新高考背景下物理情境化習題的教學研究

張雅晶

甘肅省永昌縣第一高級中學，甘肅 金昌 737200

近年來不斷出臺的《中國高考評價體系》和新課程的教學理念，其目的主要服務于“立德樹人、服務選才、引導教學”的素質教育目標。基于新課程理念的高考試題旨在考查學生的綜合素質和能力。本文對近年來新高考物理情境化試題進行分析，總結試題命制特點，給教師的教學提供參考。

1 新課程背景下高中物理情境化習題研究的必要性

自我國全面建立新的高考制度以來，高中新課程教學理念也不斷革新，高考作為選拔人才的主要途徑，高考題目較以往呈現出創新性、綜合性、開放性、應用性和探究性的時代特點。物理學科作為自然科學范疇的重要部分，主要以培養學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任為目的，在具體實行過程中體現新課程教學理念的生活性、發展性和生命性。對物理知識的考查有規律、實驗、圖像、模型、情境等，而對關鍵能力的考查和高考命題的導向大多都是把物理知識融合在生活實踐情境和科學前沿情境中，體現物理學科素質的教育目標和凸顯高考評價體系“一核四層四翼”中的“四翼”要求。

2 新課程背景下高考物理情境試題特點的分析

近幾年來高考物理情境試題主要有以下特點：

2.1 摒棄傳統固有的思維模式，試題的命制具有時代的創新性

傳統的情境類試題注重能力的考查而脫離了基礎知識和學生的基本情況，在知識面和難度上出現了偏差。近幾年來，情境類試題的呈現有很大的改善，試題的設計具有科學性和合理性，考查的方式具有時代的創新性、靈活性、多樣性。

2.2 題目的呈現更貼近物理教材和學生的實際生活

題目考查的核心知識緊緊圍繞教材呈現的規律、方法和典型模型，而嵌入的情境則來源于學生的日常生活、科技發展及中國傳統文化。顯示高考試題和教材、生活緊密結合，讓學生在熟悉的生活情境中運用物理規律解答題目，消除了心理上對情境類試題的恐懼。考試的生活化更有利于增強學生答卷的自信心，卷面上提高了學生的成績。

2.3 題目考查的能力更傾向于認知能力和思維能力

緊追當前教育形式下素質教育的教學理念，近年來情境化試題的難度適中，尤其對思維能力和認知能力的考查也從學生的角度合理設問，偶爾極少數的題目設計了拓展性的問題針對性地考查學生是否掌握了更多的知識，是否具備突出的能力。

3 新高考情境類試題的創設分析

3.1 試題背景的創設緊扣中國傳統文化（表1）

表1 案例1(2021廣東卷，第13題)

案例1把勻變速直線運動的規律、碰撞中動量守恒定律的知識融合在古代算盤中，目的是為了考查學生的理解能力、模型建構能力和推理論證能力，對核心素養的考查主要導向物理觀念和科學思維。題目分析的過程中必須挖掘出研究對象的質量相等，并緊抓算珠運動的子過程及關聯，用熟知的勻減速直線運動和動量守恒的知識解決滑行距離及運動時間問題。因此，這里重點考查學生是否具備靈活應用基礎知識解決問題的能力。

3.2 緊追科技前沿但又不脫離基本模型（表2）

表2 案例2(2021湖南卷，第7題)

案例2以中國空間站實驗艙的建設為素材創設科技實踐問題情境，激發學生的民族自豪感和使命感，屬于基礎性題目。它主要從圓周運動和相互作用的角度分析核心艙的運動規律，考查學生的模型建構能力、推理能力，讓學生在理解基本概念的基礎上分析推理得出衛星的軌道半徑和近地衛星軌道半徑之間的關系，從而分析出衛星線速度和近地衛星運行速度大小之間的關系；同理，在處理C選項時，經過合理推理比較同步衛星和核心艙做勻速圓周運動的半徑之間的大小關系，用圓周運動的規律進而得出兩者的周期關系，最后綜合選出合理的答案。此題的難度屬于中等偏下，處理此類情境問題的關鍵是學生能否在新情境中剝離出熟悉的物理模型。

3.3 情境的創設以生活實踐為背景（表3）

表3 案例3(2020山東卷，第16題)

案例3以貼近學生實際生活的單板滑雪U形池比賽為背景創設生活實踐問題情境，對學生綜合能力和解決問題的能力要求高，屬創新類的題目。核心素養的考查同前面案例1一樣，但它更突出運動模型建構的基本能力，在對知識的考查中創造性地運用處理曲線運動的合成與分解的思路。與學生解題習慣不同的是本題中需巧妙地把合運動分解在平行于斜面和垂直于斜面兩個方向，再根據分運動的運動性質選用合理的表達式求解垂直于斜面方向上分運動的位移的最大值。本題的處理思路學生在平時遇到過，但是把這種思路嵌套在滑雪的情境中，且軌道的傾角為17.2°，速度方向與軌道邊緣線AD的夾角α=72.8°，這些非特殊的角度在形式上讓學生對此題有了恐懼的心理，思維上有了障礙，自然不能用處理斜拋的方式來分析它，最終對成績造成一定的影響。

4 近年來情境類試題綜合分析統計

四層考查：核心價值（ⅰ）、學科素養（ⅱ）、關鍵能力（ⅲ）、必備知識（ⅳ）。

四翼考查：基礎性（α）、綜合性（β）、應用性（γ）、創新性（δ）。

表4從考查內容、難度系數、情境類型、四層考查、四翼考查等方面對近年來部分情境類試題進行綜合統計分析。

表4 近年來情境類試題綜合分析統計表

由表4中的信息可知，近年來情境類試題的考查形式和高考評價體系的目標相吻合，考查的知識點有力學、電磁學、熱學。在“四層”考查中以ⅲ和ⅳ為主，在ⅳ的考查中滲透著對學生模型建構能力和邏輯分析能力的要求，引導教師在教學的過程中應注重夯實基礎和培養學生獨立運用知識解決問題的能力，引導學生在學習的過程中自主地把物理規律和生活情境相聯系，明確了物理基本規律在生活、科技和傳統文化中的應用價值和地位。在“四翼”考查中以α和γ為主，引導教師在平時的教學中應讓考生感悟物理知識的核心和本質的規律，能在問題中靈活應用以達到學以致用的效果。在情境的創設方面，主要以生活實際和宇宙探索為主，旨在引導學生學習的過程中應緊扣教材，走進生活把知識和生活融為一體，充分體現新課程素質教育的教學理念。

近年來情境化試題均不同程度地滲透著對物理學科核心素養的考查及“新高考”背景下新課程改革的方向，試題的命制具有多元化、多維度的特點，要求學生在問題解答中不僅要具備扎實的基礎知識，還要具備靈活的思維能力。因此，在新課程背景下為了更加突出物理情境試題“引導教學、服務選才”的重要功能，在教學過程中應注重把生活、科技、傳統文化和物理規律巧妙結合，循序漸進地培養學生處理情境類問題的思維和能力。