新高考背景下物理情境化试题复习教学策略

刘成金

(福建省长汀县第一中学 366300)

《普通高中物理课程标准》(2017版)中明确指出，教育需遵循相关教学规律以及学生自身的发展规律，与学生自身的思想、生活、学习相贴近，对学生的成长需要进行充分反映，从而使学生实现生动活泼且主动发展.新高考下，考试科目、形式及其录取的制度与要求都产生了相关变化，参加考试的科目通常由学生进行自主选择.试题注重情境的创设，更关注对学生分析能力、解决实际问题能力的考察.因此，为了更好的满足新高考对于物理学科提出的要求，促使学生形成物理学科素养，教师就需注重物理习题复习的情境化，从而使学生实现高效解题.

一、创设问题情境，提高学生情境识别能力

物理学科的情境教学当中，情境创设通常对相关物理知识的传递有着重要影响，只有将学科知识渗透到情境当中，才可以使学生充分体会到相应的吸引力以及生命力，并使相关物理知识得到真正的理解与内化.物理知识的学习中，若仅仅停留于教材上，没有对相关物理知识进行加工设计，呈现的知识就会显得枯燥无味，无法将相关知识内化为自身的知识.因此，在物理学科的教学中，需注重情境化课堂的构建，为学生创设一个科学、合理的问题情境，促进学生进行自由发挥与联想，以充分调动学生对于相关物理知识的学习欲与经验，并使学生处于轻松、自发的状况下学习与探究.经过相关教学实践表明，学生自身的探究欲、求知欲一旦被调动，其所产生的体验就会比较深刻，学生的学习也就更加有效.基于此，在物理复习教学中，教师通过实际的生产生活创设相应的问题情境，加以适度的引导，促使学生分析简化，将实际的情境转化成非情境化的物理知识，从而提高学生情境识别能力，并使学生对相关物理知识具有更加形象且直观的认识.

比如，例图1(a)为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图.支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部水平轴OO′在竖直面内自由转动.A端凹槽内装有一石子，B端固定一配重.某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直位置时石子被水平抛出.石子投向正前方竖直放置的靶，打到靶心上方的“6”环处，如图1(b)所示.若要打中靶心的“10”环处，可能实现的途径有( ).

A．增大石子的质量，同时减小配重的质量

B．减小投石机到靶的距离，同时增大θ角

C．增大投石机到靶的距离，同时减小θ角

D．减小投石机到靶的距离，同时增大配重的质量

分析此题为2021年福建省高三适应性考试的一个情境类题目，在复习教学中，教师可以先播放一段“自制

情境创设问题问题释疑情境识别投石机投石1.杆对石子、配重做正功还是负功?石子、配重的机械能如何变化?杆对石子做正功,石子机械能增加;杆对配重做负功,配重机械能减少.系统机械能守恒2.石子在最高点时,石子与配重的速度有何关系?石子、配重角速度相等,线速度与半径成正比.圆周运动3.石子被水平抛出后在空中做什么运动?石子受到的空气阻力可忽略,石子做平抛运动.平抛运动

投石机，扔出惊人距离”的视频，激发学生学习热情，并创设以下问题情境，引导学生对情境进行识别.

通过创设表中3个问题，引导学生分析简化投石机投石的情境，将投石情境转化成三个物理知识：系统机械能守恒、圆周运动、平抛运动，从而提高学生情境识别能力.

二、设计问题探究，提高学生情境建模能力

体验活动通常更注重引导学生亲自参与到活动探究，开展行动体验，并获取到直接体验以及直观感受，这种直观且直接的体验，则能使人对于体验对象形成深刻印象.对于高中物理而言，依据教师的教学经验以及具体需要，通常能够把活动体验分成实验与探究两种活动体验.根据建构主义，每个学生都和别人有着不同的经验，只有在具体教学当中，设计出与学生经验有关的活动体验，才能够真正的实现有效学习，并使学生能够通过自己的心智进行感受与体验，通过亲历后，对知识进行理解与建构，这不仅能够使物理知识渗透至学生自身的认知结构当中，而且还能使学生自身的学习能力得到有效发展.在物理复习教学中，教师通过情境设计问题探究，促使学生通过实际的情境建立物理模型，从而提高学生情境建模能力.

例如，在上述例题中，假设石子质量为m，圆周运动半径为r1，配重质量为M，圆周运动半径为r2，可创设以下问题进行探究：

问题探究建立模型 分析讨论1.如何提高投石机投出石子的速度?配重与石子系统机械能守恒:(Mr2-mr1)g(1-cosθ)=12mv21+12Mv22配重与石子角速度相等:v1r1=v2r2得:v1=2g(r2-mMr1)(1-cosθ)mM+(r2r1)2讨论:mM小,θ大,v1大2.如何提高投石机投石子的效率?投石效率:η=12mv21Mgr2(1-cosθ)×100%得:η=1-mMr1r21+Mm(r2r1)2×100%讨论:r1r2越大,效率越高3.如何让投出的石子从“6环”变为打到“10”环?石子做平抛运动:x=v1t y=12gt2得:y=12gx2v21讨论:v1小,x越大,y越大

通过设计以上3个问题探究，指导学生建立模型，进行定量推理，体验推理过程，并对结果进行分析讨论，从而提高学生情境建模能力.

三、加强问题拓展，提高学生情境迁移能力

现代社会中，合作与交流通常是学生必备的品质.基于此，可引导学生进行问题拓展，并通过小组讨论交流的形式，创设学生彼此交流与合作的氛围，促进课堂气氛的调节，并通过小组的形式，引导各小组实施自主情境迁移探究，并让组内成员实施合理分工，如部分学生负责记录，部分学生负责分析推理、部分学生则负责结果分享等.该过程当中，教师需做好相应的引导以及启发，以促使学生情境迁移能力得到提高，例如，在上述例题中，学生完成问题探究活动之后，教师可布置情境迁移的任务，学生分组完成拓展并交流.

拓展：如图2(a)所示为古代战争中攻城拔寨的大型抛石机.将其工作原理简化为图2(b)所示，轻质杆AB可绕转轴O在竖直面内转动.B处固定一重物，A处的口袋中放入一个质量为m的石块，重物与石块均看成质点.发射之前用外力使石块静止在地面上，此时AO与水平面的夹角为α，去掉外力后，当轻杆转到竖直位置时石块被水平抛出，求：

(1)石块在运动过程中重力的功率如何变化？

(2)石块水平抛出时的初速度为多大？

(3)石块抛出后的水平位移与哪些因素有关？

通过问题拓展交流，教师引导点拨，以此使学生实现物理模型的内化，促进学生认识的升华，从而提高学生情境迁移能力.

综上所述，新高考下，物理试题的复习教学中，学生获取相关学习方法通常比掌握知识更加重要，只有这样，学生才能学会应用相关知识对实际问题进行解决，并通过探究实践，将其形成的体验内化为对相关概念以及规律的有效理解，从而实现高效复习，更好的应对高考.