基于跨学科实践情境下中考物理命题的教学探析

2024-11-08 00:00:00苏炳超庄杰琼
物理教学探讨 2024年10期

摘 要:《义务教育物理课程标准(2022年版)》在课程理念上更加重视评价的育人功能,倡导以跨学科实践情境进行试题命制。课标立足核心素养,注重学生关键能力和思维品质的考查。以2023年福建省中考物理试题为例,分析其中的跨学科情境试题,探讨初中物理跨学科情境教学的策略,以供参考。

关键词:跨学科;情境;中考物理;教学探析

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2024)10-0046-4

收稿日期:2024-05-24

基金项目:福建省教育科学“十四五”规划课题2023年立项课题“新课程视域下跨学科主题学习研究”(FJJKZX23-307);福建省教育科学“十四五”规划课题2022年立项课题“跨学科教学视阈下教学设计与策略研究”(FJJKZX22—419);泉州市教育科学“十四五”规划(第二批)课题“核心素养视域下初中语文学科融合任务情境命题研究”(QG1452-038)。

作者简介:苏炳超(1983-),男,中学一级教师,研究方向为中学物理教学、科技创新、教研管理。

1 引 言

2019年教育部印发了《关于加强初中学业水平考试命题工作的意见》,提出中考试题命制要融合其他学科特点,增强情境创设水平,保证试题真实性、典型性和适切性。2022年4月,教育部发布《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称《课标》),课程内容增加了“跨学科实践”主题[1]。

在当前的新课程改革背景下,福建省中考物理试题命制遵循教育规律,立足学科核心素养,强调物理试题情境与其他学科的融合,结合生产生活、传统文化、工程实践、社会发展、科技前沿等方面所涉及的物理知识,融入语文、数学、化学、地理等学科间交叉的知识点,创设各类真实情境问题,让学生在问题情境中发现知识,从不同视角去分析和解决问题,提升信息获取、逻辑思维和跨学科应用的技能,充分发挥中考育人的导向功能。本文对2023年福建中考物理跨学科试题进行统计分析(表1),归纳总结试题的情境来源类型,探讨在日常教学中如何在教材或者试题中融入其他学科情境化的设置,落实“立德树人”的根本任务。

2 跨学科试题命制总体情况

2023年福建中考物理试卷共31道题目,包括选择题、填空题、作图题、简答题、实验题和计算题六种题型。试题准确把握了《课标》要求,合理设置难度及题型结构。全卷为满分100分的闭卷笔答,考试时间90分钟,共8页。试题难易度控制在7∶2∶1,难度系数控制在0.60~0.70之间。题目中通过设置与日常生活、生产实践及社会热点密切相关,具有实际生活背景或科学探索情境的题目,要求学生在阅读理解的基础上,结合所学物理知识进行推理和解答,考查学生将抽象理论应用于实践的能力,提升问题解决能力和创新意识。全卷中有不少跨学科实践情境的试题,增加了题目的灵活性、综合性、开放性和应用性,有助于改进对教育教学的评价,促使教师转变思维方式,打破学科限制,从各个角度、各个方面引导学生理解知识、掌握知识,培养学生全面学习的习惯。试卷充分发挥跨学科实践的育人综合功能,以达到“以考促教,以考促学”的效果。

从表1的数据可以看出,2023年福建中考物理试卷考查的内容十分广泛,包含了各个知识要点,如力学、热学、声学、光学、电磁学等,考查的方式多种多样,具有很强的灵活性[2]。题目中的情境取材广泛,涉及社会生活、科技进步、自然环境、实用工程、传统文化等多个方面的情境设置。教育思想的转变在试卷中得到了充分的展现,学生的综合素养得到了高度重视。在试卷中,信息丰富、分值较高的工程实践情境试题虽然只有3道,却达到23分之多。试题注重对学生阅读理解、推理分析能力的考核,同时注重考查学科素养要素,如物理观念、科学思维、科学态度、责任意识等,强调综合知识的培养和思维的创新。

例1 (2023年福建卷第31题)实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成提升重物的装置,示意图如图1所示。(问题略)。

评析 这是一道以电梯工作原理为背景,综合性较强的试题,要求学生在理解电路图的基础上,综合运用滑轮组、机械功、功率、欧姆定律、效率等相关知识解决问题。从试题情境来看,素材源于生活,解题的思维过程比较复杂,对知识和能力的要求较高,学生要综合运用物理知识进行分析推理,在对这些情境进行阅读理解的基础上进行解题。这不仅考查了学生的物理专业知识,更检验了他们跨学科学习的能力,尤其是从非纯物理信息中提炼关键内容以解答物理问题的技能。

3 跨学科情境试题举例

3.1 诗词歌赋引用

在沪科版八年级物理教材第二章《运动的世界》中,对于参照物和相对运动等物理观念的描述,常采用诗词歌赋的形式进行艺术化,引导学生从物理学角度解读其背后的科学原理。例如,“白日依山尽,黄河入海流”“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”等诗句的解析,引出运动、参照物等相关物理概念。还有第三章《声的世界》中,就借用古诗词“不敢高声语,恐惊天上人”“嘈嘈切切错杂弹,大珠小珠落玉盘”“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”等诗词考查学生对声音响度、频率、音色的理解。

例2 (2023年福建卷第9题)如图2所示,张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景。下列说法正确的是( )

A.“霜”是水蒸气遇冷吸热后形成的

B.“月”和“渔火”都属于光源

C.以“寺”为参照物,“桥”是运动的

D.敲钟的力越大,“钟声”的响度越大

评析 本题以张继的《枫桥夜泊》诗句、枫桥夜景为试题情境,考查了初中物理的多个知识点:物态变化、光源、运动的描述与参照物、声音响度的影响因素等。如第一句诗句中的“霜”,就是自然现象中的物态变化,其形成过程是空气中的水蒸气遇冷凝华,而凝华放热;第二句中的月和渔火考查的是光源的物理观念,月亮自身是不能发光的,人们之所以能看到它是因为其反射了太阳光等;在解答“寺”和“桥”的运动与静止之间的关系时,要抓住两者之间的相对位置是否发生变化;对于敲钟,力度越大,钟振动的振幅越大,其响度也就越大,故D选项正确。本题不再是单靠物理知识的简单背诵和记忆或传统文化的简单嵌套,而是将传统文化古诗词较深地融入试题中,引导学生从物理的视角进行分析,并找出其中的原因。

3.2 生活化情境建构

《义务教育物理课程标准(2022 年版)》明确提出“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念,所以生活与物理的联系越来越紧密,教师们在日常教学工作中越来越重视将学科知识与生活联系起来[3]。生活类情境试题的素材往往来自于日常生活,在设计该类题目时,经常借鉴生活应用、自然现象、体育交通或科技应用中的实际案例。例如,借鉴烹饪时的食物加热、冬天取暖设备的工作原理、日出日落、彩虹形成、电路设计等现代生活场景进行情境建构,让学生从文字描述中提取信息,理解并运用力学、热学、光学、电学等物理知识去解决问题。该类试题引导学生从物理的视角看待生活现象,培养学生运用物理知识解释生活现象的能力,既考查了学生对知识的掌握程度,强化了理论联系实际,又提升了他们的语言理解和想象能力。

从2023年福建省中考物理试卷生产生活类的情境题目数量和题型统计来看,考查的素材一般为学生熟知的生活场景或生活常识。比如,第10题中某衬衫吊牌的部分信息(图3),号型“170/92A”表示适穿人群的特征参数及体型。“A”表示适用于一般体型,“170”表示身高170 cm,让学生选择“92”表示什么。

还有第15~17题结合民间“做白粿迎新春”的传统习俗,从制作白粿的过程“浸米—蒸熟—捶打—搓揉成形”,考查学生对内能改变原因、热量计算、物态变化、分子运动、杠杆分类、运动状态变化影响因素的理解。这类题目能让学生在做题的同时树立劳动观念,增强劳动意识,既弘扬了中华民族的传统文化,又能落实立德树人的根本任务[4]。

3.3 关注科技前沿

物理作为一门自然学科,在科技进步的过程中起着至关重要的作用。很多科学技术领域的发展都离不开物理学科的知识。例如,让国人引以为傲的航空航天发展、航空母舰、潜水器、核电、新能源等科技领域的素材融入物理试题情境,不仅可以帮助学生了解国家的最新科技成果,还能激发学生的爱国情怀,增强民族自信,对未来积极投身科研事业、肩负新时代使命担当起到价值引领的作用。

在2023年福建省中考物理试卷中,第1题涉及“北斗卫星导航”,第5题考查“中国自主研制的潜水器从百米浅海到万米深海”,第19题“全球最大的海上风力发电站”的设置,这类题型能很好地引导学生了解我国高科技领域的发展现状,懂得物理学知识在其中的作用。让学生在平时学习中多关注时事热点、科技前沿等最新资讯,以备日常学习之需。

4 教学建议

近年来,福建省在中考物理命题中一直积极探索和实践与不同学科情境的深度融合,以提高试题的应用性、生活性和创新性,促进学生综合素质的发展。在命题实践中,通过引入生活化、本土化的情境,将福建地区的自然现象、人文景观、科技前沿、工程实践等社会热点、生活现象融入物理题目中,让学生在解读实际情境的过程中运用物理知识去解题,既检验了学生对物理知识的掌握情况,又考查了他们的阅读理解和信息提取能力,实现跨学科融合。对此,一线教师在日常教学中可从以下几个方面来适应新课改下的变化。

4.1 深度情境设计

在教学中,进一步提升情境的真实性与生活化,使学生能够在实际生活或模拟情境中自然地运用物理知识。在进行物理概念、物理规律教学时,可以利用信息手段创设优质的课堂情境,挖掘物理在生活、科技、工程等领域的广泛应用实例,以更丰富多元的形式展现出来,让学生在解决情境问题中完成对知识的体验、感悟、理解和建构。

4.2 跨学科整合

在教学过程中要加强物理与其他学科特别是社会生活、工程实践应用的深度融合。通过专题研讨、项目学习等方式,让学生在解决实际问题的过程中锻炼阅读理解、信息提取及逻辑推理能力,培养跨学科技能。在设计课后作业时,适当与其他学科兼容,积极开展情境化习题的命制、组题、改编、创作以及研究,为学生提供综合运用知识的机会。例如,完成“声的世界”教学后,可以让学生在校园、家里、野外或公园观察不同物体、昆虫翅膀振动的声音,查阅相关资料,让学生在巩固知识的同时,既可以感受大自然的美,又能树立环境保护意识。

4.3 分层融合

教师要根据学生的认知水平和能力差异,设计不同层次的情境题。作业中既要有基础性情境题,强化基本概念的理解,也需要挑战性情境题,鼓励学生创新思考和解决问题。基础题型注重对基本概念的理解和简单应用,通过通俗易懂的语言描述帮助学生建立物理模型;而较难题目则借助复杂多变的情境,鼓励学生深度思考和灵活应用,培养他们的创新思维和问题解决能力。在日常教学中,教师应丰富试题与作业的形式和内容,保证题目和素材的选取难度合适,能够符合不同层次学生的认知水平,不会让学生因为难度太高出现畏学情绪,切实落实跨学科情境教学的有效性。

总之,未来中考物理命题对跨学科的情境融合趋势将更加明显,在进行该类试题命制或教学时, 应避免穿鞋戴帽的简单融合,要遵循育人为本,注重不同学科与物理学科内在联系的原则,要求学生具备扎实的物理基础知识,强调他们的语言理解力、批判性思维及创新能力,从而实现教育的全面发展。

参考文献:

[1]杜明荣,高羽.中考物理试题的价值引领目标分析——以2020—2022年福建省中考物理试卷为例[J].物理之友,2022(6):62-65.

[2]余丹娜,林鸿辉,陈志华.从2022年福建中考物理试题看跨学科融合[J].湖南中学物理,2023(12):61-64.

[3]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[4]徐会强,杨美娟,刘林.基于跨学科实践情境的物理试题命题策略[J].理科考试研究,2023(12):35-38.

(栏目编辑 陈 洁)