立足核心素养，强化情境教学*

容 兰 王茂群 李朋飞

(1.合肥市第八中学 2.合肥一六八中学 安徽合肥 230000)

引言

《中国高考评价体系》是教育部联合组织国内高校150余位专家，立足国内现状，依据高校人才选拔要求，遵循国家课程标准，吸取国外经验，总结国内成功做法，历经3年制定出的科学的高考评价体系。对高考评价体系的深入研究有助于教师明确把握教学方向、提升教学效率、增强教学效果。基于高考评价体系和新课程标准要求，高考命题呈现出生活化、情景化、活动化的特点。本文以2021年高考卷部分物理试题为例，探究其情境化和生活化的特点，以期为日常教学和评测提供参考。

一、情景化试题

物理情景化试题是物理问题与生活、生产中的实际情境相结合的产物，该题型立足于考查学生提取信息的能力，是关键能力考查的重点之一。情景化试题来源于生活和生产，能够提升学生应用物理知识解决生活中的实际问题的意识以及能力。近年来，不管是高考还是各地联考、模考，此类试题所占比重越来越大，其重要性愈发凸显。

例1(2021年全国甲卷第14题) 如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角可变。将小物块由平板与竖直杆交点处静止释放，物块沿平板从点滑至点所用的时间与夹角的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间将( )

图1

A.逐渐增大 B.逐渐减小

C.先增大后减小 D.先减小后增大

评析：本题以生活中常见的长木板和铁架台为依托，融合物理学中运动与相互作用的观念，考查学生信息提取能力和模型构建能力，引导学生关注生活中的物理，增强学生利用所学知识解决实际问题的意识和能力。

必备知识考查：牛顿第二定律、匀变速直线运动公式。

关键能力考查：本题是一道偏简单的涉及相互作用的运动学应用，意在考查学生对运动和相互作用的认知，关键信息提取能力和模型构建能力以及数学推算能力。

核心素养要求：根据题设情境提取关键信息，根据对运动与相互作用的认知，利用科学思维构建等底斜面模型，关注生活中的物理学知识，能够将生活中的实际问题简化成理想化的物理模型，进行描述和解释。

例2(2021年全国甲卷第15题) “旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为( )

图2

A.10 m/sB.100 m/s

C.1000 m/sD.10000 m/s

解析：根据向心加速度公式=，再结合转速与角速度的关系式=2π，代入数据联立可得约为1000 m/s，故C选项正确。

评析：本题以传统游戏“旋转纽扣”为载体，描述了纽扣旋转的做法，给出了一个关键的物理参量，求解旋转纽扣上某点的向心加速度，结合生活实际考查物理概念。

必备知识考查：匀速圆周运动。

关键能力考查：信息提取能力、模型识别能力。

核心素养要求：以情境为载体，考查必备知识。本题需要考生具备提取关键信息，摒除干扰信息，将实际物体抽象成理想化模型的能力，在快速准确识别物理模型的基础上，通过基本数学运算得出结果。

例3(2021年全国乙卷第24题) 一篮球质量为=0.60 kg，一运动员使其从距地面高度为=1.8 m处静止自由落下，反弹高度为=1.2 m。若使篮球从距地面=1.5 m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度为1.5 m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为=0.20 s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变，取=10 m/s，不计空气阻力。求：

(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功

(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。

解析：(1)第一次篮球下落的过程中由动能定理可得=；

篮球反弹后向上运动的过程中由动能定理可得

0-=-；

第二次从1.5 m的高度静止下落，同时向下拍球，在篮球反弹上升的过程中，由动能定理可得

0-=0-；

第二次从1.5 m的高度静止下落，同时向下拍球，篮球下落过程中，由动能定理可得

+=；

因篮球每次和地面撞击的前后动能的比值不变，则有比例关系

代入数据可得

=45 J。

(2)因作用力是恒力，在恒力作用下篮球向下做匀加速直线运动，因此由牛顿第二定律可得

+=，

在拍球时间内运动的位移为

做的功为

=，

联立可得=9 N(=-15 N舍去)

评析：本题以篮球运动员拍球为背景，将物理知识与篮球运动相结合，理论联系实际，考查学生灵活应用所学物理知识分析解决实际问题的能力，引导学生注重学以致用，关注生活、生产、体育运动以及科技前沿中的物理学知识，能够有效增强学生将理论知识应用于实际生活的意识，同时可以强化学生体育锻炼的意识，在解决问题过程中促进学科核心素养的培养。

必备知识考查：动能、功、功能关系、牛顿运动定律、匀变速直线运动。

关键能力考查：理解能力、模型构建能力、推理论证能力。

核心素养要求：根据题设情境提取关键信息，根据功、能概念，利用科学思维，构建落体和竖直上抛运动模型，结合功与能量变化的关系，将体育运动中的实际问题简化成理想化的物理模型，利用数学知识推演出最后结果。

通过以上几个例子的分析，新高考物理中情境题的考查特点是以实际生活、生产、体育运动以及科技前沿等为载体，考查重点仍然是必备知识和关键能力，以学科素养为核心，坚持核心素养的价值导向和引领作用。

二、高考物理情境题对物理教学的启示

(一)健全科学体系，夯实必备知识

纵观近些年高考试题，考查要点都是以基础知识、基本技能和基本思想方法为主。物理学的基础知识和关键能力是学生们在规划和选择职业生涯时所必须具备的，夯实基础知识是提升关键能力的基础，只有打好基础才能发展更好地发展。

1.教学中教师需要加强对新课程标准的学习，要深入理解新课标要求，准确把握新高考方向，在日常教学活动中明确且细化教学目标，精心设计教学活动，认真践行教学流程，同时结合学生现有的认知水平、思维能力、学龄特点以及生理和心理特点，做到教学设计和目标相匹配、教学难易程度与学生认知特点相融合、教学活动与学生学习方法和习惯相适应。教师在努力做到传授知识的同时，引导学生建立全面发展和终身学习的意识，满足新课标所提出的“立德树人”的要求。

2.在学科知识的传授中，教师需要将物理现象、知识概念所对应的物理观念和思维方法以生活化和情境化的方式呈现在课堂中，需要将物理规律和原理所对应的探究方法、重要的人文素养等以情境化和体验化的方式贯穿在教学活动中，需要将物理学的重要思想方法、逻辑思维、数理思想等渗透在学生活动和日常教学中，最终内化成学生自身的知识和能力。

(二)培养学科思维，提升关键能力

在日常学习过程中，学生时时刻刻都需要分析和解决问题，而这需要教师在教学过程中传授学生分析问题的思路和方法，培养解决问题的能力，达到落实科学素养的要求。

1.认真研究，归纳总结

物理学中，解决不同的问题，需要应用不同的思想方法，即使是同一个问题，也会对应多种思维方法和能力。比如在解决动力学中连接体问题的过程中，学生需要应用整体、隔离思想，同时必须具备一定的力学分析能力和数学运算能力；在解决气体变质量一类问题时，学生需要将其分为充气类和抽气类，其中气罐分装和漏气问题可以归结为抽气类，在解决问题过程中将不同状态的气体转化为统一状态(如统一压强)进行计算，会有效降低理解难度。近些年，高考题对学生学科核心素养中科学思维的考查覆盖率广、占比大，所以学生需要在学习过程中不断总结归纳，认真研究解决问题的方法和思维逻辑，最终形成模型构建、逻辑推理、科学论证和质疑创新的科学思维。综上，教师在物理教学中，需要注重在知识、方法、规律和原理教学中多采用合作化学习、体验式学习、探究式学习、互动式学习等方式，提高教学效果和学生学习效率。

2.寻找规律，构建模型

同一个问题可能会对应着不同的解决方法，每个人的理解也不尽相同，但是解决问题的方法离不开不本质规律和原理。在教学过程中，教师应该注重引导学生厘清问题的本质和解决问题的主要方法和一般思路，选择恰当的研究对象，采用适宜的分析方法，构建解决问题的一般模型，以提高学生分析问题和解决问题的思维能力。例如可以引导学生多总结连接体模型、绳杆模型、人船模型、等底斜面模型、等时圆模型、圆锥摆模型、双星三星模型等等；必要时进一步引导学生归纳总结部分次级结论，以加强对模型构建的理解和应用，如匀变速直线运动中平均速度与中间时刻的速度关系、天体运动中的低轨高速短周期、导线在磁场中的有效切割长度和有效受力长度、匀强电场中平行等长线段两端电势差相等、电源输出的最大功率等等。

3.内化思维，强化质疑创新精神

在日常教学和师生互动中，教师应该更多地引导学生尝试在物理思维和方法上进行探究和创新。比如针对2021年全国甲卷第15题“旋转纽扣”的问题，我们除了可以让学生解决动力学问题，也可以改编成涉及能量观念的问题：“在纽扣持续向同一方向旋转中，纽扣的动能转化成何种能量？”“在纽扣反复旋转的过程中，手是否对绳子始终做正功？”再如2021年全国乙卷第24题，篮球运动员在运球过程中，每次篮球反弹的动能与撞击地面前的动能比值是否与题设中的比值相吻合？现实生活中篮球撞击地面前后动能比值是否是不变的？与地面材质是否有关？在具体实验中，如何测定篮球撞击地面前后的瞬间速度？一系列的问题抛出后，既能够让学生对该题涉及的知识和方法印象深刻，也能让学生思考如何解决好实际问题，更能让学生亲身体验到学以致用的魅力所在，从而落实立德树人的根本目标。

(三)重视价值引导，落实科学素养

学科教学担负着学科育人的重要任务和功能，最终都是为了落实立德树人的根本目标，实现习近平总书记提出的为党育人为国育才的倡议。高考命题的一项重要任务就是引导教学，一线教师不断研究新高考命题，能够有效提升自己对学科素养和教学目标的理解和把握能力，进一步践行教育工作者的使命，将学科核心素养培养落实到日常教学活动中。

物理教师需要在教学活动中兼顾激发学生的学习兴趣和提升学生的自主学习能力，帮助和引导学生养成持之以恒的学习毅力，做到乐于学习、善于学习、热爱学习，从而培育学生终身学习、终身发展的学习品质。

在此过程中，物理教师需要通过将知识观念形象化、具体化，将探究过程体验化、实践化，将物理规律和思维教学具体化、情境化的方式方法，引导学生体验感知学科观念、思维方法、模型规律，让学生能够充分认识到物理或者事物发展的基本过程和规律，将学科知识和思维内化为学生自己的能力，将学生探究和体验物理原理和规律过程的体验感、获得感充分贯穿在物理教学活动中，最终引导学生形成对科学价值、自然规律、科技发展、社会问题的自我认知。

物理教学过程的情境化，有利于将本学科知识和规律与实际生活密切联系，有利于学生将生活中的实际问题抽象出理想化的物理模型，从而提升学生解决实际问题的能力，促进学生正确认识事物的科学本质，培养学生实事求是的科学态度，最终形成学生自身的学科素养，塑造良好的学习和做人品质，践行社会主义核心价值观。