肖國(guó)勇

所謂情境化試題，即題目與一定的實(shí)際情境相聯(lián)系，將物理問(wèn)題置于真實(shí)的情境中，試題中的已知量和未知量的描述賦予現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)物體。這樣的試題能體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的新課程理念。求解這樣的試題能反映學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力。

例1：（2015新課標(biāo)卷全國(guó)卷2）下暴雨時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。某地有一傾角為θ=37°（sin37°=）的山坡C，上面有一質(zhì)量為m的石板B，其上下表面與斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為m（可視為質(zhì)量不變的滑塊），在極短時(shí)間內(nèi)，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1減小為，B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2減小為0.5，A、B開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；在第2s末，B的上表面突然變?yōu)楣饣?，?保持不變。已知A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，A離B下邊緣的距離l=27m，C足夠長(zhǎng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求：

（1）在0—2s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大??；

（2）A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

例2：（2016新課標(biāo)全國(guó)卷1）某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板（面積略大于S）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱悖谒椒较虺闹芫鶆蛏㈤_。忽略空氣阻力。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g。求

（i）噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；

（ii）玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度。

情境化試題的特點(diǎn)

從上述例題可以看出，情境化試題注重聯(lián)系實(shí)際、貼近生活。情境涉及生活、生產(chǎn)、體育、科技等內(nèi)容。通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)把各個(gè)主干知識(shí)滲透在實(shí)際生活的各個(gè)方面，把有關(guān)的物理知識(shí)、問(wèn)題通過(guò)不同的情境體現(xiàn)出來(lái)，切實(shí)考查學(xué)生的理解、推理、探究能力，使物理知識(shí)更緊密地貼近生活、聯(lián)系實(shí)際。情境化試題大致呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：

題目的信息量大，貼近生活實(shí)際

試題以實(shí)際生活中的具體問(wèn)題和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用作為物理問(wèn)題的載體，創(chuàng)設(shè)一定的物理情境，組織材料并提出問(wèn)題（如例1中以“泥石流”這一自然現(xiàn)象為背景，考查了滑動(dòng)摩擦力、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)等知識(shí)）。

題目具有濃厚的生活氣息和時(shí)代感，具有信息量大、內(nèi)容豐富的顯著特點(diǎn)。從信息內(nèi)容看，既包含構(gòu)成生活事實(shí)和科技實(shí)例必不可少的背景信息，也包含構(gòu)成物理問(wèn)題的條件和關(guān)系等信息。從信息呈現(xiàn)方式看，既有以文字語(yǔ)言給出的信息，同時(shí)也有應(yīng)用圖象、圖表、公式等方式呈現(xiàn)信息。

符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

試題立足生活實(shí)際，結(jié)合科學(xué)技術(shù)創(chuàng)設(shè)物理情境，所呈現(xiàn)的物理情境都與生活實(shí)際息息相關(guān)，情境具有生活化、生動(dòng)化、形象化的特點(diǎn)（如例2中以游樂設(shè)施、噴泉水柱為背景，取材于學(xué)生喜聞樂見的生活情景，考查動(dòng)量的知識(shí)）。容易激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲，激發(fā)其運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題信心。物理新課標(biāo)倡導(dǎo)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，利用身邊的各種資源作為命題的素材，使學(xué)生感受到物理就在我們身邊，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。讓學(xué)生在平凡的生活中感受物理知識(shí)，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的信心。

解題過(guò)程具有很強(qiáng)的探究性

題目中的物理對(duì)象、物理過(guò)程和情景以及要解決的問(wèn)題隱含在生活、科學(xué)事實(shí)中，具有隱蔽的特點(diǎn)。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是要挖掘其物理本質(zhì)，通過(guò)學(xué)生獨(dú)立思考、綜合分析、運(yùn)用已有知識(shí)建立相應(yīng)的物理模型。從而將實(shí)際問(wèn)題與頭腦中已有物理模型建立聯(lián)系。因而解題的過(guò)程也是學(xué)生不斷探究學(xué)習(xí)的過(guò)程。如例1中考查的就是學(xué)生平時(shí)常見的“版塊”模型；例2考查的是“微元”法的應(yīng)用。

情境化試題對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)

如前所述，情境化試題信息量大、內(nèi)容豐富、貼近生活實(shí)際，突出物理知識(shí)的應(yīng)用性和實(shí)踐性。創(chuàng)設(shè)了一種培養(yǎng)興趣、研究方法、探究規(guī)律、應(yīng)用知識(shí)的主體教學(xué)情景，使學(xué)生多角度地接觸物理主干知識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的體驗(yàn)和實(shí)踐，達(dá)到了“學(xué)會(huì)、會(huì)學(xué)、用會(huì)、會(huì)用”乃至創(chuàng)新的教學(xué)目的。新課標(biāo)考試大綱明確指出：“高考物理試題著重考查考生的知識(shí)、能力和科學(xué)素養(yǎng)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，注意物理與科學(xué)技術(shù)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的聯(lián)系，注意物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活等方面的廣泛應(yīng)用……”可見，情境化試題符合有效貫徹、檢驗(yàn)課標(biāo)及大綱的要求，對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)有著重要的作用。

通過(guò)情境化試題引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理思想方法，培養(yǎng)物理建模能力

情境化試題的解題過(guò)程要求學(xué)生在背景材料中，提煉有關(guān)信息，建立物理模型，利用有關(guān)規(guī)律進(jìn)行分析解題。物理模型建立是物理學(xué)中最常見、最重要的科研方法之一。建立模型，應(yīng)用模型的能力是高中學(xué)生必須具備的能力。

情境化試題要求學(xué)生不受表面現(xiàn)象干擾，能透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)。物理模型具有高度的抽象性和廣泛的代表性。學(xué)生所接觸到的物理知識(shí)，包括原理、規(guī)律等都與一定的物理模型相聯(lián)系，解決物理問(wèn)題的過(guò)程也是應(yīng)用物理模型的過(guò)程。在實(shí)際問(wèn)題中，要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析所給的物理情境，抓住主要因素，排除次要因素干擾，建立起合理的物理模型，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化和理想化處理，并運(yùn)用相應(yīng)的物理規(guī)律解題。

這一過(guò)程中，學(xué)生能否對(duì)所給的物理情境進(jìn)行正確的識(shí)別、簡(jiǎn)化、建立模型是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。而學(xué)生的物理建模能力在很大程度上決定著物理學(xué)習(xí)的能力。因此，培養(yǎng)物理建模能力是教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，情境化試題正是培養(yǎng)學(xué)生建模能力的重要素材和資源。

通過(guò)情境化試題提高學(xué)生的信息收集處理能力

新課改要求教師教學(xué)以學(xué)生主動(dòng)探索發(fā)現(xiàn)、獲取知識(shí)為目的，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與探索，輔之以教師適時(shí)適度地引導(dǎo)和點(diǎn)撥，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息并對(duì)信息進(jìn)行加工處理的能力。情境化試題要求學(xué)生在豐富的背景材料中提煉有用信息，培養(yǎng)學(xué)生能夠獨(dú)立地對(duì)所遇到的問(wèn)題進(jìn)行具體分析。因而解題過(guò)程也是培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力和獲取信息能力的過(guò)程。

通過(guò)情境化試題提高學(xué)生的綜合思維能力

情境化試題促使學(xué)生從物理理論知識(shí)到生活實(shí)際進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，而非簡(jiǎn)單的疊加。對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)技能、解決問(wèn)題的過(guò)程、方法等提出了更高的要求。命題者通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理思維、分析綜合，提煉出實(shí)際情境中的物理狀態(tài)和過(guò)程，并對(duì)試題進(jìn)行簡(jiǎn)化和抽象，建立相關(guān)模型，最終應(yīng)用有關(guān)規(guī)律進(jìn)行解題，在此過(guò)程中有效培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、分析綜合能力，提高學(xué)生的綜合思維能力。

通過(guò)情境化試題培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

物理學(xué)科注重以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中要尊重事實(shí)，要嚴(yán)謹(jǐn)、理性。在新課標(biāo)下，我們應(yīng)盡量避免將研究問(wèn)題的方法，包括科學(xué)思維方法作為結(jié)論直接傳授給學(xué)生，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中去探究，在實(shí)踐中歸納、總結(jié)而獲得相關(guān)結(jié)論。情境化試題就是很好探究對(duì)象，教師把物理知識(shí)、規(guī)律與合適的現(xiàn)實(shí)情境相融合，啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)思維方法，規(guī)范應(yīng)用物理規(guī)律，實(shí)事求是，將知識(shí)應(yīng)用到日常生活中，不斷探索、創(chuàng)新。通過(guò)培養(yǎng)規(guī)范的解題過(guò)程讓學(xué)生了解并體會(huì)物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注并思考與物理學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題，有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，能在力所能及的范圍內(nèi)，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)情境化試題命制的研究，使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，有助于素質(zhì)教育的實(shí)施，有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。