高考物理試題的情境化特征探討

■貴州省桐梓縣蟠龍高級(jí)中學(xué) 梁正模

高考物理試題的設(shè)計(jì)對(duì)評(píng)估學(xué)生物理知識(shí)掌握情況和解決問題能力具有重要意義。近年來，情境化設(shè)計(jì)逐漸成為高考物理試題中普遍采用的方式，情境化試題將物理概念融入實(shí)際情境中，旨在培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和跨學(xué)科思維。然而，目前對(duì)高考物理試題情境化特征的研究尚不充分。本文旨在通過系統(tǒng)分析高考物理試題的情境化特征，探討這些特征對(duì)學(xué)生答題行為和物理學(xué)習(xí)效果的影響，研究情境化設(shè)計(jì)在高考物理試題中的普遍程度、不同情境化特征類型的出現(xiàn)頻率，并分析情境化特征對(duì)學(xué)生答題行為及學(xué)生物理學(xué)習(xí)效果的影響。

一、高考物理試題的情境化設(shè)計(jì)原則

（一）情境化設(shè)計(jì)在物理教學(xué)中的作用和意義

情境化設(shè)計(jì)在物理教學(xué)中扮演著重要角色，具有深遠(yuǎn)的意義。情境化設(shè)計(jì)能夠幫助學(xué)生將抽象的物理概念與實(shí)際情境相聯(lián)系，使之更加具體生動(dòng)。通過真實(shí)或虛構(gòu)的情境，學(xué)生可以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中，從而增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣。情境化設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。在情境化試題中，學(xué)生需要分析情境信息、提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)、運(yùn)用相應(yīng)的物理原理進(jìn)行推理和解答，這一過程促使學(xué)生主動(dòng)思考，培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和創(chuàng)造性思維能力。情境化設(shè)計(jì)還能夠幫助學(xué)生建立知識(shí)間的聯(lián)系，通過情境化試題，學(xué)生將不同領(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)行整合，并轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力。深入研究高考物理試題的情境化特征，探索情境化設(shè)計(jì)原則和策略，對(duì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和應(yīng)對(duì)高考具有重要的借鑒意義。

（二）高考物理試題情境化設(shè)計(jì)的基本原則

高考物理試題的情境化設(shè)計(jì)需要遵循一些基本原則，以確保能夠有效激發(fā)學(xué)生的興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。首先，情境化設(shè)計(jì)應(yīng)與學(xué)生的實(shí)際生活和經(jīng)驗(yàn)相符合。試題所涉及的情境應(yīng)該是學(xué)生熟悉的，或者是他們?cè)谌粘Ｉ钪锌赡苡龅降膯栴}，這樣可以使學(xué)生更容易理解和接受試題內(nèi)容，提高他們?cè)诮獯疬^程中的參與度。其次，情境化設(shè)計(jì)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和解決問題的能力。試題設(shè)計(jì)要突出物理學(xué)科的核心觀念，引導(dǎo)學(xué)生在情境中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行推理、分析和解決問題，培養(yǎng)他們的邏輯思維和創(chuàng)新能力。最后，情境化設(shè)計(jì)應(yīng)具有一定的挑戰(zhàn)性和可拓展性。試題應(yīng)該能夠引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)科的興趣，同時(shí)要有一定的深度，以促使學(xué)生不斷提升自身的學(xué)習(xí)水平?？傊呖嘉锢碓囶}的情境化設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和學(xué)科特點(diǎn)，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和解決問題的能力，同時(shí)具備一定的挑戰(zhàn)性和可拓展性，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高學(xué)習(xí)成效。

二、高考物理試題的情境化特征分析

（一）高考物理試題的情境化分類與定義

在研究高考物理試題的情境化特征時(shí)，對(duì)試題進(jìn)行分類與定義是必不可少的環(huán)節(jié)。通過對(duì)高考物理試題的情境化特征進(jìn)行分類和定義，可以更準(zhǔn)確地捕捉試題所包含的情境元素，從而深入研究其對(duì)學(xué)生思維能力和解題策略的影響。高考物理試題的情境化特征可以根據(jù)情境的來源進(jìn)行分類。一是真實(shí)情境，即與學(xué)生日常生活和經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)的情境，這些情境使學(xué)生更容易理解和接受試題內(nèi)容；二是虛構(gòu)情境，即通過編造的場景來引導(dǎo)學(xué)生思考和解決問題，這種情境能夠激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。高考物理試題的情境化特征還可以根據(jù)情境的呈現(xiàn)形式進(jìn)行分類。一是文字情境，即通過文字描述來呈現(xiàn)情境信息，學(xué)生需要通過閱讀理解和分析來獲取關(guān)鍵信息；二是圖像情境，即通過圖片、圖表或圖形等形式來呈現(xiàn)情境信息，學(xué)生需要觀察和解讀圖像中蘊(yùn)含的物理概念和原理。總的來說，對(duì)高考物理試題進(jìn)行情境化分類與定義有助于系統(tǒng)性地研究不同類型試題中蘊(yùn)含的情境特征及其對(duì)學(xué)生的影響，為進(jìn)一步探討情境化設(shè)計(jì)原則和教學(xué)策略提供理論依據(jù)。

（二）情境化特征對(duì)應(yīng)的認(rèn)知要求和技能培養(yǎng)

高考物理試題的情境化特征對(duì)應(yīng)著不同的認(rèn)知要求和技能培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生的思維能力和解題策略具有重要影響。首先，情境化試題要求學(xué)生具備對(duì)情境信息的理解能力和分析能力。學(xué)生需要從試題所呈現(xiàn)的情境中提取關(guān)鍵信息，并將其與物理知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行推理和解答，這一過程培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)問題的深入理解能力和抽象思維能力。其次，情境化試題要求學(xué)生具備問題解決能力和實(shí)踐操作技能。在情境化試題中，學(xué)生需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)際測(cè)量、分析數(shù)據(jù)等，通過實(shí)際操作來解決問題，這一過程培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)研究的基本技能。最后，情境化試題還要求學(xué)生具備創(chuàng)新思維和跨學(xué)科的綜合能力。情境化試題常常涉及多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，學(xué)生需要將不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合和應(yīng)用，提出新的觀點(diǎn)和解決方案，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合能力。

三、實(shí)證研究：高考物理試題的情境化分析

（一）試題樣本的選擇和數(shù)據(jù)收集

在對(duì)高考物理試題的情境化特征進(jìn)行實(shí)證研究時(shí)，試題樣本的選擇和數(shù)據(jù)收集是至關(guān)重要的一步。首先，試題樣本的選擇需要具有代表性和多樣性。教師可以從歷年的高考真題中選擇一定數(shù)量的物理試題作為樣本，確保樣本涵蓋不同難度級(jí)別、不同試題類型以及不同情境化設(shè)計(jì)方式的試題。在數(shù)據(jù)收集過程中，要詳細(xì)記錄每道試題的基本信息，包括題目內(nèi)容、情境化設(shè)計(jì)方式、所屬試題類型等。同時(shí)，需要分析試題的難度和區(qū)分度指標(biāo)，以衡量試題在學(xué)生群體中的應(yīng)用效果。其次，通過教師訪談或?qū)W生問卷調(diào)查等方式收集相關(guān)數(shù)據(jù)，了解他們對(duì)情境化試題的認(rèn)知和評(píng)價(jià)，進(jìn)一步驗(yàn)證試題的情境化特征是否符合學(xué)生預(yù)期?？傊囶}樣本的選擇和數(shù)據(jù)收集是高考物理試題情境化特征分析的重要環(huán)節(jié)，合理選擇樣本并準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)將為后續(xù)的研究提供充足的材料，為深入探討高考物理試題的情境化特征和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的影響提供可靠的實(shí)證依據(jù)。

（二）對(duì)選定試題進(jìn)行情境化特征分析的方法

1.語言文本分析法。

在對(duì)選定的高考物理試題進(jìn)行情境化特征分析時(shí)，語言文本分析法是一種常用的方法，主要通過對(duì)試題文本的詳細(xì)分析和解讀來揭示試題中所包含的情境化元素和設(shè)計(jì)要素。通過仔細(xì)閱讀試題文本，特別關(guān)注問題陳述、背景描述和任務(wù)要求等部分，以捕捉試題中存在的情境信息。在這一過程中，需要注意試題中使用的詞匯、句子結(jié)構(gòu)和語氣等方面的特點(diǎn)，以及試題所涉及的具體場景。通過對(duì)試題中的物理概念和原理進(jìn)行分析，可以進(jìn)一步理解試題所要求的思考方式和解題思路。例如，確定試題是否側(cè)重于應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題，或者強(qiáng)調(diào)學(xué)生運(yùn)用物理原理進(jìn)行推理和分析。在語言文本分析的過程中，還可以對(duì)試題難度和區(qū)分度進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)可能存在的誤導(dǎo)因素或易錯(cuò)點(diǎn)。另外，將語言文本分析結(jié)果與其他研究方法相結(jié)合，如圖像解讀法和數(shù)學(xué)建模法，來全面了解試題的情境化特征?？傊?，語言文本分析法是一種可行的方法，能夠幫助研究者深入探討高考物理試題的情境化特征，為教學(xué)設(shè)計(jì)和試題改進(jìn)提供有益參考。

2.圖像解讀法。

圖像解讀法是對(duì)選定的高考物理試題進(jìn)行情境化特征分析的一種重要方法，這種方法通過對(duì)試題中涉及的圖像、圖表或圖形等進(jìn)行詳細(xì)觀察和解讀，揭示其中蘊(yùn)含的情境化元素和設(shè)計(jì)要素。通過仔細(xì)觀察試題中的圖像，可以獲取關(guān)鍵的情境信息。例如，圖像中的物體、位置、形狀、顏色等可以提供與試題相關(guān)的背景描述和任務(wù)要求。對(duì)圖像中的數(shù)據(jù)和趨勢(shì)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)試題中蘊(yùn)含的物理概念和原理。通過觀察圖像的變化趨勢(shì)、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及可能的規(guī)律性，學(xué)生可以推斷出相應(yīng)的物理現(xiàn)象和解決問題的思路。在圖像解讀的過程中，還要注意識(shí)別可能存在的有誤導(dǎo)性的元素或易錯(cuò)點(diǎn)。將圖像解讀結(jié)果與其他研究方法相結(jié)合，如語言文本分析法和數(shù)學(xué)建模法，來全面了解試題的情境化特征。

3.數(shù)學(xué)建模法。

數(shù)學(xué)建模法是對(duì)選定的高考物理試題進(jìn)行情境化特征分析的一種關(guān)鍵方法，通過將試題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)建模問題來揭示其中所包含的情境元素和設(shè)計(jì)要素。數(shù)學(xué)建模法要求將試題中的實(shí)際情境轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型。通過數(shù)學(xué)符號(hào)、方程式或算法等方式將試題中的情境信息與物理概念相對(duì)應(yīng)，建立數(shù)學(xué)關(guān)系，以便進(jìn)行進(jìn)一步分析和推理。通過對(duì)數(shù)學(xué)模型的求解或仿真，可以獲得試題中所要求的答案或結(jié)論，從而理解試題所涉及的物理現(xiàn)象和解題思路。在數(shù)學(xué)建模過程中，還需要注意審視模型的合理性和適用范圍，以及準(zhǔn)確解釋數(shù)學(xué)結(jié)果與實(shí)際情境之間的關(guān)系。將數(shù)學(xué)建模法的結(jié)果與其他研究方法相結(jié)合，如語言文本分析法和圖像解讀法，來全面了解試題的情境化特征?？傊?，數(shù)學(xué)建模法是一種有效的方法，能夠幫助研究者深入探討高考物理試題的情境化特征，通過建立數(shù)學(xué)模型理解試題所涉及的物理概念和解題思路，為教學(xué)設(shè)計(jì)和試題改進(jìn)提供有益參考。

四、高考物理試題情境化特征的影響與啟示

（一）情境化特征對(duì)考生答題行為的影響

情境化特征對(duì)考生答題行為具有重要影響，能夠激發(fā)考生的興趣和參與度。當(dāng)試題通過真實(shí)或虛構(gòu)的情境與學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系在一起時(shí)，考生更容易產(chǎn)生共鳴，從而積極主動(dòng)地投入答題過程。情境化特征能夠引導(dǎo)考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。試題中的情境信息可以幫助考生更好地理解題目意圖，并將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，培養(yǎng)他們的問題解決能力和實(shí)踐操作技能。情境化特征對(duì)考生的思維方式和解題策略也會(huì)產(chǎn)生影響，通過情境化設(shè)計(jì)，試題可能要求考生進(jìn)行推理、分析、判斷或假設(shè)等思維活動(dòng)，使考生在解答過程中思路清晰、條理清楚。情境化特征還能提高考生的跨學(xué)科能力，由于情境化試題常常涉及多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，考生需要將不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合和應(yīng)用，鍛煉他們的綜合能力和創(chuàng)新思維。

（二）情境化特征對(duì)物理學(xué)習(xí)效果的影響

情境化特征能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，通過將抽象的物理概念與實(shí)際情境相聯(lián)系，情境化試題使學(xué)習(xí)過程更加生動(dòng)有趣。這樣的設(shè)計(jì)可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望，提高他們參與學(xué)習(xí)的積極性。情境化特征有助于加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解。通過真實(shí)或虛構(gòu)的情境，學(xué)生可以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決中。這樣的實(shí)踐操作促使學(xué)生主動(dòng)思考和探索，培養(yǎng)了他們的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。情境化特征可以幫助學(xué)生建立知識(shí)間的聯(lián)系，提升其應(yīng)用能力。情境化試題常常涉及多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，學(xué)生需要將不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和跨學(xué)科思維。深入研究高考物理試題的情境化特征對(duì)物理學(xué)習(xí)效果具有重要啟示，教師和命題者應(yīng)注重情境化設(shè)計(jì)，通過創(chuàng)造性的情境化試題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升他們對(duì)物理知識(shí)的理解能力和應(yīng)用能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（三）對(duì)高考物理試題設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)與命題的啟示

情境化特征的影響表明，設(shè)計(jì)物理試題時(shí)應(yīng)注重情境化設(shè)計(jì)的運(yùn)用。將抽象的物理概念與實(shí)際情境相聯(lián)系，可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們更主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過程。在試題設(shè)計(jì)中應(yīng)該引入更多的情境元素，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的情境中。情境化特征的影響還提示教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。通過情境化試題的設(shè)計(jì)，學(xué)生需要運(yùn)用已有的物理知識(shí)進(jìn)行推理、分析并解決問題，從而培養(yǎng)他們的邏輯思維和創(chuàng)造性思維能力。在教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生思考和探索，提供更多情境化的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力和創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，情境化的試題能夠更全面地評(píng)估學(xué)生的物理素養(yǎng)。傳統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)型試題無法準(zhǔn)確衡量學(xué)生的綜合能力，而情境化試題則能夠考查學(xué)生對(duì)物理概念的理解、解決實(shí)際問題的能力以及科學(xué)思維的運(yùn)用。通過這樣的評(píng)價(jià)方式，教師可以更準(zhǔn)確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為后續(xù)的教學(xué)提供參考依據(jù)。在命題方面，研究結(jié)果顯示，情境化的試題能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。試題所設(shè)定的情境能夠讓學(xué)生感受到物理知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的意義感和可操作性。這樣的試題設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新思維，促使他們?cè)谖锢韺W(xué)科學(xué)習(xí)中深入思考。

五、高考物理試題情境化特征研究的局限性和未來發(fā)展方向

首先，當(dāng)前研究主要集中在分析試題的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響上，缺乏對(duì)情境化設(shè)計(jì)原則和策略的系統(tǒng)探究。進(jìn)一步探索情境化設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)原則，有助于更好地將情境化特征應(yīng)用于高考物理試題設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐中。其次，現(xiàn)有研究多以定性研究為主，缺乏定量數(shù)據(jù)支持和大樣本實(shí)證研究。結(jié)合定性和定量研究方法，采集更全面的數(shù)據(jù)并進(jìn)行深入分析，可以提供更具有說服力的研究結(jié)論。