基于学科核心素养学业质量水平的高考试题研究

吴明广 谢一恩 吕齐银

摘 要 结合物理学科核心素养和学业质量水平，对2018年高考全国Ⅰ卷物理试题进行统计分析，发现高考物理试题考查的物理核心素养主要集中在“科学思维”和“物理观念”。

关键词 物理核心素养 高考试题 学业质量水平

中图分类号：G633.8文献标识码：A

高中物理课程标准修订后，《普通高中物理课程标准（2017版）》把培养学生的“核心素养”作为课程目标。与此同时，新高考在我国部分地区已经实施，并有计划的向全国开展。物理核心素养和新高考两者的重要性不言而喻，对物理高考试题在物理核心素养方面有何体现，物理高考试题对物理核心素养的水平层次要求又怎样，笔者就此问题在本文进行一些探索。

1物理核心素养及质量水平

在新的物理课程标准中，物理学科核心素养由“物理观念”、“科学思维”、“科学探究”、“科学态度与责任”四个维度组成。并且，新的物理课程标准中把“学业质量水平”分成5个层次。对“学业质量水平”层次的划分就是依据物理核心素养的四个维度，结合问题情景的复杂程度、内容的抽象程度以及应用水平的高低进行的。

2高考试题的分析依据和方法

关于物理核心素养和高考试题相结合的研究，一些相关研究方法给了笔者很大启示。刘羽雁在学位论文中对物理试题考察学生物理核心素养类型的界定，是依据《普通高中物理课程准（征求意见稿）》，并且进行了一些说明和试题举例，得出一些结论。伏森泉也做了类似的划分，并且进行了核心素养质量水平的说明。由于物理试题对物理核心素养各维度考察的显性程度不同，实际操作过程必定会有一定的主观性。另外由于高考试题的综合性，可能同一道题考察了物理核心素养的多个维度，不能只做某一维度的记录。结合以上对高考物理试题的研究成果及方法，笔者依据物理核心素养的“四个维度”及“学业质量水平”的5个水平层次的划分，来分析高考试题在物理核心素养方面的体现。

2.1物理观念

新的物理课程标准把物理观念分成“物质观念”、“运动观念”、“相互作用观念”、“能量观念”四方面内容以及与这四方面内容有关的应用。“物质观念”是高中生对物理学的基础性认识，包括：宏观方面的固体、液体、气体等;微观方面的分子、原子、原子核、电子、中子、质子等各种粒子;另外还有电场、磁场等。“运动观念”包括：匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、抛体运动、匀速圆周运动、一般的曲线运动以及电磁场、机械波的运动等。“相互作用观念”包括：宏观方面，四种基本相互作用;中观方面，力的合成、力的分解、受力分析等;微观方面，重力、弹力、摩擦力、电场力、磁力等认识。“能量观念”包括：功、功率、机械能、电势能、分子势能等认识。另外，“物理观念”还包括对这些基本认识所形成的概念和规律，以及用概念和规律解释自然现象、解决实际问题的能力。“物理概念和规律”和“解释自然现象，解决实际问题”这两方面所对应的水平层次，体现了物理观念的学业质量水平的主要特征。水平1和水平2对“物理概念和規律”没有具体要求，水平3至水平5对“物理概念和规律”的要求依次上升，直到能清晰、系统地理解“物理概念和规律”。而对“解释自然现象，解决实际问题”方面的要求也是依次上升。

2.2科学思维

新的物理课程标准把科学思维分成“模型建构”、“科学推理”、“科学论证”和“质疑创新”四方面内容。“模型建构”是把实际问题理想化的一种思维方法，物理模型是对实际问题的抽象，突出客观事物的本质特征，以便分析问题的本质。运动学中的匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运动，在研究理想气体状态变化时，如等温变化、等压变化、等容变化、绝热变化等都是理想模型。“科学推理”是一种思维能力，在研究问题时，经过概括、抽象、类比等方法得出规律。“科学论证”是有意识的利用科学证据得出合理的观点结论，以及对科学证据和观点结论的评估。“质疑创新”是指，在科学思维过程中，不迷信权威，能对已有观点提出质疑，有创新的意识。学业质量水平对“模型建构”、“科学推理”、“科学论证”和“质疑创新”四方面内容的要求依次上升。例如：“模型建构”方面，水平1要求“能说出简单的物理模型”，而水平2的要求还有应用层面，到水平5就要求对较复杂的实际问题进行“转换成物理模型”，水平层次依次上升。

2.3科学探究

科学探究是人们在研究各类科学特别是自然科学问题时所采取的方法，在高中物理中的科学探究，重要的是学生科学探究能力的培养。新的物理课程标准把科学探究分成“问题”、“证据”、“解释”和“交流与合作”四方面内容。“问题”指的是学生能对物理现象提出物理问题，并且能作出假设和猜想。“证据”指的是科学制定证明假设和猜想的研究方案，并且收集相关证据。“解释”指的是依据收集的证据，科学的作出解释说明，形成结论。“交流与合作”指的是科学探究活动过程中，与他人或集体交流研究方案、成果，与他人合作，听取意见进行反思科学探究过程意识和行为。如前所述，学业质量水平对“问题”、“证据”、“解释”和“交流与合作”四方面内容的要求依次上升。

2.4科学态度与责任

科学态度与责任是在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境的基础上，应有的正确态度以及责任感。新的物理课程标准把科学态度与责任分成“科学本质”、“科学态度”和“社会责任”三方面内容。“科学本质”是对科学活动本身的认识，认识到物理研究是对自然现象的认识活动，具有相对持久性和普适性，但同时也存在局限性。“科学态度”是对科学认知活动的兴趣动机。“社会责任”是处理人与科学、技术、社会、环境的应有的正确态度以及责任感。学业质量水平同样是对“科学本质”、“科学态度”和“社会责任”三方面内容的要求依次上升。

3高考物理试题的分析举例

本文分析的试题是2018年高考全国Ⅰ卷的物理试题。对于每一道高考试题，笔者将根据试题内容，结合表一到表四，记录两方面内容：其一是试题所考察的物理核心素养内容;其二是所属的物理核心素养水平层次。下面举例说明：