從“目標”落實視角多維度分析一道中考物理試題及啟示

孫英杰 孫寶東

摘 要：筆者從核心素養(yǎng)目標落實視角出發(fā)，擬用傳統(tǒng)方法和基于SOLO分類理論兩種方法對一道優(yōu)秀中考試題進行分析，并深入闡釋其對初中物理教學(xué)工作的啟示.

關(guān)鍵詞：中考試題;核心素養(yǎng)落實;多維度分析;教學(xué)啟示

中圖分類號：G633.7???? 文獻標識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）24-0053-03

作者簡介：孫英杰（1976-），女，碩士，副研究員，研究方向：中學(xué)物理課程與教學(xué)研究、中學(xué)物理教學(xué)評價研究.

1 引言

在2021年全國各省的中考試題中，一些試題能反映物理學(xué)科的科學(xué)本質(zhì)，重視科學(xué)探究在真實問題情境中的作用，設(shè)計展示學(xué)生思維過程的問題.有些試題的命制堅持以學(xué)科知識為基礎(chǔ)、以學(xué)科能力為核心、以核心素養(yǎng)為主導(dǎo)，在保持相對穩(wěn)定性和連續(xù)性的基礎(chǔ)上，在試題的呈現(xiàn)方式、取材和創(chuàng)設(shè)情境的新穎性及靈活性、設(shè)問的創(chuàng)新性和開放性以及考查知識、能力所站角度的獨到性等方面都做得較為出色;還有些試題讓學(xué)生運用頭腦中的物理觀念和科學(xué)思維方法，解決生活中的實際問題或者解釋一些生活現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象.下面筆者例舉一道典型試題，并進行深入分析，以期為物理教學(xué)和教學(xué)評價工作提供啟示.

2 試題呈現(xiàn)

例題 小明在課前展示了一個小實驗：如圖1所示，他用三個兩端開口的吸管和一支竹筷做成一個“噴水竹蜻蜓”.當把它下端放入水中時，看到兩側(cè)吸管中會有水進入，兩管中水面高度相同.快速轉(zhuǎn)動竹筷，兩側(cè)吸管中的水迅速上升并從吸管的上端被甩出去，形成美麗的“噴泉”.請分析解釋上述現(xiàn)象.

答案：如題，當竹蜻蜓放入水中時，由于液體內(nèi)部存在壓強（或者水具有流動性）（1分），水會進入兩側(cè)吸管.兩側(cè)吸管上端開口，底部連通，構(gòu)成一個連通器（1分），又因為管中是同種液體，所以靜止時液面會相平 （1分）.當竹蜻蜓轉(zhuǎn)動起來后，吸管上方的空氣流動速度相對較快，壓強變?。?分），在吸管內(nèi)形成向上的壓力差，使水上升至管口（在大氣壓的作用下被壓至管口）（1分），水由于慣性（1分）被甩出去.

3 從核心素養(yǎng)目標落實視角多維分析

3.1 傳統(tǒng)方法的試題分析

3.1.1 試題情境設(shè)計：以創(chuàng)新小實驗為物理情境

此題源于2021年牡丹江市的一道中考題.其運用真實的實驗現(xiàn)象為試題情境，用簡潔和明晰的文字完整地描述實驗現(xiàn)象，這個小實驗的材料簡單易得，現(xiàn)象直觀明顯，并用照片提供實驗情境，顯然能激發(fā)學(xué)生好奇心和想象、分析推理的動力.

3.1.2 試題理念：考查學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)理念指向的關(guān)鍵能力

題目考查學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的物理觀念和科學(xué)思維等方面，考查學(xué)生分析推理、解釋真實實驗現(xiàn)象的能力;讓學(xué)生運用所學(xué)的物理概念和規(guī)律逐步解釋實驗現(xiàn)象，能夠讓學(xué)生在分析和闡述中清晰地展示自己的思維過程，同時也用每一步的實驗現(xiàn)象提示學(xué)生對其進行逐條逐項的分析思考，為學(xué)生搭建臺階，促進學(xué)生在答題過程中會思考、會分析、會推理，找到分析推理的理論依據(jù).比如在上述實驗現(xiàn)象的描述中：“當把這個‘竹蜻蜓下端放入水中時，看到兩側(cè)吸管中會有水進入，兩管中水面高度相同.”當學(xué)生看到“兩管中水面高度相同”的現(xiàn)象時，可能會聯(lián)想到連通器的定義和特點——“上端開口，下端連通的容器叫連通器，在連通器內(nèi)裝相同的液體，當液體不動時，連通器中各部分的液面總是相平的”，但學(xué)生不一定敢確認此裝置是否是連通器，于是學(xué)生就會深入思考連通器的概念和連通器本質(zhì)特征并靈活運用其進行判斷，“容器底部連通并不一定是容器要實際連在一起，實驗中的兩個吸管和容器中液體共同構(gòu)成變形的連通器”，這是考查學(xué)生對基本概念的理解和靈活運用其解釋現(xiàn)象的能力素養(yǎng)，也即是考查物理觀念和科學(xué)思維的一道經(jīng)典優(yōu)秀試題.

3.1.3 試題答案命制特點：嚴謹、開放、靈活

同時該題目給定的試題答題既嚴謹，又體現(xiàn)一定的靈活性、開放性，比如在第1個采分點括號中的“或者水具有流動性”和第5個采分點括號中的“在大氣壓的作用下被壓至管口”，很好地體現(xiàn)答案的靈活性和開放性.

3.1.4 試題功能：對日常教學(xué)起到良好的導(dǎo)向作用

此試題能對當?shù)氐奈锢斫虒W(xué)起到良好的教學(xué)導(dǎo)向作用，引導(dǎo)物理教師和學(xué)生重視實驗課程和實驗教學(xué)，做好小實驗的開發(fā)，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會靈活運用所學(xué)的物理觀念和物理思維方式解釋生活中和實驗現(xiàn)象中的物理原理.

3.2 基于SOLO分類理論的試題分析

3.2.1 SOLO分類方法理論介紹

北京師范大學(xué)廣州實驗學(xué)校的董友軍老師，基于S0LO分類理論對高考物理題進行分析，在此筆者擬借鑒這一方法對這道試題進行分析.

SOLO分類理論認為，學(xué)生在回答某個問題時所表現(xiàn)出來的思維結(jié)構(gòu)是可以檢測的，而檢測焦點不是回答問題的“量”，而是回答問題的“質(zhì)”.SOLO分類理論根據(jù)學(xué)生回答問題的結(jié)果，將學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)分為由淺到深的5個層次：前結(jié)構(gòu)層次、單點結(jié)構(gòu)層次、多點結(jié)構(gòu)層次、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次、抽象擴展結(jié)構(gòu)層次.

前結(jié)構(gòu)層次是指學(xué)生利用一些與問題不相關(guān)的素材進行回答;單點結(jié)構(gòu)層次是指學(xué)生利用一項與問題相關(guān)的素材進行回答;多點結(jié)構(gòu)層次是指學(xué)生利用多項與問題相關(guān)的素材進行回答，但這些素材沒有關(guān)聯(lián)、彼此獨立;關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次是指學(xué)生將多項與問題相關(guān)的素材聯(lián)系起來，形成一個整體，能夠處理復(fù)雜問題;抽象擴展結(jié)構(gòu)層次是指學(xué)生將多項與問題相關(guān)素材進行綜合分析，歸納抽象出新的假設(shè)，能對相關(guān)知識進行應(yīng)用與遷移，促使問題的意義得到擴展.前3個層次主要體現(xiàn)“量”的積累，而后2個層次追求“質(zhì)”的提升.

3.2.2 用SOLO分類理論對試題分析

筆者認為“吸水竹蜻蜓”這道試題的設(shè)問是考查學(xué)生關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次的一道優(yōu)秀試題.題目中描述的實驗現(xiàn)象，將這個由靜態(tài)到動態(tài)的完整過程和現(xiàn)象一步一步地分解，目的在于降低學(xué)生分析、推理、判斷的難度，但實驗的完整過程涉及到的物理原理已經(jīng)將液體內(nèi)部的壓強的特點、液體壓強的應(yīng)用——連通器、連通器的原理、流體壓強與流速的關(guān)系等多個知識點很自然地相關(guān)聯(lián)，整合多個知識點.學(xué)生若要解決此題，首先需要將相關(guān)知識點區(qū)分開，無論是液體內(nèi)部壓強的特點還是連通器概念及特點，這些只適用于液體是靜止的情況，而流體壓強與流速關(guān)系才適用于運動的流體，學(xué)生只有具備既相關(guān)聯(lián)又能區(qū)分的知識結(jié)構(gòu)，才是能分析、推理和解釋這個完整實驗過程的基礎(chǔ).因此，筆者認為這是一道考查學(xué)生關(guān)聯(lián)知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀試題.

4 教學(xué)啟示

4.1 重視實驗教學(xué)，重視科學(xué)探究、科學(xué)思維等素養(yǎng)能力的培養(yǎng)

從中考試題分析回看教學(xué)，教師在日常教學(xué)中要重視核心素養(yǎng)目標的有效落實.初中物理教學(xué)要重視實驗教學(xué)，重視科學(xué)探究，這是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的最有效教學(xué)方式，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動機的最重要途徑.優(yōu)秀的中考試題能有效引導(dǎo)教學(xué)改革的實施，促進教學(xué)向更好的方向發(fā)展，而例如上述這道考查學(xué)生核心素養(yǎng)所指向的素養(yǎng)能力和關(guān)聯(lián)知識結(jié)構(gòu)的中考試題，能有效促進物理教學(xué)向更符合新課程理念的方向發(fā)展.因為這樣的試題不可能讓學(xué)生從刷題和專門的解題訓(xùn)練中獲得收益，一定是教師在日常教學(xué)中重視培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念和科學(xué)思維，重視實驗教學(xué)的實施和科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責任等素養(yǎng)能力的培養(yǎng)，帶領(lǐng)學(xué)生面對生活中和實驗中的真實問題，深入思考，運用物理觀念和科學(xué)思維方式解決實際問題，才能落實培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的課程目標，才能從容應(yīng)對這類真正考查學(xué)生核心素養(yǎng)幾個方面的中考試題.

2018年筆者曾在全省范圍內(nèi)開展初中物理實驗教學(xué)實施現(xiàn)狀的調(diào)查，抽樣調(diào)查結(jié)果顯示我們省初中物理的實驗教學(xué)情況不容樂觀，針對《義務(wù)教育階段物理課程標準（2011年版）》中要求的20個學(xué)生必做實驗，有2個電學(xué)實驗的可實施率只在50%左右，有1個力學(xué)實驗的可實施率只在67.86%，而這個結(jié)果只能比真實情況更理想一些.教育部在2019年發(fā)布的《教育部關(guān)于加強和改進中小學(xué)實驗教學(xué)的意見》中提出，“2023 年前要將實驗操作納入初中學(xué)業(yè)水平考試，考試成績納入高中階段學(xué)校招生錄取依據(jù)”，所以，我省物理教學(xué)應(yīng)重視實驗教學(xué)，實驗課程的實施已刻不容緩，實驗教學(xué)和科學(xué)探究的課程實施亟待加強.

4.2 重視知識結(jié)構(gòu)建構(gòu)：以單元式教學(xué)設(shè)計來突破考查關(guān)聯(lián)知識結(jié)構(gòu)的試題

以知識結(jié)構(gòu)整合的單元式教學(xué)設(shè)計的實施突破學(xué)生學(xué)習(xí)時知識點零散、雜亂的教學(xué)困難.以人教版教材“壓強”一章為例，本章的各節(jié)知識點數(shù)量較多，但教師如果能以知識結(jié)構(gòu)整合的單元式教學(xué)設(shè)計思想進行教學(xué)設(shè)計，學(xué)生就更容易在頭腦中建立完整的、關(guān)聯(lián)的知識結(jié)構(gòu)，而不是散亂的知識點.在設(shè)計教學(xué)前，教師自己一定要對本章節(jié)知識或章節(jié)間的知識結(jié)構(gòu)形成完整的認識.如圖2所示是筆者草擬的本章知識結(jié)構(gòu)框圖，不太全面，希望教師們在章末總結(jié)時一定強調(diào)各節(jié)知識原理的適用條件及其相互的關(guān)聯(lián)與區(qū)別，才是從整體上為學(xué)生做一個知識結(jié)構(gòu)化的全面梳理.

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（收稿日期：2021-09-15）