高考物理試卷中情境化試題的特點及其應對思路

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，是以問題或任務為中心構成的活動場域。

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啟動高考綜合改革，與高考改革相對應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用特點以及應對思路。

例1：（山東高考第4題） 血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強計等成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數為臂帶內氣體的壓強高于大氣壓強的數值。充氣前臂帶內氣體壓強為大氣壓強，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5次充氣后，臂帶內氣體體積變為 5V，壓強計示數為 150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內的氣體體積。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。解答本題需要學生首先從這個真實的血壓儀情境中構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實踐;從情境的復雜程度來看，這題屬于簡單的情境活動。 對于簡單的情境活動中，學生需要啟動的是單一的認知活動，即面對問題時只需要調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，算珠與導桿間的動摩擦因數u。現用手指將甲以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、運動學規律應用的綜合性問題。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，讓學生在真實的背景下運用必備知識和關鍵能力去解決實際問題，全面綜合展現學生學科素養水平。試題注重考查學生掌握學科知識體系的完整性， 關注不同知識內容之間的聯系， 引導學生整合所學知識并培養學生的實踐思維。解答本題需要學生首先從這個實際問題中構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。最后運用相關的物理規律解決問題。

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實踐;從情境的復雜程度來看，這題屬于復雜的情境活動。對于復雜的情境活動中，學生需要啟動的是綜合的認知活動，即面對問題時需要綜合調動各種知識點或各種相關的能力方可解決問題。此類情境活動主要考查學生綜合運用知識和能力應對復雜問題的水平。

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，使其處于考生學習的最近發展區內。同時情境的選擇既要防止情境過于熟悉導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驗的差異偏大、情境過于新穎而導致考生“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）的基礎上，構建出符合題意的物理模型，從而把“實際的情境問題”轉化為“物理問題”;接著通過選用相應的物理規律，布列方程，把“物理問題”轉化為“數學問題”;最后求解作答，得出“問題結果”，并將其納入原問題的情境中，進行“檢驗討論”。解答試題的過程中，過濾情境、構建物理模型的環節至關重要。它既是使復雜的實際問題轉化為相應的物理問題的前提，也是正確選用物理規律、求解物理問題的依據，起著承上啟下的關鍵作用。