曾義 熊晗伶 楊坪

摘 要：基于生活情景的習題重構(gòu)，可以提高學生科學思維與科學探究能力、變習題為創(chuàng)造，從而增強學生解題能力，激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造力，進而全面發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：生活情景;解題能力;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.7???? 文獻標識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）14-0043-03

作者簡介：曾義（1982-），男，重慶人，本科，中學一級教師，研究方向：中學物理教學;

熊晗伶（1984-），女，重慶人，本科，中學二級教師，研究方向：中學物理教學;

楊坪（1982-），女，重慶人，本科，中學一級教師，研究方向：中學物理教學.

1 問題的提出

習題課往往容易被上成針對考試的應試課，教師的出發(fā)點也不再是提升學生的解題能力和學科素養(yǎng)，而是變成通過大量的練習進行針對考試的訓練.將常規(guī)習題進行大量的機械訓練，會對學生解題能力的發(fā)展造成沖擊，使他們思維鈍化，難以形成良好的解題習慣.把學生訓練成了“陳題解答的熟練工” 反而降低了應試效果[1].基于生活情景的習題重構(gòu)，可以提高學生科學思維、科學探究的能力，變習題為創(chuàng)造，增強學生解題能力，激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造力，進而全面發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng).基于生活情境所開設(shè)的習題課，深入貫徹新課標中“從生活走向物理，從物理走向生活”的課本概念[2].

2 基于生活情境的習題重構(gòu)

2.1 利用習題重構(gòu)提升科學思維

基于生活情境中的熱點問題，對習題進行重構(gòu)，并深入分析題目，從中發(fā)現(xiàn)問題解決問題，圍繞一題多變，提升思維能力，體驗科學思維的過程.例如：現(xiàn)有一批濃度為75%的酒精，首先請同學們設(shè)計實驗鑒定酒精的濃度是不是75%，其次需要計算濃度為75%酒精的密度是多少？最后如果沒有濃度為75%的酒精，如何利用其他濃度的酒精兌出濃度為75%的酒精？

情境1 （1）某藥房進購了一批酒精，有人質(zhì)疑這批酒精不是75%濃度的，想通過測量它的密度來判斷，請你設(shè)計一個實驗并寫出實驗步驟和需要的器材.

（2）含量為75%的酒精對新冠病毒有良好的消毒效果.請你計算出75%的酒精密度是多少？（純酒精的密度為0.8g/cm3）

（3）現(xiàn)有一定濃度的酒精500mL，測得它的質(zhì)量為450g，為了得到濃度為75%的酒精，應該加兌純水還是純酒精？要加兌多少？

分析：第（1）問的解題方案：器材需要電子秤，燒杯，量筒.

步驟：（1）取出適量酒精的樣品倒入燒杯中;（2）用電子秤稱出燒杯和酒精的總質(zhì)量m總;（3）將部分酒精倒入量筒，并測出體積V;（4）用電子秤稱出燒杯和剩余酒精的質(zhì)量m剩;（5）根據(jù)密度公式計算出酒精樣品的密度ρ酒精.

最后還需要75%酒精本身的密度.學生通常有兩種思維，第一種是查找75%酒精的密度，對照樣品的密度就可以判斷酒精是不是75%濃度的.第二種是需要學生自己去求出濃度為75%酒精的密度，以此來進一步提升學生思維.

第（2）問解題方案：要求出酒精的密度，學生首先需要明白75%指的是酒精的體積比而不是酒精的質(zhì)量比.

計算出酒精的密度ρ酒精=m水+m酒精V總=0.75Vρ酒精+0.25Vρ水V總=0.85g/cm3.這就很好地融入了求混合液體的密度問題.

第（3）問解題方案：根據(jù)題意算出酒精密度ρ酒精=0.9g/cm3>0.85g/cm3，判斷酒精密度比題目要求的75%濃度的酒精密度偏大，所以應該加密度更小的酒精.ρ酒精=0.85g/cm3=450g+m酒精500cm3+m酒精0.8g/cm3，m酒精=400g.進一步鞏固如何求混合液體的密度的計算方法，同時要特別注意的是：加了酒精后總質(zhì)量增加的同時，總體積也在增加，這里要忽略混合后液體體積的變化.

2.2 利用習題重構(gòu)提升科學探究能力

實驗教學是物理教學的重難點，很多實驗要么是在有步驟的基礎(chǔ)上進行補充，要么是根據(jù)已有的步驟重新排序.基于生活情境的探究實驗，可以提升學生的興趣，解決實際的問題，讓他們在相互交流中找出更多更有效的實驗方案，充分提高學生探究能力、動手能力以及分析能力.

情境2 老師新買了一枚“金戒指”，想請同學們用測量密度的辦法幫助老師判斷它到底是不是金的.實驗器材有量筒、電子秤、細線、燒杯等實驗室常用器材.（1）請設(shè)計你的方案，說出你的操作步驟，比一比誰的方法更多;（2）請用實驗器材展示你的方案，比一比誰的方案更精確.

方案1：如圖1所示，（1）用電子秤稱出戒指的質(zhì)量m;（2）量筒測量戒指體積V;（3）計算戒指的密度ρ戒，和金的密度ρ金對比，判斷戒指是不是純金的.

方案2：如圖2所示，（1）用電子秤稱出戒指的質(zhì)量m;（2）再用電子秤稱一個裝有適量水的量筒質(zhì)量m1;（3）用細線系住戒指讓它剛好浸沒在水中，稱它們的總質(zhì)量m2;（4）利用圖2中乙、丙質(zhì)量之差m排=ρV計算戒指的體積V;（5）算出戒指的密度ρ戒，和金的密度ρ金對比，判斷戒指是不是純金的.

方案3：如圖3所示，（1）先用電子秤稱杯子和液體的質(zhì)量m1;（2）把戒指浸沒在水中稱出它們的總質(zhì)量m總，并在對應的液面處劃線標注A;（3）將戒指取出后加水至劃線A處;（4）利用圖3中甲、丙質(zhì)量之差計算出戒指的體積V;（5）算出戒指的密度ρ戒，和金的密度ρ金對比，判斷戒指是不是純金的.

總結(jié)：三種解法分別用到了量筒測體積，排水法測體積和等體積法測體積.在探究3中利用了等體積法，中途取出戒指時會帶走部分水，這是否會影響測量結(jié)果，引發(fā)了學生的討論.實質(zhì)上雖然戒指帶走了水，但是后面又補足了水，所以并不影響測量的結(jié)果.

接下來讓理論走進現(xiàn)實，用實驗器材按照各自的方案進行實驗，找到更精確的方案.學生在實驗中發(fā)現(xiàn)戒指的體積太小，方案1和方案3中戒指的體積幾乎才1mL，很難精確操作.學生充分討論后發(fā)現(xiàn)：方案1和方案3測量體積時，分度值精確到1mL，但戒指本身體積也很小，測出的體積誤差比較大;在方案2中利用電子秤測量排開水的質(zhì)量求戒指的體積，質(zhì)量精確到了0.1g，相當于分度值精確到了0.1mL，誤差應該是最小的，測量結(jié)果是最準確.思考一下質(zhì)檢部門他們又是如何進行檢測的呢？分為有損或無損檢測，可以通過儀器檢測出首飾的光澤度和色澤，首飾的含金量等.

基于生活情境的習題重構(gòu)，與一般的習題訓練有著根本的區(qū)別，學生解答題目需要的是解題能力.解題需要轉(zhuǎn)化、推理、分析、綜合、創(chuàng)造等心理行為，這些能力并不是靠條件反射形成的，它需要學生通過深入思考、領(lǐng)悟、總結(jié)等行為形成.探究實驗充分鍛煉了學生的設(shè)計能力、實驗能力，在實踐中找尋最佳的實驗方案.

2.3 變習題為創(chuàng)造

學生對速度的概念比較熟悉，但是難點在于理解什么是平均速度，區(qū)別平均速度和瞬時速度.應試教法是一種機械性的解題訓練，學生容易死搬硬套，不利于學生能力的培養(yǎng).通過變習題為創(chuàng)造可以幫助學生更準確地理解物理概念，跳出枯燥的題海，激發(fā)學生的創(chuàng)造欲，從而產(chǎn)生強大的內(nèi)驅(qū)力，同時通過情景可以讓學生重視交通安全，提高學科核心素養(yǎng).

情境3 求平均速度的應試教法：汽車行駛80km，用時40min，求平均速度？

變習題為創(chuàng)造的教法：某高速公路限速100km/h，一輛汽車行駛80km，用時40min.請問：（1）限速100km/h指的是平均速度還是瞬時速度？

（2）為防止超速，汽車在高速公路上應該采取什么措施？

（3）一些司機為躲避處罰，遇到監(jiān)控就減速，沒有監(jiān)控時依然超速，針對此現(xiàn)象，你有什么好的辦法？

（4）請你通過計算判斷該汽車超速了嗎？

（5）高速公路上是如何測量汽車速度的，請你查閱資料，分享你的調(diào)查.

分析：第（1）問提出后，學生有的說是平均速度，有的說是瞬時速度，引導學生小組討論，找理由反駁對方，這樣一來學生經(jīng)歷了完整的試錯過程，既能解決問題又能印象深刻.在第（2）問中學生提出很多辦法：安裝攝像頭、超速危害宣傳、專項整治、抖音曝光違法行為、罰款扣分等等.在第（3）問中由于司機為躲避處罰的現(xiàn)象客觀存在，學習知識就是要解決生活中的問題，激發(fā)學生的創(chuàng)造欲.因此學生提出了區(qū)間測速，區(qū)間內(nèi)路程除以行駛時間，求出的是汽車在區(qū)間內(nèi)

的平均速度.第（4）問同樣是求平均速度，讓學生去判斷是否超速，不再是簡單機械地進行計算.第（5）問讓學生學習速度之后，了解速度在生活中的具體應用.通過查閱資料，找到測速方法，養(yǎng)成良好的學習習慣.

3 結(jié)束語

愛因斯坦說：“教育追求的是除去知識之外的剩余物.”習題一定要著眼學習能力的提升，善于運用關(guān)聯(lián)學習、創(chuàng)造學習等學習方式.基于生活情境的習題重構(gòu)有利于解決生活中的實際問題，有利于把練習題變成高級思維訓練過程，學生在此過程中容易產(chǎn)生成就感，讓學生發(fā)現(xiàn)物理學科之美，發(fā)展學科核心素養(yǎng).核心素養(yǎng)是彼岸，課程是渡船，物理教育工作者都是撐渡人.教育者要站在時代的高度，以嶄新的觀念、活躍的思維、創(chuàng)新的能力去引導、鼓勵學生主動探究知識，創(chuàng)造性地解決問題.

參考文獻：

[1]黃恕伯.高中物理例題講解策略[J].中學物理教學參考，2011，40（08）：2-5.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[3]于瑩，孫寧.淺談基于核心素養(yǎng)的科學探究教學設(shè)計[J].物理教師，2019，40（07）：43-46.

[4]呂艷坤，唐麗芳，姚中化.學科核心素養(yǎng)落地路徑探析：習題教學反思與重構(gòu)[J].課程·教材·教法，2020，40（09）：114-119.

[5]鄭行軍，肖巧玲.耦合物理信息渠道 踐行習題設(shè)計與評價體系——信息技術(shù)條件下的物理習題重構(gòu)策略思考[J].中國考試，2018（07）：66-71+78.

（收稿日期：2021-03-20）