黃日思
情境化試題是指將問題巧妙的融入到真實情境材料中的一種試題類型,高考評價體系中所謂的“情境”即“問題情境”,指的是真實的問題背景,是以問題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動場域。
自2014年上海、浙江和2017年北京、山東等省市啟動高考改革以來,至2021年秋全國大部分省市已經(jīng)啟動高考綜合改革,與高考改革相對應(yīng)的考試評價中也把情境作為高考評價體系中的考查載體。隨著改革的不斷深化,情境化試題在高考試題中的比重會越來越大。筆者以部分2021年高考物理試題為例來探討情境化試題在高考中的應(yīng)用特點以及應(yīng)對思路。
例1:(山東高考第4題) 血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強(qiáng)計等成,如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶,壓強(qiáng)計示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)高于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值。充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng),體積為V;每次擠壓氣囊都能將 60cm3 的外界空氣充入臂帶中,經(jīng)5次充氣后,臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?5V,壓強(qiáng)計示數(shù)為 150mmHg。已知大氣壓強(qiáng)等于750mmHg,氣體溫度不變。忽略細(xì)管和壓強(qiáng)計內(nèi)的氣體體積。則 V等于()
A. 30cm3
B. 40cm3
C. 50cm3
D. 60cm3
本題是一個考查氣體實驗定律打氣問題的基礎(chǔ)性問題。試題以普通血壓儀作為真實的問題情境作為試題載體。解答本題需要學(xué)生首先從這個真實的血壓儀情境中構(gòu)建出氣體實驗定律的充氣問題模型;二是要在這個實際情境中找到解答問題所需要的物理條件。完成從真實試題情境到物理模型的構(gòu)建,然后找出已知的物理條件,具體的計算就不困難了。
從試題中可以看出本題情境化的特點是:本題的情境屬于“生活實踐情境”,這類情境主要來源于日常生活以及生產(chǎn)實踐;從情境的復(fù)雜程度來看,這題屬于簡單的情境活動。 對于簡單的情境活動中,學(xué)生需要啟動的是單一的認(rèn)知活動,即面對問題時只需要調(diào)動某一知識點或某種基本能力便可解決。這類情境主要測評學(xué)生基本的知識和能力水平。
和例1有著相同特點的還有今年廣東卷第3題、浙江6月選擇性等級考試第11題、廣東卷選考部分的第15題、河北卷選考部分的第16題以及全國卷I第24題等。
例2:(21年廣東卷13題) 算盤是我國古老的計算工具,中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導(dǎo)桿上滑動,使用前算珠需要歸零,如圖所示,水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置,甲靠邊框b,甲、乙相隔s1=3.5x10-2m,乙與邊框a相隔s2=2.0x10-2m,算珠與導(dǎo)桿間的動摩擦因數(shù)u?,F(xiàn)用手指將甲以0.4m/s的初速度撥出,甲、乙碰撞后甲的速度大小為0.1m/s,方向不變,碰撞時間極短且不計,重力加速度g取10m/s2。
(1)通過計算,判斷乙算珠能否滑動到邊框a;
(2)求甲算珠從撥出到停下所需的時間。
本題主要考查牛頓運動定律、動量守恒定律、運動學(xué)規(guī)律應(yīng)用的綜合性問題。試題以算盤的算珠歸零這樣一個真實的綜合層面的問題情境作為考查載體,讓學(xué)生在真實的背景下運用必備知識和關(guān)鍵能力去解決實際問題,全面綜合展現(xiàn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)水平。試題注重考查學(xué)生掌握學(xué)科知識體系的完整性, 關(guān)注不同知識內(nèi)容之間的聯(lián)系, 引導(dǎo)學(xué)生整合所學(xué)知識并培養(yǎng)學(xué)生的實踐思維。解答本題需要學(xué)生首先從這個實際問題中構(gòu)建出動量守恒中的碰撞模型;然后要在這個實際情境中找到解答問題所需要的物理條件即碰撞前甲物體的初速度、受力情況及運動情況;碰撞中甲、乙兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒;碰撞后甲、乙物體的受力情況及運動情況。最后運用相關(guān)的物理規(guī)律解決問題。
從試題中可以看出本題情境化的特點是:本題的情境同樣屬于“生活實踐情境”,這類情境主要來源于日常生活以及生產(chǎn)實踐;從情境的復(fù)雜程度來看,這題屬于復(fù)雜的情境活動。對于復(fù)雜的情境活動中,學(xué)生需要啟動的是綜合的認(rèn)知活動,即面對問題時需要綜合調(diào)動各種知識點或各種相關(guān)的能力方可解決問題。此類情境活動主要考查學(xué)生綜合運用知識和能力應(yīng)對復(fù)雜問題的水平。
和例2有著相同特點的還有湖南卷選考部分的計算題16題、山東高考第16題等。
從這些情境化試題中可以看出,高考中大部分的情境化試題都屬于來源于日常生活及生產(chǎn)實踐的“生活實踐情境”。這些試題情境材料的甄選都基于考生解決問題的可能性,同時要考慮到對所有考生的熟悉程度、考生的可理解性以及考生的潛在水平,使其處于考生學(xué)習(xí)的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)。同時情境的選擇既要防止情境過于熟悉導(dǎo)致試題的功能可能退化為考查考生簡單的記憶,又要防止試題的情境信息特征與考生實際經(jīng)驗的差異偏大、情境過于新穎而導(dǎo)致考生“沒有思路”。
這些情境化試題的解答思路具體就是通過審讀題目,在明確對象、分析過程(或狀態(tài))的基礎(chǔ)上,構(gòu)建出符合題意的物理模型,從而把“實際的情境問題”轉(zhuǎn)化為“物理問題”;接著通過選用相應(yīng)的物理規(guī)律,布列方程,把“物理問題”轉(zhuǎn)化為“數(shù)學(xué)問題”;最后求解作答,得出“問題結(jié)果”,并將其納入原問題的情境中,進(jìn)行“檢驗討論”。解答試題的過程中,過濾情境、構(gòu)建物理模型的環(huán)節(jié)至關(guān)重要。它既是使復(fù)雜的實際問題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理問題的前提,也是正確選用物理規(guī)律、求解物理問題的依據(jù),起著承上啟下的關(guān)鍵作用。