

摘要:文章通過分析情境化試題的特點,提出了命制情境化原創試題的具體策略,包括選取真實情境、設置問題層次、注重學科融合等.結合實際教學案例,闡述了情境化原創試題在高中物理教學中的實踐應用,以及對學生物理學科核心素養培養的積極作用,為高中物理教師命制情境化原創試題提供參考.
關鍵詞:高中物理;情境化;原創試題;命制
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2025)09-0092-03
隨著新課程改革的不斷推進,培養學生的學科核心素養成為教育的重要目標.在高中物理教學中,試題作為教學評價的重要工具,其命制的質量直接影響著教學的效果和學生的發展.傳統物理試題往往注重知識的考查,缺乏對學生實際應用能力和創新思維的評價;而情境化原創試題則以真實、具體的情境為背景,將物理知識與實際問題相結合,能夠更好地激發學生的學習興趣,提高學生的問題解決能力和創新思維,有助于培養學生的物理學科核心素養.
1情境化試題的特點
在當今教育領域,情境化試題逐漸成為考查學生能力的重要方式,它以其獨特的特點,為教育評價帶來了新的活力.
第一,情境化試題具有真實性.這類試題通常以現實生活中的實際情境為背景,如日常生活場景、科學研究實例、社會熱點問題等.這種真實性能夠讓學生感受到知識不是孤立存在的,而是與實際生活緊密相連.例如,以城市交通擁堵問題為情境考查力學問題,學生在思考問題的過程中,會更加深刻地理解物理原理在實際生活中的應用,同時也能培養學生運用所學知識解決實際問題的能力.
第二,情境化試題具有綜合性.這類試題往往融合了多個學科的知識和技能,要求學生綜合運用所學知識進行分析和解答.這不僅有助于打破學科界限,培養學生的跨學科思維,還能全面考查學生的綜合素養.比如,一道以生態環境保護為主題的情境化試題,可能涉及生物、化學、地理、物理等多個學科的知識,學生需要從不同的角度進行思考,才能得出正確的答案.
第三,情境化試題具有引導性.這類試題通過具體的情境描述和問題設置,引導學生逐步深入地思考問題,幫助他們理清解題思路.在這個過程中,學生不僅能夠掌握知識,還能學會分析問題和解決問題的方法.比如,以科技創新為情境的試題,會先介紹相關的科技背景,然后提出一系列問題,引導學生從不同方面進行思考,從而提高學生的思維能力.
第四,情境化試題具有趣味性.這類試題生動有趣的情境能夠吸引學生的注意力,激發他們的學習興趣.相比傳統枯燥試題,情境化試題更容易讓學生產生學習的動力和熱情.例如,以動漫游戲中的場景為情境設置試題,會讓學生在解題的過程中感受到樂趣,從而提高學習效果.
2高中物理情境化原創試題的命制策略
在高中物理教學中,試題是檢驗學生學習成果和教師教學效果的重要工具.情境化原創試題以其獨特的優勢,逐漸成為高中物理試題命制的重要方向,它能夠將抽象的物理知識與具體的實際情境相結合,激發學生的學習興趣,提高學生解決實際問題的能力.
2.1選取真實、有趣的情境
真實的情境能夠讓學生感受到物理知識與實際生活的緊密聯系,從而提高學生的學習積極性.教師可以從日常生活、科技前沿、社會熱點等方面選取情境.例如,以智能手機中的傳感器為情境,考查加速度、力等知識;以新能源汽車的電池技術為情境,考查電學知識.同時,有趣的情境也能吸引學生的注意力,如以游樂園中的過山車為情境,考查圓周運動、能量等知識.
2.2明確考查目標和知識點
在選取情境后,要明確試題的考查目標和涉及的知識點.考查目標應與課程標準和教學目標相一致,涵蓋物理學科的核心素養,如物理觀念、科學思維、科學探究和科學態度與責任[1].知識點的選擇要具有代表性和綜合性,能夠全面考查學生對物理知識的掌握和運用能力.例如,以航天發射為情境,可以考查牛頓運動定律、萬有引力定律、功能關系等多個知識點.
2.3設置合理的問題層次
情境化原創試題應設置不同層次的問題,以滿足不同學生的需求.可以分為基礎問題、拓展問題和創新問題.基礎問題主要考查學生對物理基礎知識的掌握情況,如概念的理解、公式的運用等;拓展問題則要求學生在掌握基礎知識的前提下,進行分析、推理和綜合運用,考查學生的思維能力;創新問題鼓勵學生提出新的觀點、方法或解決方案,培養學生的創新思維和實踐能力.
2.4注重問題的引導性和開放性
問題的引導性能夠幫助學生更好地理解情境,找到解題的思路.教師可以通過提問的方式,引導學生逐步分析問題,如“在這個情境中,物體受到哪些力的作用?”“這些力之間有什么關系?”等.同時,開放性的問題能夠激發學生的思維,培養學生的創新能力.例如,“請你提出一種改進這個裝置的方法.”“你認為這個現象還可以用哪些物理知識來解釋?”等.
總之,高中物理情境化原創試題的命制需要選取真實、有趣的情境,明確考查目標和知識點,設置合理的問題層次,注重問題的引導性和開放性,體現學科融合,并進行試題的評估和優化.教師通過這些策略,可以命制出高質量的情境化原創試題,以此提高高中物理教學的質量和效果,培養學生的物理學科核心素養.
3高中物理情境化原創試題命制的實踐應用
3.1情境創設
“打水漂”是指用扁形瓦片或石片,在手中水平放置后,用力飛出,石片擦水面飛行,碰水面后再彈起再飛,并不斷在水面上向前彈跳,直至石片速度為零后沉入水中,如圖1.其原理已在航空航天領域得到了運用,我國的“嫦娥五號”返回器第一次進入大氣層一定深度后彈起,再一次進入大氣層返回地球,這兩次“水漂”會把返回器的速度降下來,讓其安全穿過大氣層.假設小明在離水面高度h0=0.8m處,將一質量m=20g的小石片以水平初速度v0=10m/s拋出,小石片在水面上滑行時受到的水平方向的阻力恒為f=0.5N,豎直方向分力未知.小石片每次均接觸水面Δt=0.04s后跳起,跳起時豎直方向的速度與此時沿水面滑行的速度之比為常數k=13,小石片在水面上彈跳數次后沿水面滑行(水平方向)的速度減為零后開始下沉.取重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力.
3.2問題設置
基礎性問題:求小石片第一次與水面接觸前水平方向的位移.
拓展性問題:求小石片第一次與水面接觸過程中在豎直方向上的分加速度ay的大小.
創新性問題:求小石片從拋出到開始下沉的總時間.
解析(1)設從拋出到第一次與水面接觸前時間為t0,根據h0=12gt20,解得t0=0.4s,則第一次與水面接觸前水平方向的位移x=v0t0,解得x=4m.
(2)第一次與水面接觸前豎直方向的速度vy0=gt0=4m/s,小石片在水面上滑行時,設水平方向加速度大小為ax,則有ax=fm=25m/s2,第一次與水面接觸后跳起時水平滑行速度vx1=v0-ax·Δt=9m/s,規定豎直方向下為正方向,第一次與水面接觸后跳起時豎直方向分速度vy1=-kvx1=-3m/s,豎直方向加速度為ay=vy1-vy0Δt=-175m/s2,即第一次與水面接觸過程中在豎直方向上的分加速度大小為175m/s2.
(3)小石片在水面上滑行時,水平加速度大小ax=fm=-25m/s2,每次滑行速度的變化量Δvx=ax·Δt=-1m/s,由于n=v0Δvx=10,可知,小石片共在水面上滑行了10次,空中彈起后飛行了9次,則有vxn=v0+Δvx=10-n(n=0,1,2,3…),由于vyn=kvxn,tn=2·vyng,可得小石片在空中飛行的總時間為t總=t0+t1+t2+…t9+10Δt,則有t總=vy0g+2×13·(vx1+vx2+…vx9)g+10Δt,解得,總時間為t總=3.8s.
點評試題先通過創設合理的物理情境,將物理問題與生活情境緊密聯系,讓學生做完后能感受到物理知識確實能解決實際問題,從而為學習物理增添動力.本試題的基礎性問題,考查了平拋運動的基本處理方法、運動觀念等物理觀念,通過認真學習,絕大多數學生的得分,預估難度系數為0.7;本試題的拓展性問題,較深入地考查了運動的合成與分解等知識,同時也考查了科學推理和模型建構等核心素養,預估難度系數為0.35;本試題的創新性問題,深入地考查了牛頓運動定律和數學思想,引導學生運用所學知識處理物理問題,考查了科學思維等核心素養,預估難度系數為0.1.三個問題難度層層遞進,不斷加大,梯度合理,保障選拔人才功能的同時,發揮了對學生物理學科素養培養和能力考查的作用.
4結束語
情境化原創試題是高中物理教學評價的重要工具,能夠更好地激發學生的學習興趣,提高學生的問題解決能力和創新思維,有助于培養學生的物理學科核心素養.在命制情境化原創試題時,教師應選取真實情境、設置問題層次、注重學科融合、體現核心素養,同時要注意避免出現情境選取不當、問題設置不合理、核心素養體現不明顯等問題,通過不斷地實踐和探索,提高情境化原創試題的命制質量,為高中物理教學提供更加有效的評價工具.情境化原創試題的命制是一項具有挑戰性的工作,在命制過程中,教師要認真分析可能出現的問題,并采取有效的解決措施,確保試題的質量和有效性,為教學評價提供有力的支持.
參考文獻:
[1]周偉波,周浩.高中物理情境化試題的命制策略[J].中學物理教學參考,2024,53(2):75-78.
[責任編輯:李璟]
收稿日期:2024-12-25
作者簡介:慕雪利,碩士,一級教師,從事高中物理教學研究;賀明霞,本科,一級教師,從事初中數學教學研究.
基金項目:甘肅省教育科學“十四五”規劃2023年度一般課題“核心素養視角下的高中物理考試命題策略與實踐的研究”(課題立項號:GS[2023]GHB0862).