踐行“讀思達”教學(xué)模式巧解情境化物理試題

鄭華云

（福清第二中學(xué)，福建福清 350300）

《普通高中物理課程標準（2017年版）》關(guān)于命題的建議中指出：試題必須具有情境化，為了更好地評價學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，應(yīng)多創(chuàng)設(shè)一些具有一定復(fù)雜程度的真實情境的試題。據(jù)此，近兩年各地涌現(xiàn)的高考試題，情境化特征非常明顯，這類試題來源于生活，考查學(xué)生運用物理知識解決生活實際問題的能力，從原有的“知識立意考查”上升到了“能力立意的考查”。這類試題與日常生活以及生產(chǎn)實踐密切相關(guān)，情境復(fù)雜，大量的文字閱讀給學(xué)生建模解題帶來了很大的困難。筆者在高三年的教學(xué)中，常常聽到學(xué)生抱怨：“老師，我有閱讀障礙”“題目的每個字我都認識，就是不知道它講什么”等。因此，筆者在教學(xué)中常常借鑒余文森教授的“讀-思-達”教學(xué)模式，即“閱讀-思考-表達”［1］，并將其程序化應(yīng)用于物理解題思路的講解中，幫助學(xué)生更快地入題、解題，收到了較好的教學(xué)效果。本文以2020年山東物理高考題的講解為例，闡釋如何運用“讀思達”教學(xué)模式落實物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

2020年山東物理高考題第15題真題描述如下：

中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進而治療某些疾病。常見拔罐有兩種，如圖所示，左側(cè)為火罐，下端開口；右側(cè)為抽氣拔罐，下端開口，上端留有抽氣閥門。使用火罐時，先加熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓，使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上，再通過抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強。某次使用火罐時，罐內(nèi)氣體初始壓強與外部大氣壓相同，溫度為450K，最終降到300K，因皮膚凸起，內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的若換用抽氣拔罐，抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體，忽略抽氣過程中氣體溫度的變化。求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。

一、讀題、審題——提升獲取、處理信息的能力

不難看出，這個關(guān)于拔火罐的情境化試題，對學(xué)生的閱讀量提出了很高的要求。本題字數(shù)統(tǒng)計共326個字符，總分8分，且是全卷計算題的第一題，按賦分比例來看，大部分的學(xué)生在該題的時間投入不能多于8分鐘。那么，如何在有限的時間內(nèi)盡快入題、解題，“讀題”環(huán)節(jié)至關(guān)重要。

讀，相當(dāng)于信息的輸入，在具體情境試題中，我們的教學(xué)重點是指導(dǎo)學(xué)生從題中獲取信息進而數(shù)據(jù)分析、建立模型。以下列表是筆者在教學(xué)實踐中引導(dǎo)學(xué)生讀題的過程。

（一）粗讀，獲取直接信息

（續(xù)上表）

（二）細品，獲取相關(guān)物理數(shù)據(jù)，將信息“翻譯”成物理量

在上述直接信息中，最關(guān)鍵信息量在于兩種罐的降壓過程的描述。通過“細品”該信息，將題中的文字描述、數(shù)據(jù)信息“翻譯”成物理符號，盡快找到解題思路。

在這個“粗讀”“細品”的讀題過程中，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注題中的關(guān)鍵詞，如：一些重要的數(shù)據(jù)和兩種不同降壓方式最終罐內(nèi)壓強卻相同等重要信息。這個收集數(shù)據(jù)的過程，鍛煉了學(xué)生的審題能力，提升了他們獲取、處理信息的能力。

二、思維建?！嵘茖W(xué)思維能力

有了前面的信息輸入之后，緊接著就是引導(dǎo)學(xué)生將直接信息、隱含信息等，通過抽象思維、科學(xué)推理來建立模型，進而解決實際的物理問題。這個思維建模的過程對學(xué)生的科學(xué)思維能力提出了很高的要求，是學(xué)生知識自我內(nèi)化的過程，也是物理學(xué)科難度較大的地方。當(dāng)然，教師本身必須具備對知識點的深刻解析能力，通過我們自身的“讀”與“思”實現(xiàn)問題的分析、比對，再創(chuàng)造去設(shè)置引導(dǎo)性問題，幫助學(xué)生逐步建立模型。［2］

在這道考題的思考過程中，筆者引導(dǎo)學(xué)生通過火罐、抽氣拔罐內(nèi)氣體初、末幾個狀態(tài)量，進而聯(lián)想到理想氣體狀態(tài)方程，再運用“化變質(zhì)量為定質(zhì)量”的思維方法套用玻意爾定律解此類的變質(zhì)量問題。［3］具體教學(xué)過程如下：

在這個環(huán)節(jié)的講解過程中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知信息，明確相應(yīng)考查點，與平時訓(xùn)練的物理模型相互呼應(yīng)，讓日常的刷題發(fā)揮應(yīng)有的作用。再比如，遇到板塊題，學(xué)生應(yīng)能反饋出“明確研究對象（整體法、隔離法）—受力分析—運動分析”等流程化的思路?！八肌钡倪^程，就是學(xué)生調(diào)用已學(xué)知識，將之與題中所出現(xiàn)的信息相互呼應(yīng)的過程。通過加工信息，構(gòu)建物理模型找出相應(yīng)規(guī)律，提升物理的思維能力，也為后續(xù)的“表達”結(jié)果做好足夠的鋪墊。

三、精準表達——培養(yǎng)嚴謹認真科學(xué)態(tài)度

在卷面上留下痕跡的便是這個環(huán)節(jié)了，前面的“讀”與“思”是必備的基礎(chǔ)，而落筆將思維過程以文字、公式或方程等形式精準表達出來，則是決定考生最終得分的重要一環(huán)。在這個講解過程中，教師應(yīng)將嚴格的解題規(guī)范板書示范，以身作則，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的解題規(guī)范，培養(yǎng)他們嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度，做到“下筆即得分”。根據(jù)以上讀與思的分析結(jié)果，本題我們最終得出以下3個結(jié)果：

（1）以火罐內(nèi)氣體為研究對象

其中T0=450K T1=300K

得P1=0.7P0

（2）以抽氣罐內(nèi)原有氣體為研究對象

P0V0=P2V2

其中P2=P1

（3）抽出氣體質(zhì)量與原有氣體總質(zhì)量之比

針對此類的綜合解答題，筆者所在學(xué)校，大部分學(xué)生沒有辦法將整道題的結(jié)果完整解出。那么如何做到規(guī)范表達，爭取得分最高，做到“下筆即得分”便顯得尤為重要。在教學(xué)實踐中，筆者要求學(xué)生做到“精準表達”，解題規(guī)范要求如下：

1.明確研究對象（必要時需要作圖，受力分析圖、運動情景圖等，“以圖代設(shè)”減少不必要的文字表述）

2.明確研究過程（特別是復(fù)雜多過程問題情境中，具體是哪個時間段？哪個過程？）

3.明確關(guān)聯(lián)物理定理、定律（判斷適用條件）；

4.根據(jù)定理定律書寫方程式（書寫原始公式，規(guī)范書寫字母、符號）；

5.代入數(shù)據(jù)求解。

以上就是筆者結(jié)合“讀思達”教學(xué)模式，解一道高考情境化試題的具體實踐過程，落實、提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)的過程。通過對該題的“肢解”，學(xué)生普遍反饋“原來也沒有那么難”“題量大，也只是一個紙老虎”等。當(dāng)然，要想在有限的時間內(nèi)迅速找到解題思路，學(xué)生需要對問題情境的物理規(guī)律了如指掌，方能達到“庖丁解?！钡氖炀毝?。在日常教學(xué)中，應(yīng)注重學(xué)生信息提取能力的培養(yǎng)以及對物理規(guī)律應(yīng)用程序化的思維能力的提升，使學(xué)生看到題目就能反饋出相應(yīng)的物理模型，從而更快地建模、解題。另外需要注意，“讀—思—達”這個流程，并不是一成不變的固定順序。有時學(xué)生可能沒有抓住題干中的關(guān)鍵詞，那我們就需要“讀—思—讀—思—達”；當(dāng)題目所描述的物理情境比較復(fù)雜、多個過程的時候，我們可能沒有辦法一蹴而就，需要“讀—思—達—思—達”多次循環(huán)。