注重基础 着重提升核心素养

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  摘 要:2017年河北省中考物理试题体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念,同时较好地体现了物理核心素养的基本要求。根据2017年的试题特点,从重视知识意义的建构、重视教材的挖掘、重视物理模型的建立等几个方面对2018年的中考复习提出了行之有效的教学建议。
  关键词:基础性;科学思维;核心素养
  中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2018)08-0050-04
  2017年河北省中考物理试题严格遵循《物理课程标准(2011年版)》和《河北省2017年初中毕业升学文化课考试说明》,本着“四个有利于”的命题思想,注重考查基础知识、基本概念和规律,加强了学科内知识的综合考查,突出了试題的能力立意,不仅体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念,同时也较好地体现了物理核心素养的基本要求。能为高一级学校选拔和输送新生提供合理、准确的重要依据。
  一、试卷特点
  (一)总体稳定,为学生提供熟悉的答题情境
  2017年河北省物理中考试卷总体稳定,题量和文字量适中;结构不变,试卷分选择、填空简答、实验探究和计算四种题型;梯度设计合理,先易后难,逐级提升难度,易、中、难控制比例合理;重点和主干知识为主,达到学、考一致;题型布局相对稳定,做到题型不变情境变、知识基础能力高的基本原则。试卷中有12道题考生是熟知的背景性试题,可使考生在较为熟悉的情境下顺畅答题,能有效地消除紧张的心理,迅速进入状态,为考生提供了良好的人文环境,利于考生考出好状态、好成绩。
  (二)注重基础知识,全面检验基础教学
  2017年中考物理试卷有四个80%,来体现面向全体考生,全面考查基础教学的目的。一是作为义务教育的最后学段,教学对象要面向全体学生,教学内容要针对物理核心素养中最为基础的物理观念部分,为此对基础知识的考查占了80%;二是根据初中生的认知特点,感性强于理性,定性识记强于定量计算,故今年试题中定性识记和分析内容约占了80%;三是从难易程度上严格控制比例,为达到对基础知识、定性识记和分析的考查要求,更有利于考生的稳定发挥,试卷的易、中题型约占了80%;四是力学和电学部分既是初中的主干知识,也是进入高中学习的主干知识,而试卷要做到重点知识重点考、主干知识主要考,因此这部分知识的考查约占80%,这四个80%保证了河北省中考物理试卷“有利于体现九年义务教育的性质,面向全体学生,全面提高教育质量”的指导思想的实施和落实。
  (三)源于教材高于教材,考查学生灵活掌握和迁移知识的能力
  试卷中有大量试题源于教材或教参,但并非简单照搬,而是通过不同的形式融于各种题型、背景和情境之中,一是考查考生对教材中的基础知识掌握是否扎实,二是考查考生对基础知识、基本概念和规律的理解是否全面、透彻,三是考查学生能否在不同的背景和物理情境之中熟练地提炼出基础知识、基本概念和规律,甚至能进行知识整合,并熟练应用它们解决实际问题。如8、9、10、11、13、14、15、17、18、23、24、26、27、28、29等题是对教材、教参中知识的“常温”呈现,是常态;而16、20、21、23、25、32等题在教材和教参中还有它们的原型,这是对教材、教参的“熔化”,是初步质变;22、33、34题源自于教材的焦耳定律实验、探究影响滑动摩擦力大小因素的实验和测小灯泡电功率的实验,考查了条件的科学控制、数据量化分析、实际操作中的安全与读数等问题,是一种“升华”,是质的飞跃。通过这三种梯度的考查,能很好地检验出“用教材教不教教材”“源于教材,高于教材”的教学理念的实施效果,同时亦很好地体现了试卷的区分功能。
  (四)突出学科内知识的综合考查,重点提升物理核心素养
  三维教学目标的落实已深入中学教学,极大地改变了以往教与学的方式和方法,随着基础课程改革以及新课程的实施和深入,全面提升核心素养逐渐取得共识。为此,有关科学思想、实验探究等物理核心素养的考查在2017年的中考试卷中较为突出,同时重点加强了学科内知识的综合考查,如15、16、17、18、22、24、32、33、34、37、38等题均非考查单一知识点,是对跨节甚至跨章之间多个知识点整合进行的综合考查,这对考生的科学思维提出了较高的要求。
  例如37题:如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积S=8×10-3m2,容器高0.2m,内盛0.17m深的水。A1和A2为两个均匀实心立方体物块(不吸水),A1的质量为0.185kg,A2的体积为3.2×10-4m3,(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
  (1)水对容器底部的压力为多少?
  (2)将A1释放,浸没在水中,静止后受到容器底对它的支持力为0.6N,求A1的体积。
  (3)只将A2缓慢浸入在水中,当水对容器底部的压强最大时,A2的密度至少为多少?
  答案:(1)水对容器底部的压强:
  p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.17m
  =1.7×103Pa;
  容器底部受到的压力为:
  F=pS=1.7×103Pa×8×10-3m2=13.6N;
  (2)A1的重力为:G1=m1g=0.185kg×10N/kg
  =1.85N;
  A1浸没在水中,A1受到三个力的共作用:竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F和浮力F浮
  根据力的平衡条件可得G=F F浮,则A1受到的浮力为:F浮=G-F=1.85N-0.6N=1.25N;
  由阿基米德原理可知,A1排开的水的体积即A1的体积为:
  (3)A2在水中的状态可能有三种情况:漂浮、悬浮或下沉;A2漂浮时其密度小于水的密度,悬浮时其密度等于水的密度,下沉时其密度大于水的密度;由于本题求的是A2的最小密度,故求A2在水中处于漂浮状态时的密度,这时密度最小;   将A2缓慢浸入在水中,当水面上升至0.2m时,水对容器底部的压强是最大的;
  水面上方的体积即排开水的体积为:
  V2排=Sh’=8×10-3m2×(0.20m﹣0.17m)
  =2.4×10-4m3<3.2×10-4m3,
  此时A2漂浮,A2受到的浮力为:
  F’浮=G2,即ρ水gV2排=ρ2gV2,
  带入数据得:1.0×103kg/m3×10N/kg×2.4×10-4m3=ρ2×10N/kg×3.2×10-4m3,
  解得A2的最小密度:ρ2=0.75×103kg/m3.
  本题第一问考查了液体对容器底面的压力,首先从最简单的定量计算切入,计算出液体的压强,再得压力,为压轴题的解答做好了热身,有利于考生顺利入手;第二问考查了受力分析,考生要对平衡物体的受力分析有一个较为扎实的基础,据此才能得出浮力的推导表达式,最后结合浮力的定义式求出体积;第三问考查了浮力与密度知识的结合。37题是对初中力学最重要知识点的整合,其中对平衡状态的物体进行受力分析是核心所在,也是考生升入高中学习物理最为重要的基础,体现了为考生长远发展考虑的一种责任。
  (五)充分体现了对科学思维和实验探究两项物理核心素养的考查
  14、16、20、22、32题直接或间接涉及到实验探究或者考生熟悉的实验探究知识点。33、34两个实验探究题更是将探究中的提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作等所有七项要求都进行了考查。两题的实验切入角度平常,但设计不凡;思路常规,但构思巧妙;结构常见,但逻辑缜密,文字量少,但科学思维含量大。既有继承又有创新和发展,且探究要素齐全,兼具前瞻性,为教材常规实验的“升级”指明了教学方向。
  例如33题:小明在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
  猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;
  猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
  猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
  小明通过如图所示的实验验证猜想,验证猜想二和猜想三的数据如下表:
  回答下列问题:
  (1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小______________(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
  (2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与速度_____________。
  (3)分析_____________次试验可验证猜想二,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小_____________。
  (4)分析1、4、5次试验,小明得出,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,老师提出小明的实验设计应加以改造,应控制在_____________相同的条件下粗糙程度不同。
  【拓展】小明完成实验后,将长木板一端支起,用弹簧测力计沿平行斜面方向向上拉着木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为0.92N,那木块对木板的压力为_____________N。已知木板上0.5m,支起的高度为0.3m,木板重1N。
  答案为:(1)等于;(2)无关;(3)1、2、3,有关;(4)接触面材料。
  拓展:0.8。
  本题的猜想与假设部分在教材原有的实验基础上增加了对速度的猜想;分析与论证部分是对教材实验的一个提升,结果由定性关系上升到定量關系;在制定计划与设计实验部分还特意通过新旧教材的对比,强调了新版教材“材料相同”这一增加的控制变量因素,让实验更加科学、严谨和完整,同时揭示了中学新旧教材变化背后的目的——严谨性和科学性,以此提高教师在教学中对教材挖掘的重视程度和对教材变化的敏感度,同时培养初中生的科学意识和科学素养,这对中学教学具有十分明确的指向性意义,也是本题的最大价值所在;在拓展部分则通过一个简单的“平”变“斜”,巧妙地把分析与论证得出的定量关系与斜面额外功等学科内知识整合在一起,同时也为考生进入高中学习做好了前期的知识和思维方式的铺垫。
  二、命题建议
  2017年河北省中考物理试卷是一份内涵丰富的试卷。但是个人认为2017年中考物理试卷仍有进一步优化和改进的空间,在此提出供大家探讨。
  (一)试题难度系数偏大
  《中考说明》强调中考理综题易中难比例为3:5:2 ,整体难度系数为0.65,但是根据抽样数据显示,2017年河北中考物理学科难度远大于《中考说明》难度系数为0.65的中考要求,造成学生中考物理成绩出现大面积低分现象,这样的考试结果无疑会挫伤教师的教学积极性和学生的学习积极性。因此我们认为中考要有难题,但要适度。并且试题要和平时的教学有机结合起来,这样才能让中考在选拔学生的同时,为学生搭建一个展示的平台,让学生在学习物理学、学习科学的过程中获得成功感和成就感,这也是使学生学物理、用物理、爱物理、爱科学的重要途径之一,从而让学生对学习科学充满信心,而不是惧怕物理。
  (二)个别试题区分度不高
  从2015年开始,中考物理试题将选择题的最后3道物理题(20、21、22题)从单选改为多选题,相应的赋分值从2分改为3分。但是从近几年的考试结果看,多选题的区分度不高(特别是2015年的第21、22题区分度只有0.2左右)。另外,在近几年的中考试题中,个别试题的难度系数达到为0.1左右,基本属于无效试题。建议在命题时合理设计选项,降低无效试题出现的几率,在考查学生知识能力的同时兼顾学生的认知能力,达到题目的难度与学生能力的高度匹配。
  三、教学建议
  (一)重视知识的意义建构
  历年中考试题死知识少、新情景多,能力要求高,要将教学重心前移,特别重视概念和规律的形成体验,舍得花时间和精力加强对知识意义的建构,使学生充分理解,知其然更要知其所以然。同时尊重学生的认知规律,这样才能达到知识顺利迁移的效果,并逐渐形成能力,提高学习效率。
  (二)重视对教材的挖掘
  教材是《课标》的具体体现,也是对《课标》最好的解读,教材中除含有科学知识外,还有知识安排的内在逻辑等等大量丰富的信息,历年中考都有不同数量的试题来源于教材,因此教学中对教材要足够重视,多做有用功。
  (三)重视物理模型的建立
  由于初中生的认知特点,因此在物理课上普遍存在“好上不好教、易讲不易懂、好学不好做、易听不易透”的现象。为此,建立物理模型(如22、34、38题可建立电学模型)是解决这个问题非常有效的手段,也是进入高中学习的必备能力之一。要帮助学生成功建立模型,一是要教师认真组织教学,精心设计学案。新授课要注重知识意义的建构,复习课要加强学科内知识的综合,并注重对基本概念、规律及适用条件的理解,避免知识碎片化,如此才能为建立物理模型打好知识基础。二是从多题一解和一题多解入手,多角度全方位理解概念规律及其在不同物理情境中的应用,避免公式简单直接套用,为建立物理模型打好方法基础。三是从审题入手,仔细分析和鉴别物理情境,并从题干中寻找应用的知识和规律、给出的方式、条件和形式、解决问题的方式和方法等各种不同环节和角度具有鲜明相似性的地方,进而归纳总结出具有规律性的形异质同的一类习题,从而建立起一套行之有效的解决和简化问题的标准模式——物理模型。并熟练使用物理模型做到以不变应万变,达到眼中有题、心中有模的境界。
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