依托物理情境創(chuàng)設(shè)，落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)考查
——2022年廣東省物理選擇性考試試題簡析與教學(xué)啟示

余建剛 肖城輝

（1.佛山市南海區(qū)石門中學(xué)，廣東 佛山 528248；2.廣東省東莞市第一中學(xué)，廣東 東莞 523000）

2022年廣東省物理選擇性考試命題，按照《中國高考評價(jià)體系》的要求，落實(shí)“一核四層四翼”命題理念，堅(jiān)持立德樹人根本任務(wù)，守正創(chuàng)新.試卷既與去年試題平穩(wěn)過渡，又反映出諸多方面的突破和創(chuàng)新，例如2022年試題在情境設(shè)計(jì)和設(shè)問角度等方面做出了有益的探索，重視考查學(xué)生分析解決真實(shí)問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)從“解答題目”到“解決問題”的轉(zhuǎn)變.2022年試題穩(wěn)而不難、新而不偏、活而不怪，較好地反映了新課程理念，切合廣東省的教育教學(xué)實(shí)際，試卷效度較好.從整體特征看來，試題凸顯出以下一些特點(diǎn).

1 情境視角多元，注重應(yīng)用性和創(chuàng)新性

2022年廣東省物理試題情境化特征鮮明，情境視角多元，有的情境來源于生活，與日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān).這類問題重在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產(chǎn)實(shí)踐中的問題的能力；有的情境來源于真實(shí)的研究過程或?qū)嶋H的探索過程，考生在解決這類情境中的問題時(shí)，必須啟動已有知識，運(yùn)用創(chuàng)新的思維方式開展智力活動.

2022年廣東省物理試題注重應(yīng)用性與創(chuàng)新性的考查.由單一、孤立的知識點(diǎn)考查走向真實(shí)情境中的問題解決，由考查“解答題目”能力向考查“解決問題”能力的轉(zhuǎn)變.試題以素養(yǎng)立意，關(guān)注思辨能力和創(chuàng)新能力發(fā)展，試題設(shè)問反映學(xué)科本質(zhì)、更具有靈活性、開放性，充分發(fā)揮高考命題的育人功能和積極導(dǎo)向作用，有效引導(dǎo)減少死記硬背和“機(jī)械刷題”現(xiàn)象.［1］2022年物理情境化試題梳理如表1所示.

表1 2022年廣東省物理選擇性考試情境化試題梳理

教學(xué)啟示及策略.

情境化試題是指以自然界與社會生產(chǎn)生活中客觀存在的現(xiàn)象或過程為背景材料，運(yùn)用文字、數(shù)據(jù)、圖表等形式，圍繞一定主題加以設(shè)置的，為呈現(xiàn)解題信息、設(shè)計(jì)問題任務(wù)、達(dá)成測評目標(biāo)這一類型的試題.情境化試題能夠較好地考查學(xué)生獲取和處理信息能力，分析和解決問題能力，對學(xué)生的思維能力和分析能力等學(xué)科素養(yǎng)進(jìn)行有效的考查，已成為高考命題改革的新動向.

情境化試題的編制過程是將必備知識“加載”到情境中的過程，實(shí)現(xiàn)試題“情境化”；而考生答題過程是將情境“還原”為物理模型的過程，實(shí)現(xiàn)試題的“去情境化”，把陌生的情境“還原”為熟悉的純物理問題（見圖1）.

圖1

由于情境化試題在陳述物理事實(shí)、闡明物理過程時(shí)，通常會用較長的文字和圖、表搭配提供的信息，往往顯得“陌生”且條件隱蔽.這造成學(xué)生在解決問題時(shí)往往會出現(xiàn)“條件不足”的困惑、假象.因此，高三備考時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過仔細(xì)審讀試題，對隱藏在情境中的模型規(guī)律進(jìn)行“拆解、還原”，梳理出已知條件、未知條件和隱含條件，讓學(xué)生體會情境化試題與常見物理模型的關(guān)聯(lián)，從陌生的情境“還原”為熟悉的純物理問題、物理模型.此外在平時(shí)授課中，也要注意理論聯(lián)系實(shí)際，能多將所學(xué)知識融合到日常生活生產(chǎn)中去，學(xué)會用所學(xué)物理知識分析解決實(shí)際問題.

2 強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性，突出主干知識

2022年廣東高考物理試題，試卷結(jié)構(gòu)與2021年保持一致，試題設(shè)置、分值分布趨于平穩(wěn).試題內(nèi)容嚴(yán)格依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，“內(nèi)容不超范圍，深度不超要求”.試題知識點(diǎn)覆蓋全面，又突出對高中物理核心、主干內(nèi)容的考查，無偏題怪題；同時(shí)試題重視基礎(chǔ)性與應(yīng)用性，加強(qiáng)定性和半定量的分析，在具體的情境中考查學(xué)生對物理本質(zhì)的理解和掌握，強(qiáng)調(diào)在深刻理解的基礎(chǔ)上融會貫通、靈活運(yùn)用，要求學(xué)生掌握原理、內(nèi)化方法、主動進(jìn)行探究和深層次學(xué)習(xí)，而不是把精力放在解題的技巧性上，引導(dǎo)教師和學(xué)生將更多精力用在對物理本源知識的學(xué)習(xí)、理解與應(yīng)用上，減少“機(jī)械刷題”，回歸教學(xué)的育人初衷.2022年廣東省物理選擇性考試核心知識點(diǎn)與考查要求梳理歸納見表2.

表2 2022年廣東省物理選擇性考試核心知識點(diǎn)與考查要求梳理

續(xù)表

教學(xué)啟示及策略.

（1）回歸教材，重視基礎(chǔ).

2022年試題盡管物理情境“新、鮮、活”，其“內(nèi)核”仍舊考查學(xué)生對物理基本概念、基本原理和基本規(guī)律的理解與運(yùn)用.命題者力圖倡導(dǎo)在中學(xué)物理教學(xué)中立足基礎(chǔ)、回歸教材、擺脫題海，領(lǐng)略物理的方法和精髓.教材是眾多專家集體智慧的結(jié)晶，是知識與方法的重要載體，具有很強(qiáng)的權(quán)威性、指導(dǎo)性、規(guī)范性.

回歸教材，就是要深入研究和充分感悟教材的編寫意圖，積極開發(fā)教材的潛在功能，充分利用教材插圖、“觀察與思考”“討論與交流”、閱讀材料、習(xí)題等，幫促學(xué)生充分理解教材的每一個(gè)概念、每一個(gè)物理規(guī)律，真正理解這些規(guī)律的內(nèi)涵和外延，感悟科學(xué)的本質(zhì)，將之內(nèi)化為學(xué)科素養(yǎng).

回歸教材，就是抓住教材基本點(diǎn)引出高考物理制高點(diǎn)，注重教材中例題、習(xí)題所具有的普遍性知識、思維方式與方法，既能發(fā)揮例題、習(xí)題的示范作用，又能讓學(xué)生熟練掌握解決物理問題的一般方法和思想，從而抓住物理的“根”本.教師還可以對教材的例題和習(xí)題進(jìn)行改編，變換問題情境，將問題引申、推廣、拓展、變通，引導(dǎo)學(xué)生深度思考，靈活變通，從而減少學(xué)生機(jī)械刷題，使學(xué)生跳出“題?！?

（2）構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，提升大概念層級.

高中物理學(xué)科具有知識容量大、邏輯性強(qiáng)、抽象難理解3個(gè)特點(diǎn).高三復(fù)習(xí)是要引導(dǎo)學(xué)生將大量看似離散的物理概念、物理量、定理定律按其內(nèi)在的聯(lián)系有機(jī)地聯(lián)合在一起，將它們之間的關(guān)系利用學(xué)科思維導(dǎo)圖正確、清晰地表達(dá)出來.學(xué)生在對知識進(jìn)行整合梳理的過程中，可使知識結(jié)構(gòu)更清晰，物理概念的理解更透徹.

教師在平時(shí)教學(xué)中，也可以嘗試在進(jìn)行大單元教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)的過程中要依據(jù)“大任務(wù)”“大觀念”“大項(xiàng)目”或者“大問題”的邏輯進(jìn)行，以其中的一點(diǎn)統(tǒng)領(lǐng)單元組織，確定大單元的主題，依據(jù)主題進(jìn)行單元的組織和設(shè)計(jì)，使零碎的知識變?yōu)橄到y(tǒng)的知識.教師要有目的地指導(dǎo)學(xué)生梳理知識，形成結(jié)構(gòu)，總結(jié)方法，理順局部知識與整體內(nèi)容的關(guān)系，明確每一知識點(diǎn)在教材中的地位、作用和特點(diǎn)，掌握知識塊與知識塊之間的本質(zhì)聯(lián)系與區(qū)別，讓學(xué)生畫出思維導(dǎo)圖、提升大概念層級，建構(gòu)自己物理知識網(wǎng)絡(luò).

3 關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究，提升實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要途徑和方式.2022年廣東物理選擇性考試在實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)設(shè)、基本儀器的使用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量與處理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的形成、實(shí)驗(yàn)誤差的分析等方面做出全面考查，考查更具有完整性和創(chuàng)新性.既具有實(shí)踐性又具有理論性，既涉及相關(guān)知識又含有知識的應(yīng)用，是考查學(xué)科素養(yǎng)的高度體現(xiàn).

第11題利用光電門對非彈性碰撞進(jìn)行研究，測量小球與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失量（見圖2）.本題考查物理實(shí)驗(yàn)的基本操作與原理，例如第11題考查螺旋測微器讀數(shù)，意味著我們要重視實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、基本技能；又如題中設(shè)問“先釋放小球”還是“先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器”，則是課堂教學(xué)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“先接通電源、后釋放紙帶”這一基本操作的靈活遷移.這引導(dǎo)我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，不能只讓學(xué)生死記硬背結(jié)論，更要分析其背后的原理.本題還要求使用給定符號表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及分析空氣阻力導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)誤差.這些都需要學(xué)生結(jié)合試題實(shí)際情境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，并不是教材的原本照搬.

圖2

第12題屬于創(chuàng)新題，測量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系（見圖3）.其測量原理是保持導(dǎo)電繩的電阻與定值電阻兩端電壓不變來測量導(dǎo)電繩的電阻.考查學(xué)生對新實(shí)驗(yàn)方案的理解能力和對電路知識的靈活應(yīng)用能力.本題還考查電壓表內(nèi)阻是否對測量有影響，以及考查學(xué)生對圖像的理解能力.這些都需要對該實(shí)驗(yàn)原理有深刻的理解，才能做出正確判斷.可以說本題測電阻情境較為新穎，兼具應(yīng)用性和綜合性，充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)在發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的重要價(jià)值.

圖3

教學(xué)啟示及策略.

（1）穩(wěn)端“碗里”的——重視教材中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn).

要求學(xué)生熟悉教材中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本原理、基本操作的過程，深化實(shí)驗(yàn)原理的分析.要熟悉每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的“源”與“理”，不僅讓學(xué)生明白“做什么”“怎樣做”，更要學(xué)生知道“為什么這樣做”.縱觀近幾年的高考實(shí)驗(yàn)題，幾乎都是教材中內(nèi)容的改編、重組，教材實(shí)驗(yàn)的延伸，或者是教材實(shí)驗(yàn)的重新設(shè)計(jì).通過這樣做來考查考生獨(dú)立解決新問題的能力和知識的遷移能力，也體現(xiàn)了新課程改革對學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的要求.可見教材中的實(shí)驗(yàn)永遠(yuǎn)是高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的命題根源.

（2）加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)變通性教學(xué)，積極開展探索性實(shí)驗(yàn).

近年來高考實(shí)驗(yàn)題已由側(cè)重于考查實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本操作等基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，向著?cè)重于考查對實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)方法的靈活遷移等更高層次的能力轉(zhuǎn)變.要求考生運(yùn)用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)原理和方法，選擇合適的儀器，設(shè)計(jì)出合理的方案去解決新的實(shí)驗(yàn)問題.《課程標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定考查的實(shí)驗(yàn)只有21個(gè)，而高考命題是千變?nèi)f化的，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要順應(yīng)高考命題的變，切實(shí)重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng).通過改變實(shí)驗(yàn)情境、實(shí)驗(yàn)條件等方式培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用遷移能力，努力培養(yǎng)學(xué)生在具體的情境中分析問題、解決問題的思維習(xí)慣.［2］

（3）重視實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作的訓(xùn)練，切忌“紙上談實(shí)驗(yàn)”.

實(shí)驗(yàn)動手操作的過程是其他教學(xué)方法所不能替代的.我們應(yīng)努力開放實(shí)驗(yàn)室，保證學(xué)生有充足的時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，親自動手實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)操作過程中提高實(shí)驗(yàn)技能水平和創(chuàng)新能力，回歸物理本質(zhì).物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí) ，切忌“紙上談實(shí)驗(yàn)”，即試圖以大量的做題來代替實(shí)驗(yàn).“絕知此事要躬行”，動手操作的過程是其他方法所不能替代的.

4 計(jì)算題重視推理能力、考查思維嚴(yán)密性

2022年廣東高考計(jì)算題從試題素材的選取、情境過程的設(shè)置、解決問題的方法、問題的設(shè)計(jì)等角度來立意，突出對科學(xué)推理能力的考查，公式推導(dǎo)相對去年明顯增大.例如第14題，密立根實(shí)驗(yàn)中，對兩原來勻速下落的油滴施加電場中后，結(jié)果“一個(gè)油滴繼續(xù)以原速度下落，另一個(gè)油滴經(jīng)過一段時(shí)間后向上勻速運(yùn)動”，試題需要通過推理得出這兩個(gè)小球的電性、帶電量及運(yùn)動速度等等.

第14題作為壓軸題，最后一問設(shè)置要體現(xiàn)選拔性，題目要求“新油滴勻速運(yùn)動速度的大小和方向”，需要通過分析、討論判斷才能確定.這就較好地考查考生分析問題思維的嚴(yán)密性和完整性.分析、討論、判斷是2022年廣東高考物理命題的一大亮點(diǎn).這種題型適合考查考生獨(dú)立分析問題的能力和思維嚴(yán)密性，是區(qū)分優(yōu)生的重要手段，很好地體現(xiàn)了試題的選拔功能.

教學(xué)啟示及策略.

（1）采用專題復(fù)習(xí)方式，強(qiáng)化對主干知識的感悟和梳理.

從近幾年高考的計(jì)算題來看，計(jì)算題大致可以分為5大方面：力學(xué)綜合，帶電粒子在電場、磁場中的運(yùn)動，電磁感應(yīng)型，力電綜合型，力熱綜合型，幾何光學(xué)應(yīng)用等問題.因此要有針對性地對這些板塊所涉及的基本概念、基本規(guī)律公式進(jìn)行梳理、歸納、整合，幫助學(xué)生構(gòu)建物理知識結(jié)構(gòu)體系，悟透徹板塊知識點(diǎn)，學(xué)生在解題過程中便可以“得心應(yīng)手”地選擇恰當(dāng)?shù)墓?

（2）強(qiáng)調(diào)基本模型的構(gòu)建、還原、遷移與重組.

在物理中有許多已經(jīng)歸納好的物理模型.這些物理模型既體現(xiàn)了物理思想，又簡化了解題的思維過程.無論多復(fù)雜的題都可以分解成許多簡單的物理模型，學(xué)生在熟悉了基本的物理模型之后，就能將復(fù)雜的問題分解簡化；遇到陌生的問題也可以借助已經(jīng)學(xué)過的解決方法，舉一反三，最終解決問題.因此，我們在習(xí)題教學(xué)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是要培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行必要的模型構(gòu)建、分析和重建，以及嘗試培養(yǎng)學(xué)生同一模型不同表達(dá)形式的變通或不同模型間轉(zhuǎn)換的能力.教會學(xué)生“拆解”的方法，將綜合的復(fù)雜的大題拆分成若干簡單小題；傳授學(xué)生“遷移”的思想，通過分析試題的情境，構(gòu)建合理的模型，把已訓(xùn)練過的同一模型的解題的經(jīng)驗(yàn)、題組的模型遷移過來，實(shí)現(xiàn)融會貫通（見圖4）.

圖4 破解復(fù)雜計(jì)算題的思維流程圖

（3）引導(dǎo)題后反思，注意解題規(guī)范.

在高中物理教學(xué)中，教師要足夠重視解題反思，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的反思能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成解題后反思的習(xí)慣，提高學(xué)生解題的效率和質(zhì)量.教師需要幫助學(xué)生養(yǎng)成反思的習(xí)慣和傳授反思方法，使學(xué)生能夠自覺地在解題后進(jìn)行反思，分析錯誤原因，總結(jié)解題方法與技巧，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率的提高.除此以外，要加強(qiáng)規(guī)范解題的訓(xùn)練，避免不必要的失分.教師要認(rèn)真研讀近幾年的高考評分標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生常見不規(guī)范的錯誤歸納點(diǎn)評，確保會做的題不丟分 .

5 注重空間想象能力的考查

2022年廣東高考試題還注重空間想象能力考查，第7題和第10題作為單選題和多選題的最后一題均引入了立體圖形，足見命題者對考查學(xué)生空間想象能力的重視.第7題（圖5），一質(zhì)子射入一具有沿著z方向磁場的立方體，求其軌跡；第10題（圖6），水平地下有一根平行于y軸且通有恒定電流的長直導(dǎo)線，求其在地面產(chǎn)生的磁場，以及沿著不同方向移動金屬線圈產(chǎn)的感應(yīng)電動勢.此二題旨在考查學(xué)生在立體空間中應(yīng)用物理規(guī)律解決問題的能力，試題情境新穎，設(shè)問靈活.

圖5

圖6

教學(xué)啟示及策略.

空間想象能力在科學(xué)研究領(lǐng)域以及生活生產(chǎn)領(lǐng)域起著重要的作用.想象力的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的一個(gè)重要方面.教師必須為學(xué)生提供發(fā)展想象力、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的空間、機(jī)會和舞臺，讓學(xué)生有充分的機(jī)會親身體驗(yàn)感受物理的發(fā)生過程，例如課堂教學(xué)中涉及個(gè)別比較難想象的物理模型，如交流發(fā)電機(jī)發(fā)電過程，“百聞不如一見”，我們可以讓學(xué)生親自動手轉(zhuǎn)動線圈發(fā)電，體驗(yàn)和感悟線圈是如何轉(zhuǎn)動發(fā)電這一過程，沉浸式的體驗(yàn)必然有利于深刻的思考.對一些比較抽象的物理模型如點(diǎn)電荷的電場線分布圖、通電導(dǎo)線的磁場線分布圖等，教材中通常提供的是二維平面圖，但真實(shí)場景卻是三維的空間，無法實(shí)物展示.我們可嘗試先讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力，再利用多媒體技術(shù)進(jìn)行展示，加深印象.再者，我們要有意識地培養(yǎng)學(xué)生繪圖的習(xí)慣.繪制情景圖對我們正確分析、想象物理過程有很大的幫助，如把三維圖像降成為二維圖像，會使得問題更為簡單直觀，繪圖使得大腦內(nèi)部的思維活動形象化、外顯化.在平常教學(xué)中，只要我們做到有的放矢對學(xué)生想象區(qū)潛力巧于挖掘、善于設(shè)疑，必能打開學(xué)生想象力的閥門.

6 結(jié)束語

2022年廣東省高中物理學(xué)業(yè)水平考試，采取科學(xué)、穩(wěn)妥、細(xì)致的設(shè)計(jì)策略，題型、結(jié)構(gòu)和難度與去年相比總體保持穩(wěn)定，以平和的命題風(fēng)格、友好的呈現(xiàn)方式，使試題設(shè)計(jì)更加符合師生心理預(yù)期.試題注重基礎(chǔ)，突出主干知識，重視學(xué)生在具體情境中解決實(shí)際問題的能力，充分發(fā)揮高考命題的育人功能和積極的導(dǎo)向作用.