林慶偉

摘 要：教育服務(wù)于社會(huì)科學(xué)發(fā)展，教育不能脫離社會(huì)科學(xué)的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀。新課標(biāo)、新教材、新課程、新高考的“四新”以各自方式強(qiáng)調(diào)教育與社會(huì)科學(xué)發(fā)展之間應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)系，教師卻對(duì)此有些束手無(wú)策。STS教育的應(yīng)用契合教育行業(yè)需求，通過(guò)設(shè)計(jì)STS情境分層教學(xué)及作業(yè)設(shè)計(jì)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。本文從新高考人才選拔模式、STS教育、高中物理之間的關(guān)系入手，分析STS情境分層教學(xué)及作業(yè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，探討STS情境分層教學(xué)及作業(yè)設(shè)計(jì)策略，為提升高中生的物理課堂學(xué)習(xí)效果提供思路。

關(guān)鍵詞：新高考；STS情境；分層教學(xué)；作業(yè)設(shè)計(jì)

新高考背景下，如何在教學(xué)中落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)、如何有效培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)成為高中各學(xué)科教師的研究重點(diǎn)。但高中物理課堂長(zhǎng)期存在著社會(huì)情境與物理知識(shí)契合淺表化、學(xué)習(xí)過(guò)程缺乏探索等問(wèn)題。STS教育是多年探索之下找尋到的比較契合新高考要求、契合高中物理教學(xué)要求的教學(xué)模式，能夠解決高中物理教學(xué)當(dāng)前問(wèn)題的方式之一[1]。

一、新高考背景下的高中物理STS教育

（一）新高考背景下的高中物理

新高考：取消傳統(tǒng)高考文理分科采用3+3或3+1+2模式進(jìn)行選科，2021年福建省實(shí)行“3+1+2”選科新高考模式。在高考模式優(yōu)化的同時(shí)，高考評(píng)價(jià)體系也發(fā)生著轉(zhuǎn)變，可概括為“一核四層四翼”?！耙缓恕敝嘎鋵?shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)，為高中學(xué)科建設(shè)和教學(xué)提供引導(dǎo)；“四層”指高考考查學(xué)生對(duì)于學(xué)科核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)的掌握；“四翼”指高考考試劃分成四個(gè)部分，基礎(chǔ)、綜合、應(yīng)用、創(chuàng)新。新高考評(píng)價(jià)體系為高中課程改革優(yōu)化提供了重要的指引和影響[2]?；谛赂呖寄Ｊ胶驮u(píng)價(jià)體系的調(diào)整，福建省魯科版高中物理課后作業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行跟隨調(diào)整，在幫助學(xué)生鞏固、反饋學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上保持學(xué)生對(duì)學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣，強(qiáng)化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生能夠更好地迎接高考。

（二）STS教育與高中物理

STS教育誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間。世界大范圍戰(zhàn)爭(zhēng)使各國(guó)各界人士意識(shí)到科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步之間的密切關(guān)系，逐漸發(fā)展出一種新的教育思想，即通過(guò)引入社會(huì)問(wèn)題情境來(lái)促使科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)科學(xué)發(fā)展解決社會(huì)問(wèn)題，通過(guò)二者的引入優(yōu)化教育成果，以教育來(lái)促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。STS是Science、Technology、Social的首字母組合，這是一種為了促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而誕生的教育思想[3]。在高中物理教學(xué)中引入STS教育，可使物理課程與科技、社會(huì)、其他學(xué)科產(chǎn)生緊密聯(lián)系，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)產(chǎn)生整體認(rèn)知，有利于學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用物理知識(shí)解決問(wèn)題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感，使學(xué)生向著綜合性人才的方向發(fā)展。

（三）新高考與STS教育

新高考強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，為促進(jìn)人類科學(xué)事業(yè)的傳承與社會(huì)的發(fā)展而努力；STS教育強(qiáng)調(diào)將科學(xué)技術(shù)、社會(huì)問(wèn)題情境與教育相結(jié)合，培養(yǎng)綜合性人才，以教育促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類社會(huì)的進(jìn)步。新高考和STS教育從目標(biāo)上來(lái)看具有一致性，從手段上來(lái)看具有相似性，能夠在高中物理教學(xué)陣地上進(jìn)行融合應(yīng)用，共同促進(jìn)高中物理教學(xué)質(zhì)量的提升，共同促使高中生進(jìn)行有效的、深度的物理學(xué)習(xí)。

二、基于新高考的高中物理STS情境分層教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)目的

新高考對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行針對(duì)性考查，出題組所編制的題目與社會(huì)生活、科技發(fā)展關(guān)系較為密切。高中生的物理基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)水平有較大的層次差異，分層教學(xué)能夠滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，能夠推動(dòng)學(xué)生盡量向新高考選拔要求方向靠攏。作業(yè)是教育教學(xué)的重要組成環(huán)節(jié)，與課堂教學(xué)和學(xué)生自學(xué)之間存在銜接性關(guān)系。通過(guò)作業(yè)能夠反饋學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況，通過(guò)作業(yè)能夠鞏固學(xué)生的學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)成果，通過(guò)作業(yè)能夠鍛煉學(xué)生的學(xué)科學(xué)習(xí)能力，通過(guò)作業(yè)能夠?yàn)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)提供明確指引方向?；谛赂呖己蚐TS教育進(jìn)行高中物理進(jìn)行分層教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)，提升不同層次學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的遷移應(yīng)用能力。教師需要將單元、課程教學(xué)知識(shí)與社會(huì)生活中的具體情境相結(jié)合，為學(xué)生提供應(yīng)用性、針對(duì)性、操作性更強(qiáng)的作業(yè)內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力?；谛赂呖己蚐TS教育的高中物理校本作業(yè)包含調(diào)查、體驗(yàn)、實(shí)踐等多種形式，新奇有趣且充滿挑戰(zhàn)，可在動(dòng)手探索、嘗試中增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)的理解，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、基于新高考的高中物理STS情境分層教學(xué)策略

（一）清晰教學(xué)目標(biāo)要求

課堂教學(xué)、作業(yè)設(shè)計(jì)建立在教學(xué)目標(biāo)之上，教學(xué)目標(biāo)來(lái)源于課程標(biāo)準(zhǔn)[4]。教師必須通過(guò)仔細(xì)研讀、分析課程標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定具體教學(xué)目標(biāo)，參照教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和作業(yè)設(shè)計(jì)。

以“自由落體運(yùn)動(dòng)”為例，這是高中物理機(jī)械運(yùn)動(dòng)、物理模型主題下的重要組成。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”部分內(nèi)容的描述為：①通過(guò)史實(shí)了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)的推動(dòng)作用；②通過(guò)認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn)，了解物理學(xué)研究中物理模型的特點(diǎn)，體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用；③經(jīng)歷勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程，理解位移、速度、加速度，了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)規(guī)律中的作用；④能夠使用公式、圖像描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，能體會(huì)數(shù)學(xué)在物理研究中發(fā)揮的重要作用。根據(jù)新課標(biāo)的要求可以明確教學(xué)目標(biāo)的分類，了解物理實(shí)驗(yàn)背景和推動(dòng)作用，可以培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的科學(xué)探究態(tài)度，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力；認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn)、體會(huì)物理模型的特點(diǎn)和作用，可以培養(yǎng)學(xué)生的建模觀念和意識(shí)；勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究，可以用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；用公式、圖像描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可以培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。

匯總新高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，可形成“自由落體運(yùn)動(dòng)”課程的清晰教學(xué)目標(biāo)：①要求學(xué)生可以認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直方向上的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，了解影響物體勻變速運(yùn)動(dòng)快慢的因素；②可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器，總結(jié)出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡；③通過(guò)自由落體實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以總結(jié)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并用總結(jié)出的規(guī)律解決生活中的實(shí)際問(wèn)題；④促使學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)體驗(yàn)掌握探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，強(qiáng)化學(xué)生物理知識(shí)學(xué)習(xí)能力、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

在掌握清晰的教學(xué)目標(biāo)要求基礎(chǔ)上進(jìn)行情境分層教學(xué)和校本作業(yè)設(shè)計(jì)，既能夠明確考查的重點(diǎn)，又能夠兼顧學(xué)生的興趣、態(tài)度，可為學(xué)生設(shè)計(jì)出合理的課堂練習(xí)題目和作業(yè)，更好地為高中物理教學(xué)服務(wù)。

（二）明確教材內(nèi)容資源

教材是學(xué)科知識(shí)、資料的重要載體，教材中所包含的STS內(nèi)容資源可在一定程度上為情境分層教學(xué)和校本作業(yè)設(shè)計(jì)提供幫助，助力學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。以魯科版高中物理教材為例，魯科版雖然沒(méi)有明確標(biāo)明STS教育字眼的板塊，但“科學(xué)書(shū)屋”“拓展一步”“迷你實(shí)驗(yàn)室”“物理聊吧”四個(gè)欄目中都含有STS教育內(nèi)容，STS教育資源較為豐富[5]。其中，“科學(xué)書(shū)屋”欄目在魯科版必修、選修高中物理教材中的數(shù)量分布較多，主要包括物理學(xué)史、近代經(jīng)典物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代先進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)儀器等知識(shí)，屬于物理學(xué)科歷史發(fā)展過(guò)程、前沿成果的展示欄目。“拓展一步”欄目中以生活物理現(xiàn)象為主，借生活現(xiàn)象解釋物理知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣?！懊阅銓?shí)驗(yàn)室”欄目中以了解實(shí)驗(yàn)儀器、生活產(chǎn)品為主，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)了解實(shí)驗(yàn)所用器材，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物理對(duì)生活的影響?！拔锢砹陌伞睓谀恐幸越榻B生活物理知識(shí)為主，以物理知識(shí)指導(dǎo)學(xué)生生活。在掌握教材STS教育內(nèi)容資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行情境分層教學(xué)和校本作業(yè)設(shè)計(jì)事半功倍。教師可以借助教材中已有的STS情境資源，也可以教材資源為中心進(jìn)行拓展輻射，促使學(xué)生在社會(huì)情境、科技情境、應(yīng)用情境中遷移應(yīng)用所掌握的物理知識(shí)，提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）掌握本校物理學(xué)情

學(xué)情是情境分層教學(xué)和校本作業(yè)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)之一。本校學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平處于同期學(xué)生群體的位置、對(duì)物理知識(shí)的掌握程度、所具備的物理學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，決定了情境分層教學(xué)和校本作業(yè)設(shè)計(jì)難度。若學(xué)生整體水平偏低，而課堂教學(xué)難度和課后作業(yè)難度偏高，則有相當(dāng)部分的學(xué)生會(huì)因?yàn)樘魬?zhàn)高難度失敗而被消磨自信心，教師也較難通過(guò)作業(yè)完成情況了解學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的實(shí)際掌握情況。若課堂教學(xué)難度和課后作業(yè)難度與學(xué)生整體水平相互契合，不僅教師能夠通過(guò)作業(yè)了解學(xué)生實(shí)際掌握知識(shí)的程度，而且學(xué)生也能夠在情境作業(yè)的完成過(guò)程中收獲物理學(xué)習(xí)的興趣和自信心。教師需將學(xué)生劃分成學(xué)困、中等、學(xué)優(yōu)三個(gè)層次。學(xué)困生普遍物理知識(shí)薄弱、缺乏物理學(xué)習(xí)自信心、學(xué)習(xí)主動(dòng)性差；中等生普遍存在物理知識(shí)掌握不夠扎實(shí)的問(wèn)題，日常預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后作業(yè)完成情況比較積極，但物理思維能力有限，對(duì)知識(shí)的靈活應(yīng)用效果較差。學(xué)優(yōu)生普遍物理知識(shí)基礎(chǔ)扎實(shí)、對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣較高、學(xué)習(xí)積極主動(dòng)，且能夠靈活應(yīng)用所掌握的知識(shí)，具備自我提升和拔高能力。

四、基于新高考的高中物理STS情境課后作業(yè)設(shè)計(jì)策略

教師需在明確新高考下物理教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)情為學(xué)生匹配難度適當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)。并根據(jù)原題內(nèi)核選用適宜的社會(huì)情境、社會(huì)問(wèn)題、前沿科技發(fā)展成果，形成STS情境校本作業(yè)。

（一）匹配作業(yè)難度

教師需為三個(gè)層次的學(xué)生匹配相應(yīng)難度的作業(yè)。學(xué)困生作業(yè)以基礎(chǔ)題為主，趣味性相對(duì)偏高一些，作業(yè)完成情況較好，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生收獲自信心。中等生作業(yè)以基礎(chǔ)題、綜合題、應(yīng)用題為主，可以由教師按照適當(dāng)比例進(jìn)行搭配，也可設(shè)置作業(yè)超市，由學(xué)生根據(jù)自身情況進(jìn)行選擇。學(xué)優(yōu)生作業(yè)以綜合題、應(yīng)用題、創(chuàng)新題為主，契合其學(xué)習(xí)能力和水平，給學(xué)生一定的挑戰(zhàn)性題目助力學(xué)生成長(zhǎng)。

（二）劃分作業(yè)層級(jí)

作業(yè)層級(jí)劃分按照新高考高中物理試卷出題層級(jí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)高中物理教學(xué)與新高考對(duì)標(biāo)。為使作業(yè)難度層級(jí)更加一目了然，選用同一單元物理知識(shí)進(jìn)行STS情境校本作業(yè)設(shè)計(jì)，選用對(duì)象為魯科版高中物理必修1“力與運(yùn)動(dòng)”。

①基礎(chǔ)類。例：2023年10月31日神舟十六號(hào)載人飛船返回地球，進(jìn)入大氣層后依賴大氣阻力逐漸減速，距離地面約10km、速度降至200m/s時(shí)打開(kāi)降落傘，經(jīng)歷一系列豎直向下的減速運(yùn)動(dòng)后平安降落。在此過(guò)程中，航天員所在的返回艙速度減小，所受大氣阻力減小，加速度大小會(huì)發(fā)生怎樣的變化？

根據(jù)題意可知，返回艙做豎直向下的減速運(yùn)動(dòng)，過(guò)程受豎直向下重力和向上大氣阻力影響。調(diào)用牛頓第二定律可知加速度公式為，。返回艙質(zhì)量不變，地球上單一地點(diǎn)的不變，返回艙下降速度越慢向上的大氣阻力越小，則加速度越小。這一題借用了2023年返回的神舟載人飛船作為情境，利用載人飛船返回艙落地前的減速運(yùn)動(dòng)，情境信息量較小，單一使用牛頓第二定律即可完成解題。情境包含我國(guó)航空航天科技知識(shí)，既能夠考查學(xué)生對(duì)牛二定律在實(shí)際科學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用情況，又能夠向?qū)W生滲透愛(ài)國(guó)思想，是一道基礎(chǔ)類情境作業(yè)。

②綜合類。例：某城際高速公路上，司機(jī)以72km/h的速度駕駛一輛m=5000kg的卡車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。突然，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方存在障礙物，在0.6s內(nèi)做出反應(yīng)立刻進(jìn)行剎車(chē)制動(dòng)。假設(shè)剎車(chē)后卡車(chē)受到的阻力F恒為15000N，求：從發(fā)現(xiàn)障礙物到最終停車(chē)，卡車(chē)的總前進(jìn)距離？說(shuō)一說(shuō)影響卡車(chē)剎車(chē)距離的因素及其影響方式。

根據(jù)題意可知，卡車(chē)在剎車(chē)反應(yīng)期間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，0.6s后進(jìn)行勻變速運(yùn)動(dòng)，阻力F=15000N，質(zhì)量m=5000kg，初始速度v0=72km/h。在解決第一問(wèn)時(shí)，學(xué)生需要用到兩個(gè)典型的運(yùn)動(dòng)模型中的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，表現(xiàn)出了明顯的綜合類題目的特征。綜合類題目難度高于基礎(chǔ)類題目，解題過(guò)程中并非使用單一物理知識(shí)點(diǎn)可以得出正確結(jié)果，需要用到多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的銜接進(jìn)行求解；同時(shí)難度低于應(yīng)用類題目，所以運(yùn)動(dòng)過(guò)程較為清晰、模型應(yīng)用較容易判斷，更多考查學(xué)生面對(duì)交叉綜合問(wèn)題的知識(shí)應(yīng)用能力。而第二問(wèn)則體現(xiàn)出STS情境校本作業(yè)的亮點(diǎn)，將物理與生活相聯(lián)系，從第一問(wèn)中求剎車(chē)距離S的過(guò)程入手去探究，交通管理部門(mén)為什么提出不能超載、不能超速、不能疲勞駕駛、不能酒駕、與前車(chē)保持安全距離、地面濕滑要減速等一系列要求，使學(xué)生從物理知識(shí)的角度去認(rèn)識(shí)社會(huì)問(wèn)題，強(qiáng)化學(xué)生尊重交通規(guī)則的意識(shí)，達(dá)到高中物理學(xué)科育人的目的。

③應(yīng)用類。例：在蹦極運(yùn)動(dòng)中，蹦極人從蹦極臺(tái)跳下的初始速度為0，下落到A點(diǎn)時(shí)蹦極彈力繩恰好伸直，人繼續(xù)下落達(dá)到最低點(diǎn)B，AB點(diǎn)之間位置關(guān)系如下圖所示。在蹦極過(guò)程中，彈力繩的彈力大小滿足公式F=kx，其中k是彈力系數(shù)，x是彈力繩的形變量。求：分析從A到B過(guò)程中蹦極人運(yùn)動(dòng)情況；分析人從A到B過(guò)程中加速度a隨位移l變化而發(fā)生的變化，嘗試?yán)L出加速度與位移之間的變化曲線圖，并嘗試解讀自己所畫(huà)變化曲線圖中圖像與坐標(biāo)軸之間的關(guān)系或物理意義；假設(shè)有一個(gè)新的蹦極人，體重大于原蹦極人，分析新蹦極人最低點(diǎn)位置與原B點(diǎn)之間的位置關(guān)系，并說(shuō)明原因。

根據(jù)題意可知，蹦極人在A點(diǎn)與B點(diǎn)之間受到豎直向下的重力和豎直向上的繩彈力作用，發(fā)生變速運(yùn)動(dòng)，需要學(xué)生將蹦極人視為質(zhì)點(diǎn)，分析質(zhì)點(diǎn)的受力以及因受力而出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)變化。第一問(wèn)屬于較為簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)變化分析，需要用到力和運(yùn)動(dòng)兩方面多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，表現(xiàn)出明顯的綜合性；第二問(wèn)要求學(xué)生用圖像來(lái)表示加速度與位移之間的變化曲線，并闡述曲線的物理意義，明顯在考查學(xué)生用圖像表示運(yùn)動(dòng)過(guò)程的能力以及結(jié)合具體情境讀圖的能力，使得這道題超出了綜合類試題的范疇，偏向于應(yīng)用類；第三問(wèn)更改原本受力分析、運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析中的m，要求學(xué)生分析運(yùn)動(dòng)結(jié)果變化并說(shuō)明原因，又是在具體的情境中要求學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解釋物理過(guò)程，呈現(xiàn)出明顯的應(yīng)用類題目特征。解決這一題，學(xué)生可以用橡皮筋、小球等工具自行制作簡(jiǎn)易的蹦極裝置，觀察實(shí)際的物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程輔助分析。

圖1 蹦極情境圖

④創(chuàng)新類。例：沙塵暴是每年春天都有可能在我國(guó)北方地區(qū)出現(xiàn)的惡劣天氣情況，大量沙子在空氣中被風(fēng)吹動(dòng)，使空氣質(zhì)量下降。假設(shè)沙子顆粒為球形，半徑為r，密度為。沙子顆粒在空中時(shí)受到流體力學(xué)的影響，空氣對(duì)沙子顆粒的作用力公式為，其中是流體力學(xué)系數(shù)，是空氣密度，A是物體截面積，v是物體速度。求：沙子顆粒在空氣中從靜止開(kāi)始下落，寫(xiě)出下落過(guò)程中最大速度vmax與半徑r之間的關(guān)系表達(dá)式；為我國(guó)的沙塵暴治理提出你的建議。

分析題意可以發(fā)現(xiàn)，雖然題干給出一個(gè)復(fù)雜的流體力學(xué)公式，但實(shí)際上沙子顆粒在空中從靜止開(kāi)始下落時(shí)所受的依然是豎直向下的重力和向上的空氣阻力，只不過(guò)空氣阻力需要用新獲得的流體力學(xué)表達(dá)式。在沙子顆粒下落運(yùn)動(dòng)中可用牛二定律判斷加速度變化，在沙子加速度為0時(shí)達(dá)到最大速度，此時(shí)沙子顆粒上的受力平衡可根據(jù)流體力學(xué)中的A引出與半徑之間的關(guān)系。第一問(wèn)不僅涉及高中物理教材中的牛頓第二定律問(wèn)題，還涉及新的流體力學(xué)知識(shí)及公式，只要學(xué)生發(fā)現(xiàn)流體力學(xué)公式與已有牛二定律、加速度之間的關(guān)系，就可以進(jìn)行應(yīng)用解題，難度并不高。但如果學(xué)生并未能扎實(shí)掌握牛二定律，且看到復(fù)雜的流體力學(xué)公式就慌了手腳，則很難找到正確的解題思路。而且，從牛二定律、加速度、最大速度到半徑之間的關(guān)系表達(dá)式推導(dǎo)過(guò)程確實(shí)較為復(fù)雜，對(duì)學(xué)生的耐心、扎實(shí)程度有較高要求，難度在應(yīng)用類題目之上。這一題中出現(xiàn)了學(xué)生并未接觸過(guò)的新知識(shí)，為學(xué)生提供了社會(huì)問(wèn)題的情境，要求學(xué)生進(jìn)行物理?xiàng)l件關(guān)系式的推導(dǎo)，表現(xiàn)出明顯的創(chuàng)新類題目特征，對(duì)學(xué)生的信息獲取能力、分析應(yīng)用能力、邏輯思考能力、推導(dǎo)能力均有較高的要求。

（三）豐富課后作業(yè)形式

課后作業(yè)的形式多樣，可以選擇常見(jiàn)的選擇、填空、簡(jiǎn)答、計(jì)算等形式，也可以選擇探究應(yīng)用、生活小實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐形式。

從前一個(gè)板塊中的基礎(chǔ)類、綜合類、應(yīng)用類、創(chuàng)新類題目中可以發(fā)現(xiàn)，隨著作業(yè)題目難度的增加，作業(yè)的形式也在趨于多樣化?；A(chǔ)類題用計(jì)算即可解決神舟返回艙的減速問(wèn)題，可設(shè)計(jì)為選擇或計(jì)算皆可；綜合類題包含了計(jì)算和簡(jiǎn)答兩部分，教師在布置作業(yè)時(shí)也可要求學(xué)生用思維導(dǎo)圖形式來(lái)呈現(xiàn)剎車(chē)與交通規(guī)則部分的內(nèi)容，豐富作業(yè)形式；應(yīng)用類題包含了推導(dǎo)、繪圖、計(jì)算多個(gè)部分；創(chuàng)新類題以推導(dǎo)為主，重點(diǎn)在于學(xué)生的信息獲取、應(yīng)用和邏輯思考。

除此外，教師還可為學(xué)生布置探究應(yīng)用類作業(yè)。比如組織學(xué)生將錫紙包裹在水杯的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，制成簡(jiǎn)易的萊頓瓶，從生活用具向物理實(shí)驗(yàn)器材轉(zhuǎn)變，使學(xué)生在感受觸電感覺(jué)的過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)電容器的理解。又比如，要求學(xué)生通過(guò)上網(wǎng)查找說(shuō)明書(shū)、專利資料等途徑，認(rèn)識(shí)照相機(jī)的閃光燈、靜電容鍵盤(pán)、手機(jī)重力感應(yīng)器的作用原理，用學(xué)生身邊切實(shí)存在的電容器來(lái)輔助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的掌握，使學(xué)生感受到物理技術(shù)在推動(dòng)人類社會(huì)科技化進(jìn)步中發(fā)揮的作用。

結(jié)束語(yǔ)

新高考人才選拔出題模式和STS教育在以社會(huì)情境、社會(huì)問(wèn)題輔助學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)方面具有一致性。高中物理STS情境分層教學(xué)及作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)充分發(fā)揮社會(huì)情境、生活情境的作用，充分貼合新高考在教學(xué)和育人方面提出的要求，為學(xué)生設(shè)計(jì)貼合其實(shí)際水平和需求的分層教學(xué)，為學(xué)生提供難度貼近其物理水平、形式豐富多樣的情境作業(yè)，整合課內(nèi)、課外資源助力學(xué)生的成長(zhǎng)。

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本文系2022年泉州市基礎(chǔ)教育教學(xué)改革專項(xiàng)課題“‘四新背景下高中物理STS情境校本作業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：QJYKT2022-68）的階段性成果。