戴輝

摘 ? 要：為在高中物理教育教學實踐中，高效培養(yǎng)高中生物理學科素養(yǎng)，適應(yīng)高考改革中試題設(shè)計的新變化。文章對基于學科素養(yǎng)的高中物理情境化試題設(shè)計展開討論，通過研究可知，為突出情境化物理試題作用，提高學生學科素養(yǎng)，相關(guān)人員在試題設(shè)計時，還應(yīng)堅持以物理學科知識為基礎(chǔ)，以學科素養(yǎng)為導向，合理創(chuàng)設(shè)試題情境，綜合考查學生思維能力。

關(guān)鍵詞：高中物理；學科素養(yǎng)；情境化試題；物理概念

學科素養(yǎng)是高中物理教學目標達成的條件之一，對學生未來發(fā)展、能力提升有著不可忽視的作用。如何利用情境化物理試題，考查、培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)，增強學生物理問題解決能力是教育工作者急需解決的問題。因此，文章對物理情境化試題的設(shè)計展開探究，旨在明確試題設(shè)計要點，針對性地考查學生物理學科核心素養(yǎng)，強化學生物理知識運用能力。

1 ?物理情境化試題相關(guān)概念

現(xiàn)階段，高考改革過程中教育部門對試題設(shè)計提出更多要求，需要命題人員在借助試題培養(yǎng)學生物理知識運用能力時，重視學生學科素養(yǎng)的提升。對此，相關(guān)人員嘗試設(shè)計情境化試題，用現(xiàn)實情境支撐物理知識，為學生提供可探究、思考的機會，同時針對性地培養(yǎng)、評估高中生物理學科核心素養(yǎng)。讓學生在情境化試題任務(wù)完成中，內(nèi)化高中物理知識，達成物理教育教學目標[ 1 ]。

所謂情境化問題，具體指以生活實際、社會生產(chǎn)、自然環(huán)境中客觀存在的現(xiàn)象為背景，融入物理規(guī)律、物理概念，為學生設(shè)計的可探尋、思考的物理問題。其中物理相關(guān)概念、物理知識運用能力是情境化問題考查重點。比如情境化試題可為學生呈現(xiàn)抽象、真實的復雜情境，學生結(jié)合情境分析題目中隱藏的物理知識時，會建立物理知識模型，多角度運用所學物理知識，擁有分析、解答物理問題的能力。

2 ?基于學科素養(yǎng)設(shè)計高中物理情境化試題的必要性

2.1 ?有利于提升學生物理學科素養(yǎng)

情境化試題是將實際物理問題情境化處理后的產(chǎn)物，是學生將實際問題轉(zhuǎn)化為可解決物理問題的基礎(chǔ)，能夠使學生正確應(yīng)用物理概念，解析物理問題，對學生物理學習起到承上啟下、夯實基礎(chǔ)的作用。學生在情境化試題解答中，會基于情境、過濾情境，聯(lián)系物理知識構(gòu)建物理模型，這一解題過程可有效鍛煉學生思維和信息獲取、分析、歸納、總結(jié)能力，從而滿足高考改革背景下，對學生學科素養(yǎng)的提升要求，增強學生綜合能力[ 2 ]。

通常情況下，解析情境化試題時，學生應(yīng)在“去情境”后分析試題考查重點?！叭デ榫场焙蟮母咧形锢碓囶}會轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)物理問題，學生在情境指引下，可適應(yīng)形式多變的物理問題，抓住物理試題內(nèi)核，逐步掌握同類試題的解答技巧，學會從不同角度剖析試題，透徹理解物理知識。使教師有效利用情境化試題，鍛煉學生物理技能，培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)。

2.2 ?有利于發(fā)展學生邏輯思維

解答情境化試題時，學生需將題目中文字所描述的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w情境，隨后理解題目基本要求、給出的條件，聯(lián)系已學物理知識，找出隱藏的考點。所以情境化試題解析過程，與學生物理學科素養(yǎng)的培養(yǎng)模式不謀而合，學生將結(jié)合情境探究物理條件、邏輯推理條件，并在思維加工后，懂得提取有用信息，分析解題條件，培養(yǎng)學生信息加工、總結(jié)歸納能力，鍛煉學生思維，有利于發(fā)展學生邏輯思維，增強學生物理綜合能力。例如在2018全國卷中，某情境化試題用“煙花彈”創(chuàng)設(shè)情境模型，且以“物理學科素養(yǎng)”、學生邏輯思維為導向，考查學生“豎直上拋運動”，讓學生在科學建模過程中，靈活運用動量守恒定律、機械能守恒定律，檢驗學生試題解析中的思維能力變化，發(fā)展學生邏輯思維。

3 ?學科素養(yǎng)視域下高中物理情境化試題的設(shè)計策略

3.1 ?明確物理學科素養(yǎng)核心內(nèi)涵

物理情境化試題設(shè)計的關(guān)鍵，在于明確試題考查目標。基于學科素養(yǎng)的高中物理情境化試題，其檢測目的是檢驗學生物理學科素養(yǎng)，即學生科學思維、物理概念、實驗探究能力、科學態(tài)度與責任[ 3 ]。為確保物理情境化試題設(shè)計的可靠性，相關(guān)人員應(yīng)明確物理學科素養(yǎng)的核心內(nèi)涵，并以此為依據(jù)，在不同情境設(shè)計中考查學生科學思維、物理概念、實驗探究能力、科學態(tài)度與責任等四方面的能力與意識。使高中生可以針對不同試題情境，靈活運用物理知識，分析試題中的物理問題、物理條件，得出最終的答案。學生解題過程是對學生學科素養(yǎng)、物理問題解決能力的培養(yǎng)，對學生構(gòu)建完整物理知識體系，增加學生物理知識運用的靈活性意義重大。同時可滿足現(xiàn)階段學生學科素養(yǎng)的提升要求，適應(yīng)新時期物理教育教學的變化，助力高考改革工作。

3.2 ?確定情境化試題設(shè)計維度

情境化物理試題設(shè)計時，同樣應(yīng)該規(guī)范物理試題內(nèi)容的篩選流程，確定情境化試題設(shè)計緯度，保證物理試題中蘊含的物理知識符合高中生認知水平。因此，設(shè)計以學科素養(yǎng)為導向的情境化物理試題時，相關(guān)人員可按照PISA 2018科學素養(yǎng)測評結(jié)果，從學生科學思維、實驗探究、責任與態(tài)度、物理概念等緯度入手，設(shè)計情境化物理問題。其中，“科學責任與態(tài)度緯度”是在試題設(shè)計中，利用情境設(shè)計，使學生憑借自身價值觀判斷題目內(nèi)的事物、物理現(xiàn)象。而科學思維、實驗探究能力、物理概念是設(shè)計物理情境化問題的主要緯度，對學生認知水平、學科素養(yǎng)的提升有著重大意義[ 4 ]。

具體來說，首先，“物理概念”該緯度中，學生需將所學物理知識套入復雜物理情境中，并運用自身物理知識經(jīng)驗解決物理問題，領(lǐng)悟物理問題探究技巧，可以靈活運用所學物理知識，而非單一地了解題目考察重點?；诖?，相關(guān)人員在設(shè)計物理情境化試題時，應(yīng)分別從概念性、事實性、認知型的物理知識入手，呈現(xiàn)情境化物理現(xiàn)象，構(gòu)建可與物理學科領(lǐng)域深入聯(lián)系的試題模型，針對性地考查摩擦力、重力、浮力、彈力等高中物理知識，教會學生在情境化問題解析中掌握物理規(guī)律，解答實際的物理問題。

其次，“科學責任與態(tài)度”是針對學生認知水平所確定的試題設(shè)計緯度，而認知水平是設(shè)計物理情境化試題的重要影響因素。對此，相關(guān)人員應(yīng)在設(shè)計試題時，科學劃分高中物理知識體系中的現(xiàn)有內(nèi)容，并以高中物理課程標準、教學目標、學科素養(yǎng)為依據(jù)，立足于高中生認知水平、邏輯思維能力設(shè)計物理情境化試題。

最后，“科學思維緯度”中，命題人員往往需基于物理課程目標、學科素養(yǎng)培養(yǎng)目標科學篩選試題內(nèi)容，設(shè)計試題情境，評估試題對學生科學思維的影響程度，綜合考查學生對物理規(guī)律、物理概念的理解與應(yīng)用能力。讓學生在試題解析中，鍛煉自身邏輯思維、科學思維，持續(xù)提高學生認知水平，發(fā)揮情境化試題對學生學科素養(yǎng)的提升優(yōu)勢。

3.3 ?遵循科學的物理試題設(shè)計原則

為保證高中物理情境化試題設(shè)計的科學性、合理性，命題人員應(yīng)遵循科學的物理試題設(shè)計原則，使情境化物理試題符合學生學科素養(yǎng)的提升要求，確保試題設(shè)計質(zhì)量。

首先，堅持科學性原則[ 5 ]。情境的科學性是評估該類試題設(shè)計質(zhì)量的重要因素，因此，命題人員需創(chuàng)設(shè)學生可理解，且與學生認知水平、高中物理知識符合的情境，呈現(xiàn)試題情境時，需清晰地呈現(xiàn)試題內(nèi)的背景信息，準確傳遞情境內(nèi)容，讓學生能夠?qū)⒃囶}文本轉(zhuǎn)變?yōu)榍榫?，并將情境?nèi)容遷移到物理知識中，正確理解情境化試題。

其次，堅持公平性原則。學生處于不同地域，風俗習慣、文化背景、經(jīng)濟水平會有著明顯差異，選擇情境素材時，命題人員應(yīng)考慮高中生知識背景，聯(lián)系區(qū)域特征，將情境服務(wù)于物理問題的解決，避免將帶有歧視內(nèi)容的情境設(shè)計在題目中。

最后，堅持時代性原則。物理情境化試題設(shè)計同樣應(yīng)與時俱進，命題人員應(yīng)立足于當前、未來的科技發(fā)展或?qū)嶋H生活，增加符合時代發(fā)展的物理情境，增強物理情境化試題的創(chuàng)新性。

如題：2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器在成功實施三次近火制動后，進入運行周期約為1.8×105 s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為2.8×105 m。已知火星半徑約為3.4×106 m，火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7 m/s2，則“天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠距離約為（ ?）

A.6×105 m ? B.6×106 m ? ?C.6×107 m ? ? D.6×108 m

該題目是在情境設(shè)計中，用2020年物理諾貝爾獎、恒星多年運動軌跡為背景，考查學生對萬有引力定律、開普勒第三定律的靈活運用，使學生在關(guān)注科技領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀的同時檢驗學生物理問題的實際解決能力。

3.4 ?合理設(shè)計物理試題情境

基于學科素養(yǎng)的高中物理情境化試題，其設(shè)計要點在于確保情境設(shè)計的合理性，且試題情境應(yīng)側(cè)重于考查內(nèi)容，可以有效評估學生學科素養(yǎng)、物理學習能力、物理知識運用能力。一方面，教師所設(shè)計的試題情境，應(yīng)具有一定真實性，或客觀存在，情境基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)為物理知識，主要素材為現(xiàn)實生活。例如2021高中物理全國甲卷中的第15題，以傳統(tǒng)游戲“旋轉(zhuǎn)游戲”作為情境素材，請學生結(jié)合“紐扣旋轉(zhuǎn)”圖，聯(lián)系生活實際，計算轉(zhuǎn)速為50 r/s時，紐扣與中心位置相距1 cm時的點向心加速度大小，考察學生對圓周運動規(guī)律的內(nèi)化程度。

另一方面，為使學生在情境化試題解析中，順利將所學物理知識與試題建立聯(lián)系。命題人員需提前分析情境化試題類型，合理融入生活化素材，增強學生對試題情境的接受程度。但在素材選取時，命題人員還應(yīng)科學加工素材，理清所選素材與物理現(xiàn)象、物理概念的關(guān)系，合理將素材嵌入物理情境內(nèi)。避免因素材嵌入不到位影響物理情境合理性，阻礙學生解題思路。而教師素材嵌入是否合理的檢驗方法，并非學生對情境化問題解答的正確性，而是能夠在解題后獲得知識經(jīng)驗，學生科學思維、學科素養(yǎng)得以提升。

4 ?結(jié)語

綜上所述，指向物理學科核心素養(yǎng)的情境化試題，需要以物理學科知識為基礎(chǔ)，用客觀存在的情境為背景，綜合考查學生物理知識運用能力，培養(yǎng)學生學科素養(yǎng)。所以在編制情境化試題時，相關(guān)人員還應(yīng)抓住學科素養(yǎng)內(nèi)涵，合理在情境化設(shè)計中融入物理知識，從而發(fā)揮情境化試題作用，發(fā)展學生思維，鍛煉學生綜合能力，為學生物理水平的提升創(chuàng)造有利條件。

參考文獻：

［1］ 李利國.例說核心素養(yǎng)下高中物理試題中的情境創(chuàng)設(shè)——問題與思考[J].高考， 2019（32）：66-67.

［2］ 郭詩藝，張金良.核心素養(yǎng)導向下高中物理教學中問題情境創(chuàng)設(shè)的探索[J].科教文匯，2020（5）：135-136.

［3］ 劉津羽.物理教科書中情境化試題特點分析——以人教版高中物理必修1為例[J].中學生數(shù)理化（自主招生），2020（1）：25-27.

［4］ 施學斌.提升學科素養(yǎng)的高中物理習題包設(shè)計[J].中學物理，2020（7）：18-30.

［5］ 田成良.依托情境試題 落實素養(yǎng)考查——以2019全國高考物理試卷為例[J].中學物理， 2019（19）：58-59.