選擇情境貼近生活實(shí)踐 引導(dǎo)教學(xué)遵循課程標(biāo)準(zhǔn)

摘 要：本文結(jié)合2023年廣東高考物理動(dòng)量類試題，評(píng)析其真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，探討試題選拔功能的發(fā)揮及如何引領(lǐng)一線物理教學(xué)回歸課程標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：廣東高考；選拔功能；課程標(biāo)準(zhǔn)

2023年廣東高考是實(shí)施新課程、新課標(biāo)、新教材和新方案的首次高考，當(dāng)年的選擇性考試物理試題在結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和題型方面與往年相比保持相對(duì)穩(wěn)定，不僅能夠甄別學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，達(dá)到選拔人才的目的，還發(fā)揮著引領(lǐng)一線物理教學(xué)的重要作用。本文以2023年廣東高考物理試題中的第10題和第15題（涉及動(dòng)量問(wèn)題）為例，評(píng)析其真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，探討試題的選拔功能以及在引導(dǎo)一線物理教學(xué)遵循課程標(biāo)準(zhǔn)方面的作用。

1 真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的作用

《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》（以下簡(jiǎn)稱《高考評(píng)價(jià)體系》）中，情境是考查載體。《高考評(píng)價(jià)體系》中所謂的“情境”即“問(wèn)題情境”，指的是真實(shí)的問(wèn)題背景，是以問(wèn)題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動(dòng)場(chǎng)域。^［1］2023年廣東高考物理試題中第10題以“電動(dòng)窗簾”這一簡(jiǎn)單的生活情境為命題背景，測(cè)評(píng)了學(xué)生的基本知識(shí)和能力水平；第15題以“藥品自動(dòng)傳送系統(tǒng)”這一復(fù)雜的生活情境為命題背景，考查了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的能力水平。這兩題是符合《高考評(píng)價(jià)體系》的命題要求的好題。兩道題均以生活實(shí)踐問(wèn)題情境為載體，還原了知識(shí)應(yīng)用的實(shí)際過(guò)程，引導(dǎo)一線教學(xué)回歸到生產(chǎn)生活實(shí)踐中。

2020年頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱“新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》”）提出“通過(guò)問(wèn)題解決促進(jìn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成?！?sup>［2^］2023年廣東高考物理試題中的第10題和第15題，均需要學(xué)生結(jié)合物理觀念和科學(xué)思維進(jìn)行分析，解決實(shí)際生活中的問(wèn)題。通過(guò)巧妙的設(shè)問(wèn)，這兩道題目考查了學(xué)生的科學(xué)探究能力。同時(shí)，這兩道題目還起到引導(dǎo)高中物理教學(xué)更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)的作用。

2 “動(dòng)量”內(nèi)容在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的變動(dòng)

2003年出版的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（以下簡(jiǎn)稱“舊版《課程標(biāo)準(zhǔn)》”），動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律內(nèi)容被安排在物理選修3-5分冊(cè)內(nèi)， 2020年頒布的新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》，將該內(nèi)容安排在選擇性必修第一冊(cè)中。除了將該內(nèi)容從選修轉(zhuǎn)為選擇性必修外，新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于該內(nèi)容的要求也有改變。兩個(gè)版本《課程標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于動(dòng)量?jī)?nèi)容的對(duì)比如表1所示。

通過(guò)對(duì)比兩個(gè)版本《課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程內(nèi)容要求可知，主要的內(nèi)容要點(diǎn)及程度要求基本相同，涉及“理解沖量、動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律”“了解彈性碰撞與非彈性碰撞”“體會(huì)自然界的和諧與統(tǒng)一”“分析一維碰撞問(wèn)題”?？梢?jiàn)，新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》是舊版《課程標(biāo)準(zhǔn)》的傳承與發(fā)展。

課程內(nèi)容要求區(qū)別主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：第一，教育理念的提升。由舊版《課程標(biāo)準(zhǔn)》的“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀”，提升為新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》的“物理觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”。第二，新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》更強(qiáng)調(diào)對(duì)教學(xué)過(guò)程的要求。例如，在理解動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律方面，舊版《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求“通過(guò)實(shí)驗(yàn)”，而新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求“通過(guò)理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)”，突出理論推導(dǎo)的重要性。又例如，舊版《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容要求“理解動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律”，而新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》在傳承原要求外，還增加了“沖量”“理解動(dòng)量定理”與“體會(huì)分析物理問(wèn)題的方法”的要求說(shuō)明。第三，強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境。新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》更強(qiáng)調(diào)分析與解釋“生產(chǎn)生活中”的現(xiàn)象。

2023年廣東高考物理試題均體現(xiàn)了上述的要求變化，以下結(jié)合第10題與第15題進(jìn)行闡述說(shuō)明。

3 試題評(píng)析

（第10題）某同學(xué)受電動(dòng)窗簾的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了如圖所示的簡(jiǎn)化模型。多個(gè)質(zhì)量均為1kg 的滑塊可在水平滑軌上滑動(dòng)，忽略阻力。開(kāi)窗簾過(guò)程中，電機(jī)對(duì)滑塊1施加一個(gè)水平向右的恒力F，推動(dòng)滑塊1以0.40m/s的速度與靜止的滑塊2碰撞，碰撞時(shí)間為0.04s，碰撞結(jié)束后瞬間兩滑塊的共同速度為0.22m/s。關(guān)于兩滑塊的碰撞過(guò)程，下列說(shuō)法正確的有（" ）。

A. 該過(guò)程動(dòng)量守恒

B. 滑塊1受到合外力的沖量大小為0.18N·s

C. 滑塊2受到合外力的沖量大小為0.40N·s

D. 滑塊2受到滑塊1的平均作用力大小為5.5N

試題分析：由于滑塊1與滑塊2碰撞時(shí)，受到水平向右的恒力F，則碰撞過(guò)程動(dòng)量不守恒。高中物理教學(xué)中，如果說(shuō)明碰撞時(shí)間極短，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，也認(rèn)為是動(dòng)量守恒，題中給出時(shí)間為0.04s，是否為極短？題目考查學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解，由于碰前總動(dòng)量為0.40kg·m/s，碰后總動(dòng)量為0.44kg·m/s，可判斷系統(tǒng)總動(dòng)量不守恒。根據(jù)動(dòng)量定理可知，I合＝Δp，可以求得滑塊1受到合外力的沖量大小為0.18N·s，滑塊2受到合外力的沖量大小為0.22N·s，由沖量的定義式I合＝Ft，可求得滑塊2受到滑塊1的平均作用力大小為5.5N。

試題評(píng)析：首先，該試題以“電動(dòng)窗簾”這一生活情境為命題背景，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)化模型來(lái)處理實(shí)際情境，體現(xiàn)了新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》在分析與解釋生產(chǎn)生活現(xiàn)象的要求。

其次，試題考查學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究素養(yǎng)。高中物理中，當(dāng)出現(xiàn)碰撞時(shí)間極短，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況，也認(rèn)為碰撞前后的動(dòng)量守恒，題中給出的時(shí)間為0.04s，是否為極短？學(xué)生在解題中必然會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題，如何處理？是套用以往的結(jié)論，得出動(dòng)量守恒，還是從系統(tǒng)碰撞前后的總動(dòng)量是否相等進(jìn)行判斷？此題要求考生將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理模型，以此考查其模型建構(gòu)能力。同時(shí)，還要求學(xué)生綜合題目中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論并進(jìn)行驗(yàn)證，從而考查其科學(xué)推理、科學(xué)論證的能力，以及科學(xué)探究過(guò)程中必須具備的證據(jù)意識(shí)。故此題的設(shè)問(wèn)符合新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)思維水平4的要求：“能恰當(dāng)使用證據(jù)證明物理結(jié)論；能對(duì)已有結(jié)論提出有依據(jù)的質(zhì)疑，采用不同方式分析解決物理問(wèn)題?！?sup>［5^］

最后，試題體現(xiàn)了新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，引導(dǎo)高中物理教學(xué)回歸《課程標(biāo)準(zhǔn)》。新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》里新增“沖量”“動(dòng)量定理”“理論推導(dǎo)”的內(nèi)容要求，這些新增的內(nèi)容均體現(xiàn)在具體的選項(xiàng)設(shè)置中。新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確“定量分析一維碰撞問(wèn)題”，試題只考查一維碰撞。新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》在“命題建議”中提出試題的情境要具有“真實(shí)性”。由于實(shí)際生產(chǎn)生活中，各物理量的數(shù)值往往不是整數(shù)，該試題的數(shù)值比較接近真實(shí)情況，相關(guān)的數(shù)值運(yùn)算也考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。該題不能直接套用動(dòng)量守恒定律來(lái)解決，而是要在具體的情境中分析動(dòng)量是否守恒，用動(dòng)量定理進(jìn)行計(jì)算。

（第15題）下圖為某藥品自動(dòng)傳送系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)由水平傳送帶、豎直螺旋滑槽和與滑槽平滑連接的平臺(tái)組成，滑槽高為3L，平臺(tái)高為L(zhǎng)。藥品盒A、B依次被輕放在以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，在與傳送帶達(dá)到共速后，從M點(diǎn)進(jìn)入滑槽，A剛好滑到平臺(tái)最右端N點(diǎn)停下，隨后滑下的B以2v0的速度與A發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰撞后A、B恰好落在桌面上圓盤(pán)內(nèi)直徑的兩端。已知A、B的質(zhì)量分別為m和2m，碰撞過(guò)程中損失的能量為碰撞前瞬間總動(dòng)能的14。A與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，AB在滑至N點(diǎn)之前不發(fā)生碰撞，忽略空氣阻力和圓盤(pán)的高度，將藥品盒視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）A在傳送帶上由靜止加速到與傳送帶共速所用的時(shí)間t；

（2）B從M點(diǎn)滑至N點(diǎn)過(guò)程中克服阻力做的功W；

（3）圓盤(pán)的圓心到平臺(tái)右端N點(diǎn)的水平距離s。

試題分析：藥品盒在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度后做勻速運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律，對(duì)A有μmg＝ma，又v＝at，可求得A在傳送帶上由靜止加速到與傳送帶共速所用的時(shí)間t。B從M點(diǎn)滑至N點(diǎn)的過(guò)程中，已知初速度與末速度，過(guò)程中重力與阻力做功，由動(dòng)能定理可求出克服阻力做的功W。因?yàn)锽與A碰撞時(shí)間極短，滿足動(dòng)量守恒定律，另外碰撞過(guò)程中損失的能量為碰撞前瞬間總動(dòng)能的14，即碰撞后的總動(dòng)能等于碰前動(dòng)能的34。通過(guò)解方程組，同時(shí)有碰撞后A的速度必大于B的速度的隱含條件，可以求出碰撞后A、B的速度。碰撞后的A、B做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋的高度可求得時(shí)間，根據(jù)題目的情境，對(duì)A有xA＝s＋R， 對(duì)B有xB＝s－R，通過(guò)兩式相加，可求得圓盤(pán)圓心到平臺(tái)右端N點(diǎn)的水平距離s。

試題評(píng)析：首先，試題以“藥品自動(dòng)傳送系統(tǒng)”這一生活情境為命題背景，引導(dǎo)學(xué)生感受科技應(yīng)用帶來(lái)的生活變化。

其次，該題體現(xiàn)了《高考評(píng)價(jià)體系》的基礎(chǔ)性、綜合性與應(yīng)用性。藥品自動(dòng)傳送系統(tǒng)涉及傳送帶、曲線下滑、碰撞、平拋等多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。這些過(guò)程均涉及高中物理的基礎(chǔ)知識(shí)，要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題，從而突顯了問(wèn)題的綜合性和挑戰(zhàn)性。此情境不僅是物理知識(shí)在醫(yī)療系統(tǒng)優(yōu)化中的實(shí)際應(yīng)用案例，也充分體現(xiàn)了物理知識(shí)的應(yīng)用性與實(shí)踐價(jià)值。

再次，該題考查了學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力。題目要求學(xué)生對(duì)復(fù)雜的情境進(jìn)行拆解分析，考查了模型建構(gòu)的方法。第（2）問(wèn)求解中，學(xué)生需要結(jié)合曲線下滑的特點(diǎn)，選擇動(dòng)能定理來(lái)求解阻力做的功，這考查了科學(xué)思維中的科學(xué)推理要素。學(xué)生在綜合動(dòng)量守恒和能量守恒，碰撞后的總動(dòng)能等于碰前動(dòng)能的34等已知條件，列方程組解出A的速度有兩解時(shí)，該如何取舍？這要求學(xué)生對(duì)兩個(gè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估與反思，以此檢驗(yàn)他們對(duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)估與反思的能力，體現(xiàn)科學(xué)論證的嚴(yán)謹(jǐn)要求。

最后，該題有效地引領(lǐng)高中物理教學(xué)回歸《課程標(biāo)準(zhǔn)》。

作為高考最后一道壓軸題，既沒(méi)有繁雜的解題過(guò)程，也不需要學(xué)生積累大量刷題得到的二級(jí)結(jié)論才能解決。高考試題應(yīng)該引領(lǐng)一線教學(xué)回歸基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能。^［6］該題旨在引導(dǎo)高中物理教師在教學(xué)中注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理模型的理解，關(guān)注力學(xué)途徑的選取與應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，以及對(duì)物理問(wèn)題結(jié)果的深入討論與準(zhǔn)確判斷，以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力。此題有望改變當(dāng)前大量訓(xùn)練、重復(fù)操作的練習(xí)或作業(yè)現(xiàn)狀，引導(dǎo)教學(xué)聚焦于育人目的，注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，并強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。^［7］

4 教學(xué)的啟示

2023年廣東高考物理動(dòng)量類試題，選擇的真實(shí)情境貼近生活實(shí)踐，較好地考查了學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等物理核心素養(yǎng)，引導(dǎo)高中物理一線教學(xué)遵循新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》，回歸學(xué)科育人功能。通過(guò)試題評(píng)析，筆者有以下幾點(diǎn)啟發(fā)。

第一，試題引領(lǐng)高中物理教學(xué)要結(jié)合新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》來(lái)開(kāi)展。高中基礎(chǔ)年級(jí)應(yīng)遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和學(xué)生發(fā)展水平，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)性與選擇性課程。對(duì)物理規(guī)律的教學(xué)，應(yīng)注重理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的安排。教師應(yīng)積極落實(shí)新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出的實(shí)踐活動(dòng)建議，分步驟、分階段地提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

第二，試題引領(lǐng)高三復(fù)習(xí)備考要研究清楚新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容要求。只有準(zhǔn)確把握新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容要求，才能使得復(fù)習(xí)課的內(nèi)容選取更加精準(zhǔn)，難度更加適宜。教師可以結(jié)合舊版《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的行為動(dòng)詞的說(shuō)明，來(lái)把握教學(xué)內(nèi)容的難度。例如舊版《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)“理解”這一行為動(dòng)詞的說(shuō)明為：闡述、解釋、估計(jì)、理解、計(jì)算、說(shuō)明、判斷、分析、區(qū)分。從2023年廣東高考物理試題可以看出，對(duì)動(dòng)量部分的內(nèi)容考查，均在行為動(dòng)詞說(shuō)明的范圍以內(nèi)。同理，對(duì)于《課程標(biāo)準(zhǔn)》中涉及的“了解”“認(rèn)識(shí)”“理解”“應(yīng)用”等層級(jí)要求，教師需要有一個(gè)清晰明確的理解，這樣高三備考才能更加精準(zhǔn)有效。

第三，研究基于真實(shí)情境試題的應(yīng)對(duì)方法。命題基于真實(shí)的情境，是近年高考題的鮮明特點(diǎn)。在處理情境問(wèn)題時(shí)，要注意引導(dǎo)學(xué)生掌握以下三個(gè)環(huán)節(jié)的處理方法：首先，信息提取。學(xué)生要學(xué)會(huì)從審題中得出信息，并將信息以草圖的形式展示出來(lái)，同時(shí)在草圖上標(biāo)出相應(yīng)的已知條件和所求目標(biāo)。其次，建模。通過(guò)對(duì)草圖的分析，學(xué)生需要將其與高中所學(xué)的物理模型進(jìn)行比對(duì)，找到情境中相對(duì)應(yīng)的物理模型（或模型組合）。最后，對(duì)找到的物理模型，學(xué)生需要結(jié)合實(shí)際的已知條件，進(jìn)行受力分析與過(guò)程分析，分析草圖情境中所涉及的物理規(guī)律，并應(yīng)用相應(yīng)的知識(shí)進(jìn)行解答。同時(shí)，教師在高三備考中，應(yīng)有意識(shí)地加強(qiáng)真實(shí)情境試題的選擇與訓(xùn)練，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與啟發(fā)，積累解決真實(shí)情境問(wèn)題的元認(rèn)知策略。

參考文獻(xiàn)

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