初中学业水平考试物理试题分析与思考
尹红 马贤荣 王丽萍
通过对云南省初中学业水平考试物理试题的分析，我们不难看出2021年的试题相较以往表现出稳中有变的特点。试题以课程标准为依据，紧扣现行物理教材，既考查了学生应掌握的基础知识、基本技能，还着重考查了学生的思维过程、创新意识，以及分析问题和解决问题的能力。试题大多源于教材，取材于生活实际，体现了从生活走向物理、从物理走向社会的理念。
一、试题特点及启示
1.聚焦立德树人，注重价值引领
试题从“紧扣时代，弘扬抗疫精神”和“关注国家发展，弘扬先进文化”等方面体现了聚焦立德树人、注重价值引领的特点。
启示：在教学中，教师除了让学生用所学物理知识正确解释现象，还要渗透德育，实现知识的育人功能，为祖国培养不仅有扎实的知识技能且身心健康的合格接班人。
2.夯实物理基础，体现学以致用
试题素材有两个源头：一是学生在学习过程中探究实验的部分情境;二是日常生活中常见的现象。以课程标准为依据，试题注重考查学生终身发展所必需的物理学科体系的基本概念和规律，以及在应用这些知识解决具体问题的过程中所形成的技能。
如第2、3题中的插图情境是学生能够经常见到的;第5题中的排球运动是学生体育活动中的常规项目;第6题通过地磁场、通电导体在磁场中受到力的作用、電磁铁原理、电磁感应等知识点考查学生对所学知识的应用;第11题中的几种物品也是学生日常生活中常见的;第23题骑自行车是学生所熟悉的情境，以此考查学生对相关知识的运用能力。
启示：在平时的教学中，教师要有意识地让学生留心生活中的物理现象，要能透过现象找到其中蕴含的物理规律，不仅要让学生学会基础知识，还要让他们养成把所学知识与生活实际相结合的良好习惯。
3.重视物理实验，彰显科学探究
科学探究既是学生学习的重要目标，又是重要的教学方式，是提高学生科学素养重要而有效的途径。科学探究的形式是多种多样的，实验则是科学探究的手段之一。实验探究题有两个功能：一是考查学生的相关素养;二是要将做过的实验与没做过的实验区分开来，让做过实验的学生会做题，让没做过实验的学生没法做题。今年实验探究题体现出明显的特点，即所设计的问题与学生所经历的实验过程紧密联系。学生的答题表现反映其通过实验所内化的经验与行为，反映出学生在实验中动手动脑的思维层次。
例1 （第20题）如图1所示，用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。
（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的 。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”，其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的 射。改善“重影”问题的办法是 。解决问题后，移动点燃的蜡烛，多次测量并分析得出结论。
（2）小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离，且未用大小不同的物体进行多次实验，就得出了像与物大小的关系。于是他换用一些完全相同的木块进行实验。
①如图2甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图2乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离，再将白纸沿 （选填“EF”或“GH”）对折，若像和物的对应顶点都 ，则证明平面镜所成的像和物具有对称性。
②如图3所示，用叠加的方法改变物的大小进行实验，记录数据如表2。分析可知平面镜所成的像与物的大小 。
（3）某小组在较暗的环境中做实验时，发现木块的像较暗、不易辨识，联系日常照镜子的经验，解决的方法是 （选填“照亮木块的像”或“照亮木块”）。
平面镜成像在生活中的现象有很多，比如照镜子。如果在日常学习中，学生在教师的指导下扎实地做过平面镜成像的实验，那么对于这些问题是有足够的感性认识和一定的理性认识的，考试时自然也就能调用已有知识来正确应答。本题对实验进行了改进，用方块物体代替了蜡烛，通过方块物体的棱角来确定像和物的关系。另外，试题还用叠加的方法改变物的大小进行实验，是对实验的一种创新。
启示：在教学中，学生容易形成定势思维，往往认为光学实验应选择在较暗的环境中进行，如用蜡烛作为物体进行凸透镜成像实验或用蜡烛作为物体进行平面镜成像实验等。这些实验在较暗的环境中现象确实要明显一些，但我们不能就此认为光学实验一定要在较暗的环境中进行。这道题用不会发光的木块作为研究物体进行实验，如果还是在较暗的环境中进行，反而更难观察到实验现象。所以命题者设置第（3）小题来考查学生是否真在这样的环境中做过实验。
4.考查综合能力，体现物理素养
例2 （第8题）如图4甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图4乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A.物块的边长为0.6 m
B.动滑轮重为300 N
C.提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650 J
该题的难点：一是对物理情境的动态分析;二是在分析中要关注临界状态。对于复杂物理问题的处理，比较常用且有效的方法就是模块化，即把大问题拆解成一个个小问题，再逐一解决。这是建立物理模型的一个过程。在本题中，我们可以将研究对象分成动滑轮和物块液面模型，分别对二者进行受力分析，然后组合在一起就是本题的模型：
如图5所示，对动滑轮进行受力分析，可以得到F=;如图6所示，对物块和液面进行分析，不难得出F2=G物-F浮;将动滑轮与物块液面组合成一个整体后，如图7所示，就可清晰地分析出受力情况，从而得到拉力F===。
启示：在教学中，处理比较复杂的物理问题时，我们常用的方法是模块化。这样做的目的是培养学生的建模思想，是物理核心素养的要求。
例3 （第18题）如图8所示，水中有一支长14 cm、底部嵌有铁块的蜡烛，露出水面的长度为1 cm。点燃蜡烛，至蜡烛熄灭时，水对容器底部产生的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”）。熄灭时蜡烛所剩长度为 cm。（ρ蜡=0.9×103 kg/m3）
对于此类问题，我们需要注意物块是粘在蜡烛底部还是嵌入蜡烛。蜡烛的长度用l表示，露出水面的长度用h表示。如果物块是粘在蜡烛底部，则蜡烛和物块这个整体所受浮力F浮=ρ水〔S（l-h）+V铁〕g，如图9所示;如果物块是嵌入蜡烛的，则蜡烛和物块这个整体所受浮力F浮=ρ水S（l-h）g。两种情况下的浮力计算方法是有区别的。
如图10所示，这是蜡烛刚点燃和刚熄灭时的情境。从图中我们不难看出，液面下降了，所以第一个空比较容易得到结果。而第二个空则需要对蜡烛进行受力分析，列出方程组才能得出结果。在解题过程中，如果学生将铁块的重力忽略了，虽然也可以把空填对，但是受力分析就不对了。只有把物体的受力分析弄清楚，才谈得上正确解决了问题。
启示：在教学中，教师要指导学生正确判断研究对象，并能对研究对象进行受力分析。这个能力是学生正确解题的基础。
二、对教学的思考
通过以上论述，一线教师要从以下四个方面进行教学反思和改进。
1.深度研读教材，用好用活教材
教材是学校教育中最基本、最重要的课程资源之一，是教师开展教学活动和学生进行学习活动的主要参考资料。教材的编写是以课标为依据的，能全面落实课标所倡导的课程理念和课程目标。教材有利于教师有效组织教学，促进教学创新，有利于引导学生主动建构知识，促进学生学科素养的养成。教材也是学生学习的重要资源，学生的学习应是教师指导下创造性地使用教材。
2.注重物理概念、规律的建立与生成过程
物理概念是从大量的物理现象和过程中抽象出来的，反映了事物的共同特征和本质属性。在日常的物理教学中，教师应以人们的认知过程为主线，将科学家的原发现过程展现出来，引领学生追根溯源，让物理概念和物理规律的教学过程真正成为学生主动参与的再发现过程。经历了生成过程后，学生才能对物理概念和物理规律有更深刻的理解，才能做到深度学习，所学知识也才能内化，从而为解决实际问题奠定基础。
3.重视实验教学
实验是物理教学的重要组成部分，实验教学是落实物理课程目标，全面提高学生物理核心素养的重要途径。教师要充分挖掘并发挥实验在物理教学中的重要作用：一是不折不扣地完成课程标准中列出的学生必做的20个实验;二是大力提倡用身边的物品做实验，例如使用易拉罐、饮料瓶等日常用品进行物理实验;三是让学生了解一些新的实验技术。
4.知识方法迁移，解决实际问题
在教学中，教师要引导学生将所学物理知识内化，然后进行迁移，用来解决实际生活中的问题。如2021年昆明市学业水平考试物理试题第21题，就是将欧姆定律和密度相关知识内化以后，将伏安法测电阻进行了迁移，用来解决家庭电路中遇到的实际问题。又如，2021年云南省学业水平考试物理试题第25题，检测仪中的气敏电阻阻值变化规律及酒驾标准等信息会随着情境不同而产生变化。这些信息需要通过阅读来获取，从而考查学生的阅读和识图能力。试题从电压、电阻、电功及属于哪种性质的驾驶等角度设问，把纯物理问题嫁接到真实的问题情境中，使得解题过程变成了解决实际问题的过程。在教学中，教师应引导学生学会从题目、图像和表格中获取有用信息，并对这些信息进行综合分析、归纳规律，尝试解释现象或得出结论，并将知识应用到解决实际问题中去。这样做其实就是在培養学生的综合能力，培养学生的物理核心素养。
◇责任编辑 邱 艳◇
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