以真实情境为形,以核心素养为神,形神兼备方是好题——对两道浙江省物理高考(选考)题的剖析和质疑

任浩军 陈 新

(1. 浙江省上虞中学，浙江 绍兴 312300; 2. 浙江省绍兴市上虞区教研室，浙江 绍兴 312300)

研读《普通高中物理课程标准》(2017年版)中关于“学业水平考试与命题建议”的相关内容,我们可以找到这些命题建议:“(4)试题应有明确的测试目标．试题的立意要明确,要清楚地指向物理学科核心素养某个或多个方面,尽量明确到对具体要素的测试．(6)试题的情境要具有一定的问题性、真实性、探究性或开放性．(7)试题的编制要科学、规范．”[1]

浙江省从2014级学生开始新高考改革,物理考试的考核要求有: (1) 知识考核要求:物理考试旨在考查学生学习高中物理课程后,在物理学科方面的基本科学素养．(2) 能力考核要求:物理考试注重考查与本学科相关的能力,主要包括记忆识别能力、认识理解能力、建立模型能力、分析综合能力、应用数学能力、实验探究能力．(3) 品质考核要求:物理考试关注对学生个性品质的考核,通过情境设计和问题设计等途径来实现,主要包括领略自然界的奇妙和谐、乐于探究、勇于实践、自觉联系社会生活和科技生产等．[2]

综上,笔者认为物理试题(包括习题)命制时要以真实情境为形,以核心素养为神,形神兼备方是好题．

图1

浙江物理试题具有情境丰富、贴近生活、重视实践的特点,往往给人耳目一新和回味无穷的感觉．例如2011年浙江高考理综试题第16题,如图1所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈,上线圈两端与u=51sin314t(V)的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是

(A) 2.0 V. (B) 9.0 V.

(C) 12.7 V. (D) 144.0 V.

当时此题引发了广泛的讨论,褒贬不一,现在再去审视这道题,觉得它是个好题,切合新课标的导向．参加高考的学生不光要能将物理事实、现象与概念、规律建立联系,还要认识规律适用的条件,并用以解决简单问题．此题考查的知识点比较单一,涉及理想变压器的电压关系,但在模型识别和影响因素(磁损、铁损、铜损)分析上增加了难度．不少学生没有分析理想变压器的电压关系成立的条件,只是机械地根据理想变压器的电压关系解得U2=9 V,错误地选择了(B)选项．

进一步从试题情境和核心素养目标的角度剖析此题,如表1所示.笔者认为这是一道形神兼备的好题．

表1

图2

再比如2018年11月浙江省物理选考第21题,小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图2所示,悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成,小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞,碰后小球A继续摆动,小球B做平抛运动．

(1) 小明用游标卡尺测小球A直径如图3所示,则d=____mm．又测得了小球A质量m1,细线长度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h．为完成实验,还需要测量的物理量有________．

(2) 若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆,其周期________(选填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前单摆的周期(摆角小于5°)．

图3

此题常规中见新意,常规的是广大师生在选考复习时都把 “探究碰撞中的不变量”实验作为重点,因为这个实验选考没考过．游标卡尺作为重要的测量工具,读数也一直是复习重点．有新意的是命题者避开课本上提供的参考案例3“用小车研究碰撞”方案,而是选用参考案例2“悬挂两个小球进行对心碰撞”方案的变式．第(2)小题,实验中的两个小球并不能视为质点,两个小球粘合后整体重心下移,使得摆长增加,所以周期应该变大,结论不难想到,但实际情况会是这样吗?

笔者从试题情境和核心素养目标的角度进一步剖析此题,如表2所示.

表2

从物理情境和核心素养目标的角度审视这两道试题,应该算得上是形神兼备的好题,但这两道又有些不同．明显2011年的这道高考题给出的数据是经过实验和测试学反复论证的,答案无懈可击．但2018年的这道选考题的第2小题却存在争议,不难看出这是为了考查单摆周期的影响因素而主观想象的,笔者从是否满足单摆模型、是否可测做进一步分析．

(1) 粘合后是否满足单摆模型?

图4

如图4所示,碰后两球具有相同的水平向右的速度,整体重心在两球连接处,在重力力矩的作用下,两球一定会同时上下晃动,这还是单摆模型吗?再利用单摆周期公式分析合适吗?

(2) 是否可测?

图5

图6

所以这一小题在科学性上是值得商榷的,希望能给我们一线物理教师和考试命题者提供参考．

新一轮课程改革渐入佳境,作为多元评价方式之一的学业水平考试命题时也应体现物理学科特点和核心素养的目标指向,尤其要做到科学严谨．