核心素養視角下初中物理情境化試題的解題策略

摘" 要：隨著教育改革的不斷推進，核心素養的培養成為初中物理教學的重要目標．情境化試題作為一種能夠有效考查學生核心素養的題型，在初中物理教學與評價中占據著重要地位．文章從核心素養的視角出發，探討幾類典型的初中物理情境化試題解法和解題策略，旨在為初中物理教學提供有益參考，幫助學生更好地應對此類試題，提升核心素養．

關鍵詞：核心素養；初中物理；情境化

中圖分類號：G632""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2024）35-0093-03

收稿日期：2024-09-15

作者簡介：呂立志（1971.1—），男，云南省曲靖人，本科，中學高級教師，從事初中物理教學研究.

在當今教育改革的浪潮中，培養學生的核心素養已成為教育的重要使命．初中物理作為一門基礎自然學科，對于學生科學思維、科學探究能力的培養具有重要意義．情境化試題作為一種新興的試題形式，能夠將物理知識與實際情境相結合，真實地考查學生對物理知識的理解和應用能力，在解決問題過程中體現核心素養．因此，研究核心素養視角下初中物理情境化試題的解題策略具有重要的現實意義．

1" 生活趣味性情境化試題

例1" 在弟弟生日時，小偉給弟弟表演了一個有趣的實驗，取兩個用來盛蛋糕且不帶電的泡沫盤子，分別與不帶電的毛巾摩擦后，兩個盤子不能疊加，而是粘在手上，如圖1所示．下列分析正確的是（" ）.

A．毛巾和盤子摩擦時創造了新的電荷

B．毛巾和盤子摩擦時將電能轉化為機械能

C．盤子粘在手上是因為同種電荷相互吸引

D．兩個盤子不能疊加的原因與驗電器工作原理相同

解析" 摩擦起電的實質是電子的轉移，毛巾和盤子摩擦時沒有創造出新的電荷，只是電子發生了轉移，故A錯誤；毛巾和盤子摩擦時，消耗機械能，并不是電能轉化為機械能，故B錯誤；盤子粘在手上的原因是帶電體具有吸引輕小物體的性質，故C錯誤；兩個盤子分別與毛巾摩擦后，兩個盤子帶同種電荷，同種電荷相互排斥，所以不能疊加，驗電器的工作原理是同種電荷相互排斥，它們的原理相同，故D正確．

解題策略" 本題屬于生活趣味性情境化試題，需要從生活中尋找相關的物理規律，結合已學過的物理規律和題設要求進行求解，考查學生對物理觀念的掌握［1］．

2" 混合性情境化試題

例2" （1）如圖2甲為測滑輪組機械效率的實驗，在物體升高的過程中，應豎直向上拉動彈簧測力計；保持此裝置不變，只增大被提升物體的重力，則機械效率將（選填“增大”或“減小”）；

（2）如圖2乙，小新將紙屑放在正播放音樂的揚聲器上，發現紙屑不斷地上下跳動．這說明聲音是由物體的產生的，此處利用的實驗方法是（選填“轉換法”或“控制變量法”）；

（3）如圖2丙是探究感應電流的產生條件的實驗裝置，開關閉合后，將導體棒AB沿（選填“上下”或“左右”）方向運動時，靈敏電流表指針會發生偏轉；如表1，比較實驗序號1、2可知，感應電流的方向還與方向有關．

解析" （1）對測滑輪組機械效率實驗，在物體升高的過程中，為保證整個裝置處于平衡狀態，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計；保持此裝置不變，只增大被提升物體的重力，有用功增大，額外功不變，有用功占總功的比例增大，機械效率將增大．

（2）小新將紙屑放在正播放音樂的揚聲器上，發現紙屑不斷地上下跳動．這說明聲音是由物體的振動產生的，此處利用的實驗方法是轉換法．

（3）開關閉合后，將導體棒AB沿左右方向運動時，導體棒切割磁感線，靈敏電流表指針會發生偏轉；比較實驗序號1、2可知，磁場方向不變，導體棒切割磁感線方向相反，感應電流的方向也不同，說明感應電流的方向還與導體AB運動方向有關．

解題策略" 處理混合性情境化試題時，首先需要判斷情境中有沒有學科內跨知識點或跨學科問題，如果屬于融合性的情境化試題，可能需要結合各學科知識或學科內知識進行解決，如果問題間互不關聯，各問題單獨處理即可［2］．

3" 電學中的情境化試題

例3" 如圖3是一款依靠電力驅動的獨輪車，其工作原理是當電源開關S1閉合時指示燈L亮起，車處于待機狀態；當人再站到車上時開關S2自動閉合，電動機M才能啟動工作．以下電路設計符合要求的是（" ）.

解析" 當電源開關S1閉合時指示燈L亮起，當開關S2自動閉合，電動機M才能啟動工作，說明電動機和指示燈可以獨立工作，電動機和指示燈并聯，S1在干路上，S2在支路上，由此可知A電路圖符合條件，故A符合題意，BCD不符合題意．

解題策略" 這類情境化試題需要根據題設條件（開關的通斷）和實際現象，逐個分析電路，尋找與選項吻合的電路圖即可，考查學生的推理能力［3］．

4" 有關浮力的情境化試題

例4" 如圖4甲是“浮筒打撈法”打撈沉船的過程，將空心金屬筒灌滿水沉到水底，用鋼纜把浮筒與沉船拴住，啟動打撈船上的壓氣機，把空氣壓進筒中排出水，浮筒就會帶著沉船一起浮到水面上．科技文化節上，小明制作了空心浮筒模型A和實心沉船模型B，A、B間用輕質細繩相連，重現了這一過程．水平地面上有一個裝有適量水的足夠高的圓柱形容器，將模型A和模型B放入容器中，A利用容器中的水自動進行充水，充滿水后，B對容器底的壓力為6 N，如圖4乙．打撈過程中，模型A向容器中排水浮出水面，A、B靜止時，如圖4丙所示．已知圓柱形容器底面積為500 cm2，模型A質量為0.4 kg，體積為1 000 cm3，模型B質量為0.6 kg，體積為200 cm3．求：

（1）圖乙中模型B受到的浮力；

（2）模型A充滿水時的總重力；

（3）圖丙與圖乙相比，水對容器底的壓強變化量．

解析" （1）圖乙中模型B完全浸沒，VB排=VB=200 cm3=2×10-4 m3，

圖乙中模型B受到的浮力FB浮=GB排=ρ水gVB排=1×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3=2 N．

（2）圖乙中，以A、B整體為研究對象，模型A和B完全浸沒，V排=VA+VB=1 000 cm3+200 cm3=1 200 cm3=1.2×10-3 m3，整體受到的浮力F浮=G排=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10-3 m3=12 N，根據F支=F壓=6 N，對整體受力分析得G總=F浮+F支=12 N+6 N=18 N，GB=mBg=0.6 kg×10 N/kg=6 N，模型A充滿水時的總重力GA總=G總-GB=18 N-6 N=12 N．

（3）模型A的重力是GA=mAg=0.4 kg×10 N/kg=4 N，圖丙中，A、B整體為研究對象，處于漂浮狀態，則浮力F′浮=GA+GB=4 N+6 N=10 N，排開水的總體積V′排=F′浮ρ水g=10 N1×103 kg/m3×10 N/kg=

1 000 cm3，A模型中充滿水，水的重力為GA水=GA總-GA=12 N-4 N=8 N，由ρ=mV得VA水=GA水ρ水g=8 N1×103 kg/m3×10 N/kg=800 cm3，則變化的體積ΔV排=VA水+V′排-V排=600 cm3，液面變化的高度Δh=ΔV排S容=600 cm3500 cm2=1.2 cm=1.2×10-2 m，水對容器底的壓強變化量Δp=ρ水gΔh=120 Pa.

解題策略" 本題將“浮筒打撈法”打撈沉船的生活情境與浮力問題進行有效綜合，考查學生的科學思維能力，需要根據浮力的定義和力的平衡解決相關問題．

5" 結束語

在核心素養視角下，初中物理情境化試題的解題策略需要學生具備扎實的物理知識基礎、良好的信息提取和處理能力、科學的思維方法以及創新意識．通過對情境化試題的分析和解決，學生不僅能夠提高解題能力，更能在過程中培養物理觀念、科學思維、科學探究等核心素養，為今后的學習和生活奠定堅實的基礎．在未來的教學中，教師應進一步加強對情境化試題的研究和教學指導，引導學生積極參與物理實踐活動，關注科技發展和社會熱點，不斷提升學生的核心素養和綜合能力．同時，教育部門和考試機構也應不斷優化情境化試題的設計和評價標準，使其更好地服務于教育教學改革，促進學生的全面發展．相信在廣大教育工作者和學生的共同努力下，初中物理教學將在核心素養培養的道路上邁出更加堅實的步伐，為培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才做出更大的貢獻．

參考文獻：［1］

賈曉嵐.面向核心素養的初中物理作業情境化設計探究［J］.物理教學，2024，46（4）：35-38.

［2］ 晏福勇，劉鳳華.初中物理試題情境模型的科學性研究［J］.中學物理教學參考，2023，52（26）：58-60.

［3］ 費志明，陳民兵.初中物理情境性試題的開發［J］.物理教學，2021，43（1）：48-50.

［責任編輯：李" 璟］