高考物理中生活實踐類情境試題對教學的啟示
——以2022 年廣東省高考物理試卷為例

蔣 敏，鄧 磊，張小華

1.西南大學附屬中學校，重慶 400700

2.西南大學科學教育研究中心，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生分析問題、解決問題的能力，反映出學生物理學科核心素養的水平。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行了初步的探析，以期為下一步的物理教學提供參考。

1 《中國高考評價體系》與課程標準對生活實踐問題的要求與建議

物理試題情境是實現“四層”考查內容和“四翼”考查要求的載體，對培養學生的物理學科素養具有關鍵作用。選取貼近學生、貼近生活、貼近時代的真實問題情境進行考查，既能夠激發學生學習的興趣，又能夠較好地考查學生從復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［1］。普通高中物理課程標準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，通過學生在應對復雜現實情境，參與相應探究學習活動中的外在表現來考查物理學科核心素養［2］。所以，為科學地考查、評價學生的物理學科核心素養，在試題的命制中應創設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象，比如水面的倒影、海市蜃樓、星辰運行等；二是與人們生產生活實際聯系的問題，比如工廠里的機械、家里的電器、各類體育運動等；三是與科技前沿有關的問題，比如我國的載人航天、世界最大單口徑的射電望遠鏡、深海探測設備等。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除以全卷總的題目數，得到其題目比重。由于每個題的分值不同，題目個數不能完全反映其占比情況，再將生活實踐類情境的題目分數求和，并用此分數除以全卷總分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占題目總數的72%，分值占總分的68%，比例都非常大，體現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

為進一步分析試卷中生活實踐類情境的具體內容，我們將試卷中的三類情境試題所對應的題目數和分值分別相加，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

試卷沒有出現以自然界中物理現象為情境的題目；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。假設火星和地球的冬季是各自公轉周期的四分之一，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均可視為勻速圓周運動。下列關于火星、地球公轉的說法正確的是（ ）

A.火星公轉的線速度比地球的大

B.火星公轉的角速度比地球的大

C.火星公轉的半徑比地球的小

D.火星公轉的加速度比地球的小

分析以“祝融號”火星車為情境的試題，不僅有效考查了學生的物理核心素養，而且可以增強學生的民族自豪感。本題是聯系科技前沿的問題，主要考查“物理觀念”中的運動與相互作用觀念和“科學思維”中的模型建構、科學推理。學生要建構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?？梢暈橘|點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下，經過水平NP 段后飛入空中，在Q 點落地。不計運動員經過N 點的機械能損失，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“科學思維”中的模型建構、科學推理。學生要從題干與示意圖中獲取信息，建構出勻變速直線運動、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律解決實際問題。

3 教學啟示

2022 年廣東高考物理試卷對生活實踐類情境試題很重視，無論是從題目數量上還是分值上都達到了70%左右。在生活實踐問題的三種類型中，與生產生活聯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；有與體育活動有關的滑雪；有與日常活動緊密聯系的玩具槍、無人駕駛車、空調；有與科研有關的磁控管。學生需要建構物理模型，運用科學推理解決實際問題。

在實際的教學中，為增強學生的應試能力，部分教師往往讓學生在記住一些基本解題套路的基礎上大量刷題。這樣會導致學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的物理規律解決問題。基于上述原因，我們的教學需要進行適當的調整。

3.1 物理概念、物理規律的教學需要聯系生活實踐問題

物理概念的建立、物理規律的形成應該充分聯系學生的生活經驗，創設真實的學習情境。學生在接觸物理概念前，就已經通過自身的活動，對許多事物有了感性的認識，在教學中應通過對學生熟悉的實際問題進行觀察、比較、分析，突出主要因素，從中抽象出共同屬性，進而得出相應的物理概念。比如,在質點概念的教學中，可以創設被擊出乒乓球的運動、賽道上賽車車輪的旋轉、跳遠運動員的騰空等實際情境，分析出物體能否視為質點與物體的大小和形狀及所研究的問題有關，只有當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點。比如，2022 年湖南卷第14 題，籃球在空中的運動情況非常復雜，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點。

同樣，物理規律的教學也需要聯系實際，也可以先創設反映物理過程的真實情境，再引導學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，再運用相應的運動學規律解決問題。

3.2 物理規律的應用需聯系生活實踐問題

物理規律的應用是指應用物理規律解決具體的物理問題。在物理教學中，應讓學生獲得在實際情境中解決物理問題的大量經驗，形成把情境與知識相關聯的意識和能力［2］。

在習題課的例題選取上，我們應該盡量選擇生活實踐類情境試題引導學生思考。在相應例題的分析中，將分析具體實際情境的過程轉化為建構模型、科學推理的過程，而不僅僅是記憶方法套公式。在學生的作業布置上，同樣要適量選用各種聯系生活實踐問題的題目。這樣，通過教師的引導，學生的獨立思考，讓學生獲得大量理論聯系實際的經驗。比如，在天體運動的教學中，可以命制2021 年神舟十三號載人飛船的發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中，可以命制與負壓隔離艙有關的題目；在核反應的教學中，可以命制與我國大型科學裝置“人造太陽”有關的題目等。

3.3 組織與生活實踐問題有關的活動

通過語言、圖片、視頻等給學生展示生活實踐類情境，往往不如學生親身經歷的效果好。我們可以適當組織學生參加課外實踐活動，在實踐活動中發現物理問題，運用物理規律去解釋、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、溫度、體積的變化，研究初速度與射程、射高、運動時間的關系；帶領學生在操場上搖繩發電，研究電磁感應；通過參觀建筑工地可以分析大量的靜力學問題等。

3.4 建立生活實踐問題資源庫

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

物理教師應該群策群力，分門別類地收集、整理生活實踐問題的教學資源，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在醫學中的應用，關注相關的新聞、書籍、互聯網資源等，再進行歸類整理（分為激光在醫學中的應用、放射性藥物在治療與診斷中的應用、醫學成像技術等），提煉出教學可用的資源，并進行相關習題的命制。當有一定積累以后，再以網盤等形式建立相應的資源庫。教師在教學過程中可以選用資源庫中生活實踐問題的教學資源進行日常教學，并隨時對資源進行補充完善。