魏欣　高杰　王文理　張楊　朱琳

[摘 要] 課堂教學(xué)中真正落實(shí)對(duì)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，需要基于核心素養(yǎng)的發(fā)展要求對(duì)教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)高考評(píng)價(jià)體系的要求，以2023年天津物理學(xué)科學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試為例，從情境和情境活動(dòng)的視角對(duì)學(xué)生的答題情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)情境因子之間、知識(shí)因子之間的交叉融合程度直接決定了學(xué)生情境活動(dòng)的質(zhì)量，是影響學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中所表現(xiàn)出的物理核心素養(yǎng)水平的重要因素，對(duì)模型建構(gòu)和科學(xué)推理兩個(gè)要素水平的影響最為明顯。在此基礎(chǔ)上，提出具體教學(xué)建議：教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定要體現(xiàn)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平；通過(guò)層次適當(dāng)?shù)那榫郴顒?dòng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)的遞進(jìn)性，新課教學(xué)與復(fù)習(xí)課教學(xué)要注重不同情境的創(chuàng)設(shè)。

[關(guān)鍵詞] 情境活動(dòng)；學(xué)業(yè)質(zhì)量；物理核心素養(yǎng)

[中圖分類號(hào)] G424.74 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A

[文章編號(hào)] 1673—1654（2024）02—011—011

基于核心素養(yǎng)的發(fā)展要求對(duì)考試結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)結(jié)果與教學(xué)過(guò)程分析相結(jié)合，能夠起到改進(jìn)教學(xué)的作用。落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)需要改革教學(xué)實(shí)施與評(píng)價(jià)方式，要基于發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的理念來(lái)實(shí)施課程的教學(xué)與評(píng)價(jià)。

一、理論基礎(chǔ)

（一）以學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)分析和評(píng)價(jià)學(xué)生的核心素養(yǎng)水平

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）明確指出：學(xué)業(yè)質(zhì)量是指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師開(kāi)展日常教學(xué)設(shè)計(jì)、命題和評(píng)價(jià)的重要依據(jù)[1] 。學(xué)業(yè)質(zhì)量主要測(cè)量學(xué)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)間學(xué)習(xí)后應(yīng)該達(dá)到的基本能力和品格[2]，學(xué)業(yè)質(zhì)量水平是以學(xué)科核心素養(yǎng)為依據(jù)的，是學(xué)生獲得學(xué)科素養(yǎng)的學(xué)業(yè)表現(xiàn)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的明確，為課堂教學(xué)目標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化提供了依據(jù)，為考試和評(píng)價(jià)提供了基本的標(biāo)準(zhǔn)。

可以基于影響問(wèn)題的復(fù)雜程度的三個(gè)維度（如圖1所示）：情境的復(fù)雜性、內(nèi)容的抽象性、應(yīng)用的綜合性[2]，對(duì)核心素養(yǎng)水平進(jìn)行劃分[1]。

在新課標(biāo)中，學(xué)業(yè)質(zhì)量共分為五級(jí)水平，每一級(jí)水平皆包含學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)方面（物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）。新課標(biāo)明確指出，“科學(xué)思維”包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素[1]，其中模型建構(gòu)與科學(xué)推理兩個(gè)要素是學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中的重要能力，將“學(xué)業(yè)質(zhì)量”中與模型建構(gòu)和科學(xué)推理兩個(gè)要素相關(guān)的描述抽取出來(lái)，進(jìn)行整理，如表1所示，不同水平之間具有從低到高逐漸遞進(jìn)的關(guān)系。

對(duì)模型建構(gòu)和科學(xué)推理這兩個(gè)要素質(zhì)量水平的描述，反映了學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中思維質(zhì)量的關(guān)鍵特征，與解決情境問(wèn)題過(guò)程中的思維過(guò)程有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，也能夠較好地反映學(xué)生思維過(guò)程受問(wèn)題情境復(fù)雜程度的影響，為具體評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)水平提供了依據(jù)。

（二）基于情境活動(dòng)分析學(xué)生核心素養(yǎng)表現(xiàn)

1. 高考評(píng)價(jià)體系中對(duì)情境活動(dòng)的界定

《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》（以下簡(jiǎn)稱“評(píng)價(jià)體系”）中指出：情境是實(shí)現(xiàn)“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基”綜合考查的載體[3]?！扒榫场敝刚鎸?shí)的問(wèn)題背景，是以問(wèn)題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動(dòng)場(chǎng)域?！扒榫郴顒?dòng)”是指人們?cè)谇榫持羞M(jìn)行的解決問(wèn)題或完成任務(wù)的活動(dòng)?？梢?jiàn)，情境活動(dòng)對(duì)應(yīng)學(xué)生解決情境問(wèn)題時(shí)的思維過(guò)程，包括必備知識(shí)和關(guān)鍵能力的運(yùn)用，學(xué)業(yè)質(zhì)量水平中的具體描述可以較好地體現(xiàn)情境活動(dòng)的復(fù)雜性與情境活動(dòng)的質(zhì)量。

2. 情境活動(dòng)的試題層次劃分

評(píng)價(jià)體系明確指出，“四層”考查內(nèi)容和“四翼”考查要求是通過(guò)情境與情境活動(dòng)兩類載體來(lái)實(shí)現(xiàn)的[4]。高考評(píng)價(jià)體系中，基于復(fù)雜程度，將情境活動(dòng)分為兩層。第一層是簡(jiǎn)單的情境活動(dòng)，需要啟動(dòng)的是單一的認(rèn)知活動(dòng)，即面對(duì)問(wèn)題時(shí)只需要調(diào)動(dòng)某一知識(shí)點(diǎn)或某種基本能力便可解決，主要對(duì)應(yīng)四翼中的基礎(chǔ)性要求，也包括一定程度的應(yīng)用性和綜合性要求。第二層是復(fù)雜的情境活動(dòng)，此類情境活動(dòng)涉及的是復(fù)雜的認(rèn)知活動(dòng)，主要考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)和能力應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的水平，對(duì)應(yīng)四翼中的綜合性、應(yīng)用性與創(chuàng)新性[3]?！陡呖荚u(píng)價(jià)體系說(shuō)明》中，明確了情境活動(dòng)的層次與考查的“四翼”即基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性之間的關(guān)系，見(jiàn)表2。

從表中對(duì)情境活動(dòng)的層次界定示意圖可以看出，知識(shí)和技能之間的交互作用是影響情境活動(dòng)的重要因素，這與問(wèn)題復(fù)雜程度的影響因子具有高度的一致性，因此，從問(wèn)題情境的復(fù)雜程度和解決問(wèn)題的情境活動(dòng)的層次兩個(gè)角度對(duì)試題進(jìn)行分析，可以更準(zhǔn)確地分析哪些因素影響學(xué)生解決問(wèn)題的表現(xiàn)以及這些因素產(chǎn)生影響的內(nèi)在原因。

二、分析思路

（一）考生表現(xiàn)水平的劃分和臨界分?jǐn)?shù)的確定

為更加準(zhǔn)確、客觀地分析和評(píng)價(jià)不同水平考生的科學(xué)思維發(fā)展水平，更加明確問(wèn)題的成因，沿襲近年來(lái)高考評(píng)價(jià)工作的基本思路，將考生物理學(xué)習(xí)水平劃分為精通、熟練、基本、基本以下四個(gè)水平。評(píng)價(jià)組依據(jù)新課標(biāo)中提供的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平描述，應(yīng)用安戈夫方法，結(jié)合2023年考試學(xué)生分?jǐn)?shù)段的分布情況，并參考?xì)v屆試題的得分情況，最終確定了不同水平組的臨界分?jǐn)?shù)，如表3所示。

（二）基本分析思路

1. 依照問(wèn)題情境的復(fù)雜程度對(duì)試題進(jìn)行劃分

測(cè)量學(xué)生的學(xué)科能力就是測(cè)量學(xué)生適應(yīng)學(xué)科問(wèn)題情境的能力，及學(xué)生能夠解決怎樣的情境下的什么層次的問(wèn)題[2]。結(jié)合學(xué)業(yè)質(zhì)量水平描述中影響問(wèn)題復(fù)雜性程度的主要維度，從情境的復(fù)雜程度、內(nèi)容的抽象程度、應(yīng)用的綜合程度對(duì)試題復(fù)雜程度進(jìn)行判斷，以分析各維度對(duì)學(xué)生答題情況及所反映學(xué)生核心素養(yǎng)水平的影響。

2. 從情境活動(dòng)復(fù)雜性角度對(duì)試題進(jìn)行劃分

依照高考評(píng)價(jià)體系說(shuō)明中情境與“四翼”關(guān)系的說(shuō)明，基于解決試題所需要進(jìn)行的情境活動(dòng)對(duì)試題進(jìn)行劃分，在單純對(duì)試題本身進(jìn)行劃分的基礎(chǔ)上，從情境活動(dòng)的角度側(cè)重依據(jù)學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程，再次對(duì)試題復(fù)雜程度進(jìn)行判斷。

3. 分析解決問(wèn)題需要的核心素養(yǎng)要素及其水平

依照學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的具體表達(dá)，確定解決該情境問(wèn)題需要達(dá)到的物理學(xué)科核心素養(yǎng)要素水平，結(jié)合學(xué)生的具體答題表現(xiàn)，分析學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中所表現(xiàn)的核心素養(yǎng)水平，并診斷其表現(xiàn)背后的本質(zhì)原因，為教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù)。

（三）基本分析路徑

分析學(xué)生情境活動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)的學(xué)科核心素養(yǎng)水平主要從下面兩個(gè)方面進(jìn)行：

1. 從試卷中找出情境問(wèn)題的典型例題展開(kāi)分析，選擇題主要根據(jù)解答各選項(xiàng)需要進(jìn)行的情境活動(dòng)，結(jié)合不同水平的學(xué)生在得分率及錯(cuò)選比例上的區(qū)別，分析不同水平組學(xué)生情境活動(dòng)質(zhì)量及所反映的核心素養(yǎng)要素水平的差異。計(jì)算題部分，除了分析不同水平組學(xué)生得分率的差異，還通過(guò)抽樣對(duì)他們答題的具體情況及典型作答表現(xiàn)進(jìn)行分析，找出數(shù)據(jù)結(jié)果的進(jìn)一步證據(jù)。

2. 除了對(duì)所選取的典型例題按不同水平組的得分結(jié)果進(jìn)行定量的統(tǒng)計(jì)，也從形成結(jié)果的過(guò)程和原因進(jìn)行分析。因此，除了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量的分析，還對(duì)考生進(jìn)行了訪談，詳細(xì)記錄了考生的答題感受以及作答每道試題的思維過(guò)程。這些定性的結(jié)果為數(shù)據(jù)的定量分析提供了強(qiáng)有力的支撐，使得出的結(jié)論更加全面、準(zhǔn)確，更貼近考生的真實(shí)情況。

三、研究結(jié)果

（一）情境熟悉程度對(duì)學(xué)生答題表現(xiàn)的影響

例1：2023年天津物理卷第4題

4.下列哪個(gè)現(xiàn)象可以說(shuō)明光是橫波

首先，本題題干中涉及的情境因子為單一因子，即偏振現(xiàn)象，說(shuō)明光是橫波，從所給出的4個(gè)選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的情境看，各選項(xiàng)的情境只是在同屬于光現(xiàn)象這一點(diǎn)略有交叉，在具體的情境內(nèi)容之間沒(méi)有交叉性。其中，A選項(xiàng)涉及光的全反射現(xiàn)象，屬于光傳播過(guò)程的幾何特性；B選項(xiàng)是光的薄膜干涉現(xiàn)象的具體體現(xiàn)，D選項(xiàng)是光的衍射現(xiàn)象的具體體現(xiàn)，兩個(gè)現(xiàn)象都是光物理本質(zhì)的佐證現(xiàn)象；C選項(xiàng)是光的偏振現(xiàn)象的具體體現(xiàn)，是在證明了光具有波動(dòng)性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步證明光是橫波的現(xiàn)象。從內(nèi)容的抽象程度看，題干的表述語(yǔ)言清晰，選項(xiàng)以圖片的方式呈現(xiàn)，并且各圖片配有準(zhǔn)確文字說(shuō)明圖片的內(nèi)容，具體性程度較高。從應(yīng)用的綜合程度看，學(xué)生要順利完成此題，只需要對(duì)“光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波”這一內(nèi)容有清晰的認(rèn)知即可順利選出C選項(xiàng)，對(duì)其余各選項(xiàng)還可以通過(guò)排除法來(lái)輔助正確選項(xiàng)的判斷。因此，解決此題所對(duì)應(yīng)的情境活動(dòng)復(fù)雜程度不高，試題屬于基礎(chǔ)性的題目。對(duì)應(yīng)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的具體描述，此題側(cè)重對(duì)物理觀念的考查，符合2級(jí)水平中所描述的“了解所學(xué)的物理概念和規(guī)律，能解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象”這一要求。

從表中學(xué)生的作答情況可以看出，本題全市考生的得分率為0.62，在歷年考查光學(xué)的試題中得分率較低。從不同水平組的整體得分率來(lái)看，各相鄰水平組之間的差值基本相同，說(shuō)明此題對(duì)于各水平組均具有良好的區(qū)分作用。從全市考生整體來(lái)看，錯(cuò)選B、D兩個(gè)選項(xiàng)的學(xué)生所占比例較高；其中，G1和G2組的學(xué)生錯(cuò)選B的比例更高，G3和G4組錯(cuò)選D的比例更高。這表明，學(xué)生對(duì)光的幾何特征和本質(zhì)特征區(qū)分較為清晰，無(wú)論是特性描述還是表征現(xiàn)象都不易產(chǎn)生混淆；而對(duì)于說(shuō)明光的本質(zhì)屬性的各現(xiàn)象，則容易產(chǎn)生混淆。究其原因，有如下幾個(gè)方面：一是“光是橫波”這一判斷，有的學(xué)生對(duì)于概念所對(duì)應(yīng)的物理現(xiàn)象能夠掌握，但由于對(duì)選項(xiàng)所呈現(xiàn)的圖片情境不熟悉，干擾了文字信息的提取和篩選；二是因?yàn)楸绢}的各選項(xiàng)本身沒(méi)有錯(cuò)誤，只是與題干的要求不相符，這在一定程度上也影響了學(xué)生做出正確的判斷；三是正確選項(xiàng)中的“利用光的偏振呈現(xiàn)立體影像”這一情境，與教材中的“立體電影”在敘述上有所區(qū)別，且教材上并未對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行深入的解釋，一定程度上降低了學(xué)生對(duì)這一情境的熟悉度，導(dǎo)致對(duì)這一情境的判斷出現(xiàn)偏差。

（二）情境因子的交叉融合程度對(duì)學(xué)生答題表現(xiàn)的影響

例2：2023年天津物理卷第5題

5.2023年我國(guó)首套高溫超導(dǎo)電動(dòng)懸浮全要素試驗(yàn)系統(tǒng)完成首次懸浮運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)重要技術(shù)突破。設(shè)該系統(tǒng)的試驗(yàn)列車質(zhì)量為m，某次試驗(yàn)中列車以速率v在平直軌道上勻速行駛，剎車時(shí)牽引系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)，制動(dòng)裝置提供大小為F的制動(dòng)力，列車減速直至停止。若列車行駛時(shí)始終受到大小為f的空氣阻力，則

A.列車減速過(guò)程的加速度大小為[F/m]

B.列車減速過(guò)程F的沖量大小為mv

C.列車減速過(guò)程通過(guò)的位移大小為[mv2/2（F+f）]

D.列車勻速行駛時(shí)，牽引系統(tǒng)的輸出功率為[（F+f）v]

首先，從情境的復(fù)雜程度看，題干中涉及的情境因子并非單一因子，列車運(yùn)動(dòng)過(guò)程包含兩個(gè)階段：勻速運(yùn)動(dòng)階段和剎車減速階段，兩個(gè)階段存在一定的關(guān)聯(lián)，即勻速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度和兩個(gè)階段所受阻力相同，兩個(gè)階段的不同點(diǎn)在于受力不同，在減速階段題目中的描述是“剎車時(shí)牽引系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)，制動(dòng)系統(tǒng)提供大小為F的制動(dòng)力”，這個(gè)描述語(yǔ)言清晰，但具有一定的抽象性，需要學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確的信息提取，并將文字描述轉(zhuǎn)化成相關(guān)物理量的規(guī)律。四個(gè)選項(xiàng)分別從“減速過(guò)程的加速度”“減速過(guò)程F的沖量大小”“減速過(guò)程通過(guò)的位移”“勻速過(guò)程牽引系統(tǒng)的輸出功率”幾個(gè)角度進(jìn)行設(shè)問(wèn)，既包含了對(duì)不同的階段特點(diǎn)的分析，也包含了運(yùn)用不同物理規(guī)律進(jìn)行推理，所涉及的知識(shí)之間有一定的交叉融合。因此，無(wú)論是因子的多少，還是因子之間的融合交叉程度，此題都屬于綜合性考查層次，在解決這樣的情景問(wèn)題所需要的情境活動(dòng)中，學(xué)生需要調(diào)動(dòng)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)及較為綜合的分析能力。對(duì)應(yīng)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的具體描述，此題側(cè)重科學(xué)思維的考查，具體為3級(jí)水平中所描述的“能在熟悉的問(wèn)題情境中根據(jù)需要選用所學(xué)的恰當(dāng)模型解決簡(jiǎn)單的物理問(wèn)題，能對(duì)常見(jiàn)的物理問(wèn)題進(jìn)行分析，通過(guò)推理，獲得結(jié)論并作出解釋”這一要求。

從表中學(xué)生的作答情況可以看出，本題全市考生的得分率為0.79，說(shuō)明本題對(duì)于考生群體而言，屬于容易題。從不同水平組的得分率來(lái)看，G2和G3組之間的差值最大，說(shuō)明此題對(duì)于這兩個(gè)水平組的學(xué)生具有更為明顯的區(qū)分作用。全市考生整體和各水平組，錯(cuò)選比例最高的均為D選項(xiàng)，其次是B選項(xiàng)。從知識(shí)掌握程度分析，錯(cuò)選B選項(xiàng)的學(xué)生能夠正確選擇動(dòng)量定理這一規(guī)律進(jìn)行分析，從而將動(dòng)量變化與力的沖量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，出現(xiàn)錯(cuò)誤主要是因?yàn)閷?duì)動(dòng)量定理的物理意義掌握不準(zhǔn)確，沒(méi)有注意規(guī)律中“合力的沖量”這一要點(diǎn)，誤將制動(dòng)力的沖量當(dāng)作了合力的沖量。而錯(cuò)選D選項(xiàng)的，是沒(méi)有準(zhǔn)確對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行受力分析，發(fā)現(xiàn)勻速階段是不受制動(dòng)力的?？梢钥吹?，相對(duì)于B選項(xiàng)，D選項(xiàng)要求學(xué)生更準(zhǔn)確地處理情境因子之間的融合交叉關(guān)系。在推理過(guò)程中，因子的融合交叉程度較高導(dǎo)致推理過(guò)程需要綜合考慮各因子之間的關(guān)聯(lián)，物理量之間的相互制約關(guān)系的復(fù)雜性，導(dǎo)致推理的能力水平要求提高，如本題中每個(gè)階段列車受力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)以及兩個(gè)階段受力特點(diǎn)的關(guān)聯(lián)。也就是說(shuō)，因子之間的融合交叉程度要比因子多少更能影響學(xué)生答題的正確性。另外，此題與例1相比，顯然情境的復(fù)雜程度和應(yīng)用的綜合程度更高，但此題的得分率卻高于例1，這是因?yàn)榍榫车氖煜こ潭仍诶锩嫫鸬搅艘欢ǖ淖饔?。由于力現(xiàn)象在學(xué)生生活中的普遍性和形象性，使得學(xué)生對(duì)與力現(xiàn)象相關(guān)的情境更為熟悉，而光現(xiàn)象尤其是光的本質(zhì)相關(guān)現(xiàn)象，學(xué)生在日常生活中接觸較少，只有在教材上的特定實(shí)驗(yàn)中才有所接觸，加之反映光本質(zhì)的一些現(xiàn)象的解釋相對(duì)更抽象，因此，學(xué)生對(duì)這類情境問(wèn)題不熟悉，導(dǎo)致有效的情境活動(dòng)難以展開(kāi)。

（三）知識(shí)內(nèi)容因子的交叉程度對(duì)學(xué)生答題表現(xiàn)的影響

例3：2023年天津物理卷第6題

6.“西電東送”是我國(guó)重要的戰(zhàn)略工程，從西部發(fā)電廠到用電量大的東部區(qū)域需要遠(yuǎn)距離輸電。圖為遠(yuǎn)距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均為理想變壓器，T1的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，R為輸電導(dǎo)線的電阻，T2的副線圈并聯(lián)多個(gè)用電器，下列說(shuō)法正確的是

A.T1的輸出電壓等于T2的輸入電壓

B.T1的輸出功率大于T2的輸入功率

C.用電器增多后，R消耗的功率減小

D.用電器增多后，T2的輸出電壓降低

此題以我國(guó)的“西電東送”為命題的切入點(diǎn)，以電能從西部向東部遠(yuǎn)距離輸送為情境，考查了遠(yuǎn)距離輸電電路中各物理量之間的關(guān)系，并在選項(xiàng)中設(shè)定了在“用電器增加”的情境下考查各物理量的變化，這樣變化的設(shè)定，使得情境的因子數(shù)及因子之間的融合交叉程度增加。從應(yīng)用的綜合性來(lái)看，本題涉及的知識(shí)內(nèi)容包括遠(yuǎn)距離輸電電路中各部分電壓的關(guān)系和功率的關(guān)系，以及用電器增加之后，某部分電路電壓和功率的變化，而在分析電壓和功率的變化時(shí)需要借助電流的變化來(lái)展開(kāi)。因此，本題涉及的知識(shí)內(nèi)容因子較多，且從學(xué)生解決問(wèn)題需要進(jìn)行的情境活動(dòng)看，屬于綜合應(yīng)用性情境活動(dòng)。從核心素養(yǎng)的角度來(lái)說(shuō)，此題側(cè)重科學(xué)思維的考查，對(duì)照學(xué)業(yè)質(zhì)量對(duì)科學(xué)思維水平的具體描述，達(dá)到4級(jí)水平所描述的“能將實(shí)際問(wèn)題中的對(duì)象和過(guò)程轉(zhuǎn)換成物理模型，能對(duì)綜合性物理問(wèn)題進(jìn)行分析和推理，獲得結(jié)論并作出解釋”這一要求。

從表中學(xué)生的作答情況可以看出，本題全市考生的得分率為0.50，對(duì)于考生群體屬于中等難度試題。從不同水平組的得分率來(lái)看，G3和G4組之間的差值最大，G1和G2組得分率相近，說(shuō)明此題對(duì)于G3和G4這兩個(gè)水平組的學(xué)生具有明顯的區(qū)分作用，而對(duì)于G1和G2組考生鑒別作用不明顯。從錯(cuò)選情況看，全市考生整體少選D選項(xiàng)和錯(cuò)選C選項(xiàng)的比例最高，其中G1和G2組少選D選項(xiàng)的比例最高，G3和G4組錯(cuò)選C選項(xiàng)的比例最高。說(shuō)明對(duì)于G1和G2組考生來(lái)說(shuō)，靜態(tài)電路各物理量關(guān)系的分析是可入手的難度，只是在判斷時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，而變化后電路各物理量的變化分析對(duì)于他們來(lái)講難度較大。G3和G4組考生能夠?qū)ψ兓娔苓M(jìn)行分析和判斷，卻在判斷時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。從解決問(wèn)題需要調(diào)動(dòng)的知識(shí)和能力分析，C、D兩個(gè)選項(xiàng)的判斷過(guò)程都需要借助電流的變化來(lái)進(jìn)行判斷，但C選項(xiàng)的判斷直接應(yīng)用功率公式分析輸電電阻的功率即可，而D選項(xiàng)的分析則需要在利用歐姆定律得出輸電電阻兩端電壓的變化之后，再結(jié)合各部分電壓間的關(guān)系來(lái)判斷T2的輸出電壓，即需要將部分電路各物理量的關(guān)系與不同部分電路同一個(gè)物理量關(guān)系的分析相結(jié)合，因子之間交互的維度增加，導(dǎo)致分析推理的難度提升。

（四）應(yīng)用綜合程度對(duì)學(xué)生答題表現(xiàn)的影響

例4：2024年天津物理卷第11題

11.質(zhì)量mA=2kg的物體A自距地面h=1.2m高度自由落下，與此同時(shí)質(zhì)量mB=1kg的物體R由地面豎直上拋，經(jīng)t=0.2s與A碰撞，碰后兩物體粘在一起，碰撞時(shí)間極短，忽略空氣阻力。兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2。求A、R：

（1）碰撞位置與地面的距離x；

（2）碰撞后瞬間的速度大小v；

（3）碰撞中損失的機(jī)械能ΔE。

此題以生活中常見(jiàn)的物體自由下落和豎直上拋運(yùn)動(dòng)為命題素材，涉及兩物體各自的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及相遇后的碰撞過(guò)程，兩個(gè)物體之間、兩段過(guò)程之間均存在關(guān)聯(lián)，因子間的交互性處于中等水平。從內(nèi)容的抽象性程度來(lái)看，此題的描述以文字呈現(xiàn)，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)過(guò)程的示意圖，具有一定的抽象性。從應(yīng)用的綜合性來(lái)看，此題涉及從運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)量規(guī)律、能量規(guī)律多個(gè)視角分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程，涉及多個(gè)物理量的關(guān)聯(lián)，本題基本按過(guò)程發(fā)生的時(shí)間順序進(jìn)行設(shè)問(wèn)，從一定程度上降低了情境活動(dòng)的復(fù)雜程度。整體來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)的情境活動(dòng)屬于綜合水平。從核心素養(yǎng)的角度，此題側(cè)重科學(xué)思維的考查，對(duì)照學(xué)業(yè)質(zhì)量對(duì)科學(xué)思維水平的具體描述，達(dá)到4級(jí)水平所描述的“能將實(shí)際問(wèn)題中的對(duì)象和過(guò)程轉(zhuǎn)換成物理模型，能對(duì)綜合性物理問(wèn)題進(jìn)行分析和推理，獲得結(jié)論并作出解釋”這一要求。

從各組學(xué)生的得分率對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：第一問(wèn)各水平組得分率G1、G2、G3之間差值較大，G3和G4組得分率相近；第二問(wèn)和第三問(wèn)均為G2、G3、G4差值相近且較為明顯。與第一問(wèn)相比，第二問(wèn)明顯思維量更大，需要對(duì)兩物體分別運(yùn)用運(yùn)動(dòng)公式求出碰撞前的速度，再利用動(dòng)量守恒定律求得碰撞后的速度。其中，B物體的碰撞前速度的求解，由于題目中直接給出的運(yùn)動(dòng)學(xué)量只有位移和時(shí)間，因此需要對(duì)B物體上升過(guò)程聯(lián)立兩個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式才能求解。

通過(guò)對(duì)比不同水平組學(xué)生第二問(wèn)和第三問(wèn)答題的典型錯(cuò)誤類型可以發(fā)現(xiàn)，G2組的學(xué)生明顯不能正確分析物理過(guò)程，表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)反映過(guò)程的初、末狀態(tài)判斷不清晰，無(wú)法正確選擇相關(guān)規(guī)律進(jìn)行求解，尤其是能量相關(guān)規(guī)律的盲目亂用。這說(shuō)明G2組學(xué)生的情境活動(dòng)更多受不同階段物理過(guò)程、不同物理規(guī)律之間交叉作用的影響，這與對(duì)物理過(guò)程分析不清、物理規(guī)律內(nèi)涵及適用條件混亂有直接關(guān)系。而分析G3組學(xué)生的作答試卷可以看到，G3組的學(xué)生能夠基本正確地分析物理過(guò)程，且能正確選擇相應(yīng)的規(guī)律解決問(wèn)題，但在推理過(guò)程中涉及運(yùn)用兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)特征時(shí)，出現(xiàn)不能選擇正確公式進(jìn)行求解、前后解題步驟相互影響等錯(cuò)誤，這說(shuō)明G3組同學(xué)的情境活動(dòng)質(zhì)量更多受同一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程兩個(gè)對(duì)象規(guī)律的交叉作用影響。G4組的同學(xué)解答中，考生能夠正確選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律進(jìn)行求解，在物理過(guò)程的分析和物理規(guī)律的應(yīng)用方面思路清晰，但在具體運(yùn)用規(guī)律時(shí)會(huì)出現(xiàn)方程求解等細(xì)節(jié)上的錯(cuò)誤。

對(duì)典型例題的分析進(jìn)行整理和歸納，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在情境活動(dòng)中所表現(xiàn)的學(xué)科核心素養(yǎng)水平受多方面因素的影響，整體呈現(xiàn)下列規(guī)律：

1. 問(wèn)題的復(fù)雜性受情境的復(fù)雜性程度、問(wèn)題的抽象性程度、應(yīng)用的綜合性程度的影響，其中情境因子之間、知識(shí)因子之間的交叉融合程度對(duì)問(wèn)題的復(fù)雜性有重要影響，直接決定了情境活動(dòng)的質(zhì)量和解決問(wèn)題過(guò)程的物理核心素養(yǎng)表現(xiàn)水平。

2. 學(xué)生對(duì)情境的熟悉程度也會(huì)影響解決問(wèn)題時(shí)的物理核心素養(yǎng)表現(xiàn)，而對(duì)情境的熟悉程度并不取決于紙筆訓(xùn)練的強(qiáng)度，學(xué)生對(duì)與生活密切相關(guān)的力現(xiàn)象類情境更為熟悉，這類情境，即使復(fù)雜程度較高，學(xué)生的答題表現(xiàn)也能優(yōu)于較抽象的情境。

3. 情境的復(fù)雜程度主要影響模型建構(gòu)水平，情境因子和知識(shí)內(nèi)容因子的交叉融合程度主要影響科學(xué)推理表現(xiàn)，其中知識(shí)內(nèi)容因子對(duì)科學(xué)推理表現(xiàn)的影響更為明顯。

4. 不同水平的學(xué)生的答題表現(xiàn)受情境因子和知識(shí)內(nèi)容因子的交叉融合程度影響的方面不同，G2組學(xué)生更多受不同階段運(yùn)動(dòng)之間、不同物理規(guī)律之間的交叉作用程度影響，而G3組學(xué)生更多受不同研究對(duì)象之間的交叉作用程度影響。

四、教學(xué)建議

基于上述實(shí)例分析，為更有效地在教學(xué)中提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，提出以下教學(xué)建議：

（一）教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定要體現(xiàn)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平

學(xué)業(yè)質(zhì)量是教學(xué)與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，可以利用學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的定義確立課堂教學(xué)的目標(biāo)，來(lái)規(guī)范、指導(dǎo)和改進(jìn)教學(xué)。在教學(xué)目標(biāo)中明確學(xué)業(yè)質(zhì)量水平，可以對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行有效監(jiān)控，不僅要明確一節(jié)課的總目標(biāo)，還要將總目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，明確各環(huán)節(jié)中每一個(gè)情境活動(dòng)的目標(biāo)。不僅要明確情境活動(dòng)中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)哪個(gè)方面的哪個(gè)要素，還要明確該要素要發(fā)展到什么水平，即從素養(yǎng)和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)維度來(lái)界定情境活動(dòng)的層次。這樣的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定，將有助于課堂教學(xué)活動(dòng)的有序開(kāi)展和進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

復(fù)習(xí)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定同樣應(yīng)基于學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。與新授課不同的是，復(fù)習(xí)課更側(cè)重知識(shí)的整體建構(gòu)，因此復(fù)習(xí)課需要從單元或主題的角度設(shè)置核心素養(yǎng)發(fā)展的總目標(biāo)，并依照學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，將總目標(biāo)細(xì)化體現(xiàn)在課時(shí)目標(biāo)中，這樣才能有助于學(xué)生知識(shí)和能力體系的整體建構(gòu)。

（二）通過(guò)層次適當(dāng)?shù)那榫郴顒?dòng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)的遞進(jìn)性

素質(zhì)教育各個(gè)階段的教育教學(xué)目標(biāo)具有一定的連續(xù)性，這主要體現(xiàn)在前一階段的學(xué)習(xí)成果是后一階段學(xué)習(xí)成果的基礎(chǔ)[3]。因此，在教學(xué)中，需要重視這種連續(xù)性，通過(guò)各種教學(xué)策略來(lái)循序漸進(jìn)地提升學(xué)生的素養(yǎng)。

物理學(xué)科的學(xué)習(xí)特點(diǎn)要求學(xué)生以物理觀念素養(yǎng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行多種科學(xué)思維，無(wú)論是物理觀念素養(yǎng)還是科學(xué)思維素養(yǎng)，其提升都不是一蹴而就的，需要長(zhǎng)期的系統(tǒng)培養(yǎng)。這就需要在學(xué)習(xí)的不同階段，創(chuàng)設(shè)與學(xué)生素養(yǎng)水平相匹配的情境，引發(fā)相應(yīng)層次水平的情境活動(dòng)，讓學(xué)生充分經(jīng)歷概念和規(guī)律的建構(gòu)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，需要依據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的具體描述，來(lái)設(shè)定一節(jié)課不同環(huán)節(jié)的能力目標(biāo)和一個(gè)單元的不同課時(shí)的能力目標(biāo)，使學(xué)生的核心素養(yǎng)水平按照科學(xué)的規(guī)律遞進(jìn)發(fā)展。

（三）新課教學(xué)與復(fù)習(xí)課教學(xué)注重情境的創(chuàng)設(shè)

創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)具有關(guān)鍵的作用；而學(xué)生面對(duì)真實(shí)、復(fù)雜的情境問(wèn)題時(shí)，能否創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)水平的重要方式。因此在教學(xué)中，無(wú)論是概念的建立過(guò)程，還是規(guī)律的探究過(guò)程，都需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情境來(lái)鏈接學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)與新知識(shí)，借助情境引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提煉問(wèn)題，以情境問(wèn)題的解決推動(dòng)觀念的形成和思維的發(fā)展，并將通過(guò)學(xué)習(xí)形成的物理觀念和科學(xué)思維用于分析、解決情境中的問(wèn)題，通過(guò)引發(fā)學(xué)生一系列的情境活動(dòng)，不斷提高學(xué)生將情境與知識(shí)相聯(lián)系的水平。情境之間的相互呼應(yīng)、層層遞進(jìn)，使課堂教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)能夠相互勾連，形成一個(gè)整體架構(gòu)，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)線索形成完整的認(rèn)知，提升情境活動(dòng)能力水平。

在復(fù)習(xí)課上，同樣需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境來(lái)推動(dòng)情境活動(dòng)。新授課的情境更多是生活實(shí)踐情境，其作用是引發(fā)學(xué)生對(duì)習(xí)以為常的生活現(xiàn)象進(jìn)行重新加工和對(duì)情境中規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、提煉和探究，而復(fù)習(xí)課創(chuàng)設(shè)的情境是在生活實(shí)踐情境的基礎(chǔ)上，加入大量的學(xué)習(xí)探索情境，其作用是幫助學(xué)生對(duì)其中情境因子的交叉融合點(diǎn)以及其中的知識(shí)內(nèi)容交叉融合點(diǎn)進(jìn)行有效提煉和分析綜合，即通過(guò)情境活動(dòng)層次的提高，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M].高等教育出版社，2018：54-57.

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[4] 教育部考試中心.中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系說(shuō)明[M].人民教育出版社，2019：36-39.

Analysis of the Performance of College Entrance Examination Candidates in Situational Activities：Based on the 2023 Tianjin Physics Academic Level Ranking Examination

Wei Xin1? Gao Jie2? Wang Wenli3? Zhang Yang4? Zhu Lin5

1 Heping District Teacher Development Center，Tianjin，300321

2 Tianjin Institute of Educational Sciences，Tianjin，300191

3 Tianjin No. 100 Middle School，Tianjin，300300

4 Tianjin Haihe Middle School，Tianjin，300203

5 Hebei District Teacher Development Center，Tianjin，300100

Abstract：To truly implement the cultivation of students' core literacy in physics within classroom teaching，it is necessary to evaluate teaching based on the developmental requirements of core competencies. Taking the 2023 Tianjin Physics Academic Proficiency Ranking Exam as an example，this study analyzes students' response situations from the perspective of context and contextual activities. It was found that the degree of integration between context factors and knowledge factors directly determines the quality of students' contextual activities，which is an important factor affecting the level of core literacy in physics demonstrated by students during problem-solving processes. The impact is most evident on the levels of model construction and scientific reasoning. Based on these findings，specific pedagogical suggestions are proposed：the formulation of teaching objectives should reflect the hierarchical nature of academic quality requirements；the creation of contexts should pay more attention to the influence of the degree of integration between factors on the quality of students' contextual activities.

Key words：Situational Activities，Academic Quality，Physics Subject Core Competencies

（責(zé)任編輯：陳暢、吳茳）

作者簡(jiǎn)介? 魏欣，中學(xué)高級(jí)教師，天津市和平區(qū)教師發(fā)展中心。天津，300321。高杰，中學(xué)正高級(jí)教師，天津市教育科學(xué)研究院。天津，300191。王文理，中學(xué)高級(jí)教師，天津市第一百中學(xué)。天津，300300。張楊，中學(xué)高級(jí)教師，天津市海河中學(xué)。天津，300203。朱琳，中學(xué)高級(jí)教師，天津市河北區(qū)教師發(fā)展中心。天津，300100。

項(xiàng)目基金? 本文為2023年天津市教育質(zhì)量評(píng)估監(jiān)測(cè)中心高考評(píng)價(jià)項(xiàng)目物理學(xué)科組工作成果。