周瑩
[摘 要] 物理課堂教學應著力于培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng),引導學生深度分析、加工、理解知識,進而實現(xiàn)有意義的深度學習。本文從中考物理的命題角度出發(fā),分析了對課堂教學有指導意義的中考試題是如何基于核心素養(yǎng),發(fā)展科學思維,指向深度學習,還指出了當下物理教學中存在的普遍現(xiàn)象和問題,以及中考試題對教學的深刻啟示。
[關(guān)鍵詞] 試題賞析;科學思維;深度學習;教學啟示
物理學科核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”四個方面構(gòu)成,是學生在接受物理教育過程中逐步形成、適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。
課程改革以來,課堂教學發(fā)生了深刻變化,朝著培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)的方向不斷調(diào)整。然而,淺層次的學習狀態(tài)依然存在。淺層次學習基于簡單記憶和重復訓練來傳遞知識,學生往往“只知其然,而不知其所以然”。這種單一的學習方式難以促進學生深入思考,不利于培養(yǎng)其科學思維的深刻性和獨創(chuàng)性。要想發(fā)展學生的科學思維,提升其物理核心素養(yǎng),就必須引導學生對知識進行深度分析、加工、理解,實現(xiàn)有意義的深度學習。
對此,對課堂教學有指導意義的中考試題做出了有益的嘗試。筆者對試題中幾個區(qū)分度較高的問題進行了分析,旨在了解命題者如何基于核心素養(yǎng),發(fā)展科學思維,指向深度學習。
一、浮力專題
例1(2020年江西省中考物理第9題):如圖所示,A、B兩個物塊以不同方式組合,分別靜止在甲、乙兩種液體中,由此可判斷ρ甲_______ρ乙;若A物塊在兩種液體中受到的浮力分別為F甲、F乙,則F甲________F乙。(均選填“>”“<”或“=”)
(一)命題立意
本題著眼于物理觀念的構(gòu)建和科學思維的滲透,著重考查了建模的思想。要求學生理解和掌握物理概念,抓住問題的主要方面,從不同角度思考問題,具有創(chuàng)新意識。同時要求學生具備一定的讀圖能力,能找出圖中隱藏的信息,從中獲得重要的解題線索,培養(yǎng)學生科學思維的深刻性和獨創(chuàng)性,形成良好的思維習慣。
(二)試題亮點
由于圖中物塊A在甲、乙兩種液體中均處于浸沒狀態(tài),受定式思維的影響,考生容易想當然地認為此時的A是懸浮的,從而得出ρ甲=ρA=ρ乙的錯誤結(jié)論。其實,本題可以有多種解法。解法一:將A、B看作一個整體,該整體在甲液體中處于漂浮狀態(tài),F(xiàn)浮甲=G總,在乙液體中處于懸浮狀態(tài),F(xiàn)浮乙=G總,由于G總不變,所以F浮甲=F浮乙。由圖可知V排甲
(三)折射問題
一是很大一部分學生在課堂上單一地接受碎片化的知識,只知簡單、機械地記憶、復制這些知識,并不理解,不懂運用。例如,學生只知道物體漂浮時一部分露出水面,懸浮時全部浸沒在水中,卻不知這種現(xiàn)象是在浮力和重力的同時作用下才成立,或只是接受了大量的機械式訓練,學會了一些解題的套路,一旦題目出現(xiàn)不曾見過的變化,便束手無策,難以作答。中考試題本著原創(chuàng)的要求,很多設(shè)問都有較新的立意,靠刷題等機械、重復的訓練是無效的。二是學生對物理概念和規(guī)律的理解不深,存在一定的思維斷層,建模能力弱,遷移能力不足,如學生對密度計的認識十分僵化,未能意識到其實際上是一個帶有刻度的漂浮物,換言之,任何帶有刻度的漂浮物都可看作密度計。
(四)教學啟示
科學思維是物理核心素養(yǎng)的重要要素,包括模型建構(gòu)、科學推理、科學論證和質(zhì)疑創(chuàng)新。物理教學要培養(yǎng)學生的科學思維,對客觀事物能夠抽象概括,構(gòu)建出反映事物本質(zhì)或共同屬性的物理模型和概念。在日常教學活動中,教師要讓學生主動形成應用物理知識的觀念、方法,先認識事物,再處理問題,養(yǎng)成科學思維的習慣。例如,在浮沉條件的教學中,教師可以先展示物體在水中漂浮的情形,再展示兩個物體組合在一起后漂浮于水面的情形。從受力角度引導學生分析兩種情形的相同點和不同點,挖掘漂浮和懸浮的本質(zhì)。再通過組合物與密度計的對比,引導學生發(fā)散思維,通過比較,發(fā)現(xiàn)該組合物本質(zhì)上就是密度計,為如何建模做出了示范。之后,進一步分析拓展。將組合物分開,與之前相比,是否有區(qū)別。在可逆、轉(zhuǎn)化思想的基礎(chǔ)上滲透整體法,不斷加深學生對物理概念、規(guī)律的理解,訓練思維的系統(tǒng)性、靈活性、多面性,促進物理方法的滲透。
二、滑輪專題
例2(2020年江西省中考物理第18題):如圖所示,將重6 N的物體勻速拉高20 cm,在此過程中,不計滑輪裝置自重、繩重和摩擦,以下說法正確的是(? ? ? ? ? )。
A.繩子自由端被拉下1.2 m
B.繩子對地面的拉力為1 N
C.對物體所做的功為1.2 J
D.橫梁受到的拉力為9 N
(一)命題立意
本題從示意圖的角度打破常規(guī),制造認知沖突,引起學生對常見解題思路的質(zhì)疑,增強學生的批判思維能力。題目源于實際,將生活中的實物轉(zhuǎn)化為課本上的模型,建立科學思維的基礎(chǔ)。通過題目的變化創(chuàng)新,訓練學生的發(fā)散思維,引導學生在已有的認知基礎(chǔ)上,觀察、發(fā)現(xiàn)、琢磨問題,再進行思維加工,打通知識間的屏障,完善自身的知識框架。通過對比、關(guān)聯(lián)類似問題,經(jīng)歷、探索科學方法,引導學生發(fā)現(xiàn)科學方法的關(guān)鍵和要素,領(lǐng)悟科學的奧妙。
(二)試題亮點
首先,滑輪組的示意圖新穎獨特,符合生活實際。與實驗室或課本上常見的滑輪簡化圖不同,對學生的空間感提出了一定的要求。其次,繩子兩端位置的設(shè)計也很精巧。幾乎在所有滑輪組問題中,繩子的一端系在滑輪的掛鉤上,另一端系在手上或測力計上,由此引出關(guān)于承重繩股數(shù)“偶定奇動”的說法。但本題中,繩子的一端在手上,另一端卻固定在地面上,讓只會按圖索驥的考生傻眼。此時,學生若對示意圖的變化視而不見,依舊強行套用解題模板,則會使解題方向出現(xiàn)偏差,離正確選項漸行漸遠。