緒言 物理學科核心素養(yǎng)與選擇性考試能力要求

緒言

物理學科核心素養(yǎng)與選擇性考試能力要求一、物理核心素養(yǎng)

物理核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質。高中物理學科的核心素養(yǎng)分四個維度：物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任。素養(yǎng)1：物理觀念

內涵：“物理觀念”是從物理學視角形成的關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識；是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華；是從物理學視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎。

描述：

（1）形成經(jīng)典物理的物質觀、運動觀、能量觀、相互作用觀，并且能用來解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題；

（2）初步具有現(xiàn)代物理的物質觀、運動觀、能量觀、相互作用觀，能用于描述自然界的圖景。素養(yǎng)2：科學思維

內涵：“科學思維”是從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規(guī)律及相互關系的認識方式；是基于經(jīng)驗事實建構理想模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等方法的內化；是基于事實證據(jù)和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判、檢驗和修正，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質。

描述：

（1）具有構建理想模型的意識和能力；

（2）能正確使用物理思維方法，從定性和定量兩個方面進行科學推理、找出規(guī)律、形成結論，并能解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題；

（3）具有使用科學證據(jù)的意識和評估科學證據(jù)的能力，能使用證據(jù)對研究的問題進行描述、解釋和預測；

（4）具有批判性思維的意識，能基于證據(jù)大膽質疑，從不同角度思考問題，追求科技創(chuàng)新。素養(yǎng)3：科學探究

內涵：“科學探究”是指基于觀察和實驗提出物理問題、形成猜想和假設、設計實驗與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結論并作出解釋，以及對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。

“科學探究”主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流與合作等要素。

描述：

（1）具有科學探究的意識、能發(fā)現(xiàn)問題、提出合理猜測；

（2）具有設計實驗探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實施實驗探究方案，使用各種科技手段和方法收集信息；

（3）具有分析論證的能力，會使用各種方法和手段分析、處理信息，描述、解釋實驗探究結果和變化趨勢；

（4）具有合作與交流的意愿和能力，能準確表達、評估和反思實驗探究過程與結果。素養(yǎng)4：科學態(tài)度與責任

內涵：“科學態(tài)度與責任”是指在認識科學本質，理解科學·技術·社會·環(huán)境關系的基礎上，逐漸形成的對科學和技術應有的正確態(tài)度和責任感?！翱茖W態(tài)度與責任”主要包括科學本質、科學態(tài)度、社會責任等要素。

描述：

（1）能正確認識科學的本質；

（2）具有學習和研究物理的好奇心與求知欲，能主動與他人合作，尊重他人，能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實事求是，不迷信權威；

（3）在進行物理研究和物理成果應用時，能遵守普遍接受的道德規(guī)范；

（4）理解科學、技術、社會、環(huán)境的關系，熱愛自然，珍惜生命，具有保護環(huán)境、節(jié)約資源、促進可持續(xù)發(fā)展的責任感。二、物理選擇性考試能力要求

物理選擇性考試在考查知識的同時注重考查能力，并把對能力的考查放在首要位置。通過考查知識來鑒別考生能力的高低，但不把某些知識與某種能力簡單地對應起來。物理選擇性考試要求考查能力主要包括以下幾個方面：能力1：理解能力

（2）為了準確理解概念和規(guī)律的含義，必須弄清楚其適用的條件，也就是說要區(qū)分哪些規(guī)律或公式具有普遍意義，哪些只在某些特殊條件下才成立，而不是死記一個公式或硬背一段敘述；同時，對于相關的概念、規(guī)律的聯(lián)系和區(qū)別必須有清楚的認識，以具有鑒別似是而非的說法和錯誤觀點的能力。

（3）實際的物理問題有時比較復雜，需要從不同的角度或用不同的方法進行處理，要求考生有靈活應用所學物理知識處理物理問題的能力。提高這種能力的基礎在于把物理學中的一些基本概念和基本規(guī)律理解透徹，對相關知識之間的聯(lián)系融會貫通。

能力2：推理能力

能夠根據(jù)已知的知識和物理事實、條件，對物理問題進行邏輯推理和論證，得出正確的結論或作出正確的判斷，并能把推理過程正確地表達出來。

推理能力是學習物理、研究物理過程中不可缺少的一種重要能力。在推理思維過程中往往會發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，從已有的理論出發(fā)，進行合乎邏輯的推理，可以得出尚未被人們發(fā)現(xiàn)的重要結論，結論一旦被實驗證實，可變成新的發(fā)現(xiàn)；若得出的結論被實驗否定，則有可能修正原有的理論甚至提出新理論。這類例子在物理學的發(fā)展史中是很多的。物理學中推理的每一步，都要以理論和事實為依據(jù)，同時進行邏輯思維，絕對不能憑空臆造或作出不合邏輯的推理。因此，深刻理解和熟悉各種基本概念和基本規(guī)律，認真分析事實，是進行推理的前提和基礎。重視推理能力的培養(yǎng)將有助于對物理內容的理解達到融會貫通的境界。

根據(jù)已知的知識和條件，對物理問題進行推理，得出正確結論，以及把邏輯推理的論證過程簡明正確的表達出來，都是推理能力的一種重要表現(xiàn)。能力3：分析綜合能力

能夠獨立地對所遇到的問題進行具體分析、研究，弄清其中的物理狀態(tài)、物理過程和物理情境，找出起重要作用的因素及有關條件；能夠把一個較復雜問題分解為若干較簡單的問題，找出它們之間的聯(lián)系；能夠提出解決問題的方法，運用物理知識綜合解決所遇到的問題。

（1）在處理物理問題時，要對具體問題進行具體分析，弄清所給問題中的物理狀態(tài)、過程和情境，找出對問題產(chǎn)生影響的各種因素，區(qū)別各因素的地位和作用。

（2）對于復雜的問題，要在分析的基礎上，找出各要素之間的聯(lián)系，綜合應用多方面的知識和方法進行解決。能力4：應用數(shù)學處理物理問題的能力

能夠根據(jù)具體問題列出物理量之間的關系式，進行推導和求解，并根據(jù)結果得出物理結論；能運用幾何圖形、函數(shù)圖像進行表達、分析。

物理學是一門精密科學，與數(shù)學有著密切的關系。從物理學的發(fā)展史看，物理學的發(fā)展是離不開數(shù)學的，有了一種適合表述物理的數(shù)學工具，不僅能有力地促進物理學的發(fā)展，還能使物理規(guī)律以更加清晰、簡潔的方式表示出來。不論是在學習物理的過程中，還是應用物理知識解決問題的過程中，或多或少總要進行數(shù)學推導和數(shù)學運算。處理的問題越高深，應用的數(shù)學一般也會越多。凡是中學階段學到的數(shù)學，如幾何、三角、代數(shù)、解析幾何，都可能成為解物理選擇性考試試題中的數(shù)學工具。

（1）能根據(jù)具體的物理問題列出物理量之間的關系，能把有關的物理條件用數(shù)學方程表示出來。

（2）在解決物理問題時，往往需要經(jīng)過數(shù)學推導和求解，或進行數(shù)值計算；求得結果后，有時還要用圖像或函數(shù)關系把它表示出來；必要時還應對數(shù)學運算的結果作出物理上的結論或進行解釋。

（3）能夠運用幾何圖形、函數(shù)圖像解決物理問題，要能夠對物理規(guī)律、狀態(tài)和過程在理解的基礎上用合適的圖像表示出來，會用圖像來處理物理問題。能力5：實驗能力

能夠獨立地完成“考試內容與要求”中所列的實驗，能明確實驗目的，能理解實驗原理和方法，能控制實驗條件，會使用儀器，會觀察、分析實驗現(xiàn)象，會記錄、處理實驗數(shù)據(jù)，并得出結論，對結論進行分析和評價；能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并制訂解決問題的方案；能運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器處理問題，包括簡單的設計性實驗。

實驗能力的要求主要體現(xiàn)在兩個方面，一是“考試內容與要求”中所列的實驗，必須獨立地、認真地、帶有研究性的做過。通過親手做實驗，能培養(yǎng)動腦和動手能力，從對我國中學生的現(xiàn)狀來看，培養(yǎng)動手能力顯得更加重要。但實驗的目的絕不僅僅是為了培養(yǎng)動手能力，實驗的思想、方法是實驗的靈魂，在做實驗的過程中必須清楚地理解實驗的原理、思想和方法；熟悉并掌握實驗儀器的工作原理、使用方法；了解某些實驗中可能存在的系統(tǒng)誤差和消除系統(tǒng)誤差的方法；要知道某些實驗中誤差的主要來源，會用多次測量求平均值的方法減少偶然誤差；會記錄實驗數(shù)據(jù)和處理實驗數(shù)據(jù)并得出結果。特別強調學生應獨立、認真地完成“考試內容與要求”中所列出的各個實驗，這是因為自己認真做實驗與看別人做實驗和聽別人講實驗所得到的感受和經(jīng)驗是不同的。盡管考試中只能以筆試的方式考查考生的實驗能力，但物理選擇性考試中的實驗題還是非常注意盡可能區(qū)分哪些考生是認真做過實驗，哪些考生是沒有認真做過這些實驗。二是能靈活地運用學過的理論、實驗方法、儀器去處理、分析、研究某些未做過的實驗，包括設計某些比較簡單的實驗。這不僅要求考生認真地，獨立地完成“考試內容與要求”中列出的實驗，而且在實驗過程中有所體會，能從具體的、個別的實驗中悟出某些共性的東西，可以把它們遷移到別處，用它們來解決沒有做過的實驗中的某些問題。

另外，已經(jīng)學過的演示實驗，也屬于實驗考查的一部分要求，要通過演示實驗仔細觀察現(xiàn)象和產(chǎn)生該現(xiàn)象的條件、環(huán)境，對觀察到的現(xiàn)象進行思索，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。三、核心素養(yǎng)與能力要求關系

物理學科核心素養(yǎng)與選擇性考試對五種能力的要求并不矛盾，而是相輔相成的關系，物理學科核心素養(yǎng)與選擇性考試對五種能力之間的具體關系如圖1所示。圖1

物理學科核心素養(yǎng)與選擇性考試五種能力之間的關系

從圖1中我們可以看出，物理選擇性考試中對五種能力的考查，其實就是對物理學科核心素養(yǎng)的考查，比如對理解能力的考查，就是對物理觀念的考查；對推理能力的考查，就是對物理觀念、科學思維、科學探究的考查；對分析綜合能力的考查，就是對物理觀念、科學思維、科學探究的考查；對應用數(shù)學處理物理問題能力的考查，就是對物理觀念、科學思維的考查；對實驗能力的考查，就是對科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任的考查。圖2

一體四層四翼

物理選擇性考試命題以“一體四層四翼”的選擇性考試評價體系為依托，嚴格遵循考試大綱，重視學科核心素養(yǎng)，聚焦物理觀念主干內容，突出基礎性、綜合性、應用性和創(chuàng)新性，加強對學生邏輯推理、信息加工、模型建構等關鍵能力的考查，彰顯素質教育的鮮明導向，引導學生能力培養(yǎng)和綜合素質的提升，助推發(fā)展素質教育。素養(yǎng)能力考查點一：聚焦物理觀念

物理選擇性考試命題聚焦物理觀念，根據(jù)高中物理學科主干內容和要求，以主干的、學生終身發(fā)展和繼續(xù)學習必須掌握的物理知識為基礎設計試題，避免超綱、過難過繁的內容。試卷必考部分主要涵蓋力學和電磁學兩部分內容，以勻變速直線運動、牛頓運動定律、萬有引力定律、動能定理、機械能守恒定律、動量定理、動量守恒定律、靜電場、電磁感應等重要內容為主線，選考部分主要考查氣體實驗定律、熱力學第一定律、光的反射和折射、機械振動與機械波等主要內容。

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【核心素養(yǎng)分析】本題通過直線運動和圓周運動的情境，考查學生對動能、勢能、功率、功能的關系、向心力等核心物理概念，規(guī)律的理解及應用分析。解題的難點在于分析變速圓周運動一般位置的向心力特點，既要學會用函數(shù)分析運動過程的特點，也要善于分析特定位置脫離接觸面的臨界狀態(tài)，即支持力為0。

素養(yǎng)能力考查點二：注重學生基礎

物理選擇性考試注重對基本物理概念、基本物理規(guī)律、基本實驗技能的考查，突出考試內容的基礎性。特別是2018年高考物理加大源于教材試題的數(shù)量和分值比例，引導復習回歸教材中的基礎內容，夯實學習的基礎。不少試題情境來源于教材或學生熟悉的情境，都是基本的、典型的問題，但情境不拘泥于教材，在設問方式上進行創(chuàng)新，引導我們重視物理觀念的形成，重視理解能力考查，打牢問題解決的基礎。

【核心素養(yǎng)分析】本題考查了機械振動與機械波的基礎知識，三列波在空間傳播相遇疊加，需要學生熟練掌握波速公式及在同一介質中傳播波速相同的特點，以及機械波的傳播疊加知識，另外考查了學生看圖識圖的分析能力?！?/p>

素養(yǎng)能力考查點三：凸顯素養(yǎng)能力

結合國家經(jīng)濟社會發(fā)展對多樣化高素質人才的要求和物理學科的特點，物理選擇性考試著重考查學生邏輯推理、信息加工、模型建構等關鍵能力，引導學生培育支撐終身發(fā)展、適應時代要求的能力和綜合素質。

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素養(yǎng)能力考查點四：增強實際應用

物理選擇性考試試題注重將物理學的基本概念、規(guī)律與國家經(jīng)濟社會發(fā)展、科學技術進步、生產(chǎn)生活實際等緊密聯(lián)系起來，通過設置新穎真實的問題情境，考查學生靈活運用物理知識和方法解決實際問題的能力，引導學生關心身邊的物理現(xiàn)象，關注科學發(fā)展和社會進步，培養(yǎng)學生學以致用的意識和躬身實踐綜合能力。試題加強與生產(chǎn)勞動的結合，引導學生關注生產(chǎn)勞動中的物理現(xiàn)象，以及運用物理知識解決生產(chǎn)勞動中的物理問題，引導學生樹立勞動觀念。

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【核心素養(yǎng)分析】本題以古代人民勞動生產(chǎn)中高轉筒車為背景材料，要求學生分析相應運動過程，并運用物理中相關的運動規(guī)律解決分析實際問題。試題發(fā)揮了物理學科的特點，加強了與日常生活的緊密聯(lián)系，引導學生多去關注日常生活中的物理現(xiàn)象。解決該題的關鍵是分析清楚水筒的運動過程，分析水輪轉動一周的特點。

素養(yǎng)能力考查點五：考查創(chuàng)新意識

物理選擇性考試通過設計新穎的情境或問題，靈活考查主干知識和關鍵能力。在實驗題中要求學生根據(jù)實驗目的，自主挑選實驗