1引言
隨著評價改革的不斷深化,情境化高考物理試題逐漸成為考查學生核心素養的重要載體.傳統高考物理試題聚焦知識點考查的模式,已難以適應新時代教育發展的需求.情境化試題將物理知識與實際情境相結合,不僅促進學生對物理概念的理解,還促使學生在復雜情境中運用所學知識解決問題,從而提高其創新思維和科學探究能力.因此,深人研究情境化試題在物理教育中的應用,在理論與實踐層面均意義重大.
2博大精深,理趣交融:情境化試題與核心素 養的內在關聯
情境化試題與物理核心素養的內在關聯是物理教育研究的重要課題.通過解析情境化試題的內涵、特質,以及挖掘物理核心素養的時代價值,能夠明確二者在培養學生綜合能力與科學精神方面的協同作用,為物理教學的創新發展提供堅實的理論與實踐支撐.
2.1 依事賦形,以情啟智:情境化試題的內涵與特質
情境化試題突破了傳統單一知識點考查的局限,更注重考查學生在復雜情境下解決問題的綜合能力.其具有真實性、復雜性和整合性等顯著特點,要求學生不僅要掌握課本知識,還需靈活運用知識,應對模擬現實的情境,解決多維度的綜合性問題.這促使學生的思維和能力在跨學科、跨領域的情境中得到鍛煉,充分展現了學科知識的應用價值.
與傳統知識考查題型相比,情境化試題對學生的要求更為全面.它不僅要求學生深入理解物理概念,還注重培養學生的批判性思維、創造性思維等高階能力.傳統試題多側重知識記憶,而情境化試題通過創設具體情境,引導學生深入剖析問題,強調創新思維與實踐能力的有機結合.情境化試題可分為基于任務的情境和基于問題的學習情境.前者著重考查學生的應變能力與解決策略,后者則通過問題激發學生思維碰撞,助力學生深刻理解物理規律.二者相互補充,幫助學生在實踐中深化對物理知識的理解,增強解決實際問題的能力.
2.2 素養為本,立德樹人:物理核心素養的時代意蘊
物理核心素養是培養學生關鍵能力的重要基礎,涵蓋了物理知識掌握、批判性思維、創新能力、團隊協作等多方面素養.在當今社會,這些素養對學生的學術發展和未來進人社會起著至關重要的作用.
物理核心素養的內涵可以從四個維度解讀:物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任.物理觀念是學生對物理現象和規律的系統理解,科學思維則體現在通過歸納和實驗等方法形成對物理世界的理性認知.科學探究強調學生通過實驗設計和分析來獲取證據,并進行深人總結.科學態度與責任則反映學生對科學研究的尊重、對自然現象的敬畏以及承擔科學責任的精神.
這四個維度相互交織、相輔相成.物理觀念的構建依賴科學思維的培養,科學探究是物理觀念和思維能力的直接體現,科學態度則在整個學習過程中發揮引導作用,幫助學生在面對復雜問題時做出合理判斷.
在我國高考評價體系中,物理核心素養已成為重要考查內容.情境化試題在評估學生知識運用能力方面發揮著關鍵作用,要求學生展示對物理概念和規律的深刻理解,并運用創新思維解決實際問題.相較于傳統知識考核,這種評估模式更注重學生綜合能力的全面發展,能有效激發學生的學習動力,培養其科學興趣和責任感.
3析理入微,以情促智一情境化試題提升核心素養的機理探究
情境化高考物理試題對學生核心素養的提升,不僅體現在形式創新上,更蘊含著深層次的內在機制.以下將從物理觀念建構、科學思維淬煉、科學探究及態度培養等方面,深人探究其促進學生核心素養全面發展的作用機理
3.1格物致知,涵泳體察:情境化試題與物理 觀念的深度建構
物理觀念,是物理核心素養之基石,也是學生理解物理世界、解決物理問題的認知框架與思維范式.其建構的深度與廣度,直接關乎學生物理學科素養的整體水平.情境化試題,憑借其獨特優勢,為物理觀念的深度建構提供了有效路徑.
情境化試題創設的真實、豐富的物理問題情境,避免了傳統試題重知識點記憶、輕知識理解的弊端.真實情境的引人,使抽象的物理概念、規律不再是冰冷的公式符號,而是與鮮活的生活經驗、生動的科技實踐緊密相連.學生在情境的浸潤下,能夠更加直觀、形象地感知物理現象,體悟物理規律的內涵,從而實現對物理知識的深度理解與內化.正如吳普中所強調的,大概念教學有助于學生以整體性、綜合性的視角,建構起一個完整的物理觀念.情境化試題正是大概念教學理念在試題命制中的具體體現,它引導學生在具體情境中,將零散的知識點整合為結構化的知識體系,形成對物理世界的整體性認知,
例如以2024年新課標I卷高考物理真題第2題:福建艦彈射器問題為例,試題情境取材于我國自主設計建造的首艘彈射型航空母艦“福建艦”,科技感與時代感并存.試題描述了配重小車在彈射器作用下水平彈射的過程,并設置了調整彈射裝置后動能變化的情形,考查學生對動能定理、平拋運動等物理觀念的運用能力.
具體題干中表述:借助配重小車可以進行彈射測試,測試時配重小車被彈射器從甲板上水平彈出后,落到海面上.調整彈射裝置,使小車水平離開甲板時的動能變為調整前的4倍.忽略空氣阻力,則小車在海面上的落點與其離開甲板處的水平距離為調整前的多少倍?
乍看此題,即可基于動能表達式,
來進行解題,因此由題意可知小車水平離開甲板時的動能變為調整前的4倍,則離開甲板時速度變為調整前的2倍這一題意;即可判定小車離開甲板后做平拋運動,從離開甲板到達海面上的時間是不變的,又根據水平位移公式 x=vt ,即可解得小車在海面上的落點與其離開甲板處的水平距離為調整前的2倍.
綜觀本題,此題情境設置巧妙,將抽象的動能、平拋運動等物理觀念,融入具體的“福建艦彈射”情境中.學生在解答此題時,需將文字描述轉化為清晰的物理模型,運用動能定理分析彈射過程中的能量轉化,運用平拋運動規律分析小車的運動軌跡.解題過程,既是對物理觀念的運用,也是對物理觀念的深化理解.情境化試題并非止步于知識的簡單再現,而是引導學生在解決實際問題的過程中,不斷涵泳體察物理觀念的內涵,最終實現物理觀念的深度建構.
3.2運籌帷幄,推陳出新:情境化試題與科學 思維的精微淬煉
科學思維,是物理核心素養之關鍵,是學生理性分析問題、創新解決問題的核心能力.情境化試題,通過創設開放性、探究性的問題情境,有效激發學生的科學思維潛能,實現科學思維的精微淬煉.
情境化試題常常設置具有一定開放性、探究性的任務,鼓勵學生從不同角度、運用多種方法分析和解決問題,擺脫標準答案和固定解法的束縛.這種開放性打破了傳統試題造成的思維定式,激發了學生的批判性思維和創新思維.學生面對情境化試題時,需要獨立思考、自主探究,運用科學推理、模型建構、證據分析等科學思維方法,方能尋到問題解決之道,正如吳晉中所提到的,原始物理問題具有情境性和開放性,能反映物理概念和規律,是物理研究的重要起點.情境化試題的設計理念與原始物理問題導向的教學思想高度契合,均強調問題情境的開放性與探究性,致力于培養學生的科學思維能力.
情境化試題在培養學生模型建構能力方面,亦具有獨特優勢.物理模型是科學思維的重要工具,是連接抽象理論與具體實際的橋梁.情境化試題常常取材于復雜真實的物理情境,學生在解答此類試題時,需要將復雜情境進行合理抽象與簡化,構建恰當的物理模型,方能有效分析問題、解決問題.模型建構的過程,是學生科學思維能力提升的過程.通過不斷地模型建構與修正,學生的抽象思維、概括思維、創新思維等科學思維能力將得到精微淬煉與顯著提升.
3.3躬行實踐,探微索隱:情境化試題與科學探究及態度的雙向砥礪
科學探究、科學態度與責任,是物理核心素養的重要組成部分,是學生科學精神與健全人格養成的關鍵要素.情境化試題,通過模擬科學探究過程、呈現科技前沿成果、融入社會熱點問題等方式,有效砥礪學生的科學探究能力,涵養學生的科學態度與責任感.
情境化試題,常常以實驗探究或科學發現為背景,模擬真實的科學探究過程,引導學生體驗科學探究的步驟與方法.例如,某些情境化試題會呈現實驗現象或數據,要求學生分析實驗原理、設計實驗方案、評估實驗結果等.這種探究性設計,激發了學生的探究興趣,培養了學生的實踐能力與創新精神.正如吳普中分析實驗探究題時所言,情境化試題以實驗為載體,對學生的實驗能力與科學探究能力進行雙重考查,引導學生在平時的學習中,注重培養設計實驗、觀察實驗、分析數據和歸納結論等方面的能力.
例如以2024年湖北卷高考物理真題第1題:《夢溪筆談》中記錄的雷擊事件為例,試題情境取材于《夢溪筆談》中關于雷擊事件的真實記載,文化底蘊深厚,科學意蘊雋永.試題描述了雷擊導致金屬熔化而非金屬完好的現象,引導學生運用物理知識解釋這一現象,并選擇合理的解釋選項
解答此題的認知基礎在于:在雷擊事件中,金屬和非金屬都可能受到摩擦、聲波和光照的影響,但金屬是導體,能夠因電磁感應產生渦流,而非金屬則不能.渦流效應產生的熱量可能導致金屬熔化,而非金屬由于電阻率較大,不易產生顯著的渦流熱效應,由此得出正確答案.
這道真題的情境設置同樣巧妙,將古代文獻中的記載與現代物理知識有機結合,既考查了學生運用電磁感應知識解釋生活現象的能力,又激發了學生對科學的好奇心與探究欲.解答此題,學生不僅需要掌握渦流效應等物理知識,更需要具備科學的質疑精神與實證意識,方能透過現象看本質,尋得合理的科學解釋.情境化試題的價值,不僅在于知識的考查,更在于科學精神的熏陶與科學態度的培養.通過情境化試題的訓練,學生的科學探究能力、科學態度與社會責任感將得到協同提升.
綜上所述,情境化高考物理試題在提升學生物理核心素養方面,具有深刻的內在機理與顯著的促進作用.其通過創設真實情境、復雜問題、探究任務等方式,在物理觀念建構、科學思維淬煉、科學探究及態度砥礪等方面,均能發揮獨特優勢,實現對學生核心素養的精微提升與全面發展.深入探微情境化試題的提升機理,對于優化高考物理命題、改進高中物理教學、培養高素質創新人才,均具有重要的理論價值與實踐意義.
4器識為先,素養為重一情境化試題的教 學實施與策略優化
情境化高考物理試題在提升學生核心素養的同時,也為高中物理教學改革指明了方向.為充分發揮情境化試題的育人功能,必須深人探討其教學實施與策略優化,使情境化教學與評價相輔相成,促進學生物理核心素養的全面發展.
4.1精研尋思,熔裁有度:情境化試題的設計原則與方略
情境化高考物理試題的設計需遵循一定的原則與方略,以確保其科學性和有效性.設計者需深刻理解核心素養內涵,制定合理的試題命制策略,從而構建出能夠有效考查學生核心素養、促進學生物理學習的高質量試題.
真實性是情境化試題設計的首要原則.情境素材應來源于真實世界的物理現象、科技應用或科學探究活動,避免脫離實際的設計.真實的情境能夠激發學生的興趣,引發深度思考,使學生更好地感知物理學的應用價值.
關聯性是情境化試題設計的核心要素.情境創設應與物理學科知識和核心概念緊密結合,確保情境服務于教學目標與核心素養的考查.情境與物理知識的有效關聯,能夠引導學生運用所學知識分析情境、解決問題,從而實現知識與能力的同步提升.
探究性是情境化試題設計的重要導向.試題設計應具有一定的開放性與探究性,鼓勵學生運用科學探究方法自主分析和解決問題,而非依賴公式和模仿例題.通過探究性的設計,能夠有效培養學生的科學探究能力和創新精神.
情境創設策略需多樣化與有效性并重.生活情境、科技情境、實驗情境、歷史情境、跨學科情境等皆可作為情境化試題的素材來源.根據不同考查目標與教學內容,選擇最適切的情境類型.例如,考查物理觀念時可選用生活情境或歷史情境,而考查科學探究能力時則可選用實驗情境或科技情境.
情境化試題設計還需關注若干問題.首先,應避免過度情境化,情境應服務于考查目標,避免形式化.其次,應關注情境的公平性,確保所有學生在情境面前享有平等的機會,避免因情境素材差異產生不公平.最后,試題的難度應適中,確保情境的復雜性不會掩蓋物理知識的考查本質.
4.2授業解惑,啟迪智慧:情境化試題的教學 實施與評價反饋
情境化高考物理試題的價值最終依賴于課堂教學的有效實施與及時的評價反饋.教師需要轉變教學觀念,創新教學方法,充分發揮情境化試題的育人功能,最終實現教學目標.
情境化試題在課堂教學中的應用應注重多樣性與互動性.通過問題導入,教師可借助情境創設激發學生的學習興趣與求知欲;小組合作則有助于學生在合作探究中培養團隊精神與交流能力;探究活動可引導學生深人思考物理問題,提升科學探究能力;成果展示與辯論反思則有助于學生思維深化與認知提升.
教師在情境化教學中應發揮引導作用.首先,教師應創設貼近學生生活、符合教學目標的情境;其次,通過多樣化的教學手段,激發學生的學習興趣與探究熱情;教師還應引導學生自主探究,避免直接給出答案,提升學生的思維能力;此外,教師需引導學生反思解題過程和方法,幫助其提升元認知能力,并提供必要的支持,幫助學生克服學習中的困難
情境化試題的評價方式應注重多元性與發展性.過程性評價關注學生在情境學習過程中的表現,表現性評價則側重學生在解決問題中的實際能力,此外,還可通過自評、互評、教師評價等多元方式全面評估學生的學習情況.評價應具備診斷性、形成性與發展性,及時反饋評價結果,引導學生改進學習方法,幫助教師反思教學實踐.最終,通過建立基于核心素養的情境化試題評價體系,能夠有效促進學生學習和教師教學的持續改進.
5結語
情境化高考物理試題將情境創設與核心素養深度融合,為物理教育評價帶來了全新視角和方法.通過優化其設計理念和教學實施策略,能夠有力推動學生物理核心素養的全面提升,為物理教育的高質量發展注人強大動力.在未來的教育實踐中,應持續探索和完善情境化試題的應用,讓其在培養具備科學精神和創新能力的人才方面發揮更大作用.
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