高考評價體系下高中物理試題情境分析

何倩梅

［摘 要］高考試題的情境能夠承載“四層”考查內(nèi)容和“四翼”考查要求，很好地考查學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。情境化試題已成為高考物理命題的“寵兒”。分析2022年、2023年高考物理試題發(fā)現(xiàn)，高考物理試題的情境主要有生產(chǎn)生活類情境、前沿科技類情境和物理學(xué)史類情境。去情境試題有眾多弊端，教師在命制試題時應(yīng)盡量避免設(shè)置去情境試題、偽情境試題，將試題有效情境化。

［關(guān)鍵詞］試題情境；高考試題；高中物理

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2024）05-0038-04

2019年教育部考試中心發(fā)布的《中國高考評價體系》明確了“一核四層四翼”，其中“一核”回答“為什么考”的問題，“四層”回答“考什么”的問題，“四翼”回答“怎么考”的問題。情境可以通過數(shù)據(jù)、圖表和文字等多種方式，圍繞特定主題，構(gòu)建出一個有效的框架，以便更好地設(shè)計問題，展示解決方案，并實現(xiàn)測評目標(biāo)。高考試題的情境能夠承載“四層”考查內(nèi)容和“四翼”考查要求，很好地考查學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。高中物理試題注重將物理知識融入情境，從而更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。試題情境化是將試題考查的知識點與生活中的人、物、事通過文字、數(shù)據(jù)、圖表等方式相結(jié)合。學(xué)生閱讀試題后，需要從試題的背景材料中挖掘出考查的知識點，建立相關(guān)模型，再通過邏輯分析、巧妙計算、歸納總結(jié)等解決相關(guān)問題。在這個過程中，可以提升學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維，達(dá)到立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)的目的。情境化試題已成為高考物理命題的“寵兒”。下面筆者以近兩年高考物理試題為例，對高中物理試題情境進(jìn)行分析。

一、高中物理試題情境分類

（一）生產(chǎn)生活類情境

高中物理是一門與生活聯(lián)系緊密的學(xué)科，它來源于生活，服務(wù)于生活，所以很多高考物理試題的情境從生活中取材，可以很好地反映對物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究素養(yǎng)的考查。

1.生活中的自然現(xiàn)象。日出、日落、彩虹、月食等是人們在生活中能夠看見的一些自然現(xiàn)象，以這些現(xiàn)象為試題的情境材料，不僅可以加深學(xué)生對大自然的了解，還可以讓學(xué)生感受到生活中物理無處不在。

［例1］（2022年6月浙江選考第3題）如圖1所示，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過程中，下列說法正確的是（ ）。

A.魚兒吞食花瓣時魚兒受力平衡

B.魚兒擺尾出水時浮力大于重力

C.魚兒擺尾擊水時受到水的作用力

D.研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作可把魚兒視為質(zhì)點

解答本題時，學(xué)生需要對魚兒吞食荷花花瓣的過程和魚兒擺尾擊水時的狀態(tài)進(jìn)行受力分析，以及需要儲備作用力與反作用力、平衡力和質(zhì)點三個物理知識點。本題考查了學(xué)生將魚、花、水面抽象成物理模型的能力。圖1為學(xué)生展示了平時極少看到的生活現(xiàn)象，使學(xué)生在感到驚訝的同時，感受到了自然的美，讓學(xué)生明白在生活中要善于發(fā)現(xiàn)美、抓住美、欣賞美，從而提高學(xué)生的審美能力。

2.生產(chǎn)生活中的工具、儀器。生活中的工具、儀器都是以物理原理為基礎(chǔ)做成并應(yīng)用的，這些工具、儀器包含的知識面非常廣，力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)均可涉及，是情境化試題非常好的背景材料。

［例2］（2022年高考遼寧卷第1題）如圖2所示，橋式起重機(jī)主要由可移動“橋架”“小車”和固定“軌道”三部分組成。在某次作業(yè)中橋架沿軌道單向移動了8 m，小車在橋架上單向移動了6 m。該次作業(yè)中小車相對地面的位移大小為（ ）。

A. 6 m B. 8 m C.10 m D.14 m

解答本題時，需要學(xué)生將生活中的橋式起重機(jī)運輸貨物的過程抽象成物理模型，同時需要儲備“運動的合成與分解”這一模塊的物理知識。本試題將模型與知識相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯分析，不僅考查了學(xué)生的知識、能力，還讓他們知道了物理的根基在于生活。

3.生活中的體育運動。動力學(xué)，專門講運動與力學(xué)相結(jié)合的物理知識。生活中的體育運動成為高考物理試題情境材料的主要來源之一，其中奧運會就成了高考命題者的“寵兒”。球類運動、田徑運動，特別是冰雪運動中的跳臺滑雪、短道速滑、冰壺運動等多次出現(xiàn)在高考物理試題中。以這些情境命制物理試題，不僅能考查學(xué)生所學(xué)的物理知識，還能讓學(xué)生感受到體育運動中的拼搏精神，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心與自豪感。

4.生活中的勞動。現(xiàn)代教育要求將五育理念融入平時的教學(xué)中，要求學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展。以往所忽視的勞育被越來越多的學(xué)校所重視，學(xué)校紛紛為學(xué)生創(chuàng)造勞育的條件，例如給學(xué)生一塊地，讓學(xué)生種植農(nóng)作物。勞動，這么新穎的而又貼近生活的情境材料成為高考物理試題情境的選材熱點。

［例3］（2023年高考湖南卷第2題）如圖3（a），我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運動軌跡如圖3（b）所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點均為[O]，且軌跡交于[P]點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為[v1]和[v2]，其中[v1]方向水平，[v2]方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運動，下列說法正確的是（ ）。

A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度

B. 谷粒2在最高點的速度小于[v1]

C. 兩谷粒從[O]到[P]的運動時間相等

D. 兩谷粒從[O]到[P]的平均速度相等

此題將生活中的勞動過程抽象成平拋運動物理模型，考查平拋運動這一知識點。對于生活在城市的學(xué)生來說此題有些抽象，因為他們并不知道播種是怎樣的一種勞動。當(dāng)學(xué)生從圖3（a）中看到一位滿頭白發(fā)，挽著褲腿的農(nóng)民伯伯踩在稻田里彎腰播種時，相信他們會有所觸動。這樣的情境化試題，一方面可以讓學(xué)生明白生活中處處有物理，另一方面可以讓學(xué)生明白勞動者的艱辛，知道糧食來之不易，從而學(xué)會珍惜別人的勞動成果，形成吃苦耐勞的精神。

（二）前沿科技類情境

當(dāng)今中國，科技發(fā)展非常迅速，在航空航天、人工智能、量子傳輸、核電技術(shù)、高鐵、浮空艇等領(lǐng)域取得了重大成就，很多技術(shù)躋身世界前列，甚至打破世界紀(jì)錄。如果把這類材料作為高考試題情境，那么可以讓學(xué)生了解我國前沿科技成就，為祖國的強(qiáng)大而感到驕傲，培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心與自豪感，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價值取向。

［例4］（2022年6月浙江選考第8題）如圖4所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實驗，在失重環(huán)境下，往大水球中央注入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（ ）。

A.氣泡表面有折射沒有全反射

B. 光射入氣泡衍射形成“亮斑”

C. 氣泡表面有折射和全反射

D. 光射入氣泡干涉形成“亮斑”

此題考查的是光的全反射知識，背景材料取自王亞平天宮課堂中的實驗。學(xué)生對這個實驗情境非常熟悉，容易將光的反射、折射規(guī)律融入其中，建立物理模型，解決問題?？吹竭@道題，無數(shù)考生的記憶將被拉到2021年12月9日這一天，那是一個難忘的、令人振奮的日子。天宮課堂拉近了太空與考生的距離，在考生的心中種下了“太空夢”的種子。

（三）物理學(xué)史類情境

物理學(xué)的發(fā)展可以追溯到幾個世紀(jì)以前，當(dāng)時的物理學(xué)家不斷地尋找規(guī)律和進(jìn)行實驗研究，他們不斷地提出新的觀點和研究方法，從而揭示出宇宙的奧秘，并最終成功地解決了許多實際問題和挑戰(zhàn)。把物理學(xué)史作為情境融入物理試題中，不僅能夠讓學(xué)生了解物理學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)的精神，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

二、試題命制啟示

（一）避免闖入試題命制的誤區(qū)

物理試題的作用是在鞏固學(xué)生所學(xué)物理知識的同時，讓學(xué)生學(xué)會運用所學(xué)的物理知識解決實際生活中的問題，從而提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，為國家選拔出優(yōu)秀的人才。在命題試題的過程中，部分教師闖入了試題命制的誤區(qū)，認(rèn)為既能考查學(xué)生所學(xué)知識又言簡意賅的試題才是好的試題。部分教師認(rèn)為物理試題應(yīng)該情境化，但不注重情境的真實性，只是簡單設(shè)計情境，甚至為了計算方便而隨意編造數(shù)據(jù)。雖然學(xué)生做此類題目容易找到自信，但不利于其能力的培養(yǎng)。教師在命制試題時應(yīng)盡量避免去情境試題、偽情境試題，將物理試題有效情境化，讓物理概念、規(guī)律等與真實情境相結(jié)合，從而提高學(xué)生理解能力、推理能力、分析能力等綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

（二）讓簡化模型有效情境化

為了讓復(fù)雜難懂的物理知識更容易被學(xué)生理解，部分教師將一些實際生活中的物理問題進(jìn)行深度加工，并簡化為物理模型，忽略研究對象的尺寸、大小、形狀、動作，從而衍生出“萬能”的物塊、滑塊、小球等物理模型［1］。這些模型直接出現(xiàn)在試題中，而簡化、建模的過程并沒有讓學(xué)生參與，久而久之，學(xué)生雖然會對模型感到熟悉，但也會存在很多問題。其一，會影響學(xué)生提取關(guān)鍵信息、建模的能力。其二，學(xué)生掌握的物理知識太理論化，脫離生活實際，影響學(xué)生解決問題。其三，學(xué)生習(xí)慣了這類試題，對物理的學(xué)習(xí)缺乏新鮮感，影響學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。因此，教師在命制試題時要做一些資料收集，再賦予簡化模型真實可靠的情境，讓學(xué)生在解題過程中能夠鍛煉科學(xué)思維，提高科學(xué)探究能力。

下面舉例說明如何將一道去情境試題有效情境化。

去情境試題：如圖5所示，在光滑水平面上有兩個質(zhì)量均為6 kg的物塊，甲以7 m/s的速度在前面滑行，乙以8 m/s的速度從后面追上甲并與之發(fā)生碰撞，碰后乙的速度變?yōu)? m/s，方向向前，速度方向在同一直線上，則甲獲得的速度為多少？此碰撞過程是否可以看成彈性碰撞？

這是一個學(xué)生很熟悉的物塊碰撞問題，主要考查學(xué)生對動量守恒相關(guān)知識的掌握程度。本題呈現(xiàn)的是典型的“萬能”物塊模型，沒有任何背景材料，是一道去情境試題。我們可以給它加上一些背景材料，創(chuàng)設(shè)物理情境。

改良版試題：在一次短道速滑接力賽中，甲和乙兩名參賽者質(zhì)量均為65 kg。甲參賽者以7 m/s的速度在前面滑行，乙參賽者以8 m/s的速度追趕。乙參賽者追上甲時用力將甲推出，這被認(rèn)為是一次完整的接力。如果乙推甲后以5 m/s的速度繼續(xù)向前做直線運動，那么甲獲得的速度是多少？此接力過程是否可以看作彈性碰撞？

改良版試題給去情境試題加上了部分背景材料，將其變成一道情境試題。但背景材料不夠充分，數(shù)據(jù)較隨意，缺乏情境的真實性，是一道偽情境試題，我們可以繼續(xù)改良。

最終版試題：2022年北京冬奧會短道速滑男女2000米混合接力賽中，國家隊運動員范可新、曲春雨、任子威以及武大靖出戰(zhàn)，他們默契配合，奮力拼搏，在賽場上展現(xiàn)了非凡的技術(shù)水平，最終以2分37秒348的優(yōu)異成績，獲得本屆冬奧會的首枚金牌。曲春雨在與任子威交接棒的時候，順利幫助任子威實現(xiàn)反超成為第一位。如圖6所示，假設(shè)交接棒時任子威以7 m/s的速度在前面滑行，曲春雨以8 m/s的速度從后面追上，并用雙臂奮力將任子威向前推出，推后曲春雨以5 m/s的速度繼續(xù)向前運動，速度方向在同一直線上。曲春雨的質(zhì)量約55 kg，任子威的質(zhì)量約75 kg，不計冰面與運動員間的阻力及空氣阻力，則任子威被推出瞬間的速度為多少？利用所學(xué)物理知識計算說明題目中假設(shè)的數(shù)據(jù)是否符合實際情況。

該試題的背景材料取自生活中的真實事件，命制試題前須查閱大量資料，盡量保證人物、數(shù)據(jù)、圖片的真實性，對于查不到的信息，切不可妄下結(jié)論，可先假設(shè)，然后讓學(xué)生計算說明是否真實有效。學(xué)生需要從背景材料中提取有用信息，簡化成物理模型，并利用所學(xué)知識進(jìn)行相關(guān)邏輯推理、綜合分析，最終解決問題。這個過程可以讓學(xué)生的科學(xué)思維能力得到充分鍛煉。這樣的試題才是有效的情境化試題。

（三）將“五育”理念融入物理情境化試題

教育，簡單的兩個字，卻蘊含著深刻的意義：教書育人。教師不能僅做一個教書匠，而是要在傳授知識的同時做好育人工作。當(dāng)今社會豐富多彩，各行各業(yè)迅速發(fā)展，社會急需綜合型人才。為滿足社會發(fā)展的需要， “五育”理念應(yīng)運而生。“五育”具體指從德育、智育、體育、美育、勞育五個方面去做好育人工作，培養(yǎng)全面發(fā)展的人才。教師在物理試題命制過程中，可以在保證試題有效情境化的同時，嘗試在試題中滲透“五育”理念，可以一題滲透“一育”（例如在運動學(xué)的試題中滲透“體育”，在光學(xué)的試題中滲透“美育”），也可以一題滲透“多育”。將“五育”理念融入物理情境化試題中，可在幫助學(xué)生鞏固物理知識、提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的同時達(dá)到育人的目的，真正做到育人無聲，取得“[1+1>2]”的育人效果。

《中國高考評價體系》給我們指明了試題命制的方向，在命制物理試題時我們要圍繞“一核四層四翼”，在保證試題情境真實有效的同時滲透“五育”理念，讓學(xué)生能夠利用物理知識解決生活中的實際問題，提升學(xué)生的問題解決能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)，讓學(xué)生形成正確的人生觀和價值觀，從而實現(xiàn)全面育人的目標(biāo)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 陸永華.基于物理核心素養(yǎng)的試題情境研究［J］.物理通報，2021（1）：125-129.

（責(zé)任編輯 黃春香）