高考评价体系下高中物理试题情境分析

何倩梅

［摘 要］高考试题的情境能够承载“四层”考查内容和“四翼”考查要求，很好地考查学生的学科核心素养。情境化试题已成为高考物理命题的“宠儿”。分析2022年、2023年高考物理试题发现，高考物理试题的情境主要有生产生活类情境、前沿科技类情境和物理学史类情境。去情境试题有众多弊端，教师在命制试题时应尽量避免设置去情境试题、伪情境试题，将试题有效情境化。

［关键词］试题情境；高考试题；高中物理

［中图分类号］    G633.7        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2024）05-0038-04

2019年教育部考试中心发布的《中国高考评价体系》明确了“一核四层四翼”，其中“一核”回答“为什么考”的问题，“四层”回答“考什么”的问题，“四翼”回答“怎么考”的问题。情境可以通过数据、图表和文字等多种方式，围绕特定主题，构建出一个有效的框架，以便更好地设计问题，展示解决方案，并实现测评目标。高考试题的情境能够承载“四层”考查内容和“四翼”考查要求，很好地考查学生的学科核心素养。高中物理试题注重将物理知识融入情境，从而更好地激发学生的学习兴趣和探究欲望。试题情境化是将试题考查的知识点与生活中的人、物、事通过文字、数据、图表等方式相结合。学生阅读试题后，需要从试题的背景材料中挖掘出考查的知识点，建立相关模型，再通过逻辑分析、巧妙计算、归纳总结等解决相关问题。在这个过程中，可以提升学生的科学态度与责任素养，培养学生的综合能力和创新思维，达到立德树人、服务选才、引导教学的目的。情境化试题已成为高考物理命题的“宠儿”。下面笔者以近两年高考物理试题为例，对高中物理试题情境进行分析。

一、高中物理试题情境分类

（一）生产生活类情境

高中物理是一门与生活联系紧密的学科，它来源于生活，服务于生活，所以很多高考物理试题的情境从生活中取材，可以很好地反映对物理观念、科学思维、科学探究素养的考查。

1.生活中的自然现象。日出、日落、彩虹、月食等是人们在生活中能够看见的一些自然现象，以这些现象为试题的情境材料，不仅可以加深学生对大自然的了解，还可以让学生感受到生活中物理无处不在。

［例1］（2022年6月浙江选考第3题）如图1所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（ ）。

A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡

B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力

C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力

D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点

解答本题时，学生需要对鱼儿吞食荷花花瓣的过程和鱼儿摆尾击水时的状态进行受力分析，以及需要储备作用力与反作用力、平衡力和质点三个物理知识点。本题考查了学生将鱼、花、水面抽象成物理模型的能力。图1为学生展示了平时极少看到的生活现象，使学生在感到惊讶的同时，感受到了自然的美，让学生明白在生活中要善于发现美、抓住美、欣赏美，从而提高学生的审美能力。

2.生产生活中的工具、仪器。生活中的工具、儀器都是以物理原理为基础做成并应用的，这些工具、仪器包含的知识面非常广，力学、光学、电磁学均可涉及，是情境化试题非常好的背景材料。

［例2］（2022年高考辽宁卷第1题）如图2所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m，小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为（ ）。

A. 6 m B. 8 m C.10 m D.14 m

解答本题时，需要学生将生活中的桥式起重机运输货物的过程抽象成物理模型，同时需要储备“运动的合成与分解”这一模块的物理知识。本试题将模型与知识相结合，引导学生进行逻辑分析，不仅考查了学生的知识、能力，还让他们知道了物理的根基在于生活。

3.生活中的体育运动。动力学，专门讲运动与力学相结合的物理知识。生活中的体育运动成为高考物理试题情境材料的主要来源之一，其中奥运会就成了高考命题者的“宠儿”。球类运动、田径运动，特别是冰雪运动中的跳台滑雪、短道速滑、冰壶运动等多次出现在高考物理试题中。以这些情境命制物理试题，不仅能考查学生所学的物理知识，还能让学生感受到体育运动中的拼搏精神，增强学生的民族自信心与自豪感。

4.生活中的劳动。现代教育要求将五育理念融入平时的教学中，要求学生德智体美劳全面发展。以往所忽视的劳育被越来越多的学校所重视，学校纷纷为学生创造劳育的条件，例如给学生一块地，让学生种植农作物。劳动，这么新颖的而又贴近生活的情境材料成为高考物理试题情境的选材热点。

［例3］（2023年高考湖南卷第2题）如图3（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图3（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为[O]，且轨迹交于[P]点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为[v1]和[v2]，其中[v1]方向水平，[v2]方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）。

A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度

B. 谷粒2在最高点的速度小于[v1]

C. 两谷粒从[O]到[P]的运动时间相等

D. 两谷粒从[O]到[P]的平均速度相等

此题将生活中的劳动过程抽象成平抛运动物理模型，考查平抛运动这一知识点。对于生活在城市的学生来说此题有些抽象，因为他们并不知道播种是怎样的一种劳动。当学生从图3（a）中看到一位满头白发，挽着裤腿的农民伯伯踩在稻田里弯腰播种时，相信他们会有所触动。这样的情境化试题，一方面可以让学生明白生活中处处有物理，另一方面可以让学生明白劳动者的艰辛，知道粮食来之不易，从而学会珍惜别人的劳动成果，形成吃苦耐劳的精神。

（二）前沿科技类情境

当今中国，科技发展非常迅速，在航空航天、人工智能、量子传输、核电技术、高铁、浮空艇等领域取得了重大成就，很多技术跻身世界前列，甚至打破世界纪录。如果把这类材料作为高考试题情境，那么可以让学生了解我国前沿科技成就，为祖国的强大而感到骄傲，培养学生的民族自信心与自豪感，引导学生形成正确的价值取向。

［例4］（2022年6月浙江选考第8题）如图4所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（ ）。

A.气泡表面有折射没有全反射

B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”

C. 气泡表面有折射和全反射

D. 光射入气泡干涉形成“亮斑”

此题考查的是光的全反射知识，背景材料取自王亚平天宫课堂中的实验。学生对这个实验情境非常熟悉，容易将光的反射、折射规律融入其中，建立物理模型，解决问题。看到这道题，无数考生的记忆将被拉到2021年12月9日这一天，那是一个难忘的、令人振奋的日子。天宫课堂拉近了太空与考生的距离，在考生的心中种下了“太空梦”的种子。

（三）物理学史类情境

物理学的发展可以追溯到几个世纪以前，当时的物理学家不断地寻找规律和进行实验研究，他们不断地提出新的观点和研究方法，从而揭示出宇宙的奥秘，并最终成功地解决了许多实际问题和挑战。把物理学史作为情境融入物理试题中，不仅能够让学生了解物理学史，培养学生追求真理、献身科学的精神，还能够培养学生的科学思维能力。

二、试题命制启示

（一）避免闯入试题命制的误区

物理试题的作用是在巩固学生所学物理知识的同时，让学生学会运用所学的物理知识解决实际生活中的问题，从而提升学生的学科核心素养，为国家选拔出优秀的人才。在命题试题的过程中，部分教师闯入了试题命制的误区，认为既能考查学生所学知识又言简意赅的试题才是好的试题。部分教师认为物理试题应该情境化，但不注重情境的真实性，只是简单设计情境，甚至为了计算方便而随意编造数据。虽然学生做此类题目容易找到自信，但不利于其能力的培养。教师在命制试题时应尽量避免去情境试题、伪情境试题，将物理试题有效情境化，让物理概念、规律等与真实情境相结合，从而提高学生理解能力、推理能力、分析能力等综合能力，培养学生的学科核心素养。

（二）让简化模型有效情境化

为了让复杂难懂的物理知识更容易被学生理解，部分教师将一些实际生活中的物理问题进行深度加工，并简化为物理模型，忽略研究对象的尺寸、大小、形状、动作，从而衍生出“万能”的物块、滑块、小球等物理模型［1］。這些模型直接出现在试题中，而简化、建模的过程并没有让学生参与，久而久之，学生虽然会对模型感到熟悉，但也会存在很多问题。其一，会影响学生提取关键信息、建模的能力。其二，学生掌握的物理知识太理论化，脱离生活实际，影响学生解决问题。其三，学生习惯了这类试题，对物理的学习缺乏新鲜感，影响学生学习物理的兴趣。因此，教师在命制试题时要做一些资料收集，再赋予简化模型真实可靠的情境，让学生在解题过程中能够锻炼科学思维，提高科学探究能力。

下面举例说明如何将一道去情境试题有效情境化。

去情境试题：如图5所示，在光滑水平面上有两个质量均为6 kg的物块，甲以7 m/s的速度在前面滑行，乙以8 m/s的速度从后面追上甲并与之发生碰撞，碰后乙的速度变为5 m/s，方向向前，速度方向在同一直线上，则甲获得的速度为多少？此碰撞过程是否可以看成弹性碰撞？

这是一个学生很熟悉的物块碰撞问题，主要考查学生对动量守恒相关知识的掌握程度。本题呈现的是典型的“万能”物块模型，没有任何背景材料，是一道去情境试题。我们可以给它加上一些背景材料，创设物理情境。

改良版试题：在一次短道速滑接力赛中，甲和乙两名参赛者质量均为65 kg。甲参赛者以7 m/s的速度在前面滑行，乙参赛者以8 m/s的速度追赶。乙参赛者追上甲时用力将甲推出，这被认为是一次完整的接力。如果乙推甲后以5 m/s的速度继续向前做直线运动，那么甲获得的速度是多少？此接力过程是否可以看作弹性碰撞？

改良版试题给去情境试题加上了部分背景材料，将其变成一道情境试题。但背景材料不够充分，数据较随意，缺乏情境的真实性，是一道伪情境试题，我们可以继续改良。

最终版试题：2022年北京冬奥会短道速滑男女2000米混合接力赛中，国家队运动员范可新、曲春雨、任子威以及武大靖出战，他们默契配合，奋力拼搏，在赛场上展现了非凡的技术水平，最终以2分37秒348的优异成绩，获得本届冬奥会的首枚金牌。曲春雨在与任子威交接棒的时候，顺利帮助任子威实现反超成为第一位。如图6所示，假设交接棒时任子威以7 m/s的速度在前面滑行，曲春雨以8 m/s的速度从后面追上，并用双臂奋力将任子威向前推出，推后曲春雨以5 m/s的速度继续向前运动，速度方向在同一直线上。曲春雨的质量约55 kg，任子威的质量约75 kg，不计冰面与运动员间的阻力及空气阻力，则任子威被推出瞬间的速度为多少？利用所学物理知识计算说明题目中假设的数据是否符合实际情况。

该试题的背景材料取自生活中的真实事件，命制试题前须查阅大量资料，尽量保证人物、数据、图片的真实性，对于查不到的信息，切不可妄下结论，可先假设，然后让学生计算说明是否真实有效。学生需要从背景材料中提取有用信息，简化成物理模型，并利用所学知识进行相关逻辑推理、综合分析，最终解决问题。这个过程可以让学生的科学思维能力得到充分锻炼。这样的试题才是有效的情境化试题。

（三）将“五育”理念融入物理情境化试题

教育，简单的两个字，却蕴含着深刻的意义：教书育人。教师不能仅做一个教书匠，而是要在传授知识的同时做好育人工作。当今社会丰富多彩，各行各业迅速发展，社会急需综合型人才。为满足社会发展的需要， “五育”理念应运而生。“五育”具体指从德育、智育、体育、美育、劳育五个方面去做好育人工作，培养全面发展的人才。教师在物理试题命制过程中，可以在保证试题有效情境化的同时，尝试在试题中渗透“五育”理念，可以一题渗透“一育”（例如在运动学的试题中渗透“体育”，在光学的试题中渗透“美育”），也可以一题渗透“多育”。将“五育”理念融入物理情境化试题中，可在帮助学生巩固物理知识、提升学生物理学科核心素养的同时达到育人的目的，真正做到育人无声，取得“[1+1>2]”的育人效果。

《中国高考评价体系》给我们指明了试题命制的方向，在命制物理试题时我们要围绕“一核四层四翼”，在保证试题情境真实有效的同时渗透“五育”理念，让学生能够利用物理知识解决生活中的实际问题，提升学生的问题解决能力，培养学生的科学态度与责任素养，让学生形成正确的人生观和价值观，从而实现全面育人的目标。

［   参   考   文   献   ］

［1］  陆永华.基于物理核心素养的试题情境研究［J］.物理通报，2021（1）：125-129.

（责任编辑 黄春香）