‘课程育人”在物理试题中的呈现及教学策略
作者: 王晶菲 杨军
引用格式 王晶菲 杨军,“课程育人”在物理试题中的呈现及教学策略.教学与管理,2025(13):43-46.
2024年7月,党的第二十届中央委员会第三次全体会议通过《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》,明确指出“完善立德树人机制,推进大中小学思政课一体化改革创新,健全德智体美劳全面培养体系,深化教育评价改革”。在当下的教育情境中,初中物理学业水平考试作为结果性评价的重要方式,通过“课程育人”的呈现形式来推动教学实践。
初中物理“课程育人”以课堂学习活动的开发、情境化试题的命制、跨学科实践的任务等课程内容显现,最终形成课程资源、校本课程、跨学科实践案例等成果,构建学生全面发展的物理课堂和课外实践课程体系,实现物理“课程育人”的显性和隐性价值。换言之,初中物理“课程育人"旨在基于《义务教育物理课程标准(2022年版)》,以物理实验和跨学科实践为载体,构建全程、全员的育人模式,达成多维育人目标,形成协同育人效应。本文以2024年部分省市中考物理试题为例,分析“课程育人”的呈现特征,提出初中物理教学实践中渗透“课程育人”的策略。
一、“课程育人"在试题中的呈现
新课标中评价建议对中考试题的命题原则着重强调了评价所蕴含的育人功能,映射出中考与课程内容紧密相连且指向物理核心素养发展的关系,而"课程育人”是两者共同的关注重点。“教一学一评”一体化以物理教学实践为主,剖析物理知识在试题中的情境创设、问题的设计与解决,借助区域教研活动与教师培训等途径促进“评"对“教”的导向性,以期实现“学”的变革。
1.深挖育人元素,关联课程思政
义务教育物理课程主要以“物质的基本结构、物体相互作用和运动规律"进行建构。中考试题可分别从史学素材、地方精神文明、生产生活、社会发展与科技进步的联系、中华优秀传统文化等多个角度创设试题真实情境,落实课程思政下的育人导向。
例如,2024年天津卷第14题:“一滴独流醋,十里运河香”,醋香四溢属于现象;“日照海河景,水映彩虹桥”,桥在水中的倒影是由于光的形成的。试题考查扩散和反射,取材于津菜文化以及天津地标常见现象,将物理规律与地方实际情境相结合,构建特色“课程育人”体系,既有效激发学生对文化的探索欲,又有助于学生构建科学观念。
又如,2024年安徽卷第5题摘引晋代张华《博物志》所记“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”,借以考查光路图的绘制,创设古人利用自然现象和物理原理解决实际问题的情境,凸显光学模型对物理规律的解释作用。第16题以神舟十八号成功发射,两个乘组航天员会师太空为素材,考查学生对惯性、平衡状态、万有引力和声音的传播等知识点的理解,促使学生坚定我国航天自信,感受载人航天精神,使其形成助力中华民族伟大复兴并勇挑重担的使命意识。
2.依托科学思维,彰显课程育人
物理课程需要培育的核心素养是“物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任"4。科学思维的要件包括提出问题、建立模型、推理论证、质疑创新等,重点在解决“有什么”的问题过程中对“如何做”的科学思维整体把控5。
例如,2024年北京卷第24题,科普阅读以“宇宙灯塔—脉冲星”为主题,介绍“中国天眼”紧町脉冲星的缘由,类比研究条形磁体周围磁场有规律分布的方法,以关键证据的考查,梳理纳赫兹引力波存在的研究过程,将宇宙探索方面取得的突破性发现融入试题。科普材料从脉冲星“是什么”到“有什么用”,借助“宇宙灯塔”形象简洁点明脉冲星的特点和作用,易于学生理解陌生的宇宙天体及其用途,通过类比的方式创设知识迁移的情境。
又如,2024年广州卷第6题,对潜水艇“掉深”时所面临的实际危机进行受力分析,训练学生运用分析与综合的思维方法,解决密度变化对潜水艇行进的影响,实现科学思维的考查。2024年贵州卷第22题神舟系列飞船返回舱“如何安全返回地球”,通过作图让学生找出返回舱接收到反射信号时的大致位置来判断发射信号为电磁波还是超声波。因大气摩擦的热量传至舱内,试题考查返回舱内保持适宜温度的设计,应用科学探究的方法去解决实际问题,引导学生基于证据进行推断与论证。
3.描述人与自然,践行健康生活
环境教育的核心是揭示环境问题的深层次原因,设计多样化的环境保护活动,明晰环境主体及其权责。以能源在现代社会中的开发与利用作为切入点,不断培养学生社会责任与科学态度。赋能体育运动场景中的日常体育锻炼,以其蕴含物理知识的考查,引导学生观察与分析自然界物体的运动,促进学生对和谐共生与健康生活的深人理解。
例如,2024年兰州卷第4题以世界园艺博览会的主题“公园城市美好人居”考查能源知识,增强学生节能意识,体会构建人类命运共同体的重要意义。又如,2024年无锡卷第26题构建了我国海阳核电厂利用核能发电之后的低品位余热供暖的模型,让学生真实感受到我国核能源科研成果的转化和新质生产力带来的变革。
2024年苏州卷第29题以学校积极推广的阳光体育运动为背景,选取学生参与的多样化训练项目作为素材,对运动状态及运动过程等情境进行详细描述,旨在挖掘物理知识在日常体育锻炼中的应用,培养学生形成健康生活理念的意识。又如,2024年烟台卷第1题估算春季运动会各项成绩数据是否符合实际,第6题“原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏”,第7题“乒乓球被称为中国的‘国球”,深受同学们喜欢”等试题情境,通过对运动的描述,激发学生亲身尝试并找寻其中物理规律的兴趣,以期养成其对体育运动的热爱和健康生活态度。
4.增强安全教育,品鉴美育情操
情境题型的创设需考虑到其真实、科学、时代、典型和适切等特性,促进物理“课程育人"。命题情境形式多样,包括科技前沿、体育赛事、社会热点等,既着力考查初中物理重要概念、原理和规律,也充分体现物理课程在提升人文素养、艺术素养和学科素养方面的功能性。
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例如,2024年常州卷第15题,《重庆市消防条例》规定:2023年7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报。试题构建电动自行车进入电梯后自动报警的情境,已知摄像头像距来推断凸透镜焦距大小,考查凸透镜成像应用的同时提升学生消防安全意识。又如,2024年福建卷第12题展示丰子恺的书画作品,生动描绘了儿童学种瓜的场景,借助作品上蹲坐的儿童、被吹弯的树枝、提水桶的儿童来考查重力势能、力的作用效果、牛顿第三定律以及惯性等物理知识。试题探究书画作品中所蕴含的物理知识,赋予物理学在艺术领域中应用之美。
5.融合一级主题,加强劳动教育
义务教育物理框架由“物质”“运动和相互作用”“能量”"实验探究"“跨学科实践”五个一级主题构成。中考试题通过对生产劳动中相关一级主题内容的考查,引领学生关联物理知识与生产活动,实现了新时代背景下“课程育人”与劳动教育的有机融合。
例如,2024年福建卷第12题:我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法,先后用泥土制作“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上各种图案,然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后,“钟鼎成矣”。下列说法正确的是:A.“炙化其中油蜡”是升华过程;B.“炙化其中油蜡”是液化过程;C.铜液冷却成钟鼎是凝固过程;D铜液冷却成钟鼎是凝华过程。试题激发学生对古代科技的兴趣,鼓励探究物理现象背后的科学原理。通过分析古代科技中“失蜡法”的物理过程,培养学生的批判性思维能力,考查学生对物态变化知识点的掌握,激发学生将物理知识与实际工艺相结合,且应用到生产生活实践的跨学科能力。
又如2024年长沙卷第12题设计水位监测器涉及电路设计和工程实践,让学生初步了解工程思维和设计流程,明晰水位变化导致的电路变化,考查其运用逻辑推理分析电阻大小的能力,锻炼学生解决实际问题的能力。
二、教学中渗透“课程育人”的策略
中考试题“课程育人”呈现形式对教师专业发展提出了新要求,结合初中物理教师在教学中实现“课程育人”所需能力与现实进路,分层级制定“研、借、创"的能力提升策略。该策略以中考试题为基础,突出试题情境与课程体系的关联性,发挥物理教师对“课程育人”主观能动性,从发现素材、获取资源及拓展课程三个环节构成进阶式“课程育人”能力发展策略。以学生核心素养的内在联系为出发点,深度发挥“课程育人”的功能,形成综合性的广域课程新样态[8]。
1.研析各地物理试题,萃取课堂教学育人素材
“物质”“运动和相互作用”“能量”“实验探究”“跨学科实践”五个一级主题将义务阶段物理课程内容结构化,教师需选择适切教学方式,重视终结性评价蕴含的素养立意,实现学科知识与现实价值的统一性。教师通过研究中考题并萃取不同领域中的优质素材,将其有机融入各个主题下的课程内容,形成“课程育人”视角下的课堂教学。例如在复习主题三能量时,可将“能量转化与守恒、节约与可持续发展”确立为单元教学目标,围绕《义务教育物理课程标准(2022年版)》中概念5能量守恒定律,选择2024年武汉卷第13题:绿色发展是高质量发展的底色,为了更好践行绿色发展和“双碳目标”,武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段。“光伏声屏障”既可以控制噪声,又可以提供电能,比传统的声屏障设备更节能环保。将其作为育人素材,搭建教学框架。
基于此,创设我国新能源汽车发展概况调查的真实任务情境,开展科技创新与数字化转型背景下汽车能源更迭的调查研究。根据学生的思维顺序和认知特点,组织学生讨论、交流:为了节约能源和保护环境,日常出行你应该怎样做?不同时期产生的交通工具所需能源是如何变化的?现阶段新能源汽车是由哪些能源来提供动力?增程汽车如何实现增加里程?教师可提供不同汽车品牌自主研发动力系统,使学生了解到能量守恒和能源开发相关知识,从能量转化和守恒视角分析太阳能、风能、氢能对可持续发展的影响,以及内燃机燃油效率提升带来的影响。教师通过系统性地整合与串联相关概念,实施条理清晰的单元复习教学,着力培养学生适应终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。
2.借生成式人工智能,广延课程育人教学新领域
中考试题中日常现象,如衣服晾干、水沸腾、白气等蕴含的物理知识点,多以引导式的问题来考查: 长久放置在水盆中的水去哪了?
水沸腾时需要什么条件?
洗澡时看到的“白汽”到底是什么?
青藏铁路路基两边的热棒如何工作?学生在探索和了解自然界的规律时,教师多以探究教学引导其展开科学探究,较少创设学生在自然环境中遇到的真实情境。而教师通过与生成式人工智能的思维链式对话,可动态生成课程所需的新资源,广延探究教学辐射的新领域。
以2024年秦岭失温事件为例,教师依托热点事件以“多变的天气对人体的影响”为主题,借助生成式人工智能DeepSeek、豆包、Kimi等进行分析,将“失温在中考物理试题中的情境"输入后,得到野外探险、冬季运动、极地科考等情境下的试题素材。教师围绕“环境温度改变,物质状态将如何变化?"这一核心问题,整合试题素材,设计探究任务,引导学生分析高海拔地区的物态变化。通过学生课下收集资料和小组讨论,开展极端天气下如何避免失温的生命安全教育。设计“雨雪天湿衣物对人体的影响”为主题的跨学科实践活动,让学生自主发现和思考、探究与实践来解决核心问题。培养学生在问题解决过程中辨识并掌握科学规律的本质,并通过一系列探究实践,培育其科学思维。
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