如何在高三复习课中落实物理学科核心素养？教学评一致性的视角
吴家伟
摘 要： 物理核心素养培养是一个螺旋式上升过程，物理观念是物理核心素养的重要方面。本文聚焦运用教学评一致性技术落实物理教学中核心素养。以运动学规律应用为例，从教学评三者一致性视角来诠释高三物理复习教学中物理观念的培养，由两个基本公式综合复习高中所有运动形式，来拓展学生的科学思维，进而促进学生的核心素养培养。
关键词： 物理核心素养；教学评一致性；复习课
当前，发展学生核心素养成为深化新课改、落实立德树人的基本路径。为了更好地在各个学科中实现学生核心素养的培养，我国新一轮的高中课程改革富有创见性地提炼了学科核心素养，打通了学科知识与核心素养之间的联系。《普通高中物理课程标准》(2017)最大特点在于界定了高中物理学科核心素养主要有四个维度，包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任，这四大物理核心素养是与学生物理学习最为密切，最为核心的。同时，课程标准也明确说明，学生物理核心素养的发展并不是一蹴而就的，需要从经历从高一到高三时的螺旋式上升式过程。相较于小学和初中，高中学生面临的升学压力强度是前所未有的。因此，有不少人认为当学生进入高三阶段，更是普遍挣扎于“题海”，学生不断重复地操练知识，没有什么物理核心素养习得可言。然而，这样的观点其实是值得商榷的。事实上，核心素养除了在新授课中培养之外，在复习课中，教师如果能借助一定的教学技术，同样能对发展学生的物理核心素养有着关键作用。
一、教学评一致性下的物理复习课设计
按照现行高中物理课程安排，学生在高二阶段基本完成了高中物理的必修和选修课程的学习内容，高三就进入全面复习阶段。如果能对物理复习课设计科学，同样对学生物理核心素养的培养起着重要的作用，那怎样落实物理教学中物理核心素养？本研究认为教学评一致性是实现上述目标的关键技术。美国教育心理学家科恩(Cohen)最先将“一致性”(Alignment)概念引入到课堂教学中，即所预期的学习结果、教学过程和教学评价三者之间的吻合程度，并提出“教学一致性”(Instructional Alignment)。此后，韦伯(Webb)等人基于前人的研究，提出了“一致性”理论。我国学者在基于韦伯一致性理论的基础上，提出“教学评一致性”，在课堂教学中教师的教学、学生的学习以及对学生学习的评价三个要素之间与教学目标的配合程度。在“一致性”理论中，教学目标既是课堂教学的出发点，又是课堂教学的落脚点，因此，教-学-评是在目标基础上开展的专业实践，三者共同指向学习目标。然而对于教学评一致性，过往的探讨大都基于新课，鲜有以复习课作为课堂情境来探讨。基于此，本文试图分析基于教学评一致性来开展物理复习课，从而来发展学生物理核心素养。
高三的每节复习课同样有明确的学习目标，基于特定的教学目标，教师开展具体的复习教学，在教学开展的过程之中和结束之后运用相应的评价任务来对学生的掌握情况进行评价。学习目标的设计围绕物理核心素养来进行，体现其核心所在，也就是学生在学习该部分内容时，所应具备的最核心素养，以此作为最终目标指导教学和评价任务的设定。教学过程的设计注重对知识的提炼，帮助学生形成物理思维，发展物理观念。此外，对评价任务的选择需要着重考虑任务的代表性，任务需要结合真实情境，能够体现教学内容。通过上述复习课的设计，最终来实现所评即所教，所教即所学。
二、复习课设计的案例探索——以运动学规律为例
此部分主要以高中运动学规律应用为例，诠释高三物理教学中核心素养培养是如何进一步强化螺旋式上升，特别是物理观念和科学思维，分别为将物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华以及从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。而该物理核心素养在运动学规律中体现得尤为明显。
(一)学习目标
这样可以将位移时间关系拓展到位置时间关系，加深对运动形式理解，并对位置-时间图象有所理解，图象与x 轴交点是初位置，而不是初位移。为了将这一关系进行更好地提炼，同样，我们在复习课中着重让学生围绕a 的不同来区分以下几种种运动状态。当a =0时，匀速直线运动位移x =v 0t ；当a ≠0，大小是恒定，且与速度在一直线上时，匀变速直线运动；
；当a ≠0，大小是恒定，且与速度不在一直线上时，匀变速曲线运动；如抛体运动，如图6所示：位移公式
，其中v 0t 表示水平方向的位移，
表示竖直方向的位移，说明“+”矢量合。当a ≠0，大小不恒定，且与速度在一直线上时，变加速直线运动；如简谐运动，加速度a =-Aω 2sinωt 对时间的二次积分即位移时间关系式：x =A sin(ωt +φ 0)；当a ≠0，大小不恒定，且与速度不在一直线上时，变加速曲线运动，如圆周运动。这样通过数形结合的形式仅复习综合的效率高，同时培养了高中生科学思维，拓展了物理的观念。
2.位移公式的推导及应用
通过呈现评价任务，让学生运用所学知识来解决评价任务，以来明确学生“到哪了”，以实现教学评相一致。为此，结合运动学规律，以三个评价任务为例，来体现教学评三者在课堂中的具体体现。
孔隙水压力静力触探技术（CPTU）通过在常规静力触探（CPT）探头上安装孔压传感器元件，除可测锥尖阻力qc、侧壁摩擦力fs外，还可测试地下水位以下各土层的孔隙水压力u及超孔隙水压力消散过程。根据测得的超孔隙水压力消散曲线，可以推求土层的渗透系数Kh及固结系数Ch等重要的土的工程性质参数，对土层进行有效应力分析及计算，亦可对其渗透固结及沉降变形进行分析计算。
在评价任务1的基础上，我们进一步强调速度公式v =v 0+at 是物理运动规律的基础公式之一，它是解决高中物理问题的入门公式。为了帮助学生认识该公式运用的广泛性，我们通过讨论在加速度a 不同情况下，让学生深度理解公式所代表的不同运动含义。当a =0时，v =v 0速度大小方向都不变，匀速直线运动；当a 恒定时，匀变速运动，当a 与v 在一直线上时，匀变速直线运动，a 与v 同向时匀加速直线运动，反向时匀减速直线运动；当a 恒定时，但a 与v 不在一直线上时，匀变速曲线运动，如抛体运动，带电粒子在匀强磁场中运动。如图1所示，平抛物体运动，仅在重力作用下加速度大小不变，方向始终竖直向下，与速度不在一直线上，匀变速曲线运动；水平方向不受力，水平方向v x 不变，v y 均匀增加。t 时的末速度v =v x +gt ，说明“+”矢量合。
评价任务1：一根3m长的轻质细软绳两端各系一石块，某同学拿着上端的石块蹲在中山桥上并使石块与桥面相平，另一端自然下垂于桥面下，放手后石块自由下落，测得两石块落水时相隔0.2s，问：桥面离水面多高？(g =10m/s2)。该任务以兰州中山桥作为任务真实背景，引导学生来解决相应的问题，学生要顺利完成这一任务，首先需要设桥面距水面高h ，下面石块下落时间为t ，则上面石块运动时间为0.2+t ，它对应水面高度：h =1/2g (0.2+t )2。对下面石块分析，应用基本公式：h -3=1/2g (t )2进行计算。在整个任务解决过程，学生通过对物理情境分析，运用物理思维，将相关物理要素进行抽象化，进而学会应用基本公式进行解答。
为了成为政府提供社会福利服务的主要专业力量以及消除弗兰克斯纳(Abraham Flexner)对其非专业评价的影响，社会工作沿着里士满的个人主义价值路径，更加强调运用精神病学和心理治理方法关注个人治疗和改变，越来越多地从事个案服务活动，开始走向过度专业化而不认同志愿服务[7]。由此出现了注重个人治疗的医学实践模式与社会工作专业价值理念之间的冲突，以及社会工作者与志愿者之间平等关系的断裂。随着全球化下社会福利服务多元模式的发展，社会工作开始反思仅关注个人治疗的医学模式的局限，重新强调个人与社会关系，通过重建与志愿服务间的平等合作关系优化整合资源，为服务对象提供本土化的专业服务。
前面主要从a 恒定的角度出发，学生理解难度不大。为了拓宽学生的物理思维，我们进一步探讨了a 变化时的情况，也就是变加速运动。首先，当a 只有大小变化，但方向与速度方向共线，则是变加速直线运动。加速度是时间的函数。如简谐运动，弹簧振子，加速度是t 的函数，a =-Aω 2sinωt 随弹力的变化而变，如图2所示。如果a 大小不变，方向始终与速度方向垂直的变加速运动。如图3所示，匀速圆周运动；如图4所示，用基本公式，加速度
，再应用极限，当t 趋近0时，即
可推出向心加速度公式。通过探讨a 的不同情况，实现对速度公式的一一推动，并结合具体的运动形式，使得公式形象化，帮助学生更好地理解这些公式规律。
图1
图2
图3
图4
(二)以评价任务带动教学实践
评价任务2考查学生对位移公式：的基本应用。高三学生在数学学习中，已经有了微积分的知识基础，知道位移对时间的一阶导数是速度，x ′=v 0+at ，反之速度对时间和不定积分是位置时间关系，
图5
评价任务2：已知一足够长的粗糙斜面，倾角为θ ，一滑块以初速度v 1=16m/s从底端A 点滑上斜面，经2s滑至B 点后又返回A 点。其运动过程的v -t 图象如图5所示。已知上滑的加速度大小是下滑的4倍(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g =10m/s2)。求：滑块再次回到A 点时的速度及滑块在整个运动过程中所用的时间。该任务关注对位移公式的灵活运用。学生解决该任务的关键在于将图像转化为公式，可设滑块从A 点滑到B 点过程的加速度大小为a 1，从B 点返回A 点过程的加速度大小为a 2，由题意知a 1=4a 2。根据
，得
，因为
，则滑块返回A 点时的速度为v 2=8m/s，则滑块在整个运动过程中所用的时间为t =t 1+t 2=6s。
针对每座水库大坝特点，准备一份应急检查预案是提高检查效率的重要手段，检查预案应包括检查人员、内容、路线、方法、记录与报告。为规范检查行为，提高检查信息量和为建立震损水库信息数据库提供基础，针对上述“应急检查”的内容，制定详细统一的检查表格，准确详细记录震损险情及相关信息（笔记、照片或视频可以用来帮助描述震损的特征和程度）。建立应急检查信息数据库对实现信息共享，为类似应急检查与处置、水库震损机理探讨提供技术支撑。
在设计运动学规律复习课的学习目标时，我们以培养学生物理观念和科学思维为中心，将学习目标设定为学生学会运用已学的运动学公式和规律来进一步实现相关物理运动规律的推导，进而来解释和解决生活中常见的物理现象和问题。学生能够结合运动学规律具体内容，运用两个基本公式和三个导出公式，解释所有运动的概念和规律，包括曲线运动中的抛体运动、圆周运动，机械振动中的简谐运动等运动形式，进而提高对运动形式的总体认识。
图6
如果是匀变速直线运动，可以由图象推出平均速度公式，位移时间关系式，连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差公式，位移中点的速度公式。统称为导出公式，这些公式高一已用多种方式推导过，包括：平均速度公式：
。做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的平均值，还等于中间时刻的瞬时速度。位移速度关系式：
。连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等。即Δx =aT 2。位移中点速度公式：
。
1.速度公式的推导及应用
初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论(1)1T 末，2T 末，3T 末，…，nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n ；(2)1T 内，2T 内，3T 内，…，nT 内的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2；(3)第1个T 内，第2个T 内，第3个T 内，…，第n 个T 内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x N =1∶3∶5∶…∶(2n -1)；(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为
。
这些导出公式，本是加速恒定推导出的，所以只适用于匀变速直线运动。事实上，能用导出公式求解物理量，用基本公式肯定可以求解，但有些问题往往用导出公式更方便，这就体现复习课中着重培养学生的物理思维，强调简约型。此外，上述公式不仅适用于单方向的匀变速直线运动，也适用于先做匀减速直线运动再反方向做匀加速直线运动的整个过程，如竖直上抛运动，因为整个过程加速度不变。使用公式时注意矢量性，“+”表示矢量合。直线运动可以用“+、-”表示方向，通常选v 0方向为正方向，与v 0相反方向为负方向。很多问题都是时间段相等或位移段相等，即多应用Δx =aT 2或。可用一些简单的微积分导数知识，从直线运动过渡到曲线运动(一维到二维变为三维)，既拓宽了中学生对物理知识科学思维，降低了中学与大学物理的台阶，同时为进入大学储备了知识和方法，增强了科学态度与责任。对大学物理学习是很好的衔接。为此，我们设计了评价任务3以来评估学生对导出公式能否灵活应用。
徐居正将本国诗人崔恒的创作与苏、黄对比，对比中肯定了崔恒“用事奇特，殆不让二老”，这也间接肯定了苏、黄用事的精切奇特。稍后的俞好仁认为任子渊之所以注黄诗，也因其用事广博，其《黄山谷集跋》曰：“三江任子渊之注，尽括群书，以质此老使事之博。”[2](15辑，P187)
局部外观设计制度的立法必要性研究——以实务中“局部要素”的运用为视角............................................................................................顾 昕 04.26
评价任务3：一列车由等长的车厢连接而成。车厢之间的间隙忽略不计，一人站在站台上与第一节车厢的最前端相齐。当列车由静止开始做匀加速直线运动时开始计时，测量第一节车厢通过他的时间为2s，则从第5节至第16节车厢通过他的时间为多少？本任务主要考查学生对位移导出公式的运用，取车为参考系，把车的运动转化为人做匀加速直线运动。据通过连续相等的位移所用时间之比为
得
。所以Δt =4s。这样应用导出公式要比应用基本公式更快捷，对解题过程大大简化了，这也体现了物理观念和科学思维培养的意义所在。
审计人员的独立性，一是要形成独立的沟通汇报机制，一般审计人员向内部审计负责人汇报工作，内部审计负责人向董事长汇报工作。二是审计人员与被审计对象操作人实行回避机制，审计人员与被审计贷款调查、授信审批、用信审批、发放、贷后管理任何一个环节有五代以内血亲或三代以内姻亲关系的，对审计人员实行回避。审计人员与被审计人员没有血亲关系或姻亲关系，但有合伙做生意、自然人借款、财产租用和租赁关系及其他类似经济利益关系的，也实行回避。三是审计人员与贷款客户有五代以内血亲关系、三代以内姻亲关系或经济利益关系的，也必须实行回避制度。通过机构归属和回避政策的落实，保证审计的独立性得到落实。
上述三个评价任务在指向学习目标，与教师的教学实践密切一致，在夯实学生的运动学规律等物理基本知识的同时，落实学生物理核心素养的培养，特别是物理观念和科学思维的发展。
参考文献：
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本文由甘肃省教育科学规划2018年度重点课题“‘教—学—评一致性’视角下高中生物理核心素养的培养研究”(GS[2018]GHBZ128)资助。
作者简介： 吴家伟，甘肃省兰州市，西北师范大学附属中学。
标签：物理核心素养论文; 教学评一致性论文; 复习课论文; 西北师范大学附属中学论文;