



福建師范大學2021年本科教改研究項目:以多元能力為導向的“物理學科教材教法實驗”課程教學改革與實踐(I202101094)研究成果
摘" "要:以2019—2023年福建省中考物理卷為研究對象,從試題情境化的描述性統計、試題情境化的類型特征、試題情境與問題的結合度三個方面進行量化統計分析,發現試題情境化已成為試題命制的風向標,試題情境類型主要以“社會生活類”和“實驗探究類”為主,試題情境與問題結合度良好,多以情境嵌入式為主。基于此,建議課堂要創設多元豐富的物理情境,重視學生動手實驗能力的發展,鍛煉學生審題能力和解題思維。
關鍵詞:情境化;物理試題;中考物理
在“兩考合一”新中考改革的背景下,初中學業水平考試(簡稱“中考”)兼顧著“畢業”與“升學”的功能定位,其試題的命制要確保準確地考查學生核心素養的發展狀況。《義務教育物理課程標準(2022版)》[ 1 ]在“試題命制”中強調,“要創設真實的問題情境,以便考查學生運用物理知識解釋現象和解決問題的能力”。試題情境化是指以自然界與社會生產、生活客觀存在的物理現象或過程為背景,考查學習者對物理概念、規律的理解與應用能力的試題,是評價學生核心素養水平的重要載體[ 2 ]。考試作為教學的指揮棒,對教師的教與學生的學都具有積極的導向作用。因此,本文對近五年福建省中考物理試題情境化進行量化分析,并基于分析結論為今后的教學提出建議。
1" 中考物理試題情境化的統計分析
1.1" 試題情境化的描述性統計
選取2019—2023年福建省中考物理卷試題為樣本,試題總數為161道,其中試題情境化有135題,占試題總數的84%。表1為2019—2023年福建省中考物理試題情境化的數量及百分比的分布情況。
由表1可見,福建中考物理試題的命制十分重視試題情境化的創設,其命題體系逐漸成熟,逐步形成“無情境不命題”“反題海戰術”的命題風格特點。2019—2021年福建中考物理試題總數為33題保持不變,2022—2023年的試題總數減少2題,但試題情境化的數量占試題總數的百分比高達85%以上。可見,試題的命制在落實“雙減”政策要求下,也更加注重考查學生在真實的問題情境中解決問題的能力,從而達到“減負”“增質”的效果。
1.2" 試題情境化的類型特征
參考《義務教育物理課程標準(2022版)》的“情境素材建議”,將試題情境化的類型特征分為社會生活類、科技前沿類、傳統文化類和實驗探究類。表2為試題情境化的類型特征及說明。
如圖1所示,“社會生活類”試題在近四年中考物理卷始終占據著最大的比例,2019年51.2%、2020年41.0%、2021年52.3%、2022年47.9%、2023年46.6%,體現了“從生活走向物理,從物理走向社會”的課程理念。例如2021年實驗題第30題以測量稻谷種子密度為情境,致敬袁隆平院士在糧食安全上的巨大貢獻;2022年選擇題第13題以國家速滑館在冬奧會首次采用“二氧化碳跨臨界直冷制冰”技術為情境,不僅能讓學生感受到時代發展的脈搏,還能讓學生體會到物理對人類生活水平的提升、社會的發展建設是具有重大作用。
“實驗探究類”試題在中考物理卷也占據著較大的比例,2019年34.1%、2020年35.9%、2021年31.8%、2022年31.3%、2023年34.9%,僅次于“生活實踐類”,說明了“實驗探究類”試題一直深受命題者的青睞,注重對學生科學探究能力的考查。例如2021年第28題“探究電流與電阻的關系”實驗中,第一問考查學生電路的故障分析和電流表的使用,第二、三問則是考查學生數據分析能力、控制變量法、操作過程等知識。可見,物理實驗題關注的是學生實驗的具體落實,從過程與方法入手,側重考查學生對物理概念、規律及科學方法理解和內化的能力。
“科技前沿類”與“傳統文化類”在近四年中考物理卷的占比都有小幅度的提升,良好地實現了學科的育人價值功能。其中“科技前沿類”主要關注我國科技領域所取的最新成果或重大成就,例如“神州十四號”“祝融號”火星車、無人系統母船“珠海云”,且情境多是以近年航天、航海領域為背景,說明了試題也在逐漸引導學生關注我國強大的科技力量,并樹立科技強國的遠大理想,成為一名有理想、有擔當的新時代青年。另外,“傳統文化類”的情境題也在積極響應《中華優秀傳統文化進中小學課程指南》的文件要求,例如古代科技的發明、中華優秀文學作品等素材,都能讓學生感悟到中華民族獨特的智慧和創造,增強民族自豪感并堅定文化自信。
1.3" 試題情境與問題的結合度
按照試題情境與問題的結合度強弱關系,將情境層次分為情境分離式、情境嵌入式、情境融合式三個層次[ 3 ]。表3為試題情境與問題結合度分類及說明。
由圖2可見,福建省近四年中考物理試題情境化與問題的結合度較為緊密,試題情境的設計水平較高。情境嵌入式和情境融合式試題共占情境化試題總分值90%左右,情境分離式試題占比較少,10%左右。其中情境嵌入式試題的占比呈下降趨勢,相應地情境融合式試題占比呈上升趨勢。這說明中考物理試題在穩步推進考查學生通過提取關鍵信息、建構模型及物理觀念知識應用的能力[ 4 ]。利用情境與問題結合緊密的試題考查學生的關鍵能力和必備品格,從而使內隱性的核心素養得以顯性考查,進而使核心素養的測評成為可能。
試題由情境和問題兩部分組成,圍繞情境設計不同維度的問題可以考查學生不同層次的能力[ 5 ]。試題情境化與問題結合得越緊密,對學生的認知與能力要求也就越高。情境嵌入式試題主要是以“社會生活類”和“實驗探究類”為情境類型,例如2021年選擇題第13題,以陶制的罐中罐“冰箱”為情境材料,學生需要識別此題考查的是物態變化的特點及影響因素,結合情境信息并利用相關知識就可解決。情境融合式試題主要以“社會生活類”為情境類型,例如2022年計算題最后一題,以一款自動浮沉的潛水玩具為背景,通過圖文并茂的形式來描述潛水器的工作原理。這就要求學生先對材料信息進行加工建模,完全理解自動浮沉潛水玩具的原理,再運用阿基米德原理、功和壓強等綜合知識點,通過自學遷移,解決情境材料中的物理抽象問題。但無論是情境嵌入式試題還是融合式試題,解題的關鍵都是通過提煉信息、建構模型再結合知識遷移與思維加工來解決問題。
2" 結論和建議
通過對2019—2023年福建省中考卷試題情境化的分析,發現試題情境化已成為中考命題的風向標。中考物理卷以豐富的情境類型強調物理知識的靈活應用,以設計遞階的情境層次考查不同水平的核心素養,以情境所蘊含濃厚的育人價值落實“立德樹人”目標。在試題情境類型特征上,“社會生活類”和“實驗探究類”居多,其次是“科技前沿類”和“傳統文化類”;在試題情境與問題的結合度上,情境嵌入式占據主導,情境融合式比例上升,試題情境與問題結合度良好,強調學生對物理知識或方法的理解、應用、內化與遷移。基于中考物理試題情境化的特征,提出以下幾點教學建議:
(1)創設多元豐富的物理情境課堂。中考物理試題側重在真實情境中考查學生對物理觀念、科學思維方法的理解和運用,因此教師要基于教材分析和學情分析,充分挖掘有利于學生核心素養發展的教材資源,針對課堂教學的核心概念巧妙地創設物理情境。在新課教學中可以多創設與日常生活、社會科技發展相關的物理情境,通過展示奇妙的物理現象,調動學生課堂的參與度,激發學生思考,將物理情境與所要學習的物理概念和規律聯系起來并引出驅動性問題,使學生帶著“求知”的欲望主動參與學習,達到深層次的理解。在作業或習題素材中,可以多介紹我國優秀傳統文化和現代科技前沿的發展,有機地融入科學精神與人文底蘊等方面素質教育的內容,從而達到立德樹人的培養目標。
(2)重視學生動手實驗能力的發展。中考物理的實驗題部分側重在實驗情境的過程中考查學生對科學方法、實驗分析和實驗結論的應用,通過深挖實驗細節考查學生是否動手參與實驗,從而落實科學探究能力的測評,因此教師在教學過程中更要注重學生動手實驗能力的培養。教師要改變用視頻動畫代替演示實驗、用“題海戰術”代替學生動手實驗的教育現狀,要做到結合教學內容實際,對學生進行實驗分組。學生通過參與實驗探究過程,分析實驗數據和誤差,得出實驗結論,從而掌握科學探究的方法,強化實驗操作的技能,提升科學思維、科學探究及綜合分析的能力。
(3)鍛煉學生審題能力和解題思維。中考物理試卷越來越注重情境題的考核,幾乎每個知識點都會嵌入或融合到具體的物理情境中,這類情境題要求學生對情境題中的關鍵信息進行精準提煉、建構模型,并運用相關知識解出問題。因此,教師在習題或復習課上不僅要幫助學生強化知識,更重要的是要讓學生掌握解決情境題的方法,鍛煉審題能力,提升解題思維。教師通過創設情境化的習題,利用循序漸進的問答形式,幫助學生確定解題思路:認真審題,劃出與問題相關的關鍵信息,包含題目中所隱含的信息;將描述情境的文字或圖片信息轉化為相對應的某個物理量,將所要解決的實際問題轉化為相對應所要求解的物理量,建構相應的物理模型;確定已知條件和求解問題間所存在的物理概念或規律,進行推導計算求解,從而提高學生的解題能力。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準(2022年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2022:49.
[2] 尹慶豐. “情境化試題”對高中物理教學的啟示[J]. 物理教師,2019,40(9):31-35.
[3] 朱行建.初中學業水平考試物理試題情境類型構建[J]. 中學物理,2021,39(6):41-43.
[4] 張曉華,王俊民,張競.運用情境類型學對2016-2019全國高考Ⅱ卷物理試題情境的比較研究[J].物理教學,2021,43(2):23-26.
[5] 周浩,余耿華,蔡鉗,等.優化情境設計" 落實“四層”“四翼”:2021年全國高考物理廣東卷的評析及教學啟示[J].物理教學,2022,44(2):67-71,11.