分析核心價值 引領課堂教學

馬曉蘭 袁勇 裴姍姍

摘 要：物理學科考試的核心價值是指學生通過物理學科的學習，培養愛國主義情懷、形成正確的物理觀念、習得科學方法、養成科學態度.以2021年廣東省學業水平等級性考試物理試題為例進行分析，挖掘情境中凸顯的核心價值，探索在教學過程中培養學生核心價值的教學策略.

關鍵詞：核心價值;物理情境;教學策略;學業水平;等級性考試

中圖分類號：G633.7???? 文獻標識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）21-0054-03

基金項目：廣東省教育科學“十三五”規劃2019年度中小學教師教育科研能力提升計劃項目“基于卡干結構法的高中物理教學設計的研究”（項目編號：L2019YQJK410）;廣東省教育科學“十三五”規劃2018年度中小學教師教育科研能力提升計劃項目“高中物理教學中實施核心素養的策略研究”（項目編號：2018YQJK049）;湛江市中小學教育科學規劃2021年度項目“高考評價體系下的高中物理教學研究”（項目編號：2021ZJYB056）.

作者簡介：馬曉蘭（1986-），女，湖南株洲人，碩士，中學一級教師，研究方向：教學設計的實踐與研究;

袁勇（1972-），男，內蒙古人，碩士，中學正高級教師，研究方向：合作學習與教學設計;

裴姍姍（1989-），女，河南許昌人，本科，中學一級教師，研究方向：合作學習與教學設計.

《中國高考評價體系》中明確指出核心價值的內容和指標體系[1]，結合《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》[2]可以確定：物理學科考試的核心價值是培養學生的愛國主義情懷，使學生形成正確的物理觀念和科學方法、養成科學態度.因此，學生需要通過物理學科的學習形成正確的物理觀念，掌握處理實際問題的科學方法，養成批判、質疑、探索、創新、合作的科學精神，在面對現實問題情境時具有實事求是、嚴謹認真、持之以恒的科學態度.本文分析在物理教學中如何滲透核心價值觀，是值得一線教師關注的問題.

1 情境試題凸顯核心價值

本文以2021年廣東省學業水平等級性考試物理試卷為例，將本試題中的問題情境分為以下兩種類型[3]：生活實踐情境類包括科技、日常生活、生產勞動;學習探索情境類包括學習探索、科學研究和實驗探究情境（見表1）.本文結合高考評價體系中核心價值指標和物理核心素養，綜合分析試題情境的特點，凝煉出四種主要凸顯物理學科的核心價值.

1.1 科技情境凸顯愛國情懷

高考物理試題緊密結合我國近年來重大科技工程，目的是通過聯系真實的科技實踐情境，引導學生關注我國科技的發展，培養愛國主義情懷.

例題1 （第2題）2021年4月，我國自主研發的空間站“天和”核心艙成功發射并入軌運行.若核心艙繞地球的運動可視為勻速圓周運動，已知引力常量，由下列物理量能計算出地球質量的是

A.核心艙的質量和繞地半徑

B.核心艙的質量和繞地周期

C.核心艙的繞地角速度和繞地周期

D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑

本題以“天和”核心艙為載體設計試題情境，考查考生應用萬有引力定律的知識分析核心艙繞地球做勻速圓周運動的能力，考查方式具有開放性，引導考生關注我國空間站建設的重要進展，如探月工程、火星探測工程等，增強考生的民族自信心和自豪感，培養考生的愛國情懷以及振興中華的使命感.

1.2 實踐情境凸顯物理觀念

高考物理試題通常緊密結合生活生產中的實踐情境，目的是引導學生關注身邊的生活，從物理的視角分析實際問題，促使學生形成正確的物理觀念，并引導學生做一個熱愛生活的社會公民.

例題2 （第8題）賽龍舟是端午節的傳統活動.下列v-t和s-t圖像描述了五條相同的龍舟從同一起點線同時出發、沿長直河道劃向同一終點線的運動全過程，圖1中能反映龍舟甲與其它龍舟在途中出現船頭并齊的有

本題以端午節的賽龍舟活動為載體設計試題情境，讓考生從v-t和s-t圖像中提取信息，建立追及相遇的物理模型，應用相遇條件分析并解決實際問題.該活動一方面增加了試題的趣味性，引導考生應用物理知識來解決實際問題;另一方面，將中華傳統節日文化中的賽龍舟引入學生的視線，引導考生關注并熱愛中華民族的傳統文化.

1.3 科學情境凸顯科學方法

高考物理試題緊密結合有關科學研究情境，目的是引導考生用矛盾、發展、聯系的觀點來觀察和分析問題，透過現象看本質.

例題3 （第14題）如圖2是一種花瓣形電子加速器簡化示意圖.空間有三個同心圓a、b、c圍成的區域，圓a內為無場區，圓a與圓b之間存在輻射狀電場，圓b與圓c之間有三個圓心角均略小于90°的扇環形勻強磁場區Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ.各區磁感應強度恒定，大小不同，方向均垂直紙面向外.電子以初動能Ek0從圓b上P點沿徑向進入電場.電場可以反向，保證電子每次進入電場即被全程加速.已知圓a與圓b之間電勢差為U，圓b半徑為R，圓c半徑為3R，電子質量為m，電荷量為e.忽略相對論效應.取tan22.5°=0.4.（1）當Ek0=0時，電子加速后均沿各磁場區邊緣進入磁場，且在電場內相鄰運動軌跡的夾角θ均為45°，最終從Q點出射，運動軌跡如圖中帶箭頭實線所示.求Ⅰ區的磁感應強度大小、電子在Ⅰ區磁場中的運動時間及在Q點出射時的動能;（2）已知電子只要不與Ⅰ區磁場外邊界相碰，就能從出射區域出射.當Ek0=keU時，要保證電子從出射區域出射，求k的最大值.

本題以加速器為載體設計試題情境，其篇幅較長且示意圖較為復雜，要求考生以沉著冷靜的心態認真審題，考查考生提取信息的能力，從“圓a為無場區”，確定電子在圓a內做勻速直線運動;從“圓a與圓b之間存在輻射狀電場”判斷出電子受到的電場力的方向是沿徑向方向;從“圓b與圓c之間有三個圓心角均略小于90°的扇環形勻強磁場區Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ”確定電子在磁場做勻速圓周運動;從“電場可以反向，保證電子每次進入電場即被全程加速”，推斷電子每次進入電場的速度是沿徑向并做勻加速直線運動;從“電子只要并不與Ⅰ區外邊界相碰”，推斷出臨界條件為恰好與外邊界相切，通過推理論證得出電子從P到Q的運動過程.本題不僅考查學生理解、推理論證、模型建構、符號運算的能力，還考查考生靈活應用牛頓運動定律和運動學規律解決問題的能力.

1.4 實驗情境凸顯科學態度

高考物理試題通常緊密結合實驗探究情境，目的是引導學生用實事求是、嚴謹認真的態度分析問題，通過不斷探索創新來更好地解決問題.

例題4 （第12題（2））某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規律.根據實驗需要已選用了規格和量程合適的器材.

（2）再按圖3連接好電路進行測量.

①閉合開關S前，將滑動變阻器R1的滑片滑到端 （選填“a”或“b”）.

將溫控室的溫度設置為T，電阻箱R0調為某一阻值R01.閉合開關S，調節滑動變阻器R1，使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置.記錄此時電壓表和電流表的示數、T和R01.斷開開關S.

再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端，閉合開關S.反復調節R0和R1，使電壓表和電流表的示數與上述記錄的示數相同，記錄此時電阻箱的阻值R02，斷開開關S.

②實驗中記錄的阻值R01R02（選填“大于”“小于”或“等于”），此時熱敏電阻阻值RT=.

本題與常規的伏安法測電阻不同，通過同時改變滑動變阻器和電阻箱使得電壓表和電流表的示數不變，創設新穎的實驗方法，考查考生將實驗知識和方法進行遷移的能力.試題將真實的實驗現象呈現給考生，引導考生實事求是、嚴謹認真地分析推斷實驗采用等效法的原理從而解決問題.全新的實驗方法激發考生探究物理實驗的興趣，培養考生不斷質疑、不斷探索和不斷創新的意識.

2 核心價值融入課堂教學

高考物理試題通過設置復雜的問題情境考查學生的物理核心價值，因此一線教師如何將物理核心價值落實到課堂教學中就變得尤為重要，筆者通過以下四個方面將培養學生核心價值這一目標真正落到實處.

2.1 培養學生的愛國主義情懷

筆者利用我國航天航空事業的發展近況對學生進行愛國主義情懷的培養.在學生學習萬有引力定律這一章第3節“飛向太空”時，如將有關我國長征系列火箭的相關圖片、文字、視頻資料分享給學生;將“嫦娥五號”成功登月和“天問一號”成功在火星上著陸等信息在物理課堂上分享，并將相關報道的報紙、電子資料分享給學生.不僅拓展學生的視野，也讓學生感受到我們國家科技日新月異的發展.同時，筆者借此機會指出中國在某些領域方面的發展還需不斷提高，如精密儀器的制作、芯片研發等方面依然受制于人，希望在不久的將來，同學們能夠為我國科技發展貢獻出自己的一份力量.

2.2 培養學生的物理觀念

為了培養學生的物理觀念，筆者嘗試從以下兩個方面進行：（1）每學完一個知識模塊，讓學生運用思維導圖對知識進行總結和提煉，構建系統的物理知識框架;（2）在課堂上強化物理知識與生活實踐的聯系，讓學生感受到生活中的物理無處不在，引導學生應用物理知識解釋自然現象和解決實際問題.在學習“共點力的平衡”時，將生活中常見的晾衣服情境呈現在學生面前，在晾衣繩上用衣架掛了一件衣服，衣服處于靜止狀態.筆者讓學生思考掛了衣服的晾衣繩能否被拉直.將生活經歷分享給學生，讓學生進行判斷，并給出判斷依據，有意識地培養學生形成正確的物理觀念.

2.3 培養學生的科學方法

高考評價體系中對學生的要求從“解題”向“解決問題”方向轉變，要求教師在教學過程中培養學生解決問題的能力.在教學的應用環節，教師可以設計相對簡單的應用性問題給學生.比如，筆者在“機械能守恒定律”的應用環節這樣設計：讓學生自行設計實驗方案估算按壓式圓珠筆內彈簧被擠壓到最大時的彈性勢能.有的學生設計這樣的方案：將筆倒置按壓，讓筆從靜止彈到最高點，記錄筆彈到最高點的位置，確定筆上升的高度，從而估算出筆內彈簧擠壓到形變最大時的彈性勢能.

高考試題中問題情境試題提供的是真實或抽象的復雜情境，使試題蘊含的物理問題更為隱蔽[4]，因此大部分學生一看到情境試題就會產生畏懼心理.結合他人研究[5]，筆者發現解決情境化試題需要經歷兩個過程：構建物理模型和應用模型解決物理問題.學生擅長應用模型解決物理問題，但提取信息并構建物理模型相對薄弱，因此學生產生畏難心理.筆者建議教師在處理STSE問題時，由教師講解轉變為學生講解分析，外顯學生物理模型的構建和推理論證過程，從而進行糾錯.

2.4 培養學生的科學態度

教師設計演示實驗、隨堂實驗和分組實驗，培養學生的動手能力和實事求是的科學態度.在實驗室里，學生們做電學實驗時，經常出現接通電路后電流表示數為零的現象.筆者發現大部分學生遇到問題的第一反應是求助老師，很少主動思考問題存在的原因.因此，筆者引導學生自己想辦法來解決問題，提示學生用多用電表或者電壓表、電流表來檢測線路中出現的問題.學生在排查問題的過程中不僅強化了自己的動手能力和推理論證能力，更增強了解決問題的成就感.筆者要求學生在實驗中記錄實驗數據時，不能隨意修改或者刪除數據，要尊重實驗事實，以實事求是的科學態度處理數據，當結論與理論有偏差時分析誤差來源，培養學生實事求是和嚴謹認真的科學態度.

參考文獻：

[1]教育部考試中心.中國高考評價體系[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）[M].北京：人民教育出版社，2020.

[3]教育部考試中心.中國高考評價體系說明[M].北京：人民教育出版社，2020.

[4]賈志明.初中物理命題重發揮情境的價值功能[J].物理教學，2021，43（07）：48-50.

[5]趙紹明，王騰.用真實情境促成物理思維進階——以“自由落體運動”教學為例[J].物理教師，2021，42（03）：33-35.

（收稿日期：2021-08-13）