蔣 敏，鄧 磊，張小華

1.西南大學(xué)附屬中學(xué)校，重慶 400700

2.西南大學(xué)科學(xué)教育研究中心，重慶 400715

在物理試卷中，生活實踐類情境試題可以有效考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，反映出學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的水平。鑒于此，以2022年廣東省高考物理試卷為例，對其中的生活實踐類情境試題進(jìn)行了初步的探析，以期為下一步的物理教學(xué)提供參考。

1 《中國高考評價體系》與課程標(biāo)準(zhǔn)對生活實踐問題的要求與建議

物理試題情境是實現(xiàn)“四層”考查內(nèi)容和“四翼”考查要求的載體，對培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)具有關(guān)鍵作用。選取貼近學(xué)生、貼近生活、貼近時代的真實問題情境進(jìn)行考查，既能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又能夠較好地考查學(xué)生從復(fù)雜的情境中抓住主要因素，抽象出物理模型并解決問題的能力和素養(yǎng)［1］。普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)也對試題的情境提出了建議：試題的情境要具有一定的問題性、真實性、探究性或開放性，通過學(xué)生在應(yīng)對復(fù)雜現(xiàn)實情境，參與相應(yīng)探究學(xué)習(xí)活動中的外在表現(xiàn)來考查物理學(xué)科核心素養(yǎng)［2］。所以，為科學(xué)地考查、評價學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，在試題的命制中應(yīng)創(chuàng)設(shè)真實生活實踐類情境作為試題的載體。

2 對2022 年廣東省高考物理試卷中生活實踐類情境試題的分析

2.1 生活實踐類情境試題的總體情況

按照《基于高考評價體系的物理科考試內(nèi)容改革實施路徑》大致可以將生活實踐問題分為三類情境：一是自然界中的物理現(xiàn)象，比如水面的倒影、海市蜃樓、星辰運行等；二是與人們生產(chǎn)生活實際聯(lián)系的問題，比如工廠里的機(jī)械、家里的電器、各類體育運動等；三是與科技前沿有關(guān)的問題，比如我國的載人航天、世界最大單口徑的射電望遠(yuǎn)鏡、深海探測設(shè)備等。先判斷2022 年廣東省高考物理試卷中的題目是否屬于生活實踐類情境試題，再分析題目屬于三類情境中的哪一類（表1）。

表1 2022 年廣東省高考物理試卷中生活實踐類情境試題的總體情況

為了分析試卷中生活實踐類情境的總體情況，將生活實踐類情境的題目數(shù)除以全卷總的題目數(shù)，得到其題目比重。由于每個題的分值不同，題目個數(shù)不能完全反映其占比情況，再將生活實踐類情境的題目分?jǐn)?shù)求和，并用此分?jǐn)?shù)除以全卷總分112 分（包含3－3 與3－4 選考題，所以總分超過100 分），得到其分值比重（圖1）。

圖1 生活實踐類情境試題的比重

生活實踐類情境題目數(shù)占題目總數(shù)的72%，分值占總分的68%，比例都非常大，體現(xiàn)出高考命題對生活實踐類情境的重視。

2.2 生活實踐類情境試題的分類分析

為進(jìn)一步分析試卷中生活實踐類情境的具體內(nèi)容，我們將試卷中的三類情境試題所對應(yīng)的題目數(shù)和分值分別相加，得出試卷中三類問題的情況（表2）。

表2 2022 年廣東省高考物理試卷生活實踐類情境試題的分類情況

試卷沒有出現(xiàn)以自然界中物理現(xiàn)象為情境的題目；以科技前沿為情境的題目也相對較少，只有3 題，共19 分；最多的是以生產(chǎn)生活實際為情境的題目，有10 題，共57 分。

2.3 生活實踐類情境試題的一些實例

下面選取部分有代表性的生活實踐類情境試題進(jìn)行分析。

例題1（2022 年廣東卷第2 題）“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一，且火星的冬季時長約為地球的1.88 倍。火星和地球繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運動。下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說法正確的是（ ）

A.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大

B.火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大

C.火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小

D.火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小

分析以“祝融號”火星車為情境的試題，不僅有效考查了學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，而且可以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。本題是聯(lián)系科技前沿的問題，主要考查“物理觀念”中的運動與相互作用觀念和“科學(xué)思維”中的模型建構(gòu)、科學(xué)推理。學(xué)生要建構(gòu)出行星繞太陽做勻速圓周運動的模型，利用萬有引力定律、牛頓第二定律、勻速圓周運動規(guī)律解決問題。

例題2（2022 年廣東卷第3 題）圖2 是滑雪道示意圖。可視為質(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下，經(jīng)過水平NP 段后飛入空中，在Q 點落地。不計運動員經(jīng)過N 點的機(jī)械能損失，不計摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過程運動員速度大小v 或加速度大小a 隨時間t 變化的圖像是（ ）

圖2 滑雪道示意圖

分析以滑雪運動真實情境為載體，是典型的聯(lián)系生活實際的物理問題。主要考查“物理觀念”中的運動與相互作用觀念和“科學(xué)思維”中的模型建構(gòu)、科學(xué)推理。學(xué)生要從題干與示意圖中獲取信息，建構(gòu)出勻變速直線運動、平拋運動等模型，利用牛頓第二定律、勻變速直線運動、運動的合成與分解等規(guī)律解決實際問題。

3 教學(xué)啟示

2022 年廣東高考物理試卷對生活實踐類情境試題很重視，無論是從題目數(shù)量上還是分值上都達(dá)到了70%左右。在生活實踐問題的三種類型中，與生產(chǎn)生活聯(lián)系的情境題目占絕大部分。在具體的試題情境中：有前沿科技探測火星；有與體育活動有關(guān)的滑雪；有與日?；顒泳o密聯(lián)系的玩具槍、無人駕駛車、空調(diào)；有與科研有關(guān)的磁控管。學(xué)生需要建構(gòu)物理模型，運用科學(xué)推理解決實際問題。

在實際的教學(xué)中，為增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)試能力，部分教師往往讓學(xué)生在記住一些基本解題套路的基礎(chǔ)上大量刷題。這樣會導(dǎo)致學(xué)生在遇到生活實踐類情境試題時無所適從，既無法在真實的情境中提煉出物理問題，也無法抓住主要因素形成物理模型，更無法在具體的物理過程中選擇恰當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律解決問題?；谏鲜鲈?，我們的教學(xué)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3.1 物理概念、物理規(guī)律的教學(xué)需要聯(lián)系生活實踐問題

物理概念的建立、物理規(guī)律的形成應(yīng)該充分聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗，創(chuàng)設(shè)真實的學(xué)習(xí)情境。學(xué)生在接觸物理概念前，就已經(jīng)通過自身的活動，對許多事物有了感性的認(rèn)識，在教學(xué)中應(yīng)通過對學(xué)生熟悉的實際問題進(jìn)行觀察、比較、分析，突出主要因素，從中抽象出共同屬性，進(jìn)而得出相應(yīng)的物理概念。比如,在質(zhì)點概念的教學(xué)中，可以創(chuàng)設(shè)被擊出乒乓球的運動、賽道上賽車車輪的旋轉(zhuǎn)、跳遠(yuǎn)運動員的騰空等實際情境，分析出物體能否視為質(zhì)點與物體的大小和形狀及所研究的問題有關(guān)，只有當(dāng)物體的大小和形狀對所研究的問題可以忽略時,物體才可以簡化為質(zhì)點。比如，2022 年湖南卷第14 題，籃球在空中的運動情況非常復(fù)雜，但由于籃球每部分的運動情況相同，其大小和形狀對研究的問題影響很小，所以可以將該情境中的籃球抽象為質(zhì)點。

同樣，物理規(guī)律的教學(xué)也需要聯(lián)系實際，也可以先創(chuàng)設(shè)反映物理過程的真實情境，再引導(dǎo)學(xué)生在情境的分析中提出物理問題，抽象出物理過程，再形成物理規(guī)律。比如，2023 年遼寧卷第13題，就需要從短道速滑運動員的實際運動中提煉出勻變速直線運動與勻速圓周運動，再運用相應(yīng)的運動學(xué)規(guī)律解決問題。

3.2 物理規(guī)律的應(yīng)用需聯(lián)系生活實踐問題

物理規(guī)律的應(yīng)用是指應(yīng)用物理規(guī)律解決具體的物理問題。在物理教學(xué)中，應(yīng)讓學(xué)生獲得在實際情境中解決物理問題的大量經(jīng)驗，形成把情境與知識相關(guān)聯(lián)的意識和能力［2］。

在習(xí)題課的例題選取上，我們應(yīng)該盡量選擇生活實踐類情境試題引導(dǎo)學(xué)生思考。在相應(yīng)例題的分析中，將分析具體實際情境的過程轉(zhuǎn)化為建構(gòu)模型、科學(xué)推理的過程，而不僅僅是記憶方法套公式。在學(xué)生的作業(yè)布置上，同樣要適量選用各種聯(lián)系生活實踐問題的題目。這樣，通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生的獨立思考，讓學(xué)生獲得大量理論聯(lián)系實際的經(jīng)驗。比如，在天體運動的教學(xué)中，可以命制2021 年神舟十三號載人飛船的發(fā)射與變軌以及繞地球做圓周運動的題目；在氣體實驗定律的教學(xué)中，可以命制與負(fù)壓隔離艙有關(guān)的題目；在核反應(yīng)的教學(xué)中，可以命制與我國大型科學(xué)裝置“人造太陽”有關(guān)的題目等。

3.3 組織與生活實踐問題有關(guān)的活動

通過語言、圖片、視頻等給學(xué)生展示生活實踐類情境，往往不如學(xué)生親身經(jīng)歷的效果好。我們可以適當(dāng)組織學(xué)生參加課外實踐活動，在實踐活動中發(fā)現(xiàn)物理問題，運用物理規(guī)律去解釋、解決問題。比如，在水火箭比賽中研究反沖問題，研究水火箭噴水時氣體的壓強(qiáng)、溫度、體積的變化，研究初速度與射程、射高、運動時間的關(guān)系；帶領(lǐng)學(xué)生在操場上搖繩發(fā)電，研究電磁感應(yīng)；通過參觀建筑工地可以分析大量的靜力學(xué)問題等。

3.4 建立生活實踐問題資源庫

在物理教學(xué)中，生活實踐類情境內(nèi)容多樣。比如，在2022 年各地高考的物理試卷中就有與體育運動有關(guān)的跳臺滑雪、網(wǎng)球練習(xí)和拍籃球；與醫(yī)療有關(guān)的碘125 衰變；與軍事有關(guān)的艦載機(jī)電磁彈射；與工程有關(guān)的橋式起重機(jī)；與日常生活有關(guān)的曬衣架和旋轉(zhuǎn)灑水龍頭；與交通運輸有關(guān)的高速列車；與中國古代智慧有關(guān)的石磨；與空間探索有關(guān)的“冷發(fā)射”技術(shù)、“羲和號”太陽探測衛(wèi)星和神舟十三號飛船；與科研有關(guān)的光點式檢流計和離子速度分析器；與自然現(xiàn)象有關(guān)的火星沖日和蜘蛛懸掛等。

物理教師應(yīng)該群策群力，分門別類地收集、整理生活實踐問題的教學(xué)資源，以視頻、圖片、文字、表格等形式保存下來。比如，可以有專門的老師整理物理學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，關(guān)注相關(guān)的新聞、書籍、互聯(lián)網(wǎng)資源等，再進(jìn)行歸類整理（分為激光在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用、放射性藥物在治療與診斷中的應(yīng)用、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)等），提煉出教學(xué)可用的資源，并進(jìn)行相關(guān)習(xí)題的命制。當(dāng)有一定積累以后，再以網(wǎng)盤等形式建立相應(yīng)的資源庫。教師在教學(xué)過程中可以選用資源庫中生活實踐問題的教學(xué)資源進(jìn)行日常教學(xué)，并隨時對資源進(jìn)行補充完善。