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

關鍵詞：中考試題;核心素養落實;多維度分析;教學啟示

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：中學物理課程與教學研究、中學物理教學評價研究.

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科的科學本質，重視科學探究在真實問題情境中的作用，設計展示學生思維過程的問題.有些試題的命制堅持以學科知識為基礎、以學科能力為核心、以核心素養為主導，在保持相對穩定性和連續性的基礎上，在試題的呈現方式、取材和創設情境的新穎性及靈活性、設問的創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;還有些試題讓學生運用頭腦中的物理觀念和科學思維方法，解決生活中的實際問題或者解釋一些生活現象或實驗現象.下面筆者例舉一道典型試題，并進行深入分析，以期為物理教學和教學評價工作提供啟示.

2 試題呈現

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，看到兩側吸管中會有水進入，兩管中水面高度相同.快速轉動竹筷，兩側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”.請分析解釋上述現象.

答案：如題，當竹蜻蜓放入水中時，由于液體內部存在壓強（或者水具有流動性）（1分），水會進入兩側吸管.兩側吸管上端開口，底部連通，構成一個連通器（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 從核心素養目標落實視角多維分析

3.1 傳統方法的試題分析

3.1.1 試題情境設計：以創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象為試題情境，用簡潔和明晰的文字完整地描述實驗現象，這個小實驗的材料簡單易得，現象直觀明顯，并用照片提供實驗情境，顯然能激發學生好奇心和想象、分析推理的動力.

3.1.2 試題理念：考查學生物理學科核心素養理念指向的關鍵能力

題目考查學生物理學科核心素養的物理觀念和科學思維等方面，考查學生分析推理、解釋真實實驗現象的能力;讓學生運用所學的物理概念和規律逐步解釋實驗現象，能夠讓學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象提示學生對其進行逐條逐項的分析思考，為學生搭建臺階，促進學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.比如在上述實驗現象的描述中：“當把這個‘竹蜻蜓下端放入水中時，看到兩側吸管中會有水進入，兩管中水面高度相同.”當學生看到“兩管中水面高度相同”的現象時，可能會聯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”，但學生不一定敢確認此裝置是否是連通器，于是學生就會深入思考連通器的概念和連通器本質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成變形的連通器”，這是考查學生對基本概念的理解和靈活運用其解釋現象的能力素養，也即是考查物理觀念和科學思維的一道經典優秀試題.

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”，很好地體現答案的靈活性和開放性.

3.1.4 試題功能：對日常教學起到良好的導向作用

此試題能對當地的物理教學起到良好的教學導向作用，引導物理教師和學生重視實驗課程和實驗教學，做好小實驗的開發，并引導學生學會靈活運用所學的物理觀念和物理思維方式解釋生活中和實驗現象中的物理原理.

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

北京師范大學廣州實驗學校的董友軍老師，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，學生在回答某個問題時所表現出來的思維結構是可以檢測的，而檢測焦點不是回答問題的“量”，而是回答問題的“質”.SOLO分類理論根據學生回答問題的結果，將學生的思維結構分為由淺到深的5個層次：前結構層次、單點結構層次、多點結構層次、關聯結構層次、抽象擴展結構層次.

前結構層次是指學生利用一些與問題不相關的素材進行回答;單點結構層次是指學生利用一項與問題相關的素材進行回答;多點結構層次是指學生利用多項與問題相關的素材進行回答，但這些素材沒有關聯、彼此獨立;關聯結構層次是指學生將多項與問題相關的素材聯系起來，形成一個整體，能夠處理復雜問題;抽象擴展結構層次是指學生將多項與問題相關素材進行綜合分析，歸納抽象出新的假設，能對相關知識進行應用與遷移，促使問題的意義得到擴展.前3個層次主要體現“量”的積累，而后2個層次追求“質”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”這道試題的設問是考查學生關聯結構層次的一道優秀試題.題目中描述的實驗現象，將這個由靜態到動態的完整過程和現象一步一步地分解，目的在于降低學生分析、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將液體內部的壓強的特點、液體壓強的應用——連通器、連通器的原理、流體壓強與流速的關系等多個知識點很自然地相關聯，整合多個知識點.學生若要解決此題，首先需要將相關知識點區分開，無論是液體內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系才適用于運動的流體，學生只有具備既相關聯又能區分的知識結構，才是能分析、推理和解釋這個完整實驗過程的基礎.因此，筆者認為這是一道考查學生關聯知識結構的優秀試題.

4 教學啟示

4.1 重視實驗教學，重視科學探究、科學思維等素養能力的培養

從中考試題分析回看教學，教師在日常教學中要重視核心素養目標的有效落實.初中物理教學要重視實驗教學，重視科學探究，這是培養學生核心素養的最有效教學方式，也是激發學生學習興趣和動機的最重要途徑.優秀的中考試題能有效引導教學改革的實施，促進教學向更好的方向發展，而例如上述這道考查學生核心素養所指向的素養能力和關聯知識結構的中考試題，能有效促進物理教學向更符合新課程理念的方向發展.因為這樣的試題不可能讓學生從刷題和專門的解題訓練中獲得收益，一定是教師在日常教學中重視培養學生的物理觀念和科學思維，重視實驗教學的實施和科學探究、科學態度與責任等素養能力的培養，帶領學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思維方式解決實際問題，才能落實培養學生核心素養的課程目標，才能從容應對這類真正考查學生核心素養幾個方面的中考試題.

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

4.2 重視知識結構建構：以單元式教學設計來突破考查關聯知識結構的試題

以知識結構整合的單元式教學設計的實施突破學生學習時知識點零散、雜亂的教學困難.以人教版教材“壓強”一章為例，本章的各節知識點數量較多，但教師如果能以知識結構整合的單元式教學設計思想進行教學設計，學生就更容易在頭腦中建立完整的、關聯的知識結構，而不是散亂的知識點.在設計教學前，教師自己一定要對本章節知識或章節間的知識結構形成完整的認識.如圖2所示是筆者草擬的本章知識結構框圖，不太全面，希望教師們在章末總結時一定強調各節知識原理的適用條件及其相互的關聯與區別，才是從整體上為學生做一個知識結構化的全面梳理.

參考文獻：

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[3]別麗麗，張贏今，侯恕.基于SOLO理論的中考物理試題分析與教學啟示——以長春市2020年中考物理試題為例[J].理科考試研究，2021，28（06）：32-36.

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（收稿日期：2021-09-15）