關叢妍 楊薇

摘 要 《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》提出落實“素養(yǎng)為本”課堂教學，教學評價應以素養(yǎng)為導向?；诤诵乃仞B(yǎng)視角對2022年遼寧高考物理卷中情境化試題的情境創(chuàng)設、核心素養(yǎng)內容、核心素養(yǎng)水平等進行了分析，并提出對培養(yǎng)物理學科核心素養(yǎng)的教學啟示。

關鍵詞 物理學科核心素養(yǎng) 遼寧高考物理 情境化試題

作者簡介：關叢妍（1993— ），女，遼寧鞍山人，沈陽師范大學教師教育學院碩士研究生，研究方向：課程與教學論（物理）；楊 薇（1972— ），女，遼寧沈陽人，沈陽師范大學教師教育學院教授，碩士生導師，博士，研究方向：物理課程與教學論。

基金項目：本文系國家教育考試科研規(guī)劃2021年度重點課題“基于物理學科教學知識PCK核心要素及教學關鍵能力評價的國家教師資格考試命題研究”（編號GJK2021004）、中國教育學會2021年科研規(guī)劃課題“以PCK為核心基于中美國際比較的物理教師學科教學關鍵能力研究”（編號202100150702B）的階段性研究成果。

《普通高中物理課程標準（2017年版2020修訂）》（以下簡稱新課標）提出學科核心素養(yǎng)是學生通過學科學習逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力[1]4，這是學科育人價值的集中體現。物理學習評價應該以學生為本、基于物理學科核心素養(yǎng)開展，物理學科命題應從物理學科核心素養(yǎng)的水平層次、試題情境的合理性、復雜性和新穎性等多方面進行設計、考查?！吨袊呖荚u價體系》中“四層”指出，學生在面對生活實踐和學習探索情境問題時，需要具備分析問題、解決問題的綜合能力，在命制物理試題時需選擇真實的生活情境，讓學生運用必備知識和關鍵能力解決問題，全面發(fā)展學生的學科素養(yǎng)水平[2]10-20。本文從物理學科核心素養(yǎng)視角，對2022年遼寧高考物理卷中情境化試題進行分析，期望可以為物理學科課堂教學提供參考。

一、物理情境化試題概述

情境化試題是利用學生的認知結構解決現實生活中的實際問題，著重考查學生解決問題的能力，這些試題將知識置于實際生活情境中，能夠有效地落實學生的學科核心素養(yǎng)[3]。物理情境化試題是指與物理學科知識、生活經驗進行全面聯系，旨在實現不同育人層次、發(fā)展不同能力水平的一種試題。試題通常選取真實存在的物理學現象、相關物理學研究事實作為背景材料。物理情境化試題來源廣泛、形式多樣，學生需要在真實情境中解決真實的物理問題。

基于知識應用和產生方式的不同，可以將情境分為生活實踐情境和學習探索情境[4]28-29。情境化試題中的情境主要選取日常生活現象、體育項目、生產勞動、科技前沿、學科教材、科學實驗和科學研究等方面的材料。與傳統的物理試題相比較，情境化試題的主要特征是生活性，強調學生要學會從物理學視角觀察生活，用科學思維思考世界。情境化試題具有真實性、層次性、開放性、創(chuàng)造性、靈活性及與考查主題的適切性等特點，因此情境化試題越來越受到高考命題人的青睞，也逐漸成為檢驗考生核心素養(yǎng)發(fā)展水平的方式之一。

二、2022年遼寧高考物理試卷中情境化試題統計分析

2022年遼寧高考物理卷共15道題，試題類型分為選擇題和非選擇題。選擇題共10道，其中情境化試題2道，占比20%；非選擇題共5道，其中情境化試題2道，占比40%；情境化試題總占比26.67%。選擇題中情境化試題的比重比非選擇題中情境化試題的比重低，一是因為選擇題的題干要求一般都要簡潔，因此為題干設置情境的試題相對較少，二是因為選擇題考查的知識點的綜合性不強。

物理學科核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面[1]4-6。依據新課標中對物理學科核心素養(yǎng)的描述，從考查核心素養(yǎng)水平的角度，將2022年遼寧高考物理卷情境化試題整理分析，如表1所示。

從表1可以看出，情境化試題在物理學科核心素養(yǎng)四個方面均有所涉及，但是在各個方面考查要素上存在差異。物理觀念方面，四道試題均未考查能量觀念要素，其它兩個要素主要考查兩個水平層次，即水平2和水平3；科學思維方面，均未考查質疑創(chuàng)新要素，其它要素涉及三個水平層次，即水平1、水平2和水平3；科學探究方面，均未考查問題要素，其它要素均對水平3進行考查；科學態(tài)度與責任方面，未考查科學態(tài)度要素，其它要素均對水平1進行考查。

2022年遼寧高考物理卷情境化試題傾向于從多水平層次對物理觀念和科學思維進行考查，從單一水平層次對科學探究、科學態(tài)度與責任進行考查。同時，情境化試題對核心素養(yǎng)各個要素考查均未涉及到水平4和水平5，集中于水平2與水平3。

三、2022年遼寧高考物理試卷中情境化試題的特點分析

（一）2022年遼寧高考物理卷第1題

如圖所示，橋式起重機主要由可移動“橋架”“小車”和固定“軌道”三部分組成。在某次作業(yè)中橋架沿軌道單向移動了8 m，小車在橋架上單向移動了6 m。該次作業(yè)中小車相對地面的位移大小為（? ）

情境創(chuàng)設分析：本題以生產勞動情境為載體。通過橋式起重機的結構、橋架軌道，引導學生建立在橋式軌道上小車的運動模型，關注起重機在生產生活中實際應用，從而激發(fā)學生學習物理的興趣。

核心素養(yǎng)內容及水平分析：以小車在橋式起重機上移動為背景信息，考查學生對運動觀念的初步理解，形成建構橋式軌道模型的科學思維。同時，選取科學技術情境，彰顯了我國勞動技術的發(fā)展成就，增強學生的民族自豪感、國家認同感和社會責任感。物理學科核心素養(yǎng)水平層級及表現如表2所示。

（二）2022年遼寧高考物理卷第9題

如圖所示，行星繞太陽的公轉可以看作勻速圓周運動。在地圖上容易測得地球-水星連線與地球-太陽連線夾角[α]，地球-金星連線與地球-太陽連線夾角[β]，兩角最大值分別為[αm]、[βm]則（? ）

A.水星的公轉周期比金星的大。

B.水星的公轉向心加速度比金星的大。

C.水星與金星的公轉軌道半徑之比為[sinαm：sinβm]。

D.水星與金星的公轉線速度之比為[sinαm：sinβm]。

情境創(chuàng)設分析：本題以天文科學情境為載體。通過行星繞太陽公轉，引導學生關注天體運動現象，激發(fā)學生探索天體運動規(guī)律。

核心素養(yǎng)內容及水平分析：以行星運動為背景信息，引導學生建構行星運動的物理模型?？疾閷W生對勻速圓周運動觀念的理解，從定量角度對行星運動問題進行科學推理，物理學科核心素養(yǎng)水平層級及表現如表3所示。

表3 第9題核心素養(yǎng)水平層級及表現

[核心素養(yǎng) 水平層級 具體表現 物理觀念 水平2 從天文情境中，初步形成圓周運動觀念 科學思維 水平2 能在熟悉的問題情境中應用常見的行星運動模型 水平3 能對圓周運動進行分析與推理，進行相關計算并作出解釋 ]

（三）2022年遼寧高考物理卷第11題

某同學要將一小量程電流表（滿偏電流為[250 μA]，內阻為[1.2 kΩ]）改裝成有兩個量程的電流表，設計電路如圖（a）所示，其中定值電阻[R1=40 Ω]，[R2=360 Ω]。

（1）當開關S接A端時，該電流表的量程為[0 ～]__________[mA]；

（2）當開關S接B端時，該電流表的量程比接在A端時________（填“大”或“小”）

（3）該同學選用量程合適的電壓表（內阻未知）和此改裝電流表測量未知電阻[Rx]的阻值，設計了圖（b）中兩個電路。不考慮實驗操作中的偶然誤差，則使用__________（填“甲”或“乙”）電路可修正由電表內阻引起的實驗誤差。

情境創(chuàng)設分析：本題以學習探索情境為載體。通過改裝電流表，理解實驗原理，在變換實驗情境時能夠透過現象看本質。

核心素養(yǎng)內容及水平分析：從改裝電流表出發(fā)，考查學生應用物理知識解決實際問題的能力。運用簡單的電路模型對常見電流表進行改裝，能夠結合實際情況分析具體電路問題。通過使用改裝電流表測量電阻值問題，能夠根據實驗證據解釋實驗誤差，從而得出正確結論，物理學科核心素養(yǎng)水平層級及表現如表4所示。

（四）2022年遼寧高考物理卷第12題

某同學利用如圖所示的裝置測量重力加速度，其中光柵板上交替排列著等寬度的遮光帶和透光帶（寬度用d表示）。實驗時將光柵板置于光電傳感器上方某高度，令其自由下落穿過光電傳感器。光電傳感器所連接的計算機可連續(xù)記錄遮光帶、透光帶通過光電傳感器的時間間隔[Δt]。

（1）除圖中所用的實驗器材外，該實驗還需要_____________（填“天平”或“刻度尺”）。

（2）該同學測得遮光帶（透光帶）的寬度為[4.50 cm]，記錄時間間隔的數據如表所示，

根據上述實驗數據，可得編號為3的遮光帶通過光電傳感器的平均速度大小為[v3=]___[ms]（結果保留兩位有效數字）。

（3）某相鄰遮光帶和透光帶先后通過光電傳感器的時間間隔為[Δt1、Δt2]，則重力加速度[g=]__________。（用d、[Δt1、Δt2]表示）

（4）該同學發(fā)現所得實驗結果小于當地的重力加速度，請寫出一條可能的原因：______。

情境創(chuàng)設分析：本題以科技產品情境為載體。以科技產品“光電傳感器”的應用為背景，將表中的“遮光帶”信息與熟悉的打點計時器相聯系，考查物體在做自由落體運動中的相關計算。

核心素養(yǎng)內容及水平分析：以“光電傳感器”為背景，學生初步形成運動觀念。在面對不同特征的真實問題情境時，選用恰當的自由落體模型，能夠從不同的角度提出可探究的科學假設和合理的科學推理，能夠整合所學物理知識，得出正確結論，并進行相關的科學解釋，物理學科核心素養(yǎng)水平層級及表現如表5所示。

4.情境化試題分析對高中物理教學的啟示

（1）關注生活情境，培養(yǎng)物理觀念

教師在進行物理教學時，應該關注概念在真實生活情境中的應用，以生活中的物理現象作為教學素材，將概念講解轉變?yōu)閯討B(tài)模型建立過程。將生活情境中的問題作為新課導入素材，建立物理知識與生活現象之間的聯系，依托情境探索事物本質，學會用科學的眼光探索生活的奧秘。教師應該從概念構建開始，指導學生進行積極地思考和探索。學生將所學到的物理知識運用到現實中，并結合現實條件，在實踐中不斷地提升自己的能力。

（2）關注問題情境，提升科學思維

教師在進行物理教學時，應該指導學生從問題情境中尋找題目的已知條件信息，構建相關的物理模型，培養(yǎng)發(fā)散思維，運用問題情境培養(yǎng)學生模型建構能力及問題解決能力。同時，對邏輯推理、物理建模等學科核心素養(yǎng)的考查和建構都具有十分重要的意義。在教學中教師要重視問題情境，重視情境與問題結合的程度，選用開放性試題，給學生思考空間，加深對問題情境的理解。采取一題多解的形式，在不同的問題情境中分析問題，從不同的角度分析問題并表達自己的觀點，引發(fā)認知沖突，引導學生對物理現象進行辯證地思考與分析、有根據地提出解決方案，并通過驗證科學猜想方式培養(yǎng)學生質疑創(chuàng)新能力。

（3）關注創(chuàng)新情境，注重科學探究

教師在進行物理教學時，應該指導學生關注國內外教學中的熱點問題，關注創(chuàng)新性問題、創(chuàng)新性思路、創(chuàng)新性路徑和創(chuàng)新性方法等對創(chuàng)設物理情境的價值。在進行教學實踐時，可以把某些確定的驗證實驗轉變成開放式的、探索實驗，前者給學生提供了一個可以借鑒的方案，后者讓學生在實驗過程中擁有更多的探索空間，從而讓學生持續(xù)地提高自己的科學探究能力。通過對實驗結果的進一步分析，加深對實驗機理的認識，完善實驗方法。經歷科學探究過程，激發(fā)學生科學探究意識。

（4）關注多元情境，培養(yǎng)科學態(tài)度與責任

教師在進行物理教學時，應該指導學生關注日常生活、中國傳統文化、科學技術、體育項目和物理學史等情境，提升自身素養(yǎng)，將不同情境應用于物理教學之中，將素養(yǎng)目標內隱于教學情境之中。素養(yǎng)立意的教學背景下倡導以情境為教學載體，在教學中依據教學目標引入多元情境活動，學生在真實情境中形成科學態(tài)度與責任。教師還可以指導學生參加一些科普活動或勞動活動，以此來提升學生自身的科學素養(yǎng)，還可以利用教科書中“科學漫步”“科學足跡”等欄目為素材，感受物理學家發(fā)現問題的過程以及科學的深刻認識與探索，培育持之以恒和實事求是的科學態(tài)度。

新高考改革背景下，情境化試題正逐漸成為熱點，物理高考試題將會更加靈活運用多元情境。教師唯有轉變傳統的評價觀念與教學模式，才能夠更有效地提升學生學科核心素養(yǎng)，實現學生的全面發(fā)展。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]教育部考試中心.中國高考評價體系[M].北京：人民教育出版社，2019.

[3]巫陽朔.情境化試題的設計、開發(fā)與編制規(guī)范[J].教學與管理，2017（7）：78-81.

[4]教育部考試中心.中國高考評價體系說明[M].北京：人民教育出版社，2019.

（責任編輯：姜顯光）