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摘要:結合高考數據對一些典型試題的分析，可以清晰發現，目前高中物理教學現狀與課程標準中的課程目標還存在著一些偏差，主要體現在“教材的使用”“依據新情景對物理觀念的培養”“依據知識生成過程對學生科學思維的培養”和“物理思想的教育”四個方面，通過對它們的分析也為實際教學指明了調整的方法．

關鍵詞:高考數據;物理教學;課程目標;課程標準;核心素養

高考是連接基礎教育和高等教育的重要樞紐，高考不僅能夠完成既定的評價、選拔任務，而且在考試數據中蘊藏著豐富的教育教學信息，充分分析高考數據，可以對考生群體的學科知識、能力的水平做出客觀判斷，進而發現學科教學中的優勢與不足．課程目標是指國家各學科課程標準中所規定的學科教學要達成的學科核心素養培養目標．就物理學科來說，按照《普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱“課程標準”)，普通高中物理學科的課程目標是:第一，形成物理觀念，并能解釋現象和解決實際問題;第二，具有模型建構的能力、能運用科學思維方法進行推理、具有使用科學證據的能力、具有質疑和創新的意識;第三，具有科學探究的意識和能力;第四，能正確認識科學本質、有求知欲望、認識科學和社會的關系、具有責任感［1］．高考的核心功能是“立德樹人、服務選才、引導教學”，高考必須依據“高校人才選拔要求和課程標準”進行命題，以實現高考改革和課程改革同向而行［2］．研究分析近幾年的北京市高考物理學科試題，我們發現試題確實反映了課程標準提出的四個目標．教學現狀與課程目標之間偏差的現象表明，人們所獲取的信息有時并不完整，導致人們對事物的本質特征的把握存在偏差，從而影響人們對后續工作的調整．在中學物理教學中也存在類似的問題，由于教師對高考數據的不了解，或缺乏對數據的分析能力，使得教師無法準確了解命題者所指引的教學方向，也就失去了發現教學中存在不足的機會，導致教師在后續的教學中無法做出正確和有價值的調整，從而使教學的不良問題常年得不到改進．基于高考“引導教學”的功能，本文將選取近幾年北京高考物理學科的幾個典型試題，借助高考數據，分析高中物理教學與課程目標的偏差，為一線教師提供一個側面的參考，以促進物理教學和課程目標更好的融合．

1不重視教材，就失去了達成課程目標的基礎

1．1試題2020年北京第17題，考查平拋運動

無人機在距離水平地面高度h處，以速度v0水平勻速飛行并釋放一包裹，不計空氣阻力，重力加速度為g．(1)求包裹釋放點到落地點的水平距離x;(2)求包裹落地時的速度大小v;(3)以釋放點為坐標原點，初速度方向為x軸方向，豎直向下為y軸方向，建立平面直角坐標系，寫出該包裹運動的軌跡方程．

1．2數據和分析［3］

試題以無人機投放包裹為背景，考查了考生應用平拋運動規律解決實際問題的應用能力水平．從表1的高考數據統計可知，在關于包裹的水平位移和落地速度的問題上考生表現優異，而在第(3)問中請考生“寫出包裹的軌跡方程”的問題上，考生的得分率僅為59%．縱觀人民教育出版社的新舊版教材，都把平拋運動軌跡的數學推理作為正文的一段重要內容，2010年版教材特將此問題作為書中的例題［4］，2019年版教材中有標題為“平拋運動的位移與軌跡”的專有段落［5］．但由于此知識點多年來均未在北京高考中有所呈現，所以漸漸地被教師所忽視．本小題得分率低說明考生數學能力的欠缺，同時也暴露了教學中部分教師對教材的輕視．課程標準在教材編寫建議部分有“圍繞落實物理學科核心素養要求選擇教材內容”;在課程內容部分有“通過實驗，探究并認識平拋運動的規律．會用運動合成與分解的方法分析平拋運動”［1］．教材中重點介紹了平拋運動的軌跡方程，可見除了速度、位移規律之外，平拋運動軌跡的數學描述也是達成課程目標的重要素材，因為只有經歷模型建構和定量推理的思維過程才能得出正確的軌跡方程，所以學習該部分知識必然培養了學生的科學思維素養．視角再回到高考，試題之所以采用了教材中的內容，說明命題人在引導中學教師應重視教材、尊重教材，因為只有這樣，教師才能理解教材中所蘊含的物理思想和教材背后所體現的學科核心素養，之后才有可能在教學中實施對學生素養的培養．所以，尊重教材和課程標準是物理教學能達成課程目標的基礎．

2缺少新情景的供給，影響了對學生物理觀念的培養

2．1試題:2017年北京第20題，考查干涉規律的應用

物理學原理在現代科技中有許多重要應用．例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號用于飛機降落的導航．兩個可發射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側，它們類似于楊氏干涉實驗中的雙縫．兩天線同時都發出波長為λ1和λ2的無線電波．飛機降落過程中，當接收到λ1和λ2的信號都保持最強時，表明飛機已對準跑道．下列說法正確的是A．天線發出的兩種無線電波必須一樣強B．導航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉C．兩種無線電波在空間的強弱分布穩定D．兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合

2．2數據和分析［6］

試題以飛機降落的全新背景，考查了考生對干涉規律的準確理解．高考數據顯示，選擇正確答案的考生僅為28．62%(C為正確選項)，其中有60．95%的考生都選擇了錯誤選項B，“導航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉”．而干涉的基本規律告訴我們，只有波長相同的兩列波才能發生干涉，而選項B恰恰違背了這一根本條件．物理觀念水平四的具體內容是:“具有清晰的物理觀念，能從物理學的視角正確描述和解釋自然現象，能綜合應用物理知識解決實際問題，能指導工作和生活實踐［1］．”經歷三年的高中物理學習，考生在波的干涉方面應具備的基本觀念是:“兩列波相遇一定會疊加，滿足條件(頻率相同、相位差穩定、振動方向相同)時才會發生干涉”，只有具備了這一物理觀念的考生，才有能力從物理學的視角正確解釋“飛機可以利用電磁波干涉進行降落”的現象，但高考數據卻告知我們，很多考生未具有這樣的物理觀念．物理觀念對學習物理的影響是巨大的，因為物理觀念代表了物理知識的內化，是對知識的提煉和升華，所以它是其他核心素養的基礎，因此物理觀念的培養是教學的重點．此外，教學中不能僅憑借學生背下了定義和規律，并能用它們去解題，就判斷他具有了相關的觀念，只有他在新情景中能用這些知識解釋相關問題時，才代表了他具備相關的物理觀念［7］．所以，在日常物理教學中，若采取刷題的教學方式，雖增加了學生解題的熟練程度，但同時也造成了學生“背題”的學習模式:學生不會從物質觀念、運動和相互作用觀念、能量觀念出發去尋求解決問題的方案;反而學生會從腦海的題庫中尋找相似的題目，一旦找到便開始“照葫蘆畫瓢”．這樣的學習模式對舊情景試題確實有效，但對于新情景的題目，學生就會不知所措．所以說，學生的問題與教師對課程標準的認識程度有很大的關聯性．例如，2020年北京卷的“5G通信問題”是對波粒二象性的物質觀念的考查;“旋轉的帶電圓盤使小磁針偏轉問題”是對場相互作用觀念的考查;“高空扔籃球問題”是對相互作用和能量觀念的考查．命題人之所以會選擇新情景試題，除了增加考試的區分度，以便于高校對不同水平考生的選拔，同時也引導中學教師要認識到高考試題不僅指向概念和規律的層面，還指向了物理學科核心素養的層面，希望教師多利用新情景素材，達成對學生物理觀念培養的課程目標．

3輕視知識的生成過程，不利于學生科學思維素養的形成

3．1試題:2018年北京第15題，考查雙縫干涉實驗

用雙縫干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后A．干涉條紋消失B．彩色條紋中的紅色條紋消失C．中央條紋變成暗條紋D．中央條紋變成紅色

3．2數據和分析［8］

試題以光的雙縫干涉實驗為背景，考查考生對干涉規律和實驗條件的基本理解．表3的高考數據反映此題的得分率為62．33%(D為正確選項)，其中有25.83%的學生選擇了錯誤選項B，“彩色條紋中的紅色條紋消失”，可見這部分考生并不清楚紅色濾光片的作用，而是從字面上推測其功能為“將紅色光濾掉”．這一現象說明，部分考生在學習該部分知識的過程中，并沒有機會動手接觸濾光片，甚至可能沒有見過老師演示這樣的實驗，而是在日常學習中把更大的精力放在了對結論的記憶上．這一現象的出現與教師的授課傾向、教學觀念有非常大的關系．教師若重視知識的生成過程，就會在教學中引入實驗，讓學生經歷光干涉規律的生成過程，這樣學生必然就會接觸到濾光片，進而理解其功能;反之，教師若僅重視運用規律去解決問題，則教學就會減少實驗的比重，甚至根本不做實驗，學生就沒有機會認識濾光片的作用．圖1的橫軸是各組考生的編號，G1組是物理總分最低組，G10組是物理總分最高組，每組考生人數均等，縱軸為各個選項的選擇人數占比．從圖1的曲線可以看出，選項B是最大的干擾項，而且分數越低的考生組，選擇B選項的考生人數越多．可見，物理總分低與不知道濾光片功能成正相關，即從側面說明重視實驗、重視物理規律的生成過程，對物理總成績有正向的影響．同樣在2018年的北京第17題，題目考查了牛頓發現萬有引力定律過程中的重要環節，即月地檢驗;2018的第23題考查了電動勢等于內外電路電勢降落之和的推導過程，可見命題者對知識的生成過程的重視．究其原因，知識的生成過程體現了物理學發展中所形成的重要思想方法，可以很好地鑒定考生的核心素養水平．因為物理知識的生成過程必然涉及模型建構、邏輯推理、證據的使用、對舊有理論的大膽質疑等，都是科學思維素養中的主要要素．如月地檢驗，牛頓把月亮和蘋果的實際加速度之比作為證據，然后借助猜想和邏輯推理得到了月亮和蘋果的理論加速度之比，因為兩個比值接近，所以認定蘋果和月亮確實都受到了地球的引力作用;再比如伽利略對自由落體運動的研究，既包含了對亞里士多德理論的大膽質疑，又包含了勻變速運動模型的建構，以及得到自由落體規律的科學推理過程．可見在教學中讓學生經歷知識的生成過程，是達成培養學生科學思維素養課程目標的重要手段，反之，必然不利于學生科學思維素養的形成．

4隱性的物理思想教育，無法培養學生的主動科學探究意識

4．1試題:2018年北京第20題和2020年北京第14題，均為選擇題最后一題

4．2數據與分析［8，3］

運動的合成與分解是物理學研究物體運動的重要方法，也是高中教學的重要內容，課程標準中有這樣的描述:“會用運動合成與分解的方法分析平拋運動．體會將復雜運動分解為簡單運動的物理思想．能分析生產生活中的拋體運動［1］．”2018年第20題以在赤道上拋物體會受到水平作用力的影響為背景，4個選項均考查了“將復雜運動分解為簡單運動的物理思想”，可見命題人對該物理思想的重視．作為選擇題的最后一題，選擇正確選項的考生比率為48．14%，還是不錯的，當然還有半數多考生未能達到這樣的高度，這提醒我們在教學中應提升物理思想教學的有效性，尤其在高三階段，是否可以從物理思想的角度進行習題分類，幫助學生站在更高的角度看待物理問題，否則我們的教學就會“被同一塊石頭絆倒兩次”，如2020年第14題就是最好的例子．2020年第14題以高空扔下旋轉的籃球為背景，考查了考生能否從受力、能量守恒、運動合成分解的多個物理視角分析同一個物理現象．這里重點探討選項D，因為解決此選項所用的就是“將復雜運動分解為簡單運動的物理思想”．在經歷了大量拋體習題的訓練，再加之在2018年高考第20題的引導下，多數考生本應具備運用這一物理思想的能力，但仍有49．89%的考生錯誤地選擇了D，即半數的考生無法在新情境中調用這一思想方法來解決問題，這說明教學中沒有有效的物理思想教育手段，更說明部分教師缺乏物理思想教育的意識，教學過程僅停留在知識分類的層面上．北京命題人早已發現這樣的問題，所以在幾年前就針對中學物理教學公開表達了這樣的物理教學理念:“僅僅講基本概念和基本規律，仍然是知識性的．要講物理基本思想的統領和物理基本方法的應用．正是在物理基本思想的統領下，運用物理基本方法，我們得到了物理的基本概念和規律，構建了物理學科的框架．因此，沒有思想和方法的概念和規律，仍然是記憶性的知識，不能自主形成框架結構，是沒有生命力的．”可見物理思想和方法的教育對學生形成有生命力的認識框架的重要性．所謂有生命力，即在一個全新的環境中，學生可以有意識地從物理思想出發，調用分析或解決問題的基本方法．所以為了課程目標的達成，培養學生的科學探究素養，應將物理思想方法進行教學的顯性化處理，而不是隱匿在茫茫的題海中，這是幫助學生形成主動科學探究意識的重要途徑．

5結束語

經多年高考的引導，北京高中物理教學在多個方面取得了進步，如更加重視物理實驗，更加重視概念建立的方法，教材的地位得到了提高，認識到了刷題的副作用，等等．但不論是北京還是其他省市，高中物理教學還有明顯需要提高的地方，比如全國多套試題都從教材中選擇素材命制題目，就是因為物理教學中依然存在著“只用教輔、不用教材”的不良現象．所以本文通過結合北京高考數據，對幾個典型試題的分析，發現現階段在“教材的使用”“依據新情景對物理觀念的培養”“依據知識生成過程對學生科學思維的培養”和“物理思想的教育”這四個方面與課程目標存在較明顯的偏差，還有著較大的改進和提升空間．據此本文對高中物理一線教學提出三點建議:第一，認真研讀課程標準和高中物理教材，充分理解課程標準制定者所傳達的高中物理教育的目標;第二，認真研究高考試題，體會高考試題所引導的教學方向;第三，認真分析高考數據，發現物理教學中的優勢與不足．努力將以上三者結合起來，使課程標準、教學、考試成為一個閉環系統，依據信息反饋做出良性的調整，避免物理教學進入故步自封的狀態，這樣才有利于教師的成長，也更有利于對學生核心素養的培養．

參考文獻:

［1］中華人民共和國教育部．普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)［M］．北京:人民教育出版社，2020．

［2］姜鋼．論高考“立德樹人、服務選才、引導教學”的核心功能［J］．中國高等教育，2018(11):31－35．

［3］北京教育考試院．2020年北京市高考、學業水平等級考評價研究報告［M］．北京:開明出版社，2020．

［4］張大昌．普通高中課程標準實驗教科書物理(第二冊)［M］．北京:人民教育出版社，2010．

［5］彭前程，黃恕伯．普通高中教科書物理(必修第二冊)［M］．北京:人民教育出版社，2019．

［6］北京教育考試院．2017年北京市高考考生水平評價報告［M］．北京:開明出版社，2017．

［7］廖伯琴，李洪俊，李曉巖．高中物理學科核心素養解讀及教學建議［J］．全球教育展望，2019，48(09):77－88．

［8］北京教育考試院．2018年北京市高考考生水平評價報告［M］．北京:開明出版社，2018．

作者:任偉然 丁秀濤 單位:首都師范大學附屬中學