“說”出智慧 “題”升素養(yǎng)

潘春芳 項(xiàng)薔媛

(浙江省寧波市正始中學(xué)，浙江 寧波 315131)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版》(以下簡(jiǎn)稱課程標(biāo)準(zhǔn))指出：學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面。在教學(xué)建議中也指出：“要從培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的視角審視習(xí)題教學(xué)的目的，應(yīng)通過習(xí)題教學(xué)，使學(xué)生在科學(xué)思維、探究能力、實(shí)踐意識(shí)、科學(xué)態(tài)度等方面得到有效提升。習(xí)題教學(xué)的作用不僅僅是為了得到答案，而是要全面提高學(xué)生的問題解決能力?！盵1]在中學(xué)物理教學(xué)中，習(xí)題教學(xué)占有相當(dāng)重要的地位，習(xí)題教學(xué)對(duì)促進(jìn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成發(fā)揮著重要作用，而教師的說題活動(dòng)是提升習(xí)題教學(xué)效率的重要途徑。

1 說題活動(dòng)的概念界定、作用及意義

說題是指教師在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，把自己對(duì)試題的理解、思想方法、解析過程、反思等要素呈現(xiàn)給同行和專家的教研活動(dòng)，一般包括：命題立意、情境來源、解題過程、引申拓展、教學(xué)啟示等幾個(gè)環(huán)節(jié)。說題是近年來新興的一項(xiàng)類似于說課、能促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展和學(xué)生有效學(xué)習(xí)的教研活動(dòng)。說題中把研究“教”和“學(xué)”與研究考試命題結(jié)合起來，在做題、改題、編題、說題等系列活動(dòng)中，促進(jìn)教師加強(qiáng)對(duì)試題的研究，把握試題命制的趨勢(shì)與方向，用以指導(dǎo)課堂教學(xué)，提高課堂教學(xué)的針對(duì)性和有效性，促進(jìn)教師教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高，推動(dòng)教師和學(xué)生共同發(fā)展。

1.1 轉(zhuǎn)變教育觀念，助推專業(yè)成長(zhǎng)

與解題相比，說題要求更高，需要教師從核心素養(yǎng)、解法、教法、學(xué)情等多維度審視試題。說題前，教師要進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作：仔細(xì)查閱相關(guān)資料，認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)理論，深刻把握學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，掌握試題的來源、考查的目的、考查的知識(shí)點(diǎn)等，這個(gè)過程有利于提高教師的專業(yè)素養(yǎng)。

1.2 踐行群體發(fā)展理念，促進(jìn)集體進(jìn)步

說題活動(dòng)往往和課堂教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合，教師為了說好題，必須從理論指導(dǎo)、學(xué)生實(shí)際等多角度、深層次思考試題，有助于提高教師的問題解決能力，通過“說”，使教師課前就對(duì)課堂教學(xué)心中有數(shù)；再通過課堂的具體實(shí)踐，使教師的教育理論得到檢驗(yàn)，提高了教學(xué)實(shí)踐的水平。作為聽題的同行也能從他人的說題中得到啟發(fā)，彼此之間相互學(xué)習(xí)、交流借鑒、取長(zhǎng)補(bǔ)短，營(yíng)造了良好的教研氛圍，充分發(fā)揮集體的智慧，促進(jìn)教研組群體發(fā)展。

1.3 踐行以生為本理念，促進(jìn)素養(yǎng)提升

一切教學(xué)教研的重心應(yīng)該聚焦課堂，以生為本，教學(xué)教研行為的改變應(yīng)該圍繞課堂和學(xué)生展開。因此，教師說題的核心應(yīng)該是試題的設(shè)計(jì)與解答的策略，設(shè)計(jì)的試題應(yīng)兼顧邏輯性與遷移性，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，又能促使學(xué)生靈活運(yùn)用已有的知識(shí)與技能解決新的問題，提高學(xué)生的問題解決能力，真正發(fā)揮習(xí)題教學(xué)在提升學(xué)生核心素養(yǎng)中的作用。

本文以2020年7月浙江省普通高校招生物理選考試卷第20題為例，展現(xiàn)說題活動(dòng)在優(yōu)化課堂教學(xué)中的作用，與同行交流。

2 教師說題的內(nèi)容

2.1 原題呈現(xiàn)

小明將如圖1所示的裝置放在水平地面上，該裝置由弧形軌道、豎直圓軌道、水平直軌道AB和傾角θ=37°的斜軌道BC平滑連接而成，質(zhì)量m=0.1 kg的小滑塊從弧形軌道離地高H=1.0 m處靜止釋放。已知R=0.2 m，LAB=LBC=1.0 m，滑塊與軌道AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，弧形軌道和圓軌道均可視為光滑，忽略空氣阻力。

圖1

(1) 求滑塊運(yùn)動(dòng)到與圓心O等高的D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(2) 通過計(jì)算判斷滑塊能否沖出斜軌道的末端C點(diǎn)；

(3) 若滑下的滑塊與靜止在水平直軌道上距A點(diǎn)x處的質(zhì)量為2m的小滑塊相碰，碰后一起運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)仍為0.25，求它們?cè)谲壍繠C上到達(dá)的高度h與x之間的關(guān)系。

2.2 命題立意

2.2.1 知識(shí)層面

該題考查的主干知識(shí)有：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、曲線運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、機(jī)械能及守恒定律、動(dòng)量守恒定律等，知識(shí)要求為簡(jiǎn)單應(yīng)用和綜合應(yīng)用，比較全面地考查了力學(xué)的核心知識(shí)。[1]

2.2.2 核心素養(yǎng)方面

課程標(biāo)準(zhǔn)在命題建議中明確指出：試題的立意要明確，要清楚地指向物理學(xué)科核心素養(yǎng)某個(gè)或多個(gè)方面，盡量明確到對(duì)具體要素的測(cè)試。筆者對(duì)該試題作了具體分析(表1)，從核心素養(yǎng)方面認(rèn)識(shí)試題的功能和價(jià)值。[2]

表1

2.3 情境來源

本題在常規(guī)習(xí)題的基礎(chǔ)上做了適當(dāng)改進(jìn)和創(chuàng)新，特別考查了向心力的來源，考查的知識(shí)點(diǎn)更加全面，較好地凸顯物理學(xué)科的本質(zhì)特征。該題的背景來源于人教版物理必修2第七章第九節(jié)的課后“問題與練習(xí)”第2題，涉及過山車問題(圖2)。[3]

圖2

2.4 解題過程

2.5 解法探討

對(duì)于第(2)小問還有以下解法，先假設(shè)滑塊能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。

(2) 設(shè)小滑塊從弧形軌道離地高為H′靜止釋放，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理，有：mgH′-μmgLAB-μmgLBCcosθ-mgLBCsinθ=0，代入數(shù)據(jù)，解得：H′=1.05 m>1.0 m，故滑塊不會(huì)從C點(diǎn)沖出。

(4) 設(shè)斜軌道的傾角為θ′，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理，有：mgH-μmgLAB-μmgLBCcosθ′-mgLBCsinθ′=0，代入數(shù)據(jù)，解得：sinθ′=0.54<0.6，故滑塊不會(huì)從C點(diǎn)沖出。

(5) 設(shè)斜軌道長(zhǎng)為L(zhǎng)′，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理，有：mgH-μmgL′AB-μmgLBCcosθ-mgLBCsinθ=0，代入數(shù)據(jù)，解得：L′AB=0.8 m<1 m，故滑塊不會(huì)從C點(diǎn)沖出。

由此可見，第(2)小題的解法多樣，可靈活應(yīng)用物理知識(shí)、思維方法予以解答，考查了學(xué)生思維的靈活性。

2.6 拓展

變式1：若靜止釋放位置可變，可設(shè)問：離地高度為多少時(shí)滑塊可以從C點(diǎn)沖出？或者設(shè)問：為保證滑塊能從C點(diǎn)沖出，則滑塊的初速度至少應(yīng)為多大？

變式2：若滑塊與軌道AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同且可變，可設(shè)問：動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)該滿足什么條件可使滑塊能從C點(diǎn)沖出？還可以假設(shè)滑塊與AB、BC的動(dòng)摩擦因數(shù)不同，如滑塊與AB的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.25，則滑塊與BC的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2應(yīng)該滿足什么條件，可使滑塊能從C點(diǎn)沖出？

變式3：若斜軌道的傾角可變，可設(shè)問：傾角應(yīng)該滿足什么條件可使滑塊從C點(diǎn)沖出？

變式4：若斜軌道的傾角可變，且長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，可設(shè)問：要使滑塊能返回且不脫離軌道，則傾角應(yīng)該滿足什么條件？

變式5：若斜軌道的傾角可變，且長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，可設(shè)問：當(dāng)傾角為何值時(shí)，滑塊沿斜面上滑的長(zhǎng)度最短，最短長(zhǎng)度是多少？

以上變式考查學(xué)生運(yùn)用三角函數(shù)知識(shí)解決物理問題的能力，增加了難度。

變式6：若水平直軌道AB的長(zhǎng)度可變，可設(shè)問：AB長(zhǎng)度應(yīng)該滿足什么條件可使滑塊從C點(diǎn)沖出？

對(duì)于這個(gè)變式需考慮：當(dāng)AB長(zhǎng)度減小到一定數(shù)值時(shí)，斜軌道BC與圓軌道相切，加大了考查的難度。

2.7 教學(xué)啟示

該題主要圍繞高中物理的主干內(nèi)容命制，重視學(xué)科基礎(chǔ)，凸顯學(xué)科本質(zhì)，突出基礎(chǔ)性，注重物理核心概念和規(guī)律的考查，引領(lǐng)中學(xué)物理教學(xué)。教師在日常教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的審題能力，關(guān)注受力分析與過程分析，應(yīng)用物理學(xué)典型的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的能力。在平時(shí)的復(fù)習(xí)中，要立足教材，固本強(qiáng)基，把握方法。摒棄“題海戰(zhàn)”，基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求評(píng)析試題，精準(zhǔn)把握復(fù)習(xí)教學(xué)的方向，運(yùn)用一題多解、適度拓展等策略，促進(jìn)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、方法和技能，把握物理概念、規(guī)律的本質(zhì)，使物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育目標(biāo)真正落地。[4]

3 結(jié)語

“新課程、新教材、新高考”正逐步形成教學(xué)的新生態(tài)，教師要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，順應(yīng)課程改革潮流，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，創(chuàng)新教研方式，革新教學(xué)方法，推動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新，提高課堂效率，促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)，為教育高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)智慧和力量。