高考物理情境化试题的模型构建与应对策略
高考物理情境化试题的模型构建与应对策略
高考通过设计多样情境,如日常生活、生产实践、科学前沿等,来测试学生解决问题的能力,并引导他们从单纯的“解题”转变为“解决问题”,这有助于筛选出具备创新意识和能力的学生。因此,高中物理课堂教学正面临诸多新挑战。特别是近年来,高考情境题层出不穷,这要求学生不仅要有扎实的基础知识,还需具备关键能力和综合素质。这使得高中物理课堂教学改革更加深入,教师需着重提升学生运用物理知识解决实际问题的能力。从近年来的高考和模拟卷来看,情境题主要涉及体育运动、生活实际、生产劳动和科技等方面,它们共同考查学生应用物理知识解决问题的能力。解决这类题目的基本步骤是:先对实际问题进行模型构建,再运用物理知识推理论证,最后进行数学解答。接下来,我们来探讨高中物理教学中应对这些挑战的几种常见策略。
一、体会情境化试题与常见物理模型的关联
教师在课堂上会重点讲一些“经典模型”,比如:板块模型、子弹打木块模型、液柱模型、流体模型等,一般情况下通过强化训练,这些模型的解题思路学生掌握的比较熟练。若题目中引入体育、生活、生产、科技等情境,学生会感觉陌生甚至无从下手。此时教师可以引导学生分析情境化试题跟经典物理模型的关联,寻找他们的共性,从而找到解决问题的途径。
二、提高信息提取加工能力
当前正处于信息大爆炸时代,新高考背景下很多新的情境题以表格、图形、图像等作为信息的载体,要求学生能够从图像、图形、表格中提取信息,利用图像的斜率、截距、面积等所代表的物理意义,建立文字和图像、状态量与过程量等不同信息呈现方式和不同物理量之间的联系,从而构建正确的物理图景。因此,要培养学生通过阅读提取有用信息的能力。
三、将复杂情境简单化
新高考背景下试题命制的素材很多会联系生产实践、体育运动、科技前沿等实际情境,考查学生运用所学物理知识解决实际问题的能力,激发学生学习物理的兴趣。一般联系实际情境的题目会比较复杂,教师应该引导学生对复杂模型进行简化。例如,可以把复杂的斜抛情景简化成水平方向匀速直线运动和竖直方向匀变速运动,把带电小球在复合场中运动等效成重力场等。这样,把抽象问题简单化,能使得物理问题便于理解和接受。
四、加强物理建模能力的培养
情境题贴近生活,跟经典物理模型有一定的差距,学生应具备较好的物理建模能力,才能完成情境转换。因此,教师在授课时应该加强对学生物理建模能力的培养。提高建模能力首先要求学生在审题时要对真实情境进行重新加工,把情境的文字转换为物理语言,其次将情境中的经历转化为物理探究过程,把情境中需要解决的实际问题转化为解决物理问题。
五、善于在课堂中运用情境,引入各类新情境
情境化试题通常取材于生产、生活实际等情境,学生在这方面视野比较窄。教师应引导学生关注生活实际、生产实践、体育运动、科技前沿等情境素材。课堂上可以多拓展类似情境,比如球类运动基本跟抛体模型有关,引导学生积极参与谈论各类情境素材。可以通过网络了解最新科技前沿,通过观看小视频了解各种生产工具等。教师可以通过多种方式把情境素材渗透到课堂。
六、重视学习探索类问题情境
学习探索类问题情境取材于真实的物理学科研究过程,学生实际的探索过程,涵盖学习探索与科学探索过程中所涉及的问题,是发展学生科学素养的重要途径。比较典型的探索类情境是物理学史。
新高考后,物理不再单纯考查物理学史知识,而是通过有关物理概念和规律的产生和发展过程、物理学家探索发展物理概念和规律的过程、研究方法等内容,考查学生的基本科学素养。因此教师不仅要讲物理概念和物理规律,还要引导学生还原相应的物理探索过程,条件允许时可以重做相应的物理实验,让学生身临其境感受物理学家探索的过程,提高学生的基本科学素养。
七、加强情景化试题的训练
解题能力的达成可以通过一定程度的训练,情境题也不例外,若学生经过系列的训练,相信解情境题的能力会相应提高。训练时以高考真题为主,各地优质模拟题为辅,从审题、建模、物理规律应用三方面着手。因情境题往往文字描述比较繁琐,图表信息丰富,故对学生审题能力要求较高。因此训练时教师应加强对学生审题能力的培养,其中建模方面要多引导学生加强情境转化。物理规律应用方面要求要灵活。下面举例精析情境题的选取。
结束语
试题情境化是高考改革的重要手段。情境化试题一方面可以考查必备知识和关键能力、帮助高校选材;另一方面可以引领学生形成正确的价值观,实现立德树人的根本任务,从而让学生从解题走向解决问题。
本文原文来自湖南中学物理杂志