“強基計劃”是培養引領國家發展和人類進步的先鋒人才的“利基”計劃，對建設創新型國家意義重大。“強基計劃”考查了什么？在教學實施過程中如何拓展高中物理？針對目前初高中物理教師面臨的挑戰提出思路和對策。
為深入貫徹落實黨的十九大精神，落實全國教育大會精神，服務國家重大戰略需求，加強卓越創新人才選拔培養工作，“突出基礎學科的支撐引領作用”。2020年，教育部印發《關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點的意見》（以下簡稱《意見》）高中物理的基礎題目和答案，正式啟動“強基計劃”，培養有志向、有興趣、有創新潛質的優秀青年，成為我國的人才后備軍。高中在教育結構中發揮承上啟下的作用，需要引導有潛力的學生將個人理想與國家需要結合起來，做好“預訓”，以學生為主體，全面落實學科核心素養，更好地整合中學與大學的教學資源。
“強基計劃”緊緊圍繞立志、興趣、有天賦從事基礎學科學習和科研的目標，通過筆試和面試相結合的方式進行選拔。筆試題目的難度和廣度介于高考和競賽之間，綜合考察學生的學術興趣、創新能力、職業稟賦、知識儲備等綜合素質。各個高校物理考試的難度和差異化程度差別較大，試題涵蓋面廣，要求學生有較高的準確性、靈活性、快速解決問題的能力。“強基計劃”也對中學教師提出了更高的要求。如何在課堂教學中適當擴大強基難度？這是目前中學和中學物理教師面臨的挑戰。
自《意見》發布以來留學之路，“強基礎計劃”已實施三年，筆者通過研究近三年來各學校的強基礎測試題和此前高校自主招生的測試題，結合高中物理教學現狀，探討上述問題給我們帶來的啟示以及“強基礎計劃”下高中物理教學的拓展策略。
1 物理“強化基礎計劃”聚焦物理核心素養
物理核心素養是學生在接受體育教育過程中，通過學習物理知識技能、思想方法等，逐步內化為適應其終身發展和社會需要的必備素質和關鍵能力。物理核心素養充分體現了物理教學的教育價值高中物理的基礎題目和答案，指向了物理教學的根本目標，指導了物理教學過程的有效實施。“強基計劃”下的物理重點考查了物理核心素養。
1.1 分析和解決問題的能力
《意見》文件指出，要加快統籌協調，與加快“雙一流”建設、基礎學科拔尖學生培養、加強科技創新等改革相銜接，形成改革合力。重點布局高端芯片與軟件、智能技術、新材料、先進制造和國家安全等重點領域以及國家人才緊缺的人文社科領域。在相關領域科學研究中，模型構建能力、推理求證能力、創新能力尤為重要。結合《意見》文件和近三年“強基計劃”試點高校錄取情況，各大高校強基物理試題多以高中物理知識為主要內容，對物理學科核心素養的要求超過高考要求，特別是在科學思維、科學探究、科學態度與責任等方面。
1.2 物理計算能力
縱觀近三年的強基礎考試題型，物理題的答題時間都在1小時左右。除少數題目只需要定性判斷外，大部分考試題型都需要定量計算，題量較大，且不避免使用高等數學工具（如微積分）。因此，強基礎考試題型不僅要求學生進行大量的思考，更體現了運用數學知識解決物理問題的差異化。
1.3 學生自主學習能力
通過分析試題考查的具體知識內容，我們發現大部分試題難度高于高考，或者涉及大學物理必修課的知識，如剛體動力學中的角動量定理、點電荷的勢分布函數、畢奧—薩伐爾定律等。因此，學生在落實國家課程標準的同時，還需根據自己的興趣、解決問題的需要，在課外學習這些銜接大學與高中的知識。
2.“強化基礎計劃”下高中物理教學內容的拓展
在“強基礎計劃”背景下，教師不應局限于課本知識，而應反復訓練課本知識，拓展教學內容，創新教學設計，強化核心素養培養，促進學科融合。下面我們結合具體的考試題目，探討一下高中物理應該從哪些方面著手：
2.1 重點擴展基本物理概念
物理概念是物理定律和理論的基礎，物理定律揭示了物理概念之間的相互聯系和制約關系。沒有概念作為基礎，就不可能形成物理系統。例如，沒有電路、電流、電壓、電阻、磁感應、電磁感應等一系列概念，就不可能形成電磁系統。因此，扎實掌握物理概念、打好基礎是物理學習的基石。在“強基礎計劃”背景下，高中物理概念教學要保證高考范圍內的知識內容齊全，進一步完善學生的物理概念，探究物理概念的本質屬性，深化對基本概念的理解。
2.2 注重數學知識的擴展
《強化基礎計劃》對學生運用數學工具解決問題的能力提出了更高的要求，例如微積分、函數、偏微分、遞歸級??數、向量運算等。一般物理的很多基本概念和規律都是用微積分、向量等來表達和運算的。因此，掌握較為完備的數學工具可以為擴展物理知識學習、完善知識體系、進行更為復雜的數學運算奠定基礎。
解決方案2通過簡單的微積分運算直接求解加速度的數學表達式，與解決方案1的結果一致且過程更加簡潔。可見拓展數學知識的學習對準確高效地解決問題極為有利。教師在教學和解題過程中可適當展現運用數學方法解決物理問題的美感，促進學科融合，提高學生的綜合思維能力。
2.3 注重擴展計算能力
“強化基礎計劃”背景下的物理教學應更加注重培養學生的真實情境建模和計算能力，如結合實際情境考查涉及三角函數或解析幾何的復雜計算。
本題解法1比較常規，屬于高考范圍內可以解答的題目，要求學生建立正確的坐標系，沿坐標軸分解速度和加速度，并能準確求解含有三角函數的方程。
解答2：包絡方程屬于高考范圍之外的數學內容，但用此方法求解也更簡單直接。經過字母推導和運算，帶入數據，通過簡單的計算即可得到正確結果。拋射運動是現實生活中常見的情況，本題以水平拋射模型為切入點，在解決實際問題的同時，也考驗學生掌握數學工具和計算的能力。以拋射運動的情況為基礎，通過類比、推理、建模、歸納、計算等方法解決生活中的常見問題，不僅對動手能力強的學生有吸引力，還能讓學生對現實問題有更深刻的理解。
2.4 注重分析能力的培養
在“強基礎計劃”背景下，高中物理教學在學科素養中強調科學思維能力和科學探究能力的培養，要求學生正確、深入地理解題目的基本含義，完成知識遷移、模型構建、邏輯推理，分析題目條件與結論之間的關系，從而解決問題。
本題涉及的物理原理比較容易理解，但需要學生分析題意，發現電容A、B兩極板電壓始終相等，總電荷量不變，通過減小兩極板相對面積，電容B的電容量減小，電容A間的電場強度增大，得出帶電粒子向上加速，所受電場力為3mg/2。這個分析過程需要縝密的邏輯推理能力，否則會得出錯誤的結果。
2.5 注重拓展高考范圍以外的知識體系
從全局來看，《強化基礎計劃》對物理各方面核心素養的要求都超出了高考的要求，比如剛體動力學、相對論等。如果教學時間允許，教師可以合理拓展有課余時間的學生的知識點，內容可以把競賽與普通物理銜接起來。比如講解了粒子的運動后可以介紹剛體動力學，講解了彈簧振子和單擺后可以講解簡諧運動和微分方程的運動方程的通解方法。
本題考察剛體平面的平行運動和滾轉，要求學生掌握轉動慣量的基本概念，理解圓盤轉動慣量的大小，角動量定律的基本規律。
這道題考查狹義相對論模塊的質能方程，要求學生理解狹義相對論中物體的總質量等于動能與靜能之和。但高考并不要求有靜能的概念，也不要求對狹義相對論相關定律進行定量計算，只要求理解長度收縮、時間膨脹等現象。因此，如果不拓展這部分知識，是無法解題的。
3 物理學“強化基礎計劃”拓展策略概述
筆者通過對物理“強基礎計劃”考試內容及教學所需擴展內容的組織進行分析,發現“強基礎計劃”背景下的物理教學擴展應著力提升學生各方面的核心素養。
（1）在鞏固基礎知識的同時，還將更加深刻地理解物理學中重要概念和定律的本質。
（2）掌握更加完整的數學工具，提高計算能力。
很多考試題目都需要用數學方法來解決，雖然公式形式簡單，但為了得到準確的答案，你仍然需要良好的數學工具和處理復雜計算的能力。
（3）嚴密的邏輯推理能力。面對涉及現實情況、多個過程、多個研究對象的復雜情境問題，需要培養學生分析問題、總結規律、解決問題的能力。
（4）適當拓寬視野。高考中很多物理基礎內容并不是必須的，但如果沒有相關的知識儲備，做某些強基考試題會非常困難。如果掌握了相關內容，可以很輕松的做題或者選擇更簡單的方法做題。
總之，《強基礎計劃》為高中教學指明了方向，要拓展教學內容，創新培養模式，進一步提升學生物理核心素養。