徐嘉君 卢佳文 朱巧萍
摘 要:为落实“立德树人”的根本任务,关注教育评价体系必不可缺。随着教育的改革,中考试题内容及分布逐渐发生变化。通过对比近五年广州中考物理试题的题型、知识点等,量化核心素养水平,总结命题的特点及变化,尝试提出教学建议。
关键词:核心素养;物理;中考
随着社会不断变迁、对人才的要求不断提高,我国课程在不断地改革,从传统的 “以知识为主”逐渐演变为“以能力为主”。如今的课程教学更加注重培养学生的核心素养,中考评价体系亦是如此。中考评价体系是中考命题的理论基础及实践指南,与高考评价体系雷同,着重围绕“一核四层四翼”,“一核”即考查目的,“四层”即必备品格、关键能力、学科素养、核心价值,“四翼”即基础性、综合性、应用性、创新性[ 1 ]。中考是初中学生学业水平的终结性评价,是初中最大型的测试,需要把核心素养作为重要内容纳入测评中,因此研究中考试题并总结特点具有实践性意义。
1 近五年广州中考物理试题分析
1.1 题型分析
近五年题型汇总见表1。
从题型方面看,2017年至2020年总题量均为24题, 2021年受广州中考改革所致,物理试题卷面总题量减少5道,但增加一道实验操作题。实验操作题的考查形式不同于传统的考试,而是单独考查学生的实验探究能力及动手操作能力,符合中考评价体系、更加贴近培养核心素养的要求。
物理是一门自然领域的科学学科,而初中物理旨在培养学生终身学习的愿望和能力,学生通过物理课程学习后仅掌握基本物理知识显然是不足的,更重要的是培养科学思维及关键能力。2019年至2021年作图题数量增加,更易考查学生的模型建构能力;2021年卷面试题数量减少、增加实验操作题,更能考查学生的动手操作能力及科学探究能力。
1.2 知识点分析
《义务教育物理课程标准(2022版)》将初中物理的科学内容分为物质、运动和相互作用、能量三大部分[ 2 ]。根据知识的特点及研究领域,可将科学内容进行细分,分别是物質观、能量观、声、光、热、力、电磁等七个板块。其中能量观包括能源、能量守恒定律等,力学包括运动学与动力学。
近五年考查内容见图1。
由图1可见,近五年广州中考物理考查的知识点占比较大的分别为力学(32%-42%)、电磁学(26%-34%)。力学与电磁学从16、17世纪就被开创,是物理学的起始研究领域。力学主要考查受力分析、压强、浮力;电磁学主要考查电路分析及其计算、磁场对通电导线的作用。力学、电磁学在初中物理、高中物理、中等职业教育阶段均具有举足轻重的作用,是培养学生核心素养的基本知识,是高中物理的起始板块,是理工科类职业教育的基础。因此,掌握力学、电磁学的知识能为往后的学习打下基础,有利于初高中知识的衔接。
物理学科核心素养是物理课程的培养目标,不仅在课程教学中得到重视,中考也注重学生的物理学科核心素养的考查。如图2所示,物理综合题的数量有所增加,说明中考越来越注重物理知识的整合性,更重视学生科学思维的考查。物理综合题是符合课标相关内容的,要求学生对信息的有效性、客观性做出判断的意识,经历从信息中分析、归纳规律的过程,尝试解释结论,有初步的分析概括能力。
2 中考试题渗透核心素养
核心素养是指学生在通过课程学习后习得适应个人成长与社会发展的关键能力、必备品格、正确价值观。现从物理学科核心素养四个维度对中考试题进行分析。
2.1 源于物理观念,考查深度理解能力
物理观念是物理概念与规律在头脑中的提炼与升华,是从物理学角度解释自然现象的基础,是学生具备适应高中学习或职业教育的基本能力。
物理观念的考查以重点知识为主,如图3所示,其中考查频次最高是压强(11次),次之是电流、电压及功、功率(7次)。虽然均为常见的基础知识,但是考查形式改变,不仅仅是简单地考查学生掌握程度,更注重深度理解能力。
中考物理试题的考查内容越来越新颖,具有时代性、综合性的特征。例如2020年第14题的紫外线灯、2019年第20题的电鳗,都是在特定情境中借助物理知识解决实际问题。中考试题还将生活中的实际应用拆分为各板块的知识点进行考查,体现了初中物理的整合性,例如2021年第14题(图4)考查物态变化、质量与密度的关系,在复杂的情境中借助综合知识促使深度理解。
基础知识是核心素养的基础,但核心素养不仅是知识。中考试题考查的基础知识是在特定情境下,利用物理知识解决现实问题,是个体在解决复杂问题过程中表现出来的综合性品质。学生掌握知识与技能,形成物理观念,将知识“物化于心,内化于行”,解决现实问题,提高核心素养。
2.2 蕴含科学思维,考查问题解决能力
科学思维是从物理学视角对客观事物的认识方式,是对客观事物的抽象概括、分析综合、科学论证的过程,是学生解决现实问题的必备技能。
考查模型建构能力主要是作图题,近五年作图题考查的知识点见图5。
作图题的题量不多,且考查内容较集中,能考查学生的物理观念及科学思维。例如,平面镜成像的作图既能考查学生对平面镜成像特点的掌握程度,又能考查模型建构能力。近五年多次以先作图后填空的形式考查了“杠杆的平衡条件”“透镜成像特点”,先作图后填空是符合科学思维的解题步骤,先模型建构后科学推理;“杠杆”与“透镜”是初中物理的重点知识,能考查学生的模型建构能力、科学推理能力。
考查科学推理、科学论证主要是计算题,近五年计算题考查的知识点见图6。
计算题考查内容较稳定,考查范围是电学、力学,还会涉及简单的物质观知识点,电学主要集中在电能、电阻、电功率和电流的计算,力学主要是功、功率、浮力和平均速度的计算。一般都是一道计算题下分为3到4个小题,考查科学推理及科学论证的不同方面。以2021年第17题为例,具体问题如图7所示(题目中的图略)。
第1小题画电路图,考查模型建构能力;第2、3小题计算小灯泡的阻值、LED灯的功率及电能,考查科学推理能力;第4小题判断“通过LED的电流是否能达到0.3 A”并解释,考查科学推理、科学论证、质疑能力。
中考物理试题注重评价学生在学习概念、规律过程中的表现,以及运用物理知识与科学方法解决实际问题的能力考查[ 3 ]。涉及科学思维考查的试题数量较多,一半以上均是利用科学思维解决实际问题。
2.3 基于物理结论,考查科学探究能力
科学探究是指基于观察和实验提出问题、形成猜想、制订实验方案并实施与收集证据、得出结论、交流讨论的过程,是进行交流、评估、反思的能力,是开展实验的关键能力。考查科学探究能力的中考试题主要体现在实验题与实验探究题。
近五年的实验题的考查内容如图8所示,考查范围是电学、热学,电学题均考查电路图及实物图的作图。实验题的内容稳中有变,以课标规定的学生必做实验为主,体现了回归教材,综合性愈加显著。例如2021年第17题,实验题结合计算题进行考查。2018-2021年的实验题的共同点是,其中一题有一小题均要求学生对题目内容进行判断并解释,如图9所示(题目中图略),注重考查学生的科学探究能力,能分析数据的特点并形成结论且用已有的物理知识进行解释。
实验探究题是全卷的压轴题,要求学生根据题意设计实验。近五年的实验探究题的考查内容如表2所示,其中2017年与2021年考查的知识点类同。考查板块为力学与物质观且内容较开放、形式新颖,均要求学生对题目进行信息提取、选择合适的器材、设计实验。虽然这种以文字叙述的形式考查科学探究能力,能为往后的学习奠定基础,但是缺乏实际操作让探究成为“纸上谈兵”,因此2021年增加实验操作题,以另一种形式考查科学探究能力。
实验题与实验探究题基于物理结论,注重学生科学探究能力,难点在于学生对信息的提取与加工,从文字叙述到数学语言是物理表达的重要途径,对学生的物理学科核心素养与关键能力提出了更高的要求。
2.4 结合实际现象,培养科学态度与责任
科学探究与责任是指在认识科学本质的基础上,促成探索自然的内在动力,形成严谨、认真、实事求是的科学精神,具有可持续发展的意识及保护环境的责任感。中考试题培养学生科学态度与责任的方式较为隐性,主要是在题目中渗透实例的形式。
初中生处于经验性的抽象逻辑思维阶段[ 4 ],结合实例更能触发感受,有助于理解知识、形成正确的态度与价值观。近五年的中考试题更多与生产生活中的应用相结合,在特定情境中提出问题。例如2021年第11题第1小题(图10),在敦煌塔式光热电站吸热塔工作原理的情境下,考查平面镜作图,有助于学生巩固凹面镜对光线有会聚作用,知道在森林中丢弃如铁锅或罐头瓶子等会引发火灾,间接培养学生遵守规范、保护环境的责任感。
2.5 量化等级,呈现综合素养
为了使核心素养水平的分析更为直观,在物理学科核心素養评价指标的基础上,建立物理学科综合素养水平的概念,对每一道试题进行探究其核心素养的综合水平。
根据喻平[ 5 ]提出的数学关键能力评价指标框架、鲍建生[ 6 ]建构的“五因素”的数学课程综合难度模型,刘清[ 7 ]对此进行整合提出了数学学科综合素养水平的评价方式。本文依据物理学科特点对此进行修订,形成了评价物理学科综合素养的量化工具。具体操作步骤如下:
赋值后代入公式计算,得到该组试题的综合素养水平为2.67。
依据综合素养水平量化工具,得到2017-2021年中考试题的综合素养水平,如图11所示。
中考试题的综合素养水平的均值为3.0329,即中考考查的核心素养等级为水平3。核心素养的考查集中于科学思维一方面,注重学生的科学推理与科学论证能力,且集中于水平2与水平3,促使初中生的思维由经验型向理论型发展。
学业质量水平4是普通高考试题的命题依据,高于中考试题的学业质量水平。初中物理课程目标是提高全体学生科学素养,而高中物理课程目标是进一步提升学生综合素质、发展核心素养,中考与高考试题对应的核心素养水平显然是符合的。
3 试题特点及教学建议
纵观近五年广州市中考物理试题,可归纳得出以下三个特点。
(1)回归教材,重视基本知识及方法
教材是依据最新版的课程标准进行编写的,是呈现课程理念、课标要求和学科知识的重要载体,贯穿于整个教学过程。近五年中考试题越来越多的素材来源于课本,2021年的试题超过三分之一的素材来源于课本的实验、插图及习题。例如第1题的太阳能汽车、第3题的击鼓发声、第8题的磁场对通电导线的作用等均来自课本的素材,考查学生是否掌握基本知识及方法。
教师应该认真研读课本,分析课本的实验、插图、习题的内涵及意义。在教学中应以课本为知识载体,让学生掌握基本的物理知识及方法,再次引导学生回归课本。
(2)理论联系实际,学以致用
物理,即“析万物之理”。物理课程的目标不仅是掌握物理学科的基本知识及方法,更重要的是会运用知识解决实际问题。广州中考物理试题很好地体现了理论联系实际,多数题目是基于真实的生活生产情境或是以真实情境为原型的学习探究情境,在现实情境中培养核心素养。中考愈加重视联系实际,2021年有关题量更是达到全卷的一半(9题),例如第1题的太阳能汽车、第4题的静电喷漆、第5题的沙滩散步等都是生产生活中的真实情境,涉及丰富的物理知识。
教师应该多关注日常的生活事例,紧密联系学生日常生活实际、社会进步和国家发展取得的成就。例如怎么晾晒衣服干得更快、火车站为什么设置安全线、火箭如何升空等。在教学中应充分体现“从生活到物理,从物理到社会”的理念,培养学生的科学素养,使学生了解科技发展成果,让学生学会学以致用。
(3)突出学科特点,聚焦综合能力
物理是一门自然领域的基础学科,旨在培养学生的核心素养,使学生掌握观察、建构模型、推理、论证等必备能力,形成正确的价值观。试题重视学生根据题目的信息和已学的物理知识及方法做出相应的推理、判断、论证、应用。例如2018年第15题的大气压、2019年第20题的电鳗接触位置、2021年第9题的家庭电路判断等要求学生理解题意和结合物理知识解答。
教师应该关注核心素养,培养学生的科学思维、科学探究能力。在教学中重视引导学生在物理知识与生活实际应用之间发生联想,让学生理解其中的原理,落实核心素养的培养。
4 结论
通过以上对广州市近五年中考物理试题的分析,可以看出中考物理试题难度不大,但考查形式及内容稳中有变。考查板块以力学、电磁学为主,但其他板块的分值占比在增大;试题的呈现形式更加新颖,灵活性越来越强,注重考查基础,重视理论联系实际,更具有综合性、生活性;考查形式从“单一化”到“理论与实践并举”,中考改革后增加了实验操作题。
为顺应中考试题的变化及培养学生的核心素养,教师在教学中应进行“智慧化”探索,学生学习应向“多元化”迈进。教师要紧紧围绕课程标准的要求,注重知识的综合性與时代性,善用多元化的评价体系培养学生的综合能力,方能培养符合社会需求的实践性人才。
参考文献:
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[7] 刘清,胡典顺,张莘钿.核心素养视角下的高考试题难度探析——以2019年高考数学全国卷(理科)为例[J].数学通报,2020,59(12):34-40.