石剑军 钱皓琳 张喜荣 康建平
摘要：物理核心素养研究是课堂教学改革的热点，也是近年来中考考查的热点，如何在学科测试中体现核心素养，是每门学科迫切需要解决的问题.综合近年来各地中考物理试题命题导向，通过思维导图建构、归纳和演绎融合、科学问题解决过程等，全面考查了物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任应用效果，引导初中物理教学关注学科核心素养，凝练并升華三维目标，凸显物理学科的育人价值.
关键词：中考命题;核心素养;启示
文章编号：1008-4134（2019）20-0048中图分类号：G633.7文献标识码：B
作者简介：石剑军（1974-），男，天津宝坻人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学研究.
钱皓琳（1974-），女，河北唐山人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学研究.
张喜荣（1963-），女，河北保定人，硕士，教授，研究方向：物理课程与教学论研究.
康建平（1970-），男，河北石家庄人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学研究.
德国著名物理学家、诺贝尔奖获得者冯·劳厄就曾说过：“教育给予人们的，无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西.”可见，物理学科在培养人方面的真正价值并非那些具体的物理概念和物理规律，而是在建构物理概念、归纳物理规律过程中所使用的科学思维和科学探究方法以及深入骨髓的科学态度及价值观，这也正是本轮课标修订所秉持的物理学科核心素养.
1利用思维导图建构物理观念
研究表明：学困生头脑中的知识是零散的和孤立的，而学优生头脑中的知识是有组织和系统的，并且知识点之间有内在联系，呈现出一个层次网络结构.
为此，在中考试题中考查了如何将碎片化的知识准确归属于物理观念的基本认识，准确建构模型，科学推理逻辑严谨，形成系统的知识结构.
案例1（2018金华）小科在实验室发现一枚钢
针，为能快速利用小磁针判断：①钢针是否有磁性，②若有磁性则磁极如何分布，小科画出思维导图（如图1所示）.请补充完整.
【参考答案】
（1）相互排斥（2）钢针没有磁性.
【分析与启示】
从答卷情况看学生推理能力和分析能力欠缺，导致答案存在欠缺;从命题角度看试题逐渐由补充完整的思维导图过渡到学生自己绘制思维导图.
从命题的角度来看，将单纯的知识记忆内化为知识的应用，通过分析与推理考查了知识衔接是否有断层的现象，知识的结构形成是否系统，知识分类逻辑是否严密，积累的知识是否转变为学习活动载体.是否将知识“灌输”转变为有意义的知识建构过程.
物理观念的形成需要学生借助物理研究问题的方法探索自然，围绕核心概念统领教学，领悟认知的方法，将碎片化的知识点连成线、结成网，从而培养学生的科学素养.
2利用归纳和演绎融合发展科学思维
有人说：“科学的发展史就是一部思维的发展史”“思维科学是培养人才的科学”.要培养人才，很重要的一个因素在于思维，在于科学思维.
中考试题中通过对分析与综合、归纳与演绎、推理与论证相互融合的考查，加大对学生的科学思维考查的过程.
案例2（2019·黄冈中考）具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”（如图3甲所示），可用于挖掘水下泥土、砂石等.其长140m、宽27.8m，满载排水量为17000t.作业时，输送系统将水下挖掘的泥石等通过输送管输送到指定地方.已知水的密度为1.0×103kg/m3.
（1）水面下4m处的船体上受到水的压强是多少？
（2）若“天鲲号”漂浮在水面时排开的体积为1.2×104m3，则它受到的总重力是多少？
（3）某次作业时，水下重为G的泥沙沿着输送管匀速运动，泥沙运动的高度与时间的关系如图3乙所示.设输送系统的总功率为P，效率为η，泥沙在水平运动时受到输送管的阻力为f.请推导在水平运动过程中泥沙速度的表达式.
【参考答案】
（1）受到水的压强：Pρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa;
（2）“天鲲号”漂浮在水面上，受到的浮力：
F浮=F浮=G=mg=8Kg×10NKg=8N;当“天鲲号”漂浮在水面上时，受到的浮力等于“天鲲号”的总重力，即
（2）G=F浮=1.2×108N;
（3）泥沙在输送过程中匀速运动，受平衡力作用.在上升阶段，对泥沙做功：W1=Gh0，水平运动做功：W2=fv（t2-t1），则整个过程对泥沙做功：W有=W1+W2，功率P有=W有t2;由η=W有W总=P有P得：有用功率P有=ηP，则得：ηP=Gh0+fv（t2-t1）t2，解得：泥沙的速度：v=ηPt2-Gh0f（t2-t1）.
【分析与启示】
试题通常借助原始物理问题触及一些深层性的事实和结论.试题通过分析与综合、归纳与演绎的基本手段，得出结论.
科学思维作为教学中的一个核心要素，它包括模型构建、科学推理、科学论证和质疑创新.它是基于科学方法之上的具体运用，通过分析与综合、归纳与演绎、推理与论证等方法，抽象和概括过程，得出结论.
为此，科学思维自然是物理学科的核心素养之一.在研究和解决问题过程中，每一个概念的形成，每一个规律的建立，每一个问题的解决，都是建立在物理模型之上.这不仅需要相应的知识，还要注重运用科学思维和科学方法来解决问题，在关键知识点或事实结论中延伸和拓展问题，深入浅出、循序渐进地灵活应用科学思维和科学方法，熟练地指导学生的学习活动.
3利用探究活动规范科学探究
研究表明：学生学习物理的兴趣主要表现在两个方面：一是直觉和操作兴趣;二是间接的因果认识和概括认识兴趣.其特点是不仅对物理现象本身感兴趣，而且对事物的深入探讨更感兴趣.
近年来的中考试题围绕科学探究每个环节，包括问题、证据、解释和交流等要素考查.其目的是规范科学探究的过程.
案例3（2017东营市）浸没在液体中的物体受到的浮力，实质上是由于液体对其上、下表面的压力不同造成的.在液体中，深度越深，液体压强越大，物体受到的压力也越大.浸没在液体中的物体所受到的浮力大小与浸没在液体中的深度是否有关呢？为探究这个问题，实验室准备了弹簧测力计、天平、石块、木块、细线、烧杯、水等.请你根据需要选择器材，完成以下题目：
（1）提出问题;（2）实验器材;（3）实验步骤;（4）分析与论证;（5）交流与合作.
与同学进行交流时，有同学提出实验过程中未保证物体“浸没”在水中，你认为他能不能得到正确的结论？为什么？
【参考答案】
（1）浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没的深度有关吗？
（2）弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水.
（3）①在烧杯中加适量水;
②用细线拴好石块，用弹簧测力计测出石块的重力;
③将石块浸没在水中，记录弹簧测力计的示数;
④多次改变石块浸没在水中的深度，分别记录弹簧测力计的读数.
（4）计算出石块浸没在水中不同深度所受的浮力，比较它们的大小.若相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度无关;若不相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度有关.
（5）未保证物体“浸没”在水中，则不能得到正确的结论，因为只有“浸没”才能保证物体排开液体的体积不变.
【分析与启示】
试题考查学生能否规范有效地提出一个有价值的问题，是科学探究的重要环节，能否准确选择器材，条理清晰地表达实验步骤，他们的批判性思维能力、交流和合作能力等综合能力的形成是形成其他物理核心素养的主要途径.
为此，试题将知识、方法和思维融于学生的情境之中，以问题为出发点，以现象为导向，以探究为载体，通过体验寻找乐趣，养成乐于探究、敢于质疑、勇于创新的科学探究能力，不断反思，并提出改进的具体建议，积累探究的方法，体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦.总结提炼规律的能力，提升学生的物理核心素养.
4利用现实评判彰显责任态度
科学态度和责任是物理新课标学科素养中的重要内容，且中学生正处于世界观、价值观和人生观形成的关键时期.中考试题中浸润式体现了科学态度与责任，其过程并非是生硬的，而是“润物细无声”渐进式的滚动发展过程.
案例4（2017·扬州）阅读短文，回答问题
无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像.无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点.表1是某小型无人机的部分参数.
表1
参数名称最大飞行半径/km最大巡航速度/km·h-l电池电压/V电池容量/mAh电动机额定功率/W拍摄速度/帧·秒-1
数据550342502011000
（电池容量=放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h.帧·秒-1是指每秒拍摄的画面数）
（1）人们是利用遥控器通过传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为km.
（2）小轿车在高速公路上限速120km/h.如图4甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测.一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？（是/否）.
（3）如图4乙，是无人机竖直向上运动的v-t图像，由图像可知，在0～5s内，无人机受到的升力（>/=/<）重力.
（4）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是J.已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过h.
（5）为增大小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议.
【参考答案】
（1）電磁波，5;（2）是;（3）>;（4）240，1.5;（5）采用更大容量且质量较小的电池（采用密度更小而硬度足够大的材料）
【分析与启示】
试题关注社会热点，贴近学生的实际生活，渗透物理文化、传统文化和文化自信等文化元素，强调物理学科的重点知识在真实任务情景中的应用.突出了对创新能力和实践意识的考查.有利于学生形成正确的世界观、价值观和社会责任感.
科学态度与责任课堂教学过程中渗透在每一个环节，是一个潜移默化、循序渐进过程，学生获得的是知识，体验的是科学探究的乐趣，感悟的是思想和方法在研究问题中的价值，更重要的是形成了良好的尊重事实、实事求是的科学研究态度.
总之，近年各地中考物理试题在凸显物理观念、物理思维、科学探究以及创新设计、绿色环保和渗透热爱科学的情感态度价值观等方面尤为典型，对物理课堂教学有着重要的指导意义.
参考文献：
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[4]王歌.基于高中物理核心素养的教学目标设计的案例研究[D].上海：上海师范大学，2019.
[5]郑刚.基于核心素养导向的高中物理翻转课堂教学模式的思考[A]..教师教育论坛（第一辑）[C].：广西写作学会教学研究专业委员会，2019：2.
（收稿日期：2019-07-04）
