胡生青

（江陰市教師發(fā)展中心，江蘇 無錫 214401）

1 引言

教育部考試中心發(fā)布的《中國高考評(píng)價(jià)體系》規(guī)定了高考的考查載體——情境，以此承載“四層”考查內(nèi)容，實(shí)現(xiàn) “四翼”考查要求.命制試題時(shí)要根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)，選擇不同的情境，發(fā)揮不同水平必備知識(shí)、關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)的功能，共同實(shí)現(xiàn)核心價(jià)值的引領(lǐng)作用.命題應(yīng)堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的原則，使用貼近時(shí)代、社會(huì)、生活的素材，選取日常生活、工業(yè)生產(chǎn)等實(shí)際問題，考査學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、能力和素養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力，讓學(xué)生體驗(yàn)物理知識(shí)蘊(yùn)含的應(yīng)用價(jià)值，評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的差異主要表現(xiàn)在不同復(fù)雜程度的情境中運(yùn)用重要概念和方法解決問題的程度.以上說明，圍繞核心素養(yǎng)考查的高考命題突出特點(diǎn)體現(xiàn)在試題的情境化設(shè)計(jì).因此，當(dāng)前高考物理復(fù)習(xí)的研究應(yīng)該對(duì)試題情境化設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，明確高中物理情境化試題設(shè)計(jì)的路徑.基于以上認(rèn)識(shí)，本文擬對(duì)2020年部分高考物理情境化試題進(jìn)行分析，總結(jié)情境化試題設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，提出基于高考評(píng)價(jià)體系的高中物理試題情境化策略.

2 基于高考評(píng)價(jià)體系的高中物理試題情境化策略

情境認(rèn)知理論認(rèn)為：知識(shí)不是一件事情或一組表征，也不是事實(shí)和規(guī)則的集合，知識(shí)是一種動(dòng)態(tài)的建構(gòu)與組織，是個(gè)體與環(huán)境交互作用過程中建構(gòu)的一種交互狀態(tài)，是一種以情境為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者構(gòu)建的知識(shí)體系.基于高考評(píng)價(jià)體系的高中物理試題情境，既要在“四翼”中發(fā)揮承接作用，又要在“四層”中發(fā)揮載體作用.因此，基于高考評(píng)價(jià)體系的高中物理試題情境化就是將物理知識(shí)和情境發(fā)生關(guān)聯(lián)，結(jié)合具體情境、考查要求（四翼）和考查內(nèi)容（四層），設(shè)計(jì)一系列問題，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)與情境相互關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換的自覺意識(shí)，在解決問題過程中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)、落實(shí)立德樹人根本任務(wù).

基于高考評(píng)價(jià)體系的高中物理試題情境化需要厘清“知識(shí)—問題—情境”3者關(guān)系，根據(jù)3者關(guān)聯(lián)程度，可分為“組合式”、“結(jié)合式”、“融合式”3種類型.因此，基于高考評(píng)價(jià)體系的高中物理試題情境化策略：創(chuàng)設(shè)“組合式”試題情境，創(chuàng)設(shè)“結(jié)合式”試題情境，創(chuàng)設(shè)“融合式”試題情境.

2.1 創(chuàng)設(shè)“組合式”試題情境

“組合式”試題情境與題設(shè)（考查內(nèi)容與要求）是作為獨(dú)立的“個(gè)體”組合而成，相互之間幾乎沒有關(guān)聯(lián)性，試題表面上設(shè)問源于情境，但學(xué)生在作答時(shí)即使不閱讀情境材料，也可直接根據(jù)題設(shè)及所學(xué)內(nèi)容作答.高考評(píng)價(jià)體系按情境的復(fù)雜程度把試題情境分為簡單情境、復(fù)雜情境，“組合式”試題情境大多為簡單情境，主要承載“四層”必備知識(shí)的考查內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)“四翼”基礎(chǔ)性的考查要求；“組合式”試題情境的獨(dú)立性，可以更多、更好地承接“一核”（立德樹人）的考查目的，其他類型的試題情境無法實(shí)現(xiàn)的“立德樹人”目標(biāo)，都可以通過“組合式”試題情境實(shí)現(xiàn).

例1.（2020年江蘇卷第5題）中歐班列在歐亞大陸開辟了“生命之路”，為國際抗疫貢獻(xiàn)了中國力量.某運(yùn)送防疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時(shí)，第2節(jié)對(duì)第3節(jié)車廂的牽引力為F.若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力

解析：本題以中國支援國際抗疫和中歐班列為素材（情境），要求學(xué)生運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（考查內(nèi)容和要求），情境材料與題設(shè)信息作為“獨(dú)立個(gè)體”組合在一起，即使把第一句話（情境）刪除，學(xué)生也可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解答，但是本題立意的重心在于育人功能.新冠肺炎疫情在全球多點(diǎn)暴發(fā)并持續(xù)蔓延以來，歐洲各國為防控疫情均采取不同程度的隔離限制舉措，海運(yùn)和空運(yùn)都受到了很大地限制.此時(shí)中歐班列成為向歐洲國家運(yùn)輸防疫物資和生活物資的生命線，有力地支援了歐洲及沿線國家抗疫；增強(qiáng)道路自信，根植愛國情感，彰顯了高考的育人功能.

例2.［2020年江蘇卷第13B（3）題］國際宇航聯(lián)合會(huì)將2020年度“世界航天獎(jiǎng)”授予我國“嫦娥四號(hào)”任務(wù)團(tuán)隊(duì)，“嫦娥 四號(hào)”任務(wù)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一.在探月任務(wù)中，“玉兔二號(hào)”月球車朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁波，該電磁波分別在月壤層的上、下表面被反射回來，反射波回到“玉兔二號(hào)”的時(shí)間差為t，已知電磁波在月壤層中傳播的波長為λ，求該月壤層的厚度d.

解析：本題以我國嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面軟著陸為素材（情境），要求學(xué)生分析“玉兔二號(hào)”月球車測(cè)量月壤層厚度的方法（考查內(nèi)容與要求）.“嫦娥四號(hào)”任務(wù)與考查內(nèi)容和要求幾乎沒有關(guān)聯(lián)度，從信息處理角度分析，學(xué)生只要識(shí)別情境信息，在解決問題時(shí)，學(xué)生即使不閱讀情境信息，也可以作出解答；從命題意圖角度分析，情境的主要功能在于“立德樹人”即提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心和自豪感，增強(qiáng)中國特色社會(huì)主義道路自信，立志肩負(fù)起實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢(mèng)的時(shí)代重任.

2.2 創(chuàng)設(shè)“結(jié)合式”試題情境

“結(jié)合式”試題情境與題設(shè)之間存在較為緊密的關(guān)聯(lián)性，學(xué)生在答題過程中需要從情境材料中提取有效信息，運(yùn)用物理知識(shí)解決相關(guān)問題；“結(jié)合型”試題考查的是學(xué)生對(duì)情境的理解，是一種對(duì)情境簡單的認(rèn)知過程，主要承載“四層”必備知識(shí)、關(guān)鍵能力的考查內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)“四翼”綜合性、應(yīng)用性的考查要求；“結(jié)合式”試題情境通常與日常生活以及生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān)，考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產(chǎn)實(shí)踐中的問題的能力.

例3.（2020年全國Ⅰ卷第14題）行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并瞬間充滿氣體.若碰撞后汽車的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是

（A）增加了司機(jī)單位面積的受力大小.

（B）減少了碰撞前后司機(jī)動(dòng)量的變化量.

（C）將司機(jī)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動(dòng)能.

（D）延長了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積.

解析：本題以汽車中的安全氣囊在劇烈碰撞中的作用為素材（情境），要求學(xué)生運(yùn)用壓強(qiáng)、慣性、動(dòng)量定理等概念和規(guī)律解釋“安全氣囊在劇烈碰撞中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)司機(jī)的保護(hù)作用（考查內(nèi)容和要求）.本題情境與題設(shè)較為緊密關(guān)聯(lián)，屬于“四翼”中綜合性、應(yīng)用性的復(fù)雜情境，從信息處理及“四層”考查內(nèi)容分析，學(xué)生需要從情境中提取關(guān)鍵信息（安全氣囊），并通過分析安全氣囊在劇烈碰撞發(fā)生過程中發(fā)生的變化（瞬間充氣—擠壓形變等），建立動(dòng)量定理模型等（關(guān)鍵能力），運(yùn)用壓強(qiáng)、動(dòng)量定理等概念和規(guī)律（必備知識(shí)），最終作出解釋“利用氣囊的延長作用時(shí)間來吸收人體因慣性而產(chǎn)生的動(dòng)能，達(dá)到減少傷害程度”；從“一核”角度分析，本題情境引導(dǎo)高中物理教學(xué)注重“從生活走向物理，從物理走向生活”的理念，“從生活走向物理”使學(xué)生感覺物理就在身邊，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)，“從物理走向生活”使學(xué)生體驗(yàn)物理知識(shí)的價(jià)值，在明白汽車劇烈碰撞的危害產(chǎn)生原因后，學(xué)生自己會(huì)增強(qiáng)交通安全、安全駕駛等意識(shí)和責(zé)任，較好地落實(shí)“立德樹人”的目標(biāo).

2.3 創(chuàng)設(shè)“融合式”試題情境

“融合式”試題情境與題設(shè)之間高度關(guān)聯(lián)且融為一體，源于真實(shí)的研究過程或?qū)嶋H的探索過程，涵蓋學(xué)習(xí)探索與科學(xué)探究過程中所涉及的問題，學(xué)生需要具備一定的探究思維能力，綜合運(yùn)用認(rèn)知結(jié)果和自身的經(jīng)驗(yàn)解決真實(shí)情境中的問題，充分考查學(xué)生信息加工、科學(xué)思維、科學(xué)探究等高階認(rèn)知能力.“融合式”試題情境大多為復(fù)雜情境，主要承載“四層”關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價(jià)值的考查內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)“四翼”綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性的考查要求，承接“一核”立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)的綜合考查目的.從2020年全國各地高考卷來看，雖然當(dāng)前“融合型試題情境”所占比例較低，但是情境融合型試題可以更精準(zhǔn)地考查學(xué)生的核心素養(yǎng)，更好地服務(wù)選才.

例4.（2020年新高考山東卷第15題）中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外 的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進(jìn)而治療某些疾病.常見拔罐有兩種，如圖所示，左側(cè)為火罐，下端開口；右側(cè)為抽氣拔罐，下端開口，上端留有抽氣閥門.使用火罐時(shí)，先加熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓，使火罐緊緊吸附在皮膚上.抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上，再通過抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強(qiáng).某次使用火罐時(shí)，罐內(nèi)氣體初始?jí)簭?qiáng)與外部大氣壓相同，溫度為450 K，最終降到300 K，因皮膚凸起，內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的.若換用抽氣拔罐，抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的，罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同.罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體，忽略抽氣過程中氣體溫度的變化.求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值.

解析：本題以我國傳統(tǒng)文化的“中醫(yī)拔罐”為素材（情境），要求學(xué)生運(yùn)用氣體實(shí)驗(yàn)定律等概念和規(guī)律解決真實(shí)情境中的問題（考查內(nèi)容和要求）.本題情境與題設(shè)高度關(guān)聯(lián)且融為一體，學(xué)生需要獲取信息（中醫(yī)拔罐），進(jìn)行信息處理（火罐和抽氣罐的結(jié)構(gòu)及工作原理的區(qū)別），運(yùn)用科學(xué)思維（對(duì)火罐和抽氣罐內(nèi)氣體狀態(tài)變化的對(duì)比研究），抓住主要因素，忽略次要因素，抽象概括出理想氣體模型，調(diào)動(dòng)必備知識(shí)（氣體實(shí)驗(yàn)定律等）和關(guān)鍵能力（信息處理能力等），解決真實(shí)情境中的問題，使學(xué)生隱性的物理學(xué)科核心素養(yǎng)得以顯性呈現(xiàn)，使核心素養(yǎng)的量化考核成為可能.作為中國傳統(tǒng)文化的中醫(yī)，在新冠抗疫等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，學(xué)生在解題過程中領(lǐng)略了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含的魅力，感受中華文化的博大精深、淵遠(yuǎn)流長，增強(qiáng)了民族自豪感，增強(qiáng)了文化自信.

3 教學(xué)啟示

從2020年全國各地物理高考卷來看，試題情境依然成為核心根基，每一份高考卷都由3種類型的情境組成，即“組合式”試題情境、“結(jié)合式”試題情境、“融合式”試題情境.高考評(píng)價(jià)體系引入試題情境以后，在核心價(jià)值的引領(lǐng)作用和學(xué)科素養(yǎng)的導(dǎo)向作用之下，實(shí)現(xiàn)了考査內(nèi)容（四層）、考査要求（四翼）和考査載體（情境）的“三位一體”考査.在高三物理復(fù)習(xí)教學(xué)中，在試題情境化的設(shè)計(jì)過程中，既需要將考查內(nèi)容（四層）、考查要求（四翼）和情境實(shí)現(xiàn)有機(jī)的關(guān)聯(lián)、融合，又需要兼顧學(xué)生認(rèn)知實(shí)際和情境對(duì)試題難度的影響，達(dá)到統(tǒng)籌考慮試題的分類分層問題；既要在符合學(xué)生認(rèn)知水平的情況下，對(duì)情境素材充分挖掘應(yīng)用，挑選的情境素材應(yīng)當(dāng)與學(xué)生學(xué)習(xí)過的材料有類似性但不相同，考查必備知識(shí)，錘煉關(guān)鍵能力，又要對(duì)情境材料進(jìn)行多元化呈現(xiàn)，具有一定的復(fù)雜程度，發(fā)展學(xué)生的高階認(rèn)知能力，培育和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)；既要立足于新課標(biāo)、新教材和新高考，又要緊跟時(shí)代步伐，密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)踐，追蹤最新科技成果.