分析核心价值 引领课堂教学

马晓兰 袁勇 裴姗姗

摘 要：物理学科考试的核心价值是指学生通过物理学科的学习，培养爱国主义情怀、形成正确的物理观念、习得科学方法、养成科学态度.以2021年广东省学业水平等级性考试物理试题为例进行分析，挖掘情境中凸显的核心价值，探索在教学过程中培养学生核心价值的教学策略.

关键词：核心价值;物理情境;教学策略;学业水平;等级性考试

中图分类号：G633.7     文献标识码：B     文章编号：1008-4134（2021）21-0054-03

基金項目：广东省教育科学“十三五”规划2019年度中小学教师教育科研能力提升计划项目“基于卡干结构法的高中物理教学设计的研究”（项目编号：L2019YQJK410）;广东省教育科学“十三五”规划2018年度中小学教师教育科研能力提升计划项目“高中物理教学中实施核心素养的策略研究”（项目编号：2018YQJK049）;湛江市中小学教育科学规划2021年度项目“高考评价体系下的高中物理教学研究”（项目编号：2021ZJYB056）.

作者简介：马晓兰（1986-），女，湖南株洲人，硕士，中学一级教师，研究方向：教学设计的实践与研究;

袁勇（1972-），男，内蒙古人，硕士，中学正高级教师，研究方向：合作学习与教学设计;

裴姗姗（1989-），女，河南许昌人，本科，中学一级教师，研究方向：合作学习与教学设计.

《中国高考评价体系》中明确指出核心价值的内容和指标体系[1]，结合《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》[2]可以确定：物理学科考试的核心价值是培养学生的爱国主义情怀，使学生形成正确的物理观念和科学方法、养成科学态度.因此，学生需要通过物理学科的学习形成正确的物理观念，掌握处理实际问题的科学方法，养成批判、质疑、探索、创新、合作的科学精神，在面对现实问题情境时具有实事求是、严谨认真、持之以恒的科学态度.本文分析在物理教学中如何渗透核心价值观，是值得一线教师关注的问题.

1 情境试题凸显核心价值

本文以2021年广东省学业水平等级性考试物理试卷为例，将本试题中的问题情境分为以下两种类型[3]：生活实践情境类包括科技、日常生活、生产劳动;学习探索情境类包括学习探索、科学研究和实验探究情境（见表1）.本文结合高考评价体系中核心价值指标和物理核心素养，综合分析试题情境的特点，凝炼出四种主要凸显物理学科的核心价值.

1.1 科技情境凸显爱国情怀

高考物理试题紧密结合我国近年来重大科技工程，目的是通过联系真实的科技实践情境，引导学生关注我国科技的发展，培养爱国主义情怀.

例题1 （第2题）2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行.若核心舱绕地球的运动可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是

A.核心舱的质量和绕地半径

B.核心舱的质量和绕地周期

C.核心舱的绕地角速度和绕地周期

D.核心舱的绕地线速度和绕地半径

本题以“天和”核心舱为载体设计试题情境，考查考生应用万有引力定律的知识分析核心舱绕地球做匀速圆周运动的能力，考查方式具有开放性，引导考生关注我国空间站建设的重要进展，如探月工程、火星探测工程等，增强考生的民族自信心和自豪感，培养考生的爱国情怀以及振兴中华的使命感.

1.2 实践情境凸显物理观念

高考物理试题通常紧密结合生活生产中的实践情境，目的是引导学生关注身边的生活，从物理的视角分析实际问题，促使学生形成正确的物理观念，并引导学生做一个热爱生活的社会公民.

例题2 （第8题）赛龙舟是端午节的传统活动.下列v-t和s-t图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，图1中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有

本题以端午节的赛龙舟活动为载体设计试题情境，让考生从v-t和s-t图像中提取信息，建立追及相遇的物理模型，应用相遇条件分析并解决实际问题.该活动一方面增加了试题的趣味性，引导考生应用物理知识来解决实际问题;另一方面，将中华传统节日文化中的赛龙舟引入学生的视线，引导考生关注并热爱中华民族的传统文化.

1.3 科学情境凸显科学方法

高考物理试题紧密结合有关科学研究情境，目的是引导考生用矛盾、发展、联系的观点来观察和分析问题，透过现象看本质.

例题3 （第14题）如图2是一种花瓣形电子加速器简化示意图.空间有三个同心圆a、b、c围成的区域，圆a内为无场区，圆a与圆b之间存在辐射状电场，圆b与圆c之间有三个圆心角均略小于90°的扇环形匀强磁场区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ.各区磁感应强度恒定，大小不同，方向均垂直纸面向外.电子以初动能Ek0从圆b上P点沿径向进入电场.电场可以反向，保证电子每次进入电场即被全程加速.已知圆a与圆b之间电势差为U，圆b半径为R，圆c半径为3R，电子质量为m，电荷量为e.忽略相对论效应.取tan22.5°=0.4.（1）当Ek0=0时，电子加速后均沿各磁场区边缘进入磁场，且在电场内相邻运动轨迹的夹角θ均为45°，最终从Q点出射，运动轨迹如图中带箭头实线所示.求Ⅰ区的磁感应强度大小、电子在Ⅰ区磁场中的运动时间及在Q点出射时的动能;（2）已知电子只要不与Ⅰ区磁场外边界相碰，就能从出射区域出射.当Ek0=keU时，要保证电子从出射区域出射，求k的最大值.

本题以加速器为载体设计试题情境，其篇幅较长且示意图较为复杂，要求考生以沉着冷静的心态认真审题，考查考生提取信息的能力，从“圆a为无场区”，确定电子在圆a内做匀速直线运动;从“圆a与圆b之间存在辐射状电场”判断出电子受到的电场力的方向是沿径向方向;从“圆b与圆c之间有三个圆心角均略小于90°的扇环形匀强磁场区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ”确定电子在磁场做匀速圆周运动;从“电场可以反向，保证电子每次进入电场即被全程加速”，推断电子每次进入电场的速度是沿径向并做匀加速直线运动;从“电子只要并不与Ⅰ区外边界相碰”，推断出临界条件为恰好与外边界相切，通过推理论证得出电子从P到Q的运动过程.本题不仅考查学生理解、推理论证、模型建构、符号运算的能力，还考查考生灵活应用牛顿运动定律和运动学规律解决问题的能力.

1.4 实验情境凸显科学态度

高考物理试题通常紧密结合实验探究情境，目的是引导学生用实事求是、严谨认真的态度分析问题，通过不断探索创新来更好地解决问题.

例题4 （第12题（2））某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律.根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材.

（2）再按图3连接好电路进行测量.

①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到端 （选填“a”或“b”）.

将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置.记录此时电压表和电流表的示数、T和R01.断开开关S.

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S.反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，记录此时电阻箱的阻值R02，断开开关S.

②实验中记录的阻值R01R02（选填“大于”“小于”或“等于”），此时热敏电阻阻值RT=.

本题与常规的伏安法测电阻不同，通过同时改变滑动变阻器和电阻箱使得电压表和电流表的示数不变，创设新颖的实验方法，考查考生将实验知识和方法进行迁移的能力.试题将真实的实验现象呈现给考生，引导考生实事求是、严谨认真地分析推断实验采用等效法的原理从而解决问题.全新的实验方法激发考生探究物理实验的兴趣，培养考生不断质疑、不断探索和不断创新的意识.

2 核心价值融入课堂教学

高考物理试题通过设置复杂的问题情境考查学生的物理核心价值，因此一线教师如何将物理核心价值落实到课堂教学中就变得尤为重要，笔者通过以下四个方面将培养学生核心价值这一目标真正落到实处.

2.1 培养学生的爱国主义情怀

笔者利用我国航天航空事业的发展近况对学生进行爱国主义情怀的培养.在学生学习万有引力定律这一章第3节“飞向太空”时，如将有关我国长征系列火箭的相关图片、文字、视频资料分享给学生;将“嫦娥五号”成功登月和“天问一号”成功在火星上着陆等信息在物理课堂上分享，并将相关报道的报纸、电子资料分享给学生.不仅拓展学生的视野，也让学生感受到我们国家科技日新月异的发展.同时，笔者借此机会指出中国在某些领域方面的发展还需不断提高，如精密仪器的制作、芯片研发等方面依然受制于人，希望在不久的将来，同学们能够为我国科技发展贡献出自己的一份力量.

2.2 培养学生的物理观念

为了培养学生的物理观念，笔者尝试从以下两个方面进行：（1）每学完一个知识模块，让学生运用思维导图对知识进行总结和提炼，构建系统的物理知识框架;（2）在课堂上强化物理知识与生活实践的联系，让学生感受到生活中的物理无处不在，引导学生应用物理知识解释自然现象和解决实际问题.在学习“共点力的平衡”时，将生活中常见的晾衣服情境呈现在学生面前，在晾衣绳上用衣架挂了一件衣服，衣服处于静止状态.笔者让学生思考挂了衣服的晾衣绳能否被拉直.将生活经历分享给学生，让学生进行判断，并给出判断依据，有意识地培养学生形成正确的物理观念.

2.3 培养学生的科学方法

高考评价体系中对学生的要求从“解题”向“解决问题”方向转变，要求教师在教学过程中培养学生解决问题的能力.在教学的应用环节，教师可以设计相对简单的应用性问题给学生.比如，笔者在“机械能守恒定律”的应用环节这样设计：让学生自行设计实验方案估算按压式圆珠笔内弹簧被挤压到最大时的弹性势能.有的学生设计这样的方案：将笔倒置按压，让笔从静止弹到最高点，记录笔弹到最高点的位置，确定笔上升的高度，从而估算出笔内弹簧挤压到形变最大时的弹性势能.

高考试题中问题情境试题提供的是真实或抽象的复杂情境，使试题蕴含的物理问题更为隐蔽[4]，因此大部分学生一看到情境试题就会产生畏惧心理.结合他人研究[5]，笔者发现解决情境化试题需要经历两个过程：构建物理模型和应用模型解决物理问题.学生擅长应用模型解决物理问题，但提取信息并构建物理模型相对薄弱，因此学生产生畏难心理.笔者建议教师在处理STSE问题时，由教师讲解转变为学生讲解分析，外显学生物理模型的构建和推理论证过程，从而进行纠错.

2.4 培养学生的科学态度

教师设计演示实验、随堂实验和分组实验，培养学生的动手能力和实事求是的科学态度.在实验室里，学生们做电学实验时，经常出现接通电路后电流表示数为零的现象.笔者发现大部分学生遇到问题的第一反应是求助老师，很少主动思考问题存在的原因.因此，笔者引导学生自己想办法来解决问题，提示学生用多用电表或者电压表、电流表来检测线路中出现的问题.学生在排查问题的过程中不仅强化了自己的动手能力和推理论证能力，更增强了解决问题的成就感.笔者要求学生在实验中记录实验数据时，不能随意修改或者删除数据，要尊重实验事实，以实事求是的科学态度处理数据，当结论与理论有偏差时分析误差来源，培养学生实事求是和严谨认真的科学态度.

参考文献：

[1]教育部考试中心.中国高考评价体系[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）[M].北京：人民教育出版社，2020.

[3]教育部考试中心.中国高考评价体系说明[M].北京：人民教育出版社，2020.

[4]賈志明.初中物理命题重发挥情境的价值功能[J].物理教学，2021，43（07）：48-50.

[5]赵绍明，王腾.用真实情境促成物理思维进阶——以“自由落体运动”教学为例[J].物理教师，2021，42（03）：33-35.

（收稿日期：2021-08-13）