核心素养视角下中考试题研究及教学启示 论文

核心素养视角下中考试题研究及教学启示摘要：本文以

2021年安徽中考物理试卷第

23题为例，以核心素养的视角，通过

研究试题考查意图，剖析学生各种典型的解题答案，来反思常规课堂教学，形成基于学科思想和核心素养的课堂教学理念。

关键词：核心素养，试题研究，教学启示引言：发展学生的核心素养是当前基础教育改革的中心议题，考试是教学的指挥

棒，如何在试题中考查学生的核心素养是命题者面临的新的课题，2021年安徽中考物理压轴题题作了很好的尝试，对平时的物理教学有很大的启示和指导意义。

一、试题展示安徽2021年中考物理试题第23题原题如下：

研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。

（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线

将它从中点悬挂，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分

各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，

用细线将它从AB边的中点悬挂起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。

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二、试题研究1.试题考查意图分析

此题探究目标明确，层次分明，考查了学生物理思维和科学探究中理论证明能力，构建模型——分析推理——得出结论，层层递进。情境材料联系生活实际，符合学生的

认知规律，体现了“物理来源于生活，又回到生活中去”的学科理念。情境材料（1）贴近于教材中的天平原理（等臂杠杆）；情境材料（2）贴近于教材有3处，分别是探究

二力平衡实验中扭转小车一定角度，释放小车能否平衡？探究杠杆平衡条件实验中通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆水平静止，目的是什么？教材课后小实验悬挂法确定物

体的重心，体现了“题在书外，题影书中，理在书中”考试理念。所以考试背景选取合理且智慧，设问语言准确，简明通俗，在解决实际问题中达成对学生科学素养（物理观

念，科学探究，科学思维）的考查，能有效推动教师应重视教材实验过程教学，特别是实验中生成性问题的探究，引导学生关注课外活动的探究，让师生形成学好物理不能靠

刷题的共识。.试题涉及的核心素养

1）物理观念（该题对“科学观念”维度的考查有明确地体现，要求学生对物质的质量，重力概念

有所认识，明白质量不随物体位置发生改变，重力方向总是竖直向下，重力大小G=mg，重心对于质量分布均匀且形状规则的物体重心在几何中心，力臂就支点到力的作用线的

距离。什么是平衡状态？满足什么条件物体才能处于平衡状态？一个是当物体受到的力或力的作用线交于同一点时，物体处于静止或匀速直线运动时，称为共点力作用下物体

的平衡（初中物理人教版表述：若物体受到几个力作用时保持静止或匀速运直线动状态，物体处于平衡状态，若二力平衡两个力必须满足：等值、共线、反向、同体）；另一个

是当物体在外力作用下处于静止或可绕某一固定转轴转动时，称为具有固定转动轴物体的平衡（初中物理人教版表述：杠杆受到几个力作用时保持静止或匀速转动状态，平衡

时应满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂）。（2）科学思维

学生要根据平衡条件，经过模型构建，综合分析，推理论证，对比迁移等科学思维方法的内化，在质疑中甄别教材中的实验与这个情景的联系，在思维创新中构建杠杆平

衡和共点力的平衡的物理模型。

（3）科学探究

探究及其教学是科学教育最重要的研究领域，最近的趋势是：探究教学强调合作学习与科学论证，基于模型的科学学习环境有利于促进学生进行科学探究，提高学生的探

究能力。实际的物理现象和物理规律一般都是十分复杂的，涉及到许多因素，所以物理学研究问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。

基于构建物理模型是一种研究物理问题的科学探究方法。本题中涉及的物理模型有很多，如：重心的概念、力的示意图、杠杆、力臂，第（1）小题的模型构建题目引导指

向明确即杠杆，推理依据明确即杠杆平衡条件，难度不大。第（2）小题的模型构建引导和推理依据都不明确，需要学生自主构建，难度陡然上升，成了中考拉分考题。

三、学生典型解答及其反思由于承担了该题的市中考阅卷工作，所以对学生的解答收集比较全面。

1.学生典型错误

图1图2

图3图4

图5（1）如图1，杠杆重心位置确定错误，没有依据质量分布均匀且形状规则的物体的

重心在物体的几何中心（（2）如图2，重力的方向画法错误，没有依据重力方向竖直向下

3）如图

3，力臂

l

的画法错误，没有依据力臂是支点到力的作用线的距离即垂2线段。也有画图不规范的，如：不标垂直符号，字母,实线双箭头和虚线大括弧两种画

法相混淆。3

（4）证明第（1）小题过程逻辑推理不严谨,

如：没有几何证明

l

=l

。甚至逻辑思

12维颠倒,如：因为

F

L

=F

L

，所以

G=G

L

=L

，所以杠杆平衡。

112

2

121

2（（5）证明第（2）小题，如图4所以，画图时重心，力臂仍存在问题，

6）证明第（2）小题，如图5所示，沿着悬线竖直向下分割，仍然采用对角线的交点来确定重心位置就错了，导致通过作图来判断力臂大小关系为

l

<l

也错了。

122．学生优秀解答

图6图7

图8图9

图10图11

第（1）小题：如图

7所示，证明

l

=l

，大多数学生用三角形全等证明得出,也有用12三角函数。

第（2）小题：方法1：从杠杆平衡的角度，把木板看成左右相同的两部分

各自所示重力和力臂如图

7所示。设木板所示重力为

G，由图

7可知，l

<l

,且12G1=G

=0.5G，即

G

l

<G

l

，所以木板在该位置不能平衡。

21122

方法2：从杠杆平衡角度，把木板看成整体如图8所示，木板的悬挂点为支点，绳子的拉力力臂为零，木板看成整体后，重力

力臂不为零（或重力对木板平衡有影响），所以木板在该位置不会平衡且会顺时针转动。方法3：从二力平衡的角度

木板转过一定角度后释放，其受力情况如图9所示，可知木板只受两个力F和G，且不在同一条直线上，不满足二力平衡的条件，所以木板在该位置不能平衡。

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方法4：微元法如图10所示，把木板分解成由无数根不计宽度的长木条组成，由第1小题证明结

论可知：上方第1根长木条会平衡，其余长木条都不会平衡（相当于悬挂点由中点逐渐向左移），所以木板整体不会平衡。

方法5：对称法如图11所示，将木板分割成XYZ，因为X和Y对称，且质量分布均匀，所以X和Y

能在此位置平衡（或X和Y看成整体，重心在悬线延长线上），但由于木板还有Z，所以木板不会平衡。

方法3至5的解法少见独特，具有创新思维，发散思维的特点。3．剖析学生错误

该题很新颖，虽然源于学生的生活体验和教材背景，但学生要找第2小题解题思路仍有难度，通过剖析学生错误，可发现在核心素养方面暴露以下不足：

（（1）学生捕捉信息的能力有待加强，部分学生认为这两个题目没有区别。

2）学生缺乏知识原理的联系迁移，甚至出现了基本物理观念的模糊，如重力方向，大小，重心位置，力臂的画法，物体平衡原理的理解不够透彻，需要在探究二力平衡和

杠杆平衡条件两个实验教学中加强生成性问题探讨，并进行对比教学。（3）学生基于构建模型的科学探究，科学思维能力，严谨的推理证明表达需要加强。

情景的问题源于生活，源于教材要从理论物理科学探究推理论证的角度，以实事求是的科学态度与责任对待问题，尽管第2小题与第1小题结论截然不同，但只要大胆地质疑、

严密地分析、严谨地论证，还是可以突破第2小题的。四、对物理教学的启示

1.重视常规实验教学，发挥实验教学作用

物理是一门以实验为基础的学科，实验是学生获取知识，培养能力和思维的重要载体，所以教师应尽可能地多做实验，并在实验探究中引导学生思考反思分析总结归纳，

获取物理知识和原理，更要形成对创新性问题思考的意识，探究欲望。但由于上实验课很麻烦，教师需要提前准备器材，教师需要有更高的课堂驾驭能力，需要较多的教学时

间，所以有教师更愿意把有限的时间放在要考查的理论知识的记忆和解题技巧方面，大量的理论课习题课充满物理课堂，实验探究少之又少，索性采用讲解实验，学生记忆实

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验的模式来替代，教师按照步骤一步步讲解，要求学生记住实验步骤，实验结论，学生实验操作也只是机械的模仿，仅仅只为了完成实验考试任务，导致学生对实验的理解不

够深入，也并没有探究的动力。不重视过程的实验等于把生动活泼的物理实验现象变成了静止的某个预期的结论，引不起学生的积极思维，没有发现时的快乐，感受不到物理

的魅力。.加强创新实验设计，深化实验生成探究

教材上的实验固然经典，因学生通过教辅资料提前预习或辅导机构的提前教学，已经知晓了课本实验和结论，导致学校课堂实验教学缺乏新意，验证着学生已知的东西，

教材也有的实验内容脱离了生活，让学生觉得抽象并且难以理解。针对这一现象，应优化改进实验教学，培养学生的核心素养，特别是通过课堂生成与捕捉、评价与激励、分

组与合作、动手与操作等方面达到目的。还可以进一步通过创新实验教学，引起学生在日常生活与学习中，关注身边物理现象，主动探究，深究“实验生成”，从实验的层面

上培养学生的创新能力。如惯性实验一般我们会用木尺击打一摞象棋子，存在两个问题，象棋子之间摩擦力较大，极大速度要求很快，慢了棋子会倒，如果控制不好方向，棋子

会飞向学生，容易造成不必要的伤害，所以可以用纸张和文具盒做惯性实验：把文具盒压在一张纸上，然后猛地将纸抽出，文具盒由于惯性还留在原地，如果实验中出现了一

些小插曲如有的同学抽纸慢，导致文具盒也移动一小段距离，这个课堂生成教师应敏锐的捕捉，并引导学生解释。

3.善于引导学生思维，形成科学思维能力

大多数学生对物理学习的感受是：一听就懂，一做就错。其中主要的原因有个：一是对物理观念本身的理解不透彻；二是思维方法有欠缺。学生常常不是瞎碰，就是乱套

公式和原理。引导学生总结正确解题思路，是培养思维能力的一个重要方面。(1)通过物理情景培养学生的研究性思维能力

物理教师应善于利用或积极开发生活中的现象中获取有价值的感性素材引导学生进行思维加工，经过科学的模型化，严格的辨析、讨论，形成物理概念，并进一步推理、

延伸，从而实现由感性认识到理性认识质的飞跃。通过设疑问题情境，调动学生动手、动脑的积极性，提高学习兴趣的同时，培养了学生独立的研究性思维能力。

（2）分析相似的易混淆的概念，培养学生的比较鉴别能力

人们认识事物是从事物的感性开始，进一步区别事物的本质特征，找出差异点，这62

就需要鉴别。物理概念是从物理现象和物理过程中抽象出事物的本质特征，是感性认识向理性认识的飞跃。引导学生进行分析比较，找出事物的本质特征，物理概念才能形成。

因此，在琪物理概念的过程中，比较鉴别的方法是必不可少的。（3）培养学生的物理直觉思维能力

在教学中，应鼓励学生大胆猜测，养成善于提出问题、发表见解，能思善记的良好习惯。可通过开展多种多样的课外活动，如小实验、小发明、小制作、物理游戏、参观

工厂和实验室等，使学生积累丰富的生活经验和感性认识，提高学生的直觉思维能力。（4）训练发散思维，提高创新能力

科学研究发现，发散思维能够提升学生的思维品质，激发创新潜能，提高学习效果。教师在教学过程中应该重视培养学生的发散性思维，充分挖掘学生的内在潜能，从而生

成创新能力。如《浮力》教学时，问：谁能想办法把浮着的塑料瓶沉到水里，有的同学把瓶盖拧开，往瓶子里灌水，有的装石子，有的装沙子……这些方法都能使塑料瓶沉到

水里。随后，教师又问：谁能让沉下去的橡皮泥浮在水面上？学生围绕“沉浮”这一中心问题进行探讨，一边思索一边实验，最后想出了众多把沉着的物体浮上水面的方法，

如把橡皮泥放在水上浮着的塑料板、木板或小盆子里，还有的把橡皮泥捏成小碗、小船……这样，学生在交流、思考与实验中，获得意外的信息，产行绝佳的“灵感”。他

们的创新能力得到了培养，思维的变通性和流畅性得到了提高。中考命题基于核心素养是一个趋势，只有在常态课堂教学中立足于基