基于高考評價體系的高中物理試題情境化策略

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《中國高考評價體系》規(guī)定了高考的考查載體——情境，以此承載“四層”考查內容，實現(xiàn) “四翼”考查要求.命制試題時要根據(jù)學科的特點，選擇不同的情境，發(fā)揮不同水平必備知識、關鍵能力和學科素養(yǎng)的功能，共同實現(xiàn)核心價值的引領作用.命題應堅持理論聯(lián)系實際的原則，使用貼近時代、社會、生活的素材，選取日常生活、工業(yè)生產等實際問題，考査學生運用知識、能力和素養(yǎng)解決實際問題的能力，讓學生體驗物理知識蘊含的應用價值，評價學生學業(yè)質量水平的差異主要表現(xiàn)在不同復雜程度的情境中運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體現(xiàn)在試題的情境化設計.因此，當前高考物理復習的研究應該對試題情境化設計進行深入研究，明確高中物理情境化試題設計的路徑.基于以上認識，本文擬對2020年部分高考物理情境化試題進行分析，總結情境化試題設計的特點，提出基于高考評價體系的高中物理試題情境化策略.

2 基于高考評價體系的高中物理試題情境化策略

情境認知理論認為：知識不是一件事情或一組表征，也不是事實和規(guī)則的集合，知識是一種動態(tài)的建構與組織，是個體與環(huán)境交互作用過程中建構的一種交互狀態(tài)，是一種以情境為基礎學習者構建的知識體系.基于高考評價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，基于高考評價體系的高中物理試題情境化就是將物理知識和情境發(fā)生關聯(lián)，結合具體情境、考查要求（四翼）和考查內容（四層），設計一系列問題，提高學生對知識與情境相互關聯(lián)轉換的自覺意識，在解決問題過程中發(fā)展學生核心素養(yǎng)、落實立德樹人根本任務.

基于高考評價體系的高中物理試題情境化需要厘清“知識—問題—情境”3者關系，根據(jù)3者關聯(lián)程度，可分為“組合式”、“結合式”、“融合式”3種類型.因此，基于高考評價體系的高中物理試題情境化策略：創(chuàng)設“組合式”試題情境，創(chuàng)設“結合式”試題情境，創(chuàng)設“融合式”試題情境.

2.1 創(chuàng)設“組合式”試題情境

“組合式”試題情境與題設（考查內容與要求）是作為獨立的“個體”組合而成，相互之間幾乎沒有關聯(lián)性，試題表面上設問源于情境，但學生在作答時即使不閱讀情境材料，也可直接根據(jù)題設及所學內容作答.高考評價體系按情境的復雜程度把試題情境分為簡單情境、復雜情境，“組合式”試題情境大多為簡單情境，主要承載“四層”必備知識的考查內容，實現(xiàn)“四翼”基礎性的考查要求；“組合式”試題情境的獨立性，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現(xiàn)的“立德樹人”目標，都可以通過“組合式”試題情境實現(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”，為國際抗疫貢獻了中國力量.某運送防疫物資的班列由40節(jié)質量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時，第2節(jié)對第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），要求學生運用牛頓運動定律解決問題（考查內容和要求），情境材料與題設信息作為“獨立個體”組合在一起，即使把第一句話（情境）刪除，學生也可以運用所學知識解答，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，海運和空運都受到了很大地限制.此時中歐班列成為向歐洲國家運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)合會將2020年度“世界航天獎”授予我國“嫦娥四號”任務團隊，“嫦娥 四號”任務創(chuàng)造了多項世界第一.在探月任務中，“玉兔二號”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”的時間差為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探測器成功在月球背面軟著陸為素材（情境），要求學生分析“玉兔二號”月球車測量月壤層厚度的方法（考查內容與要求）.“嫦娥四號”任務與考查內容和要求幾乎沒有關聯(lián)度，從信息處理角度分析，學生只要識別情境信息，在解決問題時，學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”即提高學生學習物理的興趣，增強學生的民族自信心和自豪感，增強中國特色社會主義道路自信，立志肩負起實現(xiàn)中華民族偉大復興中國夢的時代重任.

2.2 創(chuàng)設“結合式”試題情境

“結合式”試題情境與題設之間存在較為緊密的關聯(lián)性，學生在答題過程中需要從情境材料中提取有效信息，運用物理知識解決相關問題；“結合型”試題考查的是學生對情境的理解，是一種對情境簡單的認知過程，主要承載“四層”必備知識、關鍵能力的考查內容，實現(xiàn)“四翼”綜合性、應用性的考查要求；“結合式”試題情境通常與日常生活以及生產實踐密切相關，考查學生運用所學知識解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產實踐中的問題的能力.

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，車內的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體.若碰撞后汽車的速度在很短時間內減小為零，關于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是

（A）增加了司機單位面積的受力大小.

（B）減少了碰撞前后司機動量的變化量.

（C）將司機的動能全部轉換成汽車的動能.

（D）延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積.

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），要求學生運用壓強、慣性、動量定理等概念和規(guī)律解釋“安全氣囊在劇烈碰撞中如何實現(xiàn)對司機的保護作用（考查內容和要求）.本題情境與題設較為緊密關聯(lián)，屬于“四翼”中綜合性、應用性的復雜情境，從信息處理及“四層”考查內容分析，學生需要從情境中提取關鍵信息（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），建立動量定理模型等（關鍵能力），運用壓強、動量定理等概念和規(guī)律（必備知識），最終作出解釋“利用氣囊的延長作用時間來吸收人體因慣性而產生的動能，達到減少傷害程度”；從“一核”角度分析，本題情境引導高中物理教學注重“從生活走向物理，從物理走向生活”的理念，“從生活走向物理”使學生感覺物理就在身邊，提高學生學習物理的興趣，增強學生的實踐意識，“從物理走向生活”使學生體驗物理知識的價值，在明白汽車劇烈碰撞的危害產生原因后，學生自己會增強交通安全、安全駕駛等意識和責任，較好地落實“立德樹人”的目標.

2.3 創(chuàng)設“融合式”試題情境

“融合式”試題情境與題設之間高度關聯(lián)且融為一體，源于真實的研究過程或實際的探索過程，涵蓋學習探索與科學探究過程中所涉及的問題，學生需要具備一定的探究思維能力，綜合運用認知結果和自身的經驗解決真實情境中的問題，充分考查學生信息加工、科學思維、科學探究等高階認知能力.“融合式”試題情境大多為復雜情境，主要承載“四層”關鍵能力、學科素養(yǎng)、核心價值的考查內容，實現(xiàn)“四翼”綜合性、應用性、創(chuàng)新性的考查要求，承接“一核”立德樹人、服務選才、引導教學的綜合考查目的.從2020年全國各地高考卷來看，雖然當前“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地考查學生的核心素養(yǎng)，更好地服務選才.

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外 的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進而治療某些疾病.常見拔罐有兩種，如圖所示，左側為火罐，下端開口；右側為抽氣拔罐，下端開口，上端留有抽氣閥門.使用火罐時，先加熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，自然降溫后火罐內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氣體壓強.某次使用火罐時，罐內氣體初始壓強與外部大氣壓相同，溫度為450 K，最終降到300 K，因皮膚凸起，內部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的.若換用抽氣拔罐，抽氣后罐內剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的，罐內氣壓與火罐降溫后的內部氣壓相同.罐內氣體均可視為理想氣體，忽略抽氣過程中氣體溫度的變化.求應抽出氣體的質量與抽氣前罐內氣體質量的比值.

解析：本題以我國傳統(tǒng)文化的“中醫(yī)拔罐”為素材（情境），要求學生運用氣體實驗定律等概念和規(guī)律解決真實情境中的問題（考查內容和要求）.本題情境與題設高度關聯(lián)且融為一體，學生需要獲取信息（中醫(yī)拔罐），進行信息處理（火罐和抽氣罐的結構及工作原理的區(qū)別），運用科學思維（對火罐和抽氣罐內氣體狀態(tài)變化的對比研究），抓住主要因素，忽略次要因素，抽象概括出理想氣體模型，調動必備知識（氣體實驗定律等）和關鍵能力（信息處理能力等），解決真實情境中的問題，使學生隱性的物理學科核心素養(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)，在新冠抗疫等領域發(fā)揮了重要作用，學生在解題過程中領略了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中蘊含的魅力，感受中華文化的博大精深、淵遠流長，增強了民族自豪感，增強了文化自信.

3 教學啟示

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、“結合式”試題情境、“融合式”試題情境.高考評價體系引入試題情境以后，在核心價值的引領作用和學科素養(yǎng)的導向作用之下，實現(xiàn)了考査內容（四層）、考査要求（四翼）和考査載體（情境）的“三位一體”考査.在高三物理復習教學中，在試題情境化的設計過程中，既需要將考查內容（四層）、考查要求（四翼）和情境實現(xiàn)有機的關聯(lián)、融合，又需要兼顧學生認知實際和情境對試題難度的影響，達到統(tǒng)籌考慮試題的分類分層問題；既要在符合學生認知水平的情況下，對情境素材充分挖掘應用，挑選的情境素材應當與學生學習過的材料有類似性但不相同，考查必備知識，錘煉關鍵能力，又要對情境材料進行多元化呈現(xiàn)，具有一定的復雜程度，發(fā)展學生的高階認知能力，培育和發(fā)展學生的核心素養(yǎng)；既要立足于新課標、新教材和新高考，又要緊跟時代步伐，密切聯(lián)系生產生活實踐，追蹤最新科技成果.