绪言 物理学科核心素养与选择性考试能力要求

绪言

物理学科核心素养与选择性考试能力要求一、物理核心素养

物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质。高中物理学科的核心素养分四个维度：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。素养1：物理观念

内涵：“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识；是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华；是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。

描述：

（1）形成经典物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观，并且能用来解释自然现象和解决实际问题；

（2）初步具有现代物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观，能用于描述自然界的图景。素养2：科学思维

内涵：“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式；是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判、检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品质。

描述：

（1）具有构建理想模型的意识和能力；

（2）能正确使用物理思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；

（3）具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能使用证据对研究的问题进行描述、解释和预测；

（4）具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。素养3：科学探究

内涵：“科学探究”是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

“科学探究”主要包括问题、证据、解释、交流与合作等要素。

描述：

（1）具有科学探究的意识、能发现问题、提出合理猜测；

（2）具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息；

（3）具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释实验探究结果和变化趋势；

（4）具有合作与交流的意愿和能力，能准确表达、评估和反思实验探究过程与结果。素养4：科学态度与责任

内涵：“科学态度与责任”是指在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度和责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素。

描述：

（1）能正确认识科学的本质；

（2）具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威；

（3）在进行物理研究和物理成果应用时，能遵守普遍接受的道德规范；

（4）理解科学、技术、社会、环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。二、物理选择性考试能力要求

物理选择性考试在考查知识的同时注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置。通过考查知识来鉴别考生能力的高低，但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。物理选择性考试要求考查能力主要包括以下几个方面：能力1：理解能力

（2）为了准确理解概念和规律的含义，必须弄清楚其适用的条件，也就是说要区分哪些规律或公式具有普遍意义，哪些只在某些特殊条件下才成立，而不是死记一个公式或硬背一段叙述；同时，对于相关的概念、规律的联系和区别必须有清楚的认识，以具有鉴别似是而非的说法和错误观点的能力。

（3）实际的物理问题有时比较复杂，需要从不同的角度或用不同的方法进行处理，要求考生有灵活应用所学物理知识处理物理问题的能力。提高这种能力的基础在于把物理学中的一些基本概念和基本规律理解透彻，对相关知识之间的联系融会贯通。

能力2：推理能力

能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。

推理能力是学习物理、研究物理过程中不可缺少的一种重要能力。在推理思维过程中往往会发现问题、提出问题，从已有的理论出发，进行合乎逻辑的推理，可以得出尚未被人们发现的重要结论，结论一旦被实验证实，可变成新的发现；若得出的结论被实验否定，则有可能修正原有的理论甚至提出新理论。这类例子在物理学的发展史中是很多的。物理学中推理的每一步，都要以理论和事实为依据，同时进行逻辑思维，绝对不能凭空臆造或作出不合逻辑的推理。因此，深刻理解和熟悉各种基本概念和基本规律，认真分析事实，是进行推理的前提和基础。重视推理能力的培养将有助于对物理内容的理解达到融会贯通的境界。

根据已知的知识和条件，对物理问题进行推理，得出正确结论，以及把逻辑推理的论证过程简明正确的表达出来，都是推理能力的一种重要表现。能力3：分析综合能力

能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件；能够把一个较复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。

（1）在处理物理问题时，要对具体问题进行具体分析，弄清所给问题中的物理状态、过程和情境，找出对问题产生影响的各种因素，区别各因素的地位和作用。

（2）对于复杂的问题，要在分析的基础上，找出各要素之间的联系，综合应用多方面的知识和方法进行解决。能力4：应用数学处理物理问题的能力

能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。

物理学是一门精密科学，与数学有着密切的关系。从物理学的发展史看，物理学的发展是离不开数学的，有了一种适合表述物理的数学工具，不仅能有力地促进物理学的发展，还能使物理规律以更加清晰、简洁的方式表示出来。不论是在学习物理的过程中，还是应用物理知识解决问题的过程中，或多或少总要进行数学推导和数学运算。处理的问题越高深，应用的数学一般也会越多。凡是中学阶段学到的数学，如几何、三角、代数、解析几何，都可能成为解物理选择性考试试题中的数学工具。

（1）能根据具体的物理问题列出物理量之间的关系，能把有关的物理条件用数学方程表示出来。

（2）在解决物理问题时，往往需要经过数学推导和求解，或进行数值计算；求得结果后，有时还要用图像或函数关系把它表示出来；必要时还应对数学运算的结果作出物理上的结论或进行解释。

（3）能够运用几何图形、函数图像解决物理问题，要能够对物理规律、状态和过程在理解的基础上用合适的图像表示出来，会用图像来处理物理问题。能力5：实验能力

能够独立地完成“考试内容与要求”中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制订解决问题的方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器处理问题，包括简单的设计性实验。

实验能力的要求主要体现在两个方面，一是“考试内容与要求”中所列的实验，必须独立地、认真地、带有研究性的做过。通过亲手做实验，能培养动脑和动手能力，从对我国中学生的现状来看，培养动手能力显得更加重要。但实验的目的绝不仅仅是为了培养动手能力，实验的思想、方法是实验的灵魂，在做实验的过程中必须清楚地理解实验的原理、思想和方法；熟悉并掌握实验仪器的工作原理、使用方法；了解某些实验中可能存在的系统误差和消除系统误差的方法；要知道某些实验中误差的主要来源，会用多次测量求平均值的方法减少偶然误差；会记录实验数据和处理实验数据并得出结果。特别强调学生应独立、认真地完成“考试内容与要求”中所列出的各个实验，这是因为自己认真做实验与看别人做实验和听别人讲实验所得到的感受和经验是不同的。尽管考试中只能以笔试的方式考查考生的实验能力，但物理选择性考试中的实验题还是非常注意尽可能区分哪些考生是认真做过实验，哪些考生是没有认真做过这些实验。二是能灵活地运用学过的理论、实验方法、仪器去处理、分析、研究某些未做过的实验，包括设计某些比较简单的实验。这不仅要求考生认真地，独立地完成“考试内容与要求”中列出的实验，而且在实验过程中有所体会，能从具体的、个别的实验中悟出某些共性的东西，可以把它们迁移到别处，用它们来解决没有做过的实验中的某些问题。

另外，已经学过的演示实验，也属于实验考查的一部分要求，要通过演示实验仔细观察现象和产生该现象的条件、环境，对观察到的现象进行思索，发现问题，提出问题。三、核心素养与能力要求关系

物理学科核心素养与选择性考试对五种能力的要求并不矛盾，而是相辅相成的关系，物理学科核心素养与选择性考试对五种能力之间的具体关系如图1所示。图1

物理学科核心素养与选择性考试五种能力之间的关系

从图1中我们可以看出，物理选择性考试中对五种能力的考查，其实就是对物理学科核心素养的考查，比如对理解能力的考查，就是对物理观念的考查；对推理能力的考查，就是对物理观念、科学思维、科学探究的考查；对分析综合能力的考查，就是对物理观念、科学思维、科学探究的考查；对应用数学处理物理问题能力的考查，就是对物理观念、科学思维的考查；对实验能力的考查，就是对科学思维、科学探究、科学态度与责任的考查。图2

一体四层四翼

物理选择性考试命题以“一体四层四翼”的选择性考试评价体系为依托，严格遵循考试大纲，重视学科核心素养，聚焦物理观念主干内容，突出基础性、综合性、应用性和创新性，加强对学生逻辑推理、信息加工、模型建构等关键能力的考查，彰显素质教育的鲜明导向，引导学生能力培养和综合素质的提升，助推发展素质教育。素养能力考查点一：聚焦物理观念

物理选择性考试命题聚焦物理观念，根据高中物理学科主干内容和要求，以主干的、学生终身发展和继续学习必须掌握的物理知识为基础设计试题，避免超纲、过难过繁的内容。试卷必考部分主要涵盖力学和电磁学两部分内容，以匀变速直线运动、牛顿运动定律、万有引力定律、动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律、静电场、电磁感应等重要内容为主线，选考部分主要考查气体实验定律、热力学第一定律、光的反射和折射、机械振动与机械波等主要内容。

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【核心素养分析】本题通过直线运动和圆周运动的情境，考查学生对动能、势能、功率、功能的关系、向心力等核心物理概念，规律的理解及应用分析。解题的难点在于分析变速圆周运动一般位置的向心力特点，既要学会用函数分析运动过程的特点，也要善于分析特定位置脱离接触面的临界状态，即支持力为0。

素养能力考查点二：注重学生基础

物理选择性考试注重对基本物理概念、基本物理规律、基本实验技能的考查，突出考试内容的基础性。特别是2018年高考物理加大源于教材试题的数量和分值比例，引导复习回归教材中的基础内容，夯实学习的基础。不少试题情境来源于教材或学生熟悉的情境，都是基本的、典型的问题，但情境不拘泥于教材，在设问方式上进行创新，引导我们重视物理观念的形成，重视理解能力考查，打牢问题解决的基础。

【核心素养分析】本题考查了机械振动与机械波的基础知识，三列波在空间传播相遇叠加，需要学生熟练掌握波速公式及在同一介质中传播波速相同的特点，以及机械波的传播叠加知识，另外考查了学生看图识图的分析能力。√

素养能力考查点三：凸显素养能力

结合国家经济社会发展对多样化高素质人才的要求和物理学科的特点，物理选择性考试着重考查学生逻辑推理、信息加工、模型建构等关键能力，引导学生培育支撑终身发展、适应时代要求的能力和综合素质。

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素养能力考查点四：增强实际应用

物理选择性考试试题注重将物理学的基本概念、规律与国家经济社会发展、科学技术进步、生产生活实际等紧密联系起来，通过设置新颖真实的问题情境，考查学生灵活运用物理知识和方法解决实际问题的能力，引导学生关心身边的物理现象，关注科学发展和社会进步，培养学生学以致用的意识和躬身实践综合能力。试题加强与生产劳动的结合，引导学生关注生产劳动中的物理现象，以及运用物理知识解决生产劳动中的物理问题，引导学生树立劳动观念。

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【核心素养分析】本题以古代人民劳动生产中高转筒车为背景材料，要求学生分析相应运动过程，并运用物理中相关的运动规律解决分析实际问题。试题发挥了物理学科的特点，加强了与日常生活的紧密联系，引导学生多去关注日常生活中的物理现象。解决该题的关键是分析清楚水筒的运动过程，分析水轮转动一周的特点。

素养能力考查点五：考查创新意识

物理选择性考试通过设计新颖的情境或问题，灵活考查主干知识和关键能力。在实验题中要求学生根据实验目的，自主挑选实验