核心素養總是與具體的活動、相關的情境緊密交織在一起,只有當學生在有意義的問題情境中對已經學過的知識進行整合并加以運用時,才能體現并考查出學生的核心素養水平。情境化試題是考查并體現核心素養的重要載體。2004年審定的人教版高中物理教科書中設計的“問題與練習”有著極大的研究意義。
一、“問題與練習”情境化試題的特點分析
必修1共分為四章,23小節。除了第二章第六節“伽利略對自由落體運動的研究”和第四章第二節“實驗:探究加速度與力、質量的關系”,每節課后均設有“問題與練習”,其試題總數為86道,其中情境化試題總數為37道,占總數的43.02%。從這一比例可以看出,教科書在編制時十分注重情境化試題的應用。在21節課的“問題與練習”中,每節課有3-7道題,平均每節課后有4道題。在86道題中均為簡答題及計算題,無選擇題、填空題。
1.注重情景的呈現方式。
教科書中情境化試題的圖片為彩印,色彩清晰明了,實物照片為真實照片,而不是示意圖或灰色圖片,這種鮮明的情境使學生產生強烈的代人感,引起學生的學習興趣,使學生充分思考問題。典型例題如第二章第二節“勻變速直線運動的速度與時間的關系”第二題,將火車通過橋梁時的圖片呈現在學生眼前,有水面、火車,車頭顏色鮮明,使學生看到一列火車從橋梁駛過瞬間的真實照片,如此清晰的圖片不僅豐富了學生的視野,更使得物理問題的解決變得真實而又生動有趣。
2.傾向能力的考查內容。
(1)思辨性:在物理學中,矛盾的問題及看似與真理相悖的問題才更能引發學生的思考。典型例題如第四章第五節“牛頓第三定律”,以某同學回憶初中學過的知識“如果兩個力大小相等,方向相反,認為這兩個力就會相互平衡”為情境,由此認為高中的作用力與反作用力也應該互相平衡。這一矛盾問題正是本節課的重要考點。必修1充分考慮初中與高中的過渡,找到知識矛盾的突破口,突破學生的原有認知,幫助學生在自我矛盾思考中認識初中知識的局限性,最終獲得新知。
(2)操作性:教科書中的情境化試題具有一定的操作性。其操作簡單,學生可以親自動手觀察物理現象,深刻理解并解釋物理問題。典型例題如45頁第一題,觀察紙片和文具橡皮哪個下落得快。操作性問題增加了學生的動手能力,有助于培養學生經歷科學家的探究過程,并用所學知識解決遇到的實際問題的核心素養。
(3)論證性:教科書中情境化試題具有一定的論證性。典型例題如第四章第四節“力學單位制”,第5題,要求運用初中學過的知識推導焦耳與基本單位米、千克、秒之間的關系。這種論證思想要求學生運用已經學過的知識和方法推出新的結論,值得借鑒。如今的知識更新的速度很快,我們只有掌握物理學習的方法,形成良好的科學素養,才能應對更多的挑戰,迎接新的機遇。
3.貼近生活情境的選材。在物理教科書必修1中,通過貼近生活的情境,幫助學生理解物理學習的意義。典型例題如第一章第三節“運動快慢的描述——速度”,第4題,以京九鐵路列車時刻表為情境,這一情境貼近學生生活,將生活中的問題代人物理學習中,幫助學生學習物理的重要性,更加深對生活的認知。
二、反思與不足
教科書中情境化試題也存在略微不足,有部分理論性問題缺少一定的物理思維。通過對人教版高中物理必修1的分析,帶給了我們關于情境化試題的思考,一方面是關注科學探究與論證過程,另一方面是要創設真實科學的測評情境。另外,需要合理控制情境化試題背景材料的復雜程度,創設學生運用知識的新情境和條件,避免由此控制帶來的種種負面影響。
作者單位:吉林師范大學物理學院