浙江新高考背景下物理习题教学模式研究

摘要：随着新高考改革的推行，物理学科的考试内容形式也发生了深刻的变化，加强平时教学过程中的去情境化以及再情境化的训练，可以有效培养提升学生的物理核心素养.

关键词：去情境化；情境还原；习题教学

作者简介：刘懿钧（1988-），男，本科学历，中学一级教师，研究方向物理学科教学.

新高考改革已经在全国多个省市被提上了议事日程，浙江作为高考改革试点省份之一，已经从2014年9月起走过了两个多年头伴随着制度的变革，考试内容和形式的改变是教师和学生关注的重中之重新高考改革后，浙江省打破了原有的文理分科的传统，实行了“7选3”、“赋分制”和“一年两考”，以及学考选考一张卷（70分+30分）的模式

1新趋势——新高考模式下通过情境化问题评估物理核心素养

对物理学科而言，从2015年9月省模拟卷到2016年10月的第三次学考选考卷这四次具有“风向标”意味的考试中，不难发现一个事实：新的选考模式相对于原先的理综考试难度降低了，而对物理学基本的核心素养的要求更高了

物理学科的核心素养主要内容为：物理观念，科学思维，实验探究以及科学态度和责任如何考查学生各项素养并体现出区分度，是摆在命题者面前的一道难题比利时教育学家罗日叶认为，不存在抽象的能力，也不存在抽象中发展起来的能力，学生的能力，需要在复杂情境中得到发展，并在复杂情境中得到评估[1].所以，情境化的出题模式便是一种具有操作性，较为全面精确的评估方式

例1（2016年4月浙江物理选考 6）宇航员在月球上离月球表面高10m处由静止释放一片羽毛，羽毛落到月球表面上的时间大约是

A.10sB.14sC.35sD.12s

分析给定了“月球”这一情境，本质考查自由落体的理解如果盲目的套用公式，利用地球的重力加速度求解，会得到错误选项B.

例2（2016年4月浙江物理选考6）某卡车在公路上与路旁障碍物相撞处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的为了判断卡车是否超速，需要测量的量是

A.车的长度，车的重量

B.车的高度.车的重量

C.车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离

D.车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离

分析此题为开放情境的问题，主要考查平抛运动，需要学生自主建构模型

例3（2015年10月浙江物理选考20）如图1所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险质量m=20×103 kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数v1=36km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行l=350 m、下降高度h=50 m时到达“避险车道”，此时速度表示数v2=72 km/h

（1）求從发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量；

（2）求汽车在下坡过程中所受的阻力；

（3）若“避险车道”与水平面间的夹角为17°，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移（sin 17°≈03）

分析紧密联系生活实际，实质为考查学生利用牛顿第二定律解决实际问题的能力

2新方向——去情境化和再情境化的习题教学模式

情境下的考题又被称之为“信息题”，具有情境新，阅读量大，条件隐蔽性强等特点，贴近生活，且经常涉及科技动态和社会热点[2].而在平时训练中，学生接触到此类情境题，尤其是复杂情境时，往往凭主观感觉，而非结构规范的物理模型去解题，很容易割裂了理论和情境，造成错误解答甚至无法解答这就意味着作为我们更需要去引导学生学会超越情境，还原本质，形成概括化知识，最终实现迁移[3]，即为“去情境化—再情境化”的习题教学模式，下面以《生活中的圆周运动》习题教学为例加以说明

21结合案例情境，构建“问题链条”

情境感知：铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图2所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车匀速转弯时，假设火车对铁轨水平方向并无挤压，求火车转弯时速度和铁轨支持力大小

尽管在《生活中的圆周运动》中已经分析了为何火车铁轨外高内低，但是由于教材仅给出了火车过弯这个单一情境，且为定性分析，所以对学生而言依旧是一个较为复杂的情境，即使会处理此类问题也只是孤立去看待故在教学过程中，笔者设计了以下问题供学生讨论思考：

（1）对火车受力分析，它受到哪些力？试着画出来.

（2）结合火车的运动情况和它的受力分析，确定合力方向，并说明为什么？

（3）请根据匀速圆周运动特点，思考合力的作用是什么？如何选择方程求出转弯速度和支持力？

（4）结合画的受力分析和写出的圆周运动方程，你是否能改编本题，在不改变条件和结果的前提下，试着用最简洁的语言去描述.

这四个小问题构成的“问题链”，既是解题思路和步骤，更是阶梯式的引导和暗示前三问的目的是将“火车转弯”这一情境抽离出题目，将其转化为一道斜面上物体只受重力和支持力，在水平方向作匀速圆周运动的力学问题而（4）问在前面三问搭好“支架”的前提下，试图让学生自主构建情境模型的“最初版本”，为接下去模型的给出做好铺垫

22还原物理本质，创设情境模型

在学生对情境模型有了基本概念的基础上，教师适时给出在《向心加速度》这一节运用过的例题——圆锥摆

情境模型：如图3所示的圆锥摆，小球挂在天花板上在水平面内做匀速圆周运动，若悬线长为l，小球的质量为m，悬线与竖直方向的夹角为α，忽略一切阻力，求小球运动线速度大小和绳子拉力T的大小，并比较图2的异同.

学生很快发现除了弹力类型有区别之外两道题其实本质上并无差别，结果也几乎一致，且十分接近刚刚他们自主改编的“最简”型学生如顿悟一般，摒弃了情境的干扰，找到了两者的共性，初步实现了知识的迁移和内化

23再次情境还原，实现思维飞跃

再情境化的案例选择时要讲究有序和有效，教学过程要循环往复地对情境模型进行应用和再提炼，实现学生认知水平的螺旋上升，最终从零散的知识碎片整合成完整的知识系统

情境还原1在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低如图4所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些汽车的运动可看做是做半径为R的水平面内的圆周运动设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L已知重力加速度为g要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于多少？

情境还原2如图5所示，一颗弹珠在光滑的漏斗内沿着某一平面做匀速圆周运动，漏斗顶角为θ，弹珠质量为m，求（1）弹珠在漏斗内加速度a和支持力N的表达式；（2）弹珠在远离漏斗顶点O的过程中，分析线速度和角速度变化情况

情境还原3如图6所示，一可视为光滑的玻璃小球，设其可在碗内不同的水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A 玻璃球越靠近碗口其对碗的压力越大

B 玻璃球越靠近碗口其向心加速度越小

C 玻璃球越靠近碗口其线速度一定越大

D 玻璃球的重力与碗内壁对它的弹力的合力提供球做圆周运动所需的向心力

以上三个情境还原的案例，从第一题的斜面情境，改变倾角的给出方式，递进到第二题圆锥面情境，角度固定运动半径变化，最后拔高到到半球面情境，角度运动同时变化，在鲜活的现实情境中，学生多次体验了与情境模型的匹配程度，并不断进行着使用决策的优化——这既是一个倒推验证的过程，更是一个体系生成的过程（图7）

我们在去情境化教学过程中，应特别注意与教学目标的一致性；在预设问题链过程中，应结合学生已有的知识经验，尽量引导学生更多的从理性思维角度，而非感性直觉角度去思考问题而最终的情境模型的建立的过程，也应是学生主動建构的过程

3新思考——优化去情境与再情境习题教学模式

我们在去情境化教学过程中，应特别注意与教学

目标的一致性.在预设问题链过程中，应结合学生已有的知识经验，尽量引导学生更多地从理性思维角度，而非感性直觉角度去思考问题.而最终的情境模型的建立过程，也应是学生主动建构的过程.

在情境还原过程中，应特别注重知识的逻辑起点和学生的认知起点，由浅入深步步递进，给学生充足的回味思考的余地同时，情境的类型选择应尽量真实生动，贴近学生生活，最好还能有一些“矛盾”和“冲突”，在隐性和显性之间，完成知识点的重塑（图8）

参考文献：

[1]易克萨维耶罗日叶汪凌，周振平，译学校与评估：为了评估学生能力的情境[M]上海：华东师范大学出版社，2011：3.

[2]程鹏去情境化降低相对难度[J].中学化学教学参考，2008（4）58-59.

[3]何蕾去情境化的教师知识：芬兰教师教育课程的演进[J].中国大学教学，2014（8）94-97.