创新情境教学实践反思之“情境化试题”对高中物理教学的启示

创新情境教学实践反思之“情境化试题”对高中物理教学的启示

                                     鹿泉区第一中学   王晓平 050200

“情境化试题”也就是考试阶段所给出的具体试题背景材料。考生在试题情境这一平台中需要完成统一的思维任务或实践操作，各考生要在这一平台中对问题进行分析和解决，此类试题对情境的包含就是“情境化试题”。

2021年河北高考物理试题特点之一就是创新试题情境设计。突出情境设计的时代性，密切联系生产生活，引导应用物理知识解决实际问题，试题通过和生产生活、体育运动、科学技术联系，创设真实的生活实践问题情境和科学的学习探索问题情境，结合所学知识进行模型建构并找到解决问题的途径，引导学生从解题向解决问题转变，引导学生关心身边的物理问题，关注科学发展和社会进步，体会物理学在生产生活中的应用价值，加强与重大科技进步，中国优秀传统文化等方面的联系，引导考生关注国家重大科技发展，增强考生民族自豪感和自信心，激发考生学习物理的兴趣，彰显高考的育人功能和价值导向作用

为了更好的应对高考的变化，作为一名高中物理教师我们应该思考基于实际生活实践情境的高中物理试题的发展走向，以便在日常物理教学中注重联系生活实际的情境，注重生活实践情境类物理试题的创设与学习。在高中物理学科课堂教学中，必须按照高考评价体系要求，思考生活实践情境的物理知识教学，以此提高课堂教学效果。下面是基于课堂教学实践经验下对高中物理试题的情境创设分析与课堂教学的几点思考

一、知识与情境的进一步融合

根据以往我们对物理教学中试题的收集整理，分析研究，发现高中物理试题中基于生活实践情境的相关题目很多。在此举几个典型例子进行展示，分析其考查情境、考查内容和考查视角，进而思考基于生活实践情境的试题的特点、解法和命制。希望通过试题研究，深刻领会高考评价体系的内涵，进一步提升物理学科理论联系实际的教学水平，提高课堂教学效率。

例1. 如图所示是某幼儿园滑梯设计示意图，倾斜滑道AB和水平滑道BC平滑衔接。滑梯高度限定为h，滑梯与儿童裤料之间动摩擦因数为μ，设倾斜滑道AB与水平面夹角为α。为保证儿童的安全，要求儿童能从A点由静止下滑并停在水平滑道BC上，则（ ）

A. 应满足sinα<μ

B. 应满足tanα<μ

C. 滑梯的水平跨度

D. 滑梯的水平跨度

分析：该题以幼儿园滑梯作为考查情境，以牛顿第二定律和动能定理作为考查内容，以生活实践问题情境抽象出物理模型作为考查视角。该题接近学生生活实际，学生具有生活实践经历，学生可以借助自己高中所学的物理知识解决生活实际问题，深刻体验学习和生活如此之近。

例2. 拆卸高楼旧空调外机时，常用电动机通过缆绳进行牵引，为避免其与竖直墙壁碰撞，地面上的工人（图中未画出）用一根拉绳拽着外机，如图所示。设缆绳拉力的大小为F1，方向与竖直方向成角;拉绳拉力大小为F2，与竖直方向的夹角为β。工人拉拉绳使β保持不变，外机沿竖直方向缓慢下降过程中（ ）

A. F1不断增大 B. F2不断减小 C. D.

分析：该题以拆卸旧空调外机作为考查情境，以受力分析和共点力的平衡作为考查内容，由生活实践问题情境建立物理问题作为考查视角。该题来源于生活实际问题，尽管学生司空见惯了空调，但是对于空调的安装和拆卸较少关注。由此体会生活实际问题有时与物理学习密切相连，但是应用物理知识解决生活实际问题略显困难。

例3. 如图所示是现代化农场中收割小麦的情景，收割机将小麦收割、脱粒、分离和清选后，通过传送带传送到卡车中。已知卡车行驶过程中受到地面阻力与其对地面压力成正比，受到空气阻力与车速成正比。收割过程中，卡车与收割机在水平麦地里沿同方向匀速行驶，则卡车（ ）

A. 牵引力随时间增大

B. 牵引力随时间减小

C. 发动机输出功率恒定

D. 发动机输出功率增大

解法：该题以农场联合收割机收割小麦作为考查情境，以功率的机车启动作为考查内容，由生活实践问题情境抽象出物理问题作为考查视角。该题来源于生活实际问题，尽管学生耳濡目染熟悉小麦收割场景，但是对于联合收割机工作认知较少。因此应用物理知识解决生活实践情境问题，不仅要联系自我以往的认知，而且还需通过试题情境图片深入学习准确的情境的模型。

虽然“情境化试题”的展开通过对相关情境的综合，然而从本质上来说，还是考查学生是否综合掌握和理解了相关知识，因此，教师需要通过对知识与情境的进一步融合，使学生适应这类问题情境，从而具备更加稳固的物理知识基础。教师在对知识进行初次讲解的过程中，需要对知识与情境的融合加以关注，而不是对知识进行简单传授。首先，教师可以通过对情境代入法的利用，让学生掌握此类知识应用于哪一场景和状况中，使相关的物理知识能够得到切实的落实;其次，教师在教学阶段需要在知识中加强对情境的融入，使学生在学习阶段能够从一定程度上做到对此类问题的认识和了解，从而更好地应对此类问题的考查。另外，对知识与情境的进一步融合，可以培养学生的物理思维能力，物理知识是对自然科学知识进行的高度总结和概括，最终是为了让学生在实际生活中应用所学的知识，要想使学生能够更好地理解物理知识，就需要融合实际情境。长时间如此，在日后的学习中，学生也会从重要性方面对物理学习加以关注。

例1:刹车后的汽车开始做匀减速运动，在第1秒内的位移为3m，第2秒内的位移为2m，从第2秒结束开始，汽车还能够继续向前滑行多少距离(   )

A.1.5m B.1.25 m C.1.125 m D.1m

在对“匀减速运动”知识点进行讲解的过程中，教师可以组织学生进行实验，并要求学生结合图表以及文字两种方式，对问题的答案进行汇报总结。学生通过实验能够掌握匀减速运动的规律，教师可以结合教材对匀减速运动进行总结，列举生活中与匀减速运动类似的现象，让学生将所学的知识与实际生活相结合。

二、对情境中的数学模型的构建

在设计活动课程模式的时候，教师需要提供一定的时间，让学生自主地对问题进行思考，并且在课堂上汇报自己的总结，在此期间，教师做好引导者的角色，对学生的总结进行评价，使学生能够对自身所学的知识进行迁移，掌握知识运用的技巧，对学生的综合素质进行培养，使其能够通过不断思考和总结，深化知识的学习。

比如在对合力与分力的关系进行探究的过程中，从不同角度对合力与分力进行测量，所得出的实验数据是不同的，但是，如果控制力有着相同的作用点，就需要从方向以及大小等方面对力的因变量进行记录，然后再构建合力与分力的模型，通过对平行四边形模型的采用，能够解释合力与分力有着怎样的关系。站在知识的角度上来说，力的合成是物理学的一种现象，而平行四边形却是数学模型，因此，简单的数学模型能够对物理问题进行直观的描述或解决，这就是顺向对学习的迁移。

三、创新情境设计下的物理课堂教学思考

生活实践情境的物理试题分析可以看出，生活实践情境来源广泛、应用全面、与物理知识联系紧密自然。生活实践情境的试题立足于学科素养，体现核心价值。所以在课堂教学中做到以下几点：

1.要理论联系实际，注重物理知识在实际中的应用。如：避雷针在生活实际中的应用。避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，它是一个或几个尖锐的金属棒，安装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接，当带电的雷雨云接近建筑物时，金属棒与云层感应出相反的电荷，通过尖端放电，中和空气中的电荷，使建筑物避免雷击。

2.在日常教学中要注意物理情境的设计，在情境中讲物理，在情境中学物理。如：开展《电势差和电场强度的关系》的教学时，可以由初中地理教材中的等高线图引入，等势面与等高线类比，电场强度与地势陡峭类比。学生有情境可以去想象，深刻领会等势面和电场强度，更能准确理解二者的关系。

3.物理试题设计应注重来源于生活实践情境的设计。物理知识考核更应强调知识的迁移，条件的抽象和公式定理的实际应用。如：考查受力分析时，以旅游区的滑索情境，让学生从实际生活情境中抽象出物理模型。研究游客某一小段时间沿钢索匀速下滑的受力分析，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。

四、结语

总之， 随着高考评价体系的深入学习和全面推进，试题情境内涵已经广为人知。试题情境创设考查也已进入高考试题，并随着教学实践应用逐步发展，生活实践情境的高中物理试题也越来越丰富多彩。为此，在以后的教学活动中应主动加强生活实践情境的高中物理试题的收集分类和思考加工，让学生掌握此类物理问题解决办法，更好地适应新高考对学生的要求，提高学生的物理学科核心素养，促进学生全面健康的发展，达到学科育人的目的。