中考情境化命題：推動(dòng)物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)改革的有效路徑

劉信生 陶士金 沈業(yè)芬

摘 要：近期教育部建立中考命題的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系，這一舉措使中考情境化命題策略走向剛需和應(yīng)然，情境化命題策略又倒逼和推動(dòng)物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革.本文通過以模擬家庭電路模型建構(gòu)情境教學(xué)為例，闡述創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)是一條適應(yīng)中考情境化考試的有效路徑.

關(guān)鍵詞：情境化命題;創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂;教學(xué)改革;有效路徑

中圖分類號(hào)：G6337???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B???? 文章編號(hào)：1008-4134（2021）22-0002-04

作者簡(jiǎn)介：劉信生（1971-），男，安徽合肥人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：初中物理教育教學(xué);

陶士金（1964-），男，安徽巢湖人 ，本科，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：初中物理教學(xué);

沈業(yè)芬（1978-），女，安徽合肥人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：初中物理教學(xué).

1 前言

教學(xué)評(píng)價(jià)作為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育過程中的重要一環(huán)，其所具有的指導(dǎo)、檢查、反饋、調(diào)節(jié)和改善功能為越來越多的人感知.因此，如何有效地、科學(xué)地運(yùn)用評(píng)價(jià)系統(tǒng)指導(dǎo)教與學(xué)，促進(jìn)師生全面、和諧發(fā)展已經(jīng)成為教育改革的焦點(diǎn)問題，教育評(píng)價(jià)也被推向教育價(jià)值層面的審視.眾所周知，中高考試題是各階段教育教學(xué)評(píng)價(jià)的最高形式，高考的指揮棒作用永遠(yuǎn)不可小覷，“高考考什么，我們就教什么”就是教育評(píng)價(jià)起到的巨大作用.2019年6月19日，國(guó)務(wù)院辦公廳在《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》中提出：實(shí)施普通高中新課程的省份不再制定考試大綱，提高命題水平的途徑要從“優(yōu)化考試內(nèi)容”和“創(chuàng)新試題形式”入手，目的是為促進(jìn)從“應(yīng)試”教育模式向“全面育人”教育模式轉(zhuǎn)變.從2020年起，安徽省物理中考面臨“取消考綱”和“降分”雙重壓力的考驗(yàn)，眾多一線物理教師心頭升起一團(tuán)疑云：物理教學(xué)向何處去？物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)是否還能繼續(xù)堅(jiān)持.

2 中考情境化命題的重要意義

情境是運(yùn)用文字、數(shù)據(jù)、圖標(biāo)等形式，圍繞一定主題加以設(shè)置，為呈現(xiàn)解題信息、設(shè)計(jì)問題任務(wù)、達(dá)成測(cè)評(píng)目標(biāo)提供載體.情境化命題是從命題角度出發(fā)的一種命題方式，情境是命題者在試題中創(chuàng)設(shè)的環(huán)境、氛圍、場(chǎng)景等的總稱.2021年3月18日，教育部等六部委共同聯(lián)合印發(fā)《義務(wù)教育質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》（以下簡(jiǎn)稱《指南》），該文件將著力構(gòu)建以發(fā)展素質(zhì)教育為導(dǎo)向的科學(xué)評(píng)價(jià)體系，營(yíng)造良好教育生態(tài)，扭轉(zhuǎn)不科學(xué)的教育評(píng)價(jià)導(dǎo)向，旨在促進(jìn)學(xué)校必須落實(shí)“立德樹人，五育并舉”的教育方針，深入實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生為適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的正確核心價(jià)值觀、扎實(shí)學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力和必備基礎(chǔ)知識(shí)的“四層”考查內(nèi)容，教育評(píng)價(jià)的形式由知識(shí)考查轉(zhuǎn)向能力考查，再到以核心素養(yǎng)為目標(biāo)的考查.文件出臺(tái)可謂一場(chǎng)及時(shí)雨，針對(duì)當(dāng)前學(xué)校素質(zhì)教育要不要進(jìn)行下去，如何正確進(jìn)行下去等問題給予回復(fù)，給那些已經(jīng)實(shí)施或正在開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的一線物理教師吃了一顆定心丸，他們走以學(xué)生為主體“做中學(xué)”“做中研”“研中思”的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，為此得到充分尊重和肯定.特別是2020年江西省初中物理中考試卷最后一道大題：實(shí)驗(yàn)與探究題（百分卷中占28分），將整張?jiān)嚲淼娜种环种涤糜诳茖W(xué)探究實(shí)驗(yàn)，有針對(duì)性地考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力，開全國(guó)物理中考試題改革之先河.就像一縷春風(fēng)，沁人心脾，掀起一陣物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)改革浪潮.在中考試題中加大情境化命題份量的趨勢(shì)，是教育評(píng)價(jià)體系的重大改革，情境化命題也打通學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂有效教學(xué)的任督二脈，倒逼學(xué)校課堂教學(xué)必須按照“3個(gè)有利于”教學(xué)方向發(fā)展：有利于引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)物理知識(shí)，提升學(xué)生綜合素養(yǎng);有利于建立新課堂體系，更加突出體現(xiàn)“以生為本”的教育理念，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力;有利于完善科學(xué)合理的教育評(píng)價(jià)體系.中考情境化命題政策的落實(shí)是推動(dòng)物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)改革的原動(dòng)力，是教育價(jià)值觀由“注重知識(shí)和能力”向“關(guān)注必備品格和關(guān)鍵能力”的巨大轉(zhuǎn)變.

3 中考情境化命題是推動(dòng)物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)改革的有效路徑

長(zhǎng)期以來的教學(xué)現(xiàn)狀是打著素質(zhì)教育旗號(hào)走應(yīng)試教育之路，學(xué)校里以超長(zhǎng)課時(shí)為代價(jià)，對(duì)習(xí)題進(jìn)行“精講多練”;考前的“百日沖刺”“百題壓軸”，以流水線上的機(jī)械生產(chǎn)產(chǎn)品式的方式進(jìn)行超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，學(xué)生在大量重復(fù)性訓(xùn)練中得到的只是模仿能力，即“靜態(tài)”模式下的記憶能力、運(yùn)算能力等淺層次學(xué)業(yè)測(cè)評(píng)能力，它無法培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的創(chuàng)新創(chuàng)造力等深層次能力，即無法對(duì)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)進(jìn)行全方位的測(cè)量.因此，要徹底清除功利化教學(xué)方式和“劇場(chǎng)效應(yīng)”的負(fù)面影響，真正減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)的有效途徑就是改變中考試題的評(píng)價(jià)方式，讓那些通過死記硬背、生搬硬套和大量“刷題”得高分等急功近利行為無處遁形;以學(xué)科核心素養(yǎng)為教育價(jià)值觀，培養(yǎng)全面發(fā)展的人為核心，培養(yǎng)學(xué)生在面對(duì)生活中的復(fù)雜問題時(shí)表現(xiàn)出來的解決問題的必備品格和關(guān)鍵能力為導(dǎo)向.實(shí)行中考命題情境化改革，正面引導(dǎo)學(xué)校課堂充滿青春活力，在創(chuàng)新創(chuàng)造的氛圍中形成以學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)為主基調(diào)，教師的引導(dǎo)和服務(wù)為表現(xiàn)形式的新型課堂教學(xué)，這種新思潮必將成為滾滾洪流，勢(shì)不可擋，倒逼并催生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂的誕生.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂必須以具體情境為總基調(diào)，教師按照設(shè)計(jì)、展示、交流、評(píng)價(jià)、拓展5個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行施教，在螺旋式上升中體現(xiàn)具體課堂模型建構(gòu).其整體結(jié)構(gòu)框架如圖1所示.

4 基于情境化命題的課堂創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例分析

命題改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，牽一發(fā)而動(dòng)全身.在當(dāng)前國(guó)家教育部對(duì)義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)改革中，物理中考試題的命制必須杜絕超出課標(biāo)或者照搬書本教條現(xiàn)象存在，命題的方向要與學(xué)生經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)過程緊密聯(lián)系，學(xué)生的答題表現(xiàn)要能夠反映學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)化的經(jīng)驗(yàn)與行為，反映學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中動(dòng)手動(dòng)腦的科學(xué)思維層次.中考情境化試題的實(shí)施對(duì)一線課堂教學(xué)將產(chǎn)生積極導(dǎo)向作用，基于教材實(shí)驗(yàn)素材進(jìn)行情境化課堂創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)代表未來教學(xué)走向，下面以家庭電路的常見問題為例進(jìn)行情境化教學(xué)設(shè)計(jì).

4.1 設(shè)計(jì)：提出有價(jià)值的問題，創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知情境的教學(xué)環(huán)境

認(rèn)知心理學(xué)研究表明，認(rèn)知活動(dòng)具有情境關(guān)聯(lián)性.源于現(xiàn)實(shí)世界的生活情境是學(xué)習(xí)者進(jìn)行問題解決和意義建構(gòu)的平臺(tái)，這種情境與學(xué)習(xí)者的精神世界融為一體.設(shè)計(jì)水平是問題的核心，決定主體的素質(zhì)高低，特別是對(duì)以形象思維為主的初中生而言，在自己熟悉的生活情境、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作過程、社會(huì)生活廣泛應(yīng)用的高科技中發(fā)現(xiàn)問題，更容易引發(fā)學(xué)生共鳴共振，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)生動(dòng)力，將自己的想法轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新設(shè)計(jì)的作品，例如設(shè)計(jì)物理小實(shí)驗(yàn)、小制作，既能體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力，又能在情境創(chuàng)設(shè)過程中培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力.例如：在家庭電路中，電器正常工作的電壓為220V，標(biāo)有“220V 60W”的燈泡在實(shí)際電壓為210V下發(fā)光的實(shí)際功率是多少？運(yùn)用規(guī)律解釋在用電高峰期，家中燈泡比正常要暗些，這是為什么？針對(duì)這類電學(xué)綜合題，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行理論分析最是諳熟，但殊不知學(xué)生的理性高度不夠，聽得也是云遮霧繞.筆者帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)生熟悉的實(shí)驗(yàn)室器材，模擬家庭電路結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行情境教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生體會(huì)其中原理，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng).

教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)離不開物理模型的構(gòu)建，建構(gòu)主義理論認(rèn)為，由學(xué)生的心智模型轉(zhuǎn)化為物理模型必須要經(jīng)過思維提升的過程，而創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)就是推動(dòng)這個(gè)思維轉(zhuǎn)化的不竭動(dòng)力.由于家庭電路電壓為220V，超出人體安全電壓的范圍，不允許學(xué)生在無安全防護(hù)的情況下使用，打消學(xué)生直接做實(shí)物電路的想法.那怎么辦？是否能用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材來模擬完成？師生共同討論，可以采用學(xué)生穩(wěn)壓電源模擬家庭電路的供電電源（進(jìn)戶線）;用滑動(dòng)變阻器模擬長(zhǎng)距離輸電線（由于輸電線電阻不能忽略）;用6套“2.5V 03A”小燈泡與開關(guān)模擬家庭電路中各種并聯(lián)用電器;用電流表測(cè)量干路總電流;用電壓表測(cè)量小燈泡兩端的實(shí)際電壓.

4.2 展示：搭建平臺(tái)讓學(xué)生演示作品，用語言解釋創(chuàng)新過程

在教師引領(lǐng)下，學(xué)生按照設(shè)計(jì)好的模型在實(shí)驗(yàn)室尋找所需器材進(jìn)行組裝，首先選一塊長(zhǎng)方形的白色廣告泡沫板作為展板;用電烙鐵分別在6枚“2.5V 03A”小燈泡尾部的螺旋套與錫塊處各自焊接一根導(dǎo)線（方便直接接入電路中）.依次將小燈泡各串接一個(gè)開關(guān)，再并聯(lián)接入電路中，形成六條支路;在干路上接入電流表，再接入電壓表測(cè)量并聯(lián)電路兩端電壓;由于輸電線電阻的存在，可以用“20Ω 1.0A”的滑動(dòng)變阻器代替輸電線;用學(xué)生穩(wěn)壓電源提供6V穩(wěn)定電壓（如圖2所示）.請(qǐng)參與制作的同學(xué)在課堂上向全班同學(xué)展示作品并組織語言介紹家庭電路模型結(jié)構(gòu)中每一個(gè)組成部分的作用和特點(diǎn).

4.3 交流：師生交流討論帶動(dòng)生生、師生交流辯論

家庭電路模型構(gòu)建的過程，是在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的過程，是深度學(xué)習(xí)的范疇.基于已構(gòu)建的家庭電路模型，師生之間通過一系列問題鏈的設(shè)置，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)策略展開問題解決和科學(xué)思維訓(xùn)練：（1）如何針對(duì)模型分別實(shí)施操作，模擬傍晚家庭用電器大量使用（高峰用電時(shí)的情境）和深夜家庭用電器較少使用（用電低谷時(shí)的情境）？（2）分別針對(duì)家庭用電高峰和用電低谷情況，家庭電路中的實(shí)際電壓和輸電線上電流大小的變化規(guī)律如何，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是什么？（3）在用電高峰時(shí)，如何才能保證用電器兩端實(shí)際電壓的穩(wěn)定？等等，以問題為主線，層層推進(jìn)，在解決問題的過程中逐步培養(yǎng)學(xué)生高階思維.

4.4 評(píng)價(jià)：教師引導(dǎo)學(xué)生在進(jìn)行自我肯定中加以否定

如圖3所示，學(xué)生依次閉合燈泡開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度隨閉合開關(guān)數(shù)的增加變得越來越暗;再依次斷開燈泡的開關(guān)，分別讀出每次操作時(shí)電壓表和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度隨斷開開關(guān)數(shù)目的增加變得越來越亮.在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生畫出家庭模擬電路的電路圖和等效圖，從而發(fā)現(xiàn)輸電導(dǎo)線的分壓作用不容忽視，讓學(xué)生順理成章地得出：由于長(zhǎng)途輸電線阻值的存在，由于用電高峰時(shí)的電流較大，輸電線將分得一部分電壓，因此在用電高峰時(shí)期家用電器獲得電壓低于額定電壓（如圖4所示），這是導(dǎo)致家用電器無法正常工作的重要原因.

通過在進(jìn)行家庭電路模型建構(gòu)過程中的操作實(shí)踐和數(shù)據(jù)分析，解決學(xué)生在知識(shí)理解中遇到的各種障礙，在情境設(shè)計(jì)過程中并不是一味地?cái)U(kuò)展知識(shí)容量和提升難度系數(shù)，而是基于課標(biāo)必須掌握的內(nèi)容，此處即串、并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)和分壓原理.這完全符合初中學(xué)生的認(rèn)知水平，不會(huì)給學(xué)生增加學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān).教師最后要向?qū)W生交代清楚，模擬電路是直流電源，而家庭電路是交流電源，這也是不完美之處.

4.5 拓展：注重知識(shí)應(yīng)用提升，發(fā)展創(chuàng)新創(chuàng)造能力

通過對(duì)家庭電路用電高峰和低谷的分析和研判，學(xué)生也明白輸電線對(duì)電能的消耗作用不可小覷.教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，將電能從發(fā)電廠輸送到用戶過程中由于路途遙遠(yuǎn)，輸電線的電阻更是無法忽略掉，這時(shí)候，教師就有意識(shí)地引入“電損”概念，根據(jù)電流的熱效應(yīng)，輸電線上的電阻通電就要發(fā)熱，輸電線上損耗的熱功率為P=I2R，它正比于電流的平方（焦耳定律Q=I2Rt，所以減小輸電電流或輸電線的電阻就可以在一定程度上降低電能損失.那么減小輸電電流或輸電線電阻，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中哪種方法更容易實(shí)現(xiàn)？有學(xué)生根據(jù)電阻規(guī)律提出想法：在距離一定時(shí)，可以通過增大導(dǎo)線橫截面積減小電阻，但是太粗的導(dǎo)線無法架設(shè)在空中;金或銀電阻率雖然小 ，但是由于價(jià)格昂貴而無法普及;所以只能采用減小輸電電流的方法：由于發(fā)電廠輸出的電功率一定，根據(jù)P=UI，若提高輸電電壓，那么線路中的電流I一定會(huì)減小，輸電線上損失的電功率（P損=I2R）就一定減少，如果線路中電流降低到原來的1/n，那么線路中損失的功率就減少為原損耗的1/n2 ，從減少輸電線路上的電功率損耗和節(jié)省輸電導(dǎo)線所用材料兩個(gè)方面來說，遠(yuǎn)距離輸送電能要采用高電壓或超高電壓的方法為首選，因?yàn)殡娔茉谂潆娬局袑⑤斔碗妷禾嵘先タ梢杂行У亟档途€路中的功率損失，提高遠(yuǎn)距離輸電效率（如圖5所示）.通過對(duì)物理知識(shí)的拓展，在學(xué)生深入分析問題和解決問題過程中，逐步提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng).

5 結(jié)語

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)對(duì)情境化命題有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，德國(guó)物理學(xué)家勞厄說過：“教育無非就是一切已學(xué)過的東西都忘掉的時(shí)候所剩下的東西，重要的不是獲得知識(shí)而是發(fā)展思維能力.”從初中學(xué)生的身體和心理成長(zhǎng)規(guī)律看，物理思維能力的提升必須嵌合在具體生活情境化教學(xué)中，而創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是將物理原理和規(guī)律運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活的最好教學(xué)形式，符合初中學(xué)生正確核心價(jià)值觀的形成進(jìn)程，也鉚合“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念.

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是當(dāng)下物理學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)能科學(xué)地培養(yǎng)以基礎(chǔ)知識(shí)為內(nèi)容的物理觀念，提升和訓(xùn)練以研究方法為目標(biāo)的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力，培養(yǎng)以物理學(xué)科社會(huì)價(jià)值為核心的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，學(xué)生在物理學(xué)科學(xué)習(xí)過程中形成正確價(jià)值觀、關(guān)鍵能力和必備品格.中考情境化命題改革的深入推廣倒逼創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式體系的形成，對(duì)中考評(píng)價(jià)體系的完善也起到不可小覷的作用.

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（收稿日期：2021-07-19）