价值引领 育人载体 素养考查

高鹏涛

《普通高中物理课程标准》明确提出：教师在组织和开展课堂教学时，应指向教学内容，遵循学生的发展规律、教学规律等，灵活开展课堂教学，使得学生在生动活泼的学习中，实现自身的全面发展。伴随着新课程改革，高考制度也随之改革，考试科目、考试形式、考试的侧重点也随之改变。对高中物理学科来说，在高考中出现了大量的情境化试题，试题不再直接呈现，而是融入社会生产、生活、科技等情境中，考查的重点也更加关注学生的问题分析能力、解决能力等，真正契合了高中物理核心素养下的教学目标。

一、高中物理情境化试题概述

1.情境化试题概念及分类

与传统的物理试题相比，情境化试题就是将物理试题置于特定自然界、社会生产、生活等背景中，指导学生运用所学的物理概念、物理规律进行解答。在情境化物理试题中，给学生呈现出一个真实的情境，或者经过适当加工和抽象出来的复杂情境，并将物理试题隐藏于其中，使其变得更加隐蔽。从考查的方向来说，面对情境化试题，学生必须结合情境对其进行认真解读，从中提取出物理信息，进而利用所学的物理知识进行解答。这就对学生的能力提出了更高的要求：学生不仅要具备扎实的物理基础知识，还应具备利用物理知识分析问题、解决问题的能力。另外，情境化试题中所选择的情境，基本上都是真实的，与学生的实际生活、社会发展等紧密相连，这与物理学科素养导向的教学理念相一致。因此，从这方面来说，情境化试题契合了培育学生科学素养的要求，并逐渐成为考试发展的方向。

纵观最近几年的物理情境化试题，结合不同的分类标准，可将物理情境化试题划分为不同的类型。从情境的素材看，可将其划分为生产生活实践情境、运动动作情境、技术装置情境、常识科普情境等；从情境在物理试题中的作用看，可将其划分为基础性、综合性考查情境；从核心素养指向来说，可将物理试题情境划分为观念情境、思维情境、探究情境、价值情境等；结合知识应用和生产方式，还可将其划分为生活实践类和学习探索类的试题情境等。

2.近三年高考物理情境化试题统计分析

纵观近三年的高中物理高考，情境化试题所占的比例非常高。2021年全国8套试卷，共有83道选择题，其中37道都属于情境化试题，所占比例高达44.6%，由此不难看出，情境化试题占据比例呈现逐渐上升的趋势。同年浙江卷中，在对“能量单位换算”的考查中，就融入了“中国科学家在稻城‘拉索基地探测”情境，在对物理知识点考查的基础上，融入了学生的爱国情感，以及对科技前沿的认知；同年的广东卷中，在对“平抛运动”这一知识点的考查中，就以“长征途中战士投掷手榴弹”作为情境，借助情境中的投掷高度、手榴弹质量等信息，完成对平抛运动的考查。同时，在这一题目中，也对学生进行了革命传统教学，体现了立德树人这一根本任务。在2020年的全国卷中，以运动动作为情境，以“生活中摩托车飞越路坑”的生活情境为载体，对摩托车的平抛运动模型、质点模型进行了考查，引导学生在生活情境中将相关知识进行迁移和应用，解决相关的问题。同时，在本题目中，也考查了学生的模型构建、科学推理等素养。另外，结合近三年高考物理情境化试题特点分析，可以看出，当前情境化试题考查的方向逐渐朝着应用性、生活性、综合性的方向发展，体现了物理学科素养导向下的课堂教学要求。

二、物理学科素养导向下情境化试题价值研究

高中物理新高考改革背景下，大量的情境化試题应运而生，并且将成为未来物理高考的方向。与传统的物理考试题目相比，情境化物理考试题目的育人功能更为明显。

一方面，传统试题的考查点常常仅限于演算、推导、学术习题、解决等层面中，考查方向仅限于物理知识层面中；而在情境化的试题中，由于题目基本上都是通过文字或者图表的形式呈现出来，具备一定的隐蔽性、开放性，学生在解答这些情境化试题的时候，需要围绕“情境”展开分析，经过阅读、筛选、抽象、概括等过程，在此基础上建构物理模型，并运用所学的物理知识进行解答。这一过程对学生提出了更高的要求。

例如，在2021年全国甲卷的一道选择题中，就以“旋转纽扣”这一传统游戏作为情境：如图1所示，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，纽扣会出现正转和反转交替的现象。拉动多次之后，纽扣绕其中心的转速可达到50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm点的向心加速度大小为多少（ ）？

学生在解答这一问题时，需要按照上述方式对情境进行分析，并“去情境化”，将其转化为纯粹的物理试题：一圆盘绕其中心的转速是50 r/s，此时圆盘上距离中心1 cm处点的向心加速度大小约为（ ）。题目考查的物理知识点为：圆周运动规律的理解掌握、数学计算能力。但如果将其置于特定的情境中，又在物理知识点的基础上，增加了理论联系实际精神、阅读理解的关键能力、建构模型的素养等，可以说更加关注学生的综合素养。

另一方面，高中物理试题中的许多情境都具备极强的教育价值。2021年广东卷中，有这样一道题目：长征途中，为了突破地方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹。手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图2所示，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）

A. 甲在空中的运动时间比乙的长

B. 两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等

C. 从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mgh

D. 从投出到落地，每颗手榴弹的機械能变化量为mgh

在这一题目中，情境本身就具备极强的教育价值。再比如2018年北京卷中，就以“天眼”来设置物理试题情境；在2019年全国卷中，出现了以“长征九号”为情境的试题。可见，与传统试题相比，情境化物理试题的出现，有效提升了物理试题的考查功能，充分落实了新高考下的考核要求，不再局限于学生的答题能力，而是更加关注学生的问题解决能力、科学精神、情感态度等，成为落实立德树人目标的重要载体。

三、高考物理情境化试题的教学启示

1.扩大素材选取，创设学习情境

鉴于新高考物理情境化试题的考查方向，以及未来发展的趋势，高中物理教师在日常教学中，应有意识地融入情境教学，使得学生在日常学习中，逐渐形成相应的解题能力。具体来说，从新高考下物理情境化试题的特点出发，物理教师可结合具体的教学内容，搜集体育活动、科学事件、环境保护等方面的素材，以便于学生更好地开展学习。例如，在“平均速度”这一物理知识点教学中，就可将其与高速公路上的限速结合起来，引导学生思考：“高速限行120公里/小时，是平均速度还是瞬时速度？为了对超速进行监测，高速上又采取了什么措施？日常生活中司机为了躲避处罚，常常遇到监控就减速，没有监控就超速，针对这种现象有什么好的办法？”如此一来，借助生活情境的融入，不仅提升了学生的学习积极性，也促使其在情境探究学习中，逐渐意识到物理知识与实际生活的内在联系，真正提升了其学以致用的能力，而这一点也恰恰契合了当前物理新高考情境试题的要求。

2.促进知识迁移和应用，培养问题解决能力

面对新高考物理情境化试题，对照其考查的形式和特点，教师应着重培养学生的“创设情境”“去情境化”“再情境化”的能力，旨在培养学生的知识迁移和应用能力、问题解决能力，不断提升学生的物理综合素养，以利于其在日后能够灵活运用所学的物理知识解决实际问题。因此，高中物理教师不仅仅要在课堂上注重设计教学情境，还应给学生提供带有情境的练习题目，引导学生结合实际开展物理探究学习。

首先，教师应积极创设问题情境，强化学生的情境识别素养。面对新高考物理情境化试题的要求，教师在日常教学中，应结合具体的教学内容，创设问题情境，引导学生对物理情境进行分析，学会将其进行转化，使其成为非情境的物理问题。例如，在相关教学中，笔者为学生设计了情境化问题：图3是某一科技小组制作的重力投石机示意图，将支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕着支架顶部水平轴OO′在竖直面内进行自由转动，A端凹槽内装有石子，B端固定一配重。某次打靶的时候，将杆沿着逆时针的方向进行转动，使其与竖直方向成为θ角之后，由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直位置时，石子被水平抛出，石子头像正前方竖直放置的靶，打到6环（如图4所示）。那么，如果要想正中靶心，打到10环，可能实现的途径是什么？

接着，引导学生围绕这一情境化题目展开分析，并对其进行“去情境化”，使其成为纯粹的物理题目。经过分析和转化之后，学生就会发现这一题目紧紧围绕“系统机械能守恒、圆周运动、平抛运动”进行了考查。如此，经过一段时间的课堂训练，学生的问题情境分析能力也会随之提升，在面临情境化试题时，能够“层层剥离”，最终将其转化为典型的物理问题。

其次，应注重问题探究，强化学生的物理试题解答能力。建构主义研究显示，每一个学生在学习中都存在自己的经验。因此，在生本教育理念下，高中物理教师在设计情境化试题教学方案时，唯有关注学生的活动体验，科学设计探究方案，才能促使学生在探究中理解物理知识，解答物理问题。

例如，在上述例题中，笔者引导学生结合所学的物理知识，将石子的质量假设为m，圆周运动半径为r1，配重质量为M，圆周运动半径为r2，投出石子的速度为v1，结合题目的内容，为学生创设了三个问题：如何提高投出石子的速度？如何提升投石机的投石效率？如何让投出的石子打到10环？组织学生以小组的模式，结合所学的物理知识加以探究，通过建立物理模型，并进行相关的推论，最终在讨论和探究的过程中完成题目的解答。

最后，面对新高考情境化试题的要求，高中物理教师在优化课堂教学时，还应立足于具体的情境化试题，对其进行拓展和延伸，培养学生的物理知识迁移能力，使其真正实现物理知识的深度学习，在学习中形成系统化的物理知识体系和较高的解题能力等。

3.关注社会科学技术，增强实践意识

纵观当前新高考物理情境化试题，基本上都是以学生熟悉的生活素材作为背景知识，也囊括了大量的物理科学前沿问题。鉴于此，高中物理教师在优化课堂教学时，不仅仅要关注物理学科与实际生活、社会生活的内在联系，还要关注科学发展的情况，将国家当前科技发展的主要成就融入其中，使学生在日常学习中，对科学技术在现代化建设中的作用形成清晰的认知。

例如，在“万有引力与航天”内容的教学中，就可以结合具体的教学内容，为学生介绍我国建立北斗导向系统的相关资料，包括原因、作用、意义等，在拓宽学生视野的同时，也逐渐强化爱国主义教育，帮助学生在学习的过程中培育强烈的民族自尊心和自信心。

为了更好地适应新高考物理情境化试题的要求，我们还应在日常教学中不断增加实践情境，鼓励学生主动参与到实践活动中，不断增强自身的实践意识，在提升动手动脑操作能力的同时，促进学科素养发展。

4.深挖教材内容，夯实基础知识

当前的新高考物理情境化试题，越来越倾向于基本知识、基本方法、基本能力的考查。可以说，即便是围绕物理核心素养的考查，也是建立在物理基础知识之上，来源于教材内容，但又高于教材内容。鉴于此，高中物理教师在日常教学中，应带领学生回归教材，夯实基础知识，掌握基本方法，使学生在学习中真正实现物理知识的融会贯通，为其更好地解题奠定坚实的基础。

例如，在“电场的叠加”教学中，笔者就以现行物理教材上的插图为例，引导学生对“电场叠加的规律及原理”进行探索，并对其加以拓展，延伸到磁场的叠加中；在“多用电表的使用”教学中，围绕教材上的内容，引导学生认真阅读，就其中的“说一说”进行认真分析，在掌握多用电表示意图的基础上，真正认识其原理和电表的改装。如此，通过课堂教学回归教材内容，可促使学生在学习中形成扎实的基础知识体系，为解决问题奠定基础。

四、结束语

高中物理新高考改革背景下，大量的情境化试题应运而生。高中物理教师，唯有转变传统的教学模式，优化课堂教学模式，注重物理新高考中情境化试题的考查方向，才能引领学生在日常学习中，逐渐形成物理情境化试题的解题能力。

（作者单位：甘肃省兰州市第六十中学）

责任编辑：刘卫红

注：本文系甘肃省教育科学“十三五”规划2019年度一般规划课题“新高考背景下生源薄弱学校学生物理学科素养提升的策略研究”（编号：GS 【2019】GHB0238）的研究成果。