新高考物理試題的“情境化”及教學(xué)策略

楊新宇 聞海星 潘長(zhǎng)寧

(1.湖南工業(yè)大學(xué)理學(xué)院 412007；2.湖南工業(yè)大學(xué)電氣學(xué)院 412007)

1 高考命題的趨勢(shì)——情境化試題

中共十八屆三中全會(huì)于2013年召開，會(huì)議中通過了《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》，推行基于統(tǒng)一高考和高中學(xué)業(yè)水平考試成績(jī)的綜合評(píng)價(jià)、多元錄取機(jī)制.2014年9月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見》，至2021年6月高考，已有北京、上海、浙江等14個(gè)地區(qū)按批次實(shí)行了新高考改革，學(xué)習(xí)科目自主選擇，普遍采用“3+3”或者“3+1+2”模式.

教育部在2015年下發(fā)的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)修訂稿》內(nèi)部征求意見稿中提出：物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力.高考試題突出核心素養(yǎng)的觀念，注重考查學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能解決實(shí)際問題.考題通常給出有關(guān)具體的現(xiàn)實(shí)情境材料描述，這些描述的語言構(gòu)成了試題情境，現(xiàn)實(shí)問題的范圍可涉及生產(chǎn)生活、自然、科技等各個(gè)方面.試題情境給考生提供一個(gè)相同的平臺(tái)，考生在這個(gè)平臺(tái)上運(yùn)用基本知識(shí)、構(gòu)建物理模型、完成思維活動(dòng)，進(jìn)而解決實(shí)際問題，像這類包含情境的試題被稱為“情境化試題”.簡(jiǎn)單來說， 就是將一道題目放入一個(gè)生活的情境中，形成一個(gè)由真實(shí)的情境、學(xué)術(shù)化的描述組成的題目，供考生分析、思考，讓學(xué)生體會(huì)到從生活走向物理.

本文從啟動(dòng)新高考計(jì)劃的各省編制的高考試題入手，進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)自從新高考政策實(shí)行以來，命題角度逐漸發(fā)生了改變，“情境化試題”考查考生能否在給定的題目信息中精準(zhǔn)地挖掘出有用信息，考查思維能力、綜合分析能力以及運(yùn)用知識(shí)的能力，這對(duì)教育者提出了新的要求.

2 情境化試題的角度

2.1 來源于生產(chǎn)生活

2016年出版的《初中物理教學(xué)關(guān)鍵問題指導(dǎo)》明確提出“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念，所以生活與物理的聯(lián)系越來越緊密，教師們?cè)谌粘＝虒W(xué)工作中越來越重視將學(xué)科知識(shí)與生活聯(lián)系起來.考生們?cè)诿鎸?duì)一些真實(shí)的現(xiàn)實(shí)問題時(shí)，需要審題、分析、綜合、歸納、概括、總結(jié)等方法將題目中描述的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為抽象的物理問題，這個(gè)過程即構(gòu)建物理模型，然后使用已掌握的物理基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)學(xué)工具去解決問題.在新高考改革背景下，來源于生產(chǎn)生活的物理試題越來越多，例如：2020年北京卷第14題以從高處釋放旋轉(zhuǎn)籃球的生活場(chǎng)景為素材、第20題對(duì)高速列車制動(dòng)停車過程進(jìn)行了深入探究、2021年北京卷第11題“搬運(yùn)磁電式電表”的實(shí)驗(yàn)室工作場(chǎng)景、2020年山東卷第1題研究乘坐豎直電梯下樓的位移與時(shí)間的關(guān)系、2020年浙江卷第4題考查在抗擊新冠病毒的過程中使用的紅外體溫計(jì)的原理等.

2.2 密切聯(lián)系前沿科技

命題專家關(guān)注時(shí)代的發(fā)展，很多題目都是從前沿科技出發(fā)，呈現(xiàn)我國(guó)新時(shí)代科技發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用的新成績(jī)，提升考生的民族自豪感和自信心.近幾年來，與前沿科技聯(lián)系密切的題目最多是從天文物理出發(fā)，提及火箭、衛(wèi)星、探測(cè)器等，考察學(xué)生天體物理知識(shí)點(diǎn)的掌握情況.例如：2017年浙江卷第12題涉及了火箭發(fā)射回收技術(shù)、2020年天津卷第2題通過我國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)的收官之星的軌道半徑與線速度的關(guān)系、2021年北京卷第6題、2020年山東卷第7題都以“天文一號(hào)”探測(cè)器為素材，考查運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)點(diǎn).另外的角度是從我國(guó)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)出發(fā)，例如：2021年北京卷第8題以“汽車定速巡航”作為問題情景，考查汽車輸出功率的特點(diǎn)、第14題以“北京高能光源”為背景，考查發(fā)光機(jī)理、氫原子電離、光的衍射和電子能量變化等規(guī)律，在新舊知識(shí)密切聯(lián)系的關(guān)鍵處創(chuàng)設(shè)有效的問題情景，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性.

2.3 體現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)與社會(huì)道德

物理學(xué)是自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，揭示自然界中一些現(xiàn)象的本質(zhì)，物理學(xué)中還蘊(yùn)含著一些優(yōu)秀的思想和原理、甚至能夠引起學(xué)生的反思，對(duì)學(xué)生有良好的教育作用.如今我們的教學(xué)從以前的應(yīng)試教育不斷地向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變，其中一個(gè)很重要的體現(xiàn)就是在題目中滲透思想政治教育，引導(dǎo)學(xué)生逐漸形成良好的三觀，培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng)與社會(huì)道德，實(shí)現(xiàn)物理綜合素質(zhì)的全面提升.例如：2021年北京卷第1題提到了硼中子俘獲治療癌癥的先進(jìn)技術(shù)，讓考生了解先進(jìn)的科技在人類生活方方面面發(fā)揮的作用，引導(dǎo)學(xué)生崇尚勞動(dòng)精神，增強(qiáng)健康意識(shí)；2021年浙江卷第20題，提及了機(jī)動(dòng)車禮讓行人，鼓勵(lì)學(xué)生時(shí)刻關(guān)注生活中的物理情境，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)和社會(huì)道德，讓學(xué)生在鞏固知識(shí)的同時(shí)更加重視遵紀(jì)守法，下面以2017年浙江卷第17題為例展開分析.

例題(2017年高考物理浙江卷17)功率為10W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60W的白熾燈相當(dāng).根據(jù)國(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰.假設(shè)每戶家庭有2只60W的白熾燈，均用10W的LED燈替代，估算全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近( ).

A.8×108kWh B.8×1010kWh

C.8×1011kWh D.8×1013kWh

此題主要考查電學(xué)知識(shí)，包括電功率、電能等概念的理解，通過將LED燈和白熾燈相比較，突出LED燈的優(yōu)勢(shì).提及我國(guó)的節(jié)能戰(zhàn)略，讓考生體會(huì)到大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提倡節(jié)能減排，是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，增強(qiáng)考生的環(huán)保意識(shí).

3 教學(xué)策略

從已經(jīng)啟動(dòng)新高考的省份編制的題目及其解析來看，解情境化試題的思路是基本相似的：首先是對(duì)題目進(jìn)行完整的審閱，從題目給的描述性文字和展示的圖片中提取出有用信息，判斷試題的出題角度和考察范圍是哪部分知識(shí)點(diǎn)，利用所學(xué)的物理知識(shí)，包括公式、規(guī)律、定理、特殊值等，找出最佳解決方式，最終利用數(shù)學(xué)工具演算推導(dǎo)，得出正確答案.但是情景化試題的素材十分廣泛，考查角度也多樣，可以是普遍的生活場(chǎng)景，可以是國(guó)家頂尖的科學(xué)技術(shù)，可以是探究性實(shí)驗(yàn)，也可以是古代物理科技知識(shí).為提高教學(xué)效果，教師必須根據(jù)新高考的側(cè)重點(diǎn)來改進(jìn)教學(xué)方法，提升教學(xué)策略，以適應(yīng)新時(shí)代高考要求.

3.1 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境

每一堂課的準(zhǔn)備工作都要完整，要有明確的方向、目標(biāo)和重點(diǎn)，可以針對(duì)核心知識(shí)巧妙的創(chuàng)設(shè)情境，如果創(chuàng)設(shè)的情境過于復(fù)雜花哨，學(xué)生會(huì)難以捕捉重心，如果創(chuàng)設(shè)的情境過于簡(jiǎn)單，學(xué)生會(huì)覺得毫無趣味性.可以結(jié)合教材已有的圖片、文字?jǐn)⑹鲋v解，可以利用生活中的物品實(shí)際操作，將情境直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，也可以利用多媒體資料輔助教學(xué).真實(shí)的情境可以幫助學(xué)生更深入理解知識(shí)、發(fā)展個(gè)人技能，讓學(xué)生在真實(shí)的情境下思考問題，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).

3.2 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念

傳統(tǒng)的教學(xué)課堂通常采用“滿堂灌”的方式，習(xí)慣一股腦的將知識(shí)傳遞給學(xué)生，不可否認(rèn)的是這樣的教學(xué)會(huì)提高知識(shí)傳遞的效率，但對(duì)學(xué)生來說，通過這種方式傳授的知識(shí)并不能深刻記憶.在高考改革背景下，不僅改變了題目的結(jié)構(gòu)，而且還改變了考察方向及方式，增添了實(shí)驗(yàn)探究類題目.所以，在教學(xué)中，教師要注重活動(dòng)的多樣性，可以進(jìn)行分組探究，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，豐富探究經(jīng)驗(yàn).

3.3 重視知識(shí)遷移能力

“新高考”形式下的試題加強(qiáng)了與生產(chǎn)生活、科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系，往往要解決一個(gè)題目需要多方面的知識(shí)或者多個(gè)公式，注重考察學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)、熟練遷移知識(shí)的能力.所以，在教學(xué)中要重視教材的挖掘，研究教材中的“說一說”“做一做”“思考與討論”“科學(xué)漫步”“科學(xué)足跡”“STS(科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)模塊)”“演示”等欄目，這些欄目可以拓展課本的物理知識(shí)，發(fā)散學(xué)生思維.在課堂中多多利用有用信息，有目的地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，訓(xùn)練學(xué)生的知識(shí)與情境遷移的能力.

3.4 重視審題能力

新高考改革背景下，考試越來越注重對(duì)應(yīng)試型試題的考核，一般這類試題閱讀量大，需要學(xué)生對(duì)題目中的重點(diǎn)信息進(jìn)行精準(zhǔn)提煉、建模，化抽象為具體，再利用知識(shí)的遷移解出問題.在平時(shí)教學(xué)工作中，可利用習(xí)題課跟學(xué)生一起分析題目，提示學(xué)生需要注意的事項(xiàng)：要精準(zhǔn)抓住重點(diǎn)，挖掘隱藏的關(guān)鍵信息，忽略干擾條件；要按順序閱讀并分析試題，同時(shí)應(yīng)標(biāo)注出試題中的數(shù)據(jù)和條件，切不可跳躍式讀題.

3.5 重視實(shí)驗(yàn)和自制教具

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效地將結(jié)論式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程式教學(xué)，并且還是探究式教學(xué)的重要方法.讓學(xué)生在觀看實(shí)驗(yàn)或者動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中獲得感性認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.通過對(duì)真題的分析發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)試題的情境都來源于生活的方方面面，在日常教學(xué)中，任何物品都可以嘗試用來做教具.著名物理教育家朱正元教授說過：“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn).”建議老師和學(xué)生協(xié)作制作教具，讓學(xué)生在過程中利用自己獨(dú)特的認(rèn)知方式和生活經(jīng)驗(yàn)，處理外界信息，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，改變以往學(xué)生被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí).