基于核心素养的初中物理试题图片的设置与优化

陈 华

(江苏省木渎高级中学，江苏 苏州 215101)

试题情境化正逐渐成为初中物理命题趋势，将物理问题置于真实的图片中，试题中的已知量和未知量的描述赋予真实物体，运用文字、图片、数据、图像等形式，寓考查要求于不同的物理情境之中，设计问题和任务，以达成测评目标。这样的试题能体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，切实考查学生应用物理知识解决实际问题的能力，在试题命制过程中设置合适的图片非常重要，对于命题人而言是一项挑战。

1 初中物理试题图片的内涵

从内涵看，情境化图片与情景化图片，前者宏观，后者微观；前者包容量较大，内涵更丰富，常常处于动态，具有过程性，而后者仅仅是问题的一个背景素材，信息量较小。就来源看，后者呈现了物理问题的现实生活素材，而前者除了可以来源于现实生活外，也可以来源于物理现象和探究过程中引发的新的情境，即物理情境并不局限于现实生活素材。一个好的物理情境设置，应该具有鲜明的培养学生核心素养的目标指向。

在初中物理试题的命制中，图片的设置就是为学生搭建起能展示自己物理关键能力和必备知识的平台，提供问题解决所需的情景、信息和要求，测评学生的认知结构与核心素养，反映学生信息的获取、知识的理解掌握、研究探索的能力以及分析和解决物理问题的策略和表现，呈现他们的关键能力。

2 图片作用在初中物理试题中的体现

初中物理试题需要考虑情境与考查内容的有机融合，还需要考虑初中生的身心特点、生活经验和能力水平。选取贴近学生、贴近生活、贴近时代的图片插入试题，既能够激发学生学习的兴趣，又能够较好地考查学生从复杂的情境中提取物理问题要素、建构物理模型并解释物理现象的能力，是落实核心素养考查的重要途径。现以几道初中物理试题为例，分析试题中图片的作用。

2.1 用真实的图片展示物理现象

关于物理学之美，杨振宁教授曾说过:存在三种美，现象之美、理论描述之美、理论结构之美。图片可以展示物理之美，也可以描述物理之美。法国数学家、物理学家庞加莱说过:如果自然不美，它就不值得去探究，也正是对这些美的追求使得学习变得愉悦。所以，可以通过图片展现大自然之美，通过分析试题感受大自然之美。

例1:如图1所示，牙医借助平面镜观察牙齿的背面，请在图1乙中画出能反映此过程的光路图。

图1

牙医用的镜子叫口腔镜，实质是平面镜，牙医利用平面镜成像原理观察牙齿的背面。学生可能有牙科就诊的经历，也可能没有，试题中插入真实照片帮助学生认识口腔镜，激发了学生探究的欲望，符合“从生活走向物理”的理念。

2.2 用漫画展示物理现象

漫画是一种视觉艺术，它囊括了一切绘画表现手段。将物理问题用漫画形式展示，可以起到渲染和烘托情境的作用，丰富了考查形式。

例2:如图2所示，水平过道上方有一盏灯，小明站在1号地砖上时，通过2号地砖可看到灯的像；走到2号地砖上时，也可通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像( )。

图2

A.大小相同，位置不同

B.大小相同，位置相同

C.大小不同，位置相同

D.大小不同，位置不同

试题中信息量比较大，用真实图片难以说明，借助漫画的形式展示物理现象更简明扼要。

2.3 用图片辅助模型建模

物理建模是将现实生活中复杂的问题进行简化、抽象，根据研究对象的运动过程、结构、形状及状态等特点，忽略次要因素，抓住主要因素，建构物理模型。

例3：如图3所示，3条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面，3条反射光线(选填“会”或“不会”)平行射出，这种反射(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。

图3

物理学中用一根带箭头的直线表示光线，描述光的传播路线和方向，这是一种物理模型；用4块平面镜互成角度连接表示凹凸不平的物体表面，也是一种物理模型。

2.4 用写实的图片提供信息

写实图片是根据物体进行写实描绘，类似于照片又有别于照片，能够反映物体的基本特征。

例4：图4是设在池塘边的警示牌和它在水中“倒影”的两幅图片。(1)图4甲中的倒影没有牌子本身明亮，这是由于；(2)由于刮风，图4乙中的水面有涟漪，倒影有些模糊，这是由于光发生了。

图4

写实的“倒影”与“涟漪”描述了光的反射现象和成像信息，同时将镜面反射和漫反射进行了对比。

例5：如图5所示，将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，保持钢尺伸出桌面的长度相同，用大小不同的力拨动钢尺，钢尺会发出不同的声音，这里的“不同”是指声音的( )。

图5

A.音调 B.音色

C.响度 D.速度

钢尺振动如何描述，单张照片是显现不出的，视频又不能出现在纸面上，用写实的图片就可以展示过程，使学生有身临其境的感觉。

2.5 用多张连续的图片展现物理过程

受视觉特点等因素的影响，初中生对很多物理现象有所了解，但是他们未必知道过程的细节，用多张连续的图片展现物理过程，可以体现考试的公平性。

例6：图6为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图，下列说法中正确的是( )。

图6

A.从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功

B.从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功

C.从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功

D.举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功

对于举重，能够知道抓举和挺举的区别、准确描述挺举过程的初中生很少。如果考查挺举过程中发力、上拉、翻站、上挺和站立过程中运动员是否做功，没有好的情境设置，可能会超出学生的能力范围，甚至引发考试公平性问题。

3 初中物理试题命制中图片设置的注意事项

在初中物理试题命制过程中，应注重情境与考查内容的有机融合，试题文字要浅显，情境叙述要准确、清晰，用图片展示的物理特征要准确。试题插图看似简单，在其细节中却蕴含着诸多知识内容，图片的应用不仅要体现理论描述之美，同时还要注意表达的规范化、图文的一致性和体例的统一性。通过图片描述物理现象，喻示物理规律，提出考查要求，必须避免出现项目功能偏差，使问题考查失去重心。

3.1 基于物理观念的图片设置要处理好情境与内容的关系

物理观念主要包括物质观念、运动与相互作用观念、能量观念，由于学生的核心素养只有在真实情境中解决问题才能表现出来，考查物理观念的试题命制应创设真实的情境，设置的图片一定要处理好情境与内容的关系。试题中的图片位置安排原则上应先文后图，文和图的位置尽可能靠近，图片和文字叙述要准确、清晰、简练，说明文字尽可能放在文中。情景图片要突出物理现象、体现物理过程，图片排版应体现审美要求，表达形式要正确、规范。漫画图片在运用变形、比喻、象征、暗示、影射的方法对物理现象进行写实写意时，可以幽默诙谐，也可以简单而夸张，但是必须要与实体相符，突显相关的物理知识，为解决问题提供真实、正确的情境。

3.2 基于科学思维的图片要处理好情境与过程的关系

“科学思维”是基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格。

考查科学思维的试题命制必须指向学生的思维，设置的图片要处理好情境与过程的关系。写意图片需撇开问题中非本质因素，把一类事物共同的、本质的属性联合起来，体现考查主题，突出考查学生的抽象和概括能力。用连续多个图片可以说明理想模型的产生、理想过程的形成和理想实验的应用，要突出考查学生的比较、分类能力和推理能力，体现以人为本、核心素养立意。

3.3 基于科学态度与责任的图片要处理好情境与时空的关系

“科学态度与责任”是指在认识科学本质和了解科学、技术、社会、环境之间关系的基础上，逐渐形成的探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度，以及遵守道德规范，保护环境并推动可持续发展的使命担当。考查科学态度与责任的试题可指向物理学史和当代科技前沿，图片设置要关注时事和科技动态，从问题解决的视角，从问题情境的复杂程度、知识背景的抽象水平等维度考查学生对科学本质的认识、科学态度和社会责任，引导学生关注与科技和社会生活相关的事件，增强学生将科学服务于社会的责任感。

4 结语

试题命制过程中图片的设置是命题者的创新追求，图片承载了考查初中生物理学科的关键能力和必备知识的重任。考生在解题程中能否快速、准确地理解图片描述的物理情境，提炼出有用信息，领会命题人的意图，直接影响考生的答题效率。在初中物理教学中，教师要善于利用教材中的图片，积极利用图片创设物理情境，避免使用枯燥陈旧的信息呈现方式和缺乏层次分布的问题，保持物理试题的新鲜度、多元化和层次感。要多采用变式训练，优化图片情境和呈现方式，要注意收集有关科技前沿的最新图片，优化平时试题情境的设置，培养学生的核心素养。