新高考背景下物理情境化試題復習策略

劉成金

(福建省長汀縣第一中學 366300)

《普通高中物理課程標準》(2017版)中明確指出，教育需遵循相關教學規律以及學生自身的發展規律，與學生自身的思想、生活、學習相貼近，對學生的成長需要進行充分反映，從而使學生生動活潑且主動發展.新高考下，試題注重情境的創設，更關注對學生分析能力、解決實際問題能力的考察.因此，為了更好的滿足新高考對于物理學科提出的要求，促使學生形成物理學科素養，教師就需注重物理習題復習的情境化，使學生實現高效解題.

一、創設問題情境，提高學生情境識別能力

物理學科的情境教學當中，情境創設通常對相關物理知識的傳遞有著重要影響，只有將學科知識滲透到情境當中，才能使相關物理知識得到真正的理解與內化.因此，在物理學科的教學中，需注重情境化課堂的構建，為學生創設一個科學、合理的問題情境，促進學生進行自由發揮與聯想，充分調動學生對于相關物理知識的學習欲.經過相關教學實踐表明，學生自身的探究欲、求知欲一旦被調動，其所產生的體驗就會比較深刻，學生的學習也就更加有效.基于此，在物理復習教學中，教師通過實際的生產生活創設相應的問題情境，加以適度的引導，促使學生分析簡化，將實際的情境轉化成非情境化的物理知識，從而提高學生情境識別能力.

例如，圖1為某科技興趣小組制作的重力投石機示意圖.支架固定在水平地面上，輕桿AB可繞支架頂部水平軸OO′在豎直面內自由轉動.A端凹槽內裝有一石子，B端固定一配重.某次打靶時，將桿沿逆時針方向轉至與豎直方向成θ角后由靜止釋放，桿在配重重力作用下轉到豎直位置時石子被水平拋出.石子投向正前方豎直放置的靶，打到靶心上方的“6”環處，如圖2所示.若要打中靶心的“10”環處，可能實現的途徑有( ).

A．減小石子的質量 B．減小配重的質量

C．減小投石機到靶的距離 D．減小θ角

分析此題為2021年福建省高三適應性考試的一個情境類題目的改編題，在復習教學中，教師可以先播放一段“自制投石機”的視頻，激發學生學習熱情，并創設以下問題情境，引導學生對情境進行識別：

創設問題問題釋疑情境識別1.桿對石子、配重做正功還是負功?石子、配重的機械能如何變化?桿對石子做正功,石子機械能增加;桿對配重做負功,配重機械能減少.系統機械能守恒2.石子在最高點時,石子與配重的速度有何關系?石子、配重角速度相等,線速度與半徑成反比.圓周運動3.石子被拋出后做什么運動?空氣阻力忽略,石子做平拋運動.平拋運動

通過創設以上3個問題，引導學生分析簡化投石機投石的情境，將投石情境轉化成三個物理知識：系統機械能守恒、圓周運動、平拋運動，從而提高學生情境識別能力.

二、設計問題探究，提高學生情境建模能力

根據建構主義，每個學生都和別人有著不同的經驗，只有在具體教學當中，設計出與學生經驗有關的活動體驗，才能夠真正的實現有效學習，并使學生能夠通過自己的心智進行感受與體驗，通過親歷后，對知識進行理解與建構，這不僅能夠使物理知識滲透至學生自身的認知結構當中，而且還能使學生自身的學習能力得到有效發展.在物理復習教學中，教師通過情境設計問題進行探究，促使學生通過實際的情境建立物理模型，從而提高學生情境建模能力.

例如，在上述例題中，假設石子質量為m，圓周運動半徑為r1，配重質量為M，圓周運動半徑為r2，投出石子的速度v1，創設以下問題：

問題探究建立模型 推理結論分析討論1.如何提高投出石子的速度?配重與石子機械能守恒:(Mr2-mr1)g(1-cosθ)=12mv21+12Mv22角速度相等:v1r1=v2r2v1=2g(r2-mMr1)(1-cosθ)mM+(r2r1)2mM越小,θ越大,v1越大2.如何提高投石機的投石效率η?η=12mv21Mgr2(1-cosθ)×100%η=1-mMr1r21+Mm(r2r1)2×100%r1r2越大,效率越高3.如何讓投出的石子打到“10”環?石子平拋:x=v1t y=12gt2y=12gx2v12v1越小,x越大,y越大

通過設計以上3個問題進行探究，指導學生建立模型，進行定量推理，體驗推理過程，并對結果進行分析討論，從而提高學生情境建模能力與解決問題的能力.

三、強化問題拓展，提高學生情境遷移能力

現代社會中，合作與交流通常是學生必備的品質.基于此，可引導學生進行問題拓展，并通過小組討論交流的形式，引導各小組實施自主情境遷移探究，并讓組內成員實施合理分工，如部分學生負責記錄，部分學生負責分析推理、部分學生則負責結果分享等.該過程當中，教師需做好相應的引導以及啟發，以促使學生情境遷移能力得到提高.

例如，在上述例題中，學生完成問題探究活動之后，教師可布置情境遷移的任務，學生分組完成拓展并交流.

拓展：如圖3為大型拋石機的工作原理圖，輕桿PQ可繞轉軸O在豎直面內轉動.Q處連接一個質量為M的重物，P處的袋中放有一個質量為m的石塊，重物與石塊均看成質點.發射之前使石塊由地面上靜止釋放，釋放時桿PQ與水平面的夾角為θ.當桿轉到豎直位置時石塊被水平拋出，求：

圖3

(1)石塊在運動過程中重力的功率如何變化？

(2)石塊水平拋出時的初速度為多大？

(3)石塊拋出后的水平位移與哪些因素有關？

通過問題拓展交流，教師引導點撥，以此使學生實現物理模型的內化，促進學生認識的升華，從而提高學生情境遷移能力.

綜上所述，在新高考下的物理復習教學中，學生獲取相關學習方法通常比掌握知識更加重要，只有這樣，學生才能學會應用相關知識對實際問題進行解決，并通過探究實踐，將其形成的體驗內化為對相關概念以及規律的有效理解，從而實現高效復習，更好的應對高考.