何武刚
随着课改的不断推进,新课标理念渐入人心。但一线教师更关注高考怎么考、考什么的问题。高考评价体系提出的“一核四层四翼”,与新课标的核心素养遥相呼应、相互支撑,为高中的教学发挥着指挥棒的作用。其中“一核”是“立德树人、服务选才、引导教学”,指出了为什么高考;“四层”是“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值”,明确了考什么;四翼是“基础性、综合性、应用性、创新性”,提出怎么考。高考评价体系指明了今后高考的命题和教学方向,影响着一线教师对新课标的理解和落实,也最终影响着一线教学的方向和学科素养的落实。因此,高考评价体系下的高考物理试题研究对我们的一线物理教学就显得既重要又必要。
本文将从高考评价体系的角度系统分析近三年全国高考物理试题,重点以2021年全国高考物理试卷为例,阐述高考物理试卷的命题特点及其对教学的导向作用。
一、知识为基,回归教材,注重过程
以2021年全国乙卷第17题为例:医学治疗中常用放射性核素113In产生[γ]射线,而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m0的113Sn,经过时间t后剩余的113Sn质量为m,其[mm0]-[t]图线如图所示。从图中可以得到113Sn的半衰期为( )。
A.67.3d B.101.0d C.115.1d D.124.9d
本题原型来自教材选修3-5半衰期的概念,主要考查对半衰期概念的理解。各版本教材对半衰期的概念均有图例展示。以人教版为例,选修3-5教材第71页,对半衰期进行了右图的展示。在平时的教学过程中,如果师生对教材中半衰期的概念进行了深入理解和思考,这道题就很容易答对。类似还有乙卷中的第20题偏转电场、第22题平抛运动、第23题测电源电动势及内阻、第34题测玻璃折射率,甲卷中第19题等势面问题、第23题小灯泡伏安曲线等,都有教材的原型。
这类考题的意图就在于引导一线教学要“依托教材,回归基础,注重教学过程”。这既是评价体系“一核四层四翼”的“四层”中“必备知识”的体现,又是对“四翼”中“基础性”的落实。因此,新评价体系下的高考物理试题更加注重考查教材中的基础知识,导向教学要关注教材和教学过程。这有利于廓清教材和教辅书的关系,扭转应试教育下“注重刷题”“轻教学过程”的错误理念,发挥了“一核”中的“引导教学”作用。
二、注重关键能力,提升学科思维品质
1.图表图像信息增加,导向获取信息、处理信息能力的培养
以2021年全国甲卷第17题为例,如图给出某原子核经过α、β衰变后的中子数和质子数的图像。解答此题,学生必须通过坐标图读取两类衰变的信息。此外,乙卷中第21题也是通过甲、乙、丙三幅图呈现物理过程,对学生通过图表获取信息、分析信息能力有较高的要求。
而综观近年物理高考试题,几乎每道试题命制都配有图或表格,对这些坐标图、实物圖、原理图等的全面准确解读,直接影响着学生对问题的解答。这类题目既考查学生获取信息的能力,又体现了新高考评价体系中“四翼”的“综合性”和“创新性”。因此,我们的一线教学,不仅要关注文本的信息获取,更要加强学生从图表、图像中获取信息和处理信息能力的培养。
2.试题的情景化,导向物理教学与实践相结合
如2021年全国乙卷第18题:科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1000AU(太阳到地球的距离为1AU)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为( )。
A.4×104M B. 4×106M
C. 4×108M D. 4×1010M
该题是以科学研究为背景,通过科学家们数年跟踪观察、记录数据的情景再现,让学生进入情景,解决与情景相关的物理问题,是对学生“知识获取、实践操作、思维认知”三大能力进行了全面考查,体现了新高考评价体系“四翼”的“综合性、应用性、创新性”。类似题目还有甲卷第15题转纽扣、第18题探测火星背景、第24题公路上的减速带情景,乙卷第17题医疗中的放射性、第24题拍篮球情景等。这类题目的命制既体现高考评价体系中从“解题”转向“解决问题”的转变,又引导一线教学应关注生产、生活、科研,加强物理情景问题的教学和研究,实现物理教学与生产生活实践相结合。
3.试题模型化,导向物理模型思维能力的培养
物理模型是忽略次要因素,突出主要特征,将现实问题进行简化和纯化构建模型。构建物理模型对研究复杂、多过程物理问题起到了化繁为简、化难为易的作用。因此,物理模型的构建集中反映了基于物理事实构建物理模型的抽象概括的科学思维过程,实现了科学思维中“构建模型”这一关键能力的考查,落实了“四翼”中的“应用性、综合性、创新性”。
近年来全国卷中出现大量的物理模型试题,如2021年甲卷中第14题的斜面模型、第19题的等量异种电荷模型、第21题的线框下落磁感应模型、第25题的带电粒子电场类平抛及磁场圆周运动模型等;乙卷中第14题的小车木块模型、第15题的孤立电荷与金属板的静电感应模型、第16题的带电粒子有界圆磁场的对称模型、第21题的板块模型、第25题的磁电导轨模型及第33题的U型管模型等。这类试题的命制从不同角度考查了学生基于“物理模型”解决问题的思维方法。这类试题的高频出现,要求教学中关注物理模型构建能力的培养,从而提升学生的识别模型、选择模型、应用模型、转换模型、建构新模型的思维能力。
4. 数理融合,导向推理论证思维的提升
应用数学工具解决物理问题一直是高考物理的重点,也是物理教学的难点。如2021年乙卷中第24题第2问、第25题第2问、第33题第2问,重在考查学生构建方程、寻找物理量间的函数关系,这三道题最终都涉及一元二次方程的计算,并且对所得的两根要进行取舍,讨论结果的合理性。如2020年2卷第21题、第25题多过程的复杂问题还需归纳能力。
数理融合类试题,对考生的推理论证能力是较大的挑战,选拔功能明显,体现“四层”中“关键能力”考查,落实了“四翼”中“综合性、应用性、创新性”,也兑现“一核”中“服务选才”的要求。因此,平时教学要加强学生的数理融合能力的培养,将新课标中的“科学思维”与“科学探究”落到实处。只有打通学生的数理融合的“任督二脉”,学生才会拥有更强的理科推理论证能力。
三、价值引领,学科素养,立德树人
1.关注国家重大工程、科技前沿,厚植家国情怀
“立德树人”和“核心价值”在“一核四层四翼”的高考评价体系中有着核心的位置,主要通过物理试题的情景题材的甄选,实现对学生核心价值的引领和学科德育的熏陶,即引导物理教学不仅关注学科发展,更关注重大科技進步中的国家力量。如2021年高考物理试题中我国火星探测器“天问一号”中的爱国意识、“减速带”中的安全意识、“医学治疗中常用放射性核素”物理技术为民造福意识等。试题的背景选材促使物理教学向物理教育转变,进而实现课程思政的育人目标。
2. “严谨细心”的学科素养
严谨细心始终是物理学科的重要素养。在2021年全国高考物理甲、乙试卷中的第24、25、33、34题均体现了对这种素养的要求;2021年全国高考物理甲、乙卷的第23题,作为实验类试题侧重考查学生数据处理的能力,而且对计算结果的精准度也有明确规定。因此,平时的物理教学就应该加强这方面的训练,培养学生严谨细心的习惯。
综上所述,以新高考评价体系为导向、落实核心素养为目标的高考物理试题,对高中物理教学提出了三点要求,即注重基础知识的教学,强化学生关键能力与思维的培养,关注学生学科素养的内化。2021年的高考已经结束,但物理教学的研究不会停止,只有把握住高考评价体系的脉搏,高中物理教学的课改之路才能越走越宽。
作者单位 陕西省咸阳市兴平市陕柴中学