PISA视野下初中物理习题评讲的教学策略探讨

徐祖梅

【摘要】前不久，经合组织公布了PISA2015科学素养测试的结果——北京、上海、江苏、广东组成的中国部分地区联合体（B-S-J-G，China）取得总分第十的成绩，引起了社会的广泛关注。从PISA的视角对初中物理习题的评讲教学进行探讨，提出了整合物理方法、串联物理知识、铺设合理阶梯和锻炼语言表达这四种策略。

【关键词】PISA物理习题教学策略由经济合作及发展组织（OECD）策划实施的国际学生评价项目PISA（The Programme for International Student Assessment），凝聚了国际先进的评价理念，是目前世界上最有影响力的国际学生学习评价项目之一。PISA对科学素养的测评通过一套系统而完备的评价体系，考查学生运用已学知识、态度和技能去解决不同情境中问题的能力，其评价理念对初中物理习题教学有一定的借鉴意义。故而，本文以PISA的视角从四个方面对初中物理习题评讲的教学策略进行探讨，希望给物理教学发展提供一些可参考的建议。

一、整合物理方法，做到融会贯通

PISA科学测评中一道试题情境考查不同学科的知识，虽然学科知识不同，但科学方法是相通的。同样，物理习题虽然形式多样，涉及知识点也不尽相同，不过其所运用的解题思想却是相通的。这也是我们解决生活中问题所学生只要掌握这些基本的思想，不仅能摆脱题海战术，在遇到新问题时也能迎刃而解，而且在生活中遇到实际问题也能不知觉的运用其解决问题。例如我们在电学上常会遇到判断示数变化的这类题：

例1.如图1所示，当滑动变阻器R2的滑片向右端滑动时，R2阻值，电流表的示数，电压表的示数。

【分析】这道题学生在判断了R2的阻值变大后，要抓住电源电压不变，利用欧姆定律得到总电流变小，这时要判断滑动变阻器的电压变化就有些难度了，因为直接根据欧姆定律U=IR来判断的话，会发现电流变小，R2电阻变大，两个量都在变化。这时就要紧抓不变量，这题中电源电压不变，R1的阻值也不变，所以可以先用欧姆定律U1=IR1来判断出R1电压变小，再用总电压减去R1电压得到滑动变阻器的电压是变大的。这种有多个量在变化时，抓住不变量的思想在解决问题时经常会用到。又如，在浮力教学中有类题要判断浮力大小的变化。

例2.一艘轮船从江中驶入大海，其排开水的体积怎样变化？船受到的浮力大小怎样变化？

【分析】轮船从江中驶入大海，ρ液在变化，V排也在变化，所以用阿基米德原理F浮=ρ液V排g是无法判断的，那就得寻找不变量，这艘船的重力是不变的，而船的状态始终是漂浮，所以应从二力平衡着手，判断浮力等于重力没有变化，再根据阿基米德原理，ρ液变大，得到V排变小。

二、串联物理知识，形成联想思维

每一道PISA测评题都是以一件事或一个物体设置情境，然后在这个情境下设置多个问题，考查不同的科学知识。初中物理的知识点也是相通的，我们在评讲试题时可以以一个物体为抓手，找到知识点间的联系，从一个知识点联想到另一个知识点，将知识串联起来，那学生学到的知识就不是零碎的。

例3.小红用加热器在实验室完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图2所示。实验时，冰的体积为0.5dm3，相同时间冰和水吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103J/（kg？℃）。

（1）根据图线，你能得到的冰熔化的特点是：；冰属于（晶体或非晶体）。

（2）冰的质量？

（3）CD段水吸收的热量是多少？

（4）计算出冰的比热容；

（5）设加热器发出的热量有70%被冰或水吸收，求加热器的功率是多大？

【分析】该题以水为引子，串联起物态变化、密度、热量、比热容以及功率的知识，有助于学生建立知识框架，发散物理思维。

三、铺设合理阶梯，引出思维过程

PISA将解答题目所需要的认知水平难易程度分为低、中、高三个层次，需要运用复杂的抽象思维进行多步骤推理的题目具有较高的“认知难度”。PISA引入“认知难度”是将能力的标准细化，这启示我们在习题教学中要有意识地锻炼学生的分析推理能力，提高学生的认知水平。

对于较难的习题，在评讲时，可以设计一个层层递进的问题串，让学生进行讨论回答。在讨论过程中会暴露出许多平时不易发觉的问题，这正是学生在对物理过程进行分析时某种能力欠缺的体现。这不仅便于教师了解学生分析物理过程的方法，而且有助于学生间相互交流思路，互相启发、取长补短，提高过程分析能力。

例4.小明利用如图3甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。请问：为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器。

【问题引导】该问思维难度要求较高，可以设置以下几个问题来引导：

1.实验中要控制什么物理量相同？

2.根据乙图中数据，你能计算出定值电阻两端的电压吗？

3.当定值电阻为5Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？

4.当定值电阻换成10Ω时，滑动变阻器的接入阻值应该如何变化？

5.当接入哪个定值电阻时，滑动变阻器的接入阻值最大？此时的最大阻值是多少？

6.若实验室只能提供最大阻值为30Ω的滑动变阻器，有什么办法可以完成该探究实验呢？

锻炼语言表达，形成物理思维

PISA科学测评非常注重题型对学生展示科学能力的影响。PISA试题包括多种题型，其中开放性问答题需要运用复杂和抽象的思维在特定任务情境中进行推理和计划，并组织科学的、有逻辑的语言来表达。开放式问答题的题型设置体现了PISA对培养学生物理思维以及物理语言表达能力的重视。

评讲物理习题的教学过程是师生互动的过程，也是思维碰撞的过程，它为学生的物理思维培养提供了很好的机会。如果教师在评讲习题时从头到尾“包场”，不给学生发言的机会，学生的物理语言表达能力自然难以得到锻炼。笔者认为，教师首先要根据习题的难度设置合理的问题，让学生参与讲评过程。所提的问题既要让学生有思考的空间，又不能让学生“卡住”，而是要让学生“跳一跳能够到”。其次，教师要相信学生，舍得时间。当遇到较难的问题时，教师不必急于给出提示，要舍得给学生更多的时间去思考、去讨论、去表达。在学生回答问题后，教师也不要急于判断对错，可以让学生相互评价、相互交流。磨刀不误砍柴工，在讨论交流的过程中，学生悟出的规律和方法会理解得更深刻。总之，在评价习题时，教师要有意识地给学生提供表达的机会，以促进学生的深度思考，锻炼学生的表达能力，提升学生的思维品质。

参考文献：

[1]陆璟.PISA测评的理论和实践[M].上海：华东师范大学出版社，2013.

[2]陳怡，陆建隆.基于PISA的高考物理江苏卷实验题例析与应对[J].物理教师，2016，（3）：79-84.endprint