命题如烹小鲜——借助命题促进核心素养落地例析

徐卫华

(南通市教育科学研究院,江苏 南通 226001)

核心素养要想落地必须抓好“课程”、“教材”、“教学”、“考试”、“评价”这5个方面,其中“考试和评价”是推动核心素养落地重要的杠杆．而说到考试,就不得不提及试题命制,“治大国如烹小鲜”,对于命题亦如烹小鲜,必须以“基础为先”、以“能力为重”、以“创新为上”且精雕细琢．

为了发挥好杠杆的功能,命题必须以测评学生的核心素养为导向,好的命题其问题背景应该链接学生大脑中的物理观念,条件的给定应该能够有效激活学生的科学思维,引导学生在探究解题路径和解决问题的整个过程中考察学生的综合素养．下面结合笔者命制“南通市2018届高三第一次调研测试”的选择题第3题为例,就如何借助于命题促进核心素养落地谈几点笔者的思考．

1 试题呈现

图1

例1.(南通市2018届高三第一次调研测试)如图1所示,某同学以不同的初速度将篮球从同一位置抛出,篮球两次抛出后均垂直撞在竖直墙上.图中曲线为篮球第1次运动的轨迹,O为撞击点.篮球第2次抛出后与墙的撞击点在O点正下方,忽略空气阻力,下列说法中正确的是

(A) 篮球在空中运动的时间相等.

(B) 篮球第1次撞墙的速度较小.

(C) 篮球第1次抛出时速度的竖直分量较小.

(D) 篮球第1次抛出时的初速度较小.

2 试题的情境与设问分析

2.1 命题情境:核心素养为导向

考试不是目的,仅是一种手段．物理学习的最终目的在于提升学生分析、解决生活中问题的能力,设置与真实情境相联系的物理问题情境,能有效吸引学生注意,激发学生思维,在解决问题的过程中发展学生的核心素养．笔者在命题时,有意拆除传统习题“抽象”和“理想化”的框架,将生活元素或真实的事件编入习题情境之中,链接物理观念,考查学生科学思维水平(尤其是建模的意识和信息加工能力)．如命制试题“例1”时,选择学生所熟悉的抛掷篮球作为原始物理问题,能够给学生带来亲切感,链接“运动观念”并用其解释抛球现象．同时,考虑到斜抛定量计算高考不作要求,借助于竖直墙壁对一般抛体运动轨迹进行了特殊化选剪,得到“从抛出到垂直撞在竖直墙上”这个过程的逆过程抽象为熟悉的“平抛运动”模型,将原问题转化为先后2次平抛运动水平距离相同,高度不同的情景．本题的命制更侧重于学生“科学思维”的考查,需要学生能够完成从原始问题到常见物理模型的思维进阶．

2.2 命题设问:促进核心素养落地

相对于情境而言,设问更具有目标性,而这些目标是否能够达成又与学生的基础、能力和思维相关．

(1) 命题以基础为先,让核心素养落地成为可能．课程改革强调多样性、选择性,但是基本知识、基本概念等基础性知识永远是第一位的,脱离了基础谈能力与创新是不现实的．笔者在命制例1时,分析学生的认知基础,对于平抛运动学生很熟悉,能理解平抛运动的时间、末速度的竖直分速度大小由高度决定,据此设置了选择项(A)、(C);水平位移和末速度大小由平抛的初速度和下落高度共同决定等,据此设置了选择项(B)、(D)．

(2) 命题以能力为重,让核心素养落地掷地有声．核心素养中关键能力培养可以让学生解决不同情境下的问题．笔者在例1的命制过程中,设置“从抛出到垂直撞在竖直墙上”这样一个与学生平时见到的“平抛”不同的情境,要想顺利完成该题的4个设问,学生需要根据题设条件对原始问题进行多次抽象(如图2所示),首先如图2(a)图还原题设情境,然后考虑逆过程,将两个斜抛运动等效成如图2(b)图所示从同一位置的两个平抛运动,过原抛出点作一根竖直线,则两个平抛运动的最后落点在同一竖直线上,即水平位移大小相等,第二次竖直下落的高度较小,由此链接到学生较为熟悉的物理模型．

图2

在模型建立完毕后,联系平抛运动规律的次位概念:“平抛运动的时间由下落高度决定”，找到“题眼”判断出第二次的运行时间短,再根据vy=gt，x=v0t得到第一次抛出时速度的竖直分量大、撞墙的速度小,继而学生在建立了初步模型后即可对(A)、(B)、(C)3个选择项进行判断,选出(B)这个答案．

3 命题感悟与反思

3.1 基于原始问题,终于素养发展

为了促进核心素养落地,命题不能仅仅是考查学生的知识,而应该以核心素养为导向对学生进行全面的考查,融合基础、能力和创新于一体．如何实现呢?最佳的办法就是在命题时用一个“原始问题”作为载体对学生的物理核心素养进行考查,如上文的例1,需要学生从“抛篮球”的真实情境中抽象出抛体运动模型,然后再借助于“时空反演”将一般抛体运动转化为学生熟悉的平抛运动问题进行分析,最终为了判断选择项的正误,又先用“极限”思想方法进行定性分析,最后延展到运用函数法求极值,对学生的物理观念、科学思维进行了有效考查．

其实,从各级命题来看,基于原始问题、终于素养发展的命题立意始终是命题者的追求．2011年江苏卷的第4题常常被拿出来作为经典案例进行分析．

图3

例2.(2011年江苏卷第4题)如图3所示,演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于

(A) 0.3J. (B) 3 J.

(C) 30 J. (D) 300 J.

3.2 命题如烹小鲜,传递科学态度

图4

“科学态度与责任”是我们在培养学生核心素养时最容易忽视的一个方面,“科学态度与责任”主要指对待科学的态度与价值观,包括能正确认识科学的本质,具有学习和研究物理的好奇心与求知欲,能主动与他人合作,实事求是,不迷信权威,具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感等．在命题中如何体现这一方面素养的渗透呢?笔者认为最为重要的一点就是问题情境的设置要严谨、自洽．例如,我们在命制例1这道题时,最开始想给学生呈现出第2次撞墙点在第1次抛球下方如图4所示的情景,后来认真推敲后还是选择了图1的情景,因为图4看上去更“细致化”却多了限制条件,由上文讨论可知,篮球抛出时的初速度大小存在极值,而这个极值跟水平距离有关系,从“例2”的估算思维可知,当第2次撞墙点画出后,可以根据人身高的比例估计出水平距离,则图4两次抛球初速度大小就是可以比较的,而并非是不确定的关系．

命题的严谨性还应该触及学生思维薄弱点,引导学生深入思考,培养学生严谨的思维．例如,如果例1不设置一般抛体情景要学生通过“时空反演”构建平抛运动模型,而是选择生活中常见的飞镖模型,直接引导学生建立平抛运动模型,通过如下问题设置,也能渗透“科学态度与责任”这一核心素养的考查．

例3.某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度va>vb,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是

图5

例3中,如果将飞镖看成“质点”的话,直接可以建立如图2(b)图所示模型,则可以判断飞镖a应该位于上方,不过很多学生会错选答案(A),为什么?学生认为飞镖的指向应该是末速度的方向,其实这是不对的．由于不计空气阻力,飞镖水平方向做匀速直线运动,飞镖的各部分竖直方向应该都做自由落体运动,答案应该选择(C)．如若类比小船渡河,运用运动的独立性原理分析,同样应该选择(C)．甚至,学生也可以联系生活实践,从题干“可能”入手,继续质疑,是否还有其他情况存在呢?有部分学生可能会联系牛顿第一定律,认为飞镖的尾部还应该向下一些,因为当镖尖插入靶子后停止运动,而镖尾竖直方向还有向下的速度还可以继续向下一些,选择选项(C)和质疑是否存在其他答案的过程都反映出学生能够正确认识科学的本质,情境设置有效考查学生的核心素养．

总之,命题要对一线教师的“教”和高中生的“学”有一个正向的领引,情境的设置要真实有效,不能让学生错误地认为只需要将相关的概念和规律进行罗列和整理,然后按图索骥地代入和套用就能够解题得分．学生记忆中的知识都是和一定的情境、表象相联系的,因此,题设情境应该具象化,需要学生自己去寻找“题眼”、建模,然后再激活存储在头脑中的物理观念并使之具体化,与题设情境相对应找到先行组织者并迁移到问题解决中来,学生通过解答试题实现对物理知识结构的重整,提升解决高于知识点的物理复杂问题的能力．