高考物理中生活实践类情境试题对教学的启示——以2022年广东省高考物理试卷为例.pdf

Vol.41 No.10物理教学探讨2023年第1 0 期高考物理中生活实践类情境试题对教学的启示以2 0 2 2 年广东省高考物理试卷为例蒋敏1,邓磊2，张小华11.西南大学附属中学校,重庆4 0 0 7 0 02.西南大学科学教育研究中心,重庆4 0 0 7 1 5摘要：对2 0 2 2 年广东省高考物理试卷中的生活实践类情境试题进行了研究。研究发现，试卷对生活实践类情境的题目很重视，题目数与分数的占比都达到了7 0%左右。其中，占比最高的是与生产生活联系的题目，其次是与科技前沿相关的题目。最后，针对研究结果对高中物理教学的改进提出了一些建议。关键词：生活实践问题；2 0 2 2 年高考；试题中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1 0 0 3-6 1 4 8(2 0 2 3)1 0-0 0 3 1-4在物理试卷中，生活实践类情境试题可以有效考查学生分析问题、解决问题的能力,反映出学生物理学科核心素养的水平。鉴于此,以2 0 2 2年广东省高考物理试卷为例，对其中的生活实践类情境试题进行了初步的探析，以期为下一步的物理教学提供参考。1中国高考评价体系与课程标准对生活实践问题的要求与建议物理试题情境是实现“四层”考查内容和“四翼”考查要求的载体，对培养学生的物理学科素养具有关键作用。选取贴近学生、贴近生活、贴近时代的真实问题情境进行考查，既能够激发学生学习的兴趣，又能够较好地考查学生从复杂的情境中抓住主要因素，抽象出物理模型并解决问题的能力和素养 1 。普通高中物理课程标准也对试题的情境提出了建议：试题的情境要具有一定的问题性、真实性、探究性或开放性，通过学生在应对复杂现实情境，参与相应探究学习活动中的外在表现来考查物理学科核心素养 2 。所以,为科学地考查、评价学生的物理学科核心素养,在试题的命制中应创设真实生活实践类情境作为试题的载体。2对2 0 2 2 年广东省高考物理试卷中生活实践类情境试题的分析2.1生活实践类情境试题的总体情况按照基于高考评价体系的物理科考试内容改革实施路径大致可以将生活实践问题分为三类情境：一是自然界中的物理现象，比如水面的倒影、海市屋楼、星辰运行等；二是与人们生产生活实际联系的问题,比如工厂里的机械、家里的电器、各类体育运动等；三是与科技前沿有关的问题，比如我国的载人航天、世界最大单口径的射电望远镜、深海探测设备等。先判断2 0 2 2 年广东省高考物理试卷中的题目是否属于生活实践类情境试题，再分析题目属于三类情境中的哪一类(表1)。收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 7基金项目：重庆市2 0 2 3 年度普通高中精品选修课程“电影中的物理科学”（4 7）；重庆市教育科学规划课题2 0 2 3 年度教学改革专项重点课题“学科核心素养的行为表现及其教学（案例）研究（K23ZG1100038）。作者简介：蒋敏（1 9 7 5-），男，中学高级教师，主要研究方向为物理教学。*通信作者：邓磊（1 9 7 7-），男，副教授，主要研究方向为物理课程与教学论。-31-2023年第1 0 期题号题型分值1单选题4制作豆腐的石磨2单选题4“祝融号”火星车需要“休眠”度过火星寒冷的冬季3单选题4运动员从滑雪道斜坡上滑下4单选题4旋转磁极式发电机6单选题4玩具枪射击积木8多选题6磁控管中电子的运动9多选题6载有防疫物资的无人驾驶小车12实验题9弹性导电绳成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件13计算题11自动雨伞开伞过程15(1)填空题6空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外15(2)计算题6玻璃瓶可作为测量水深的简易装置16(1)填空题6同学握住软绳的一端周期性上下抖动16(2)计算题6圆柱形罐体测折射率为了分析试卷中生活实践类情境的总体情况，将生活实践类情境的题目数除以全卷总的题目数,得到其题目比重。由于每个题的分值不同，题目个数不能完全反映其占比情况，再将生活实践类情境的题目分数求和，并用此分数除以全卷总分1 1 2 分（包含3-3 与3-4 选考题，所以总分超过1 0 0 分），得到其分值比重（图1)。0.80.60.40.20.0生活实践类情境题目数占题目总数的7 2%，分值占总分的6 8%，比例都非常大，体现出高考命题对生活实践类情境的重视。2.2生活实践类情境试题的分类分析为进一步分析试卷中生活实践类情境的具体内容，我们将试卷中的三类情境试题所对应的题目数和分值分别相加，得出试卷中三类问题的情况(表2)。-32-物理教学探讨表1 2 0 2 2 年广东省高考物理试卷中生活实践类情境试题的总体情况情境描述的题目；以科技前沿为情境的题目也相对较少，只有3 题，共1 9 分；最多的是以生产生活实际为情境的题目,有1 0 题,共5 7 分。生活实践问题2.3生活实践类情境试题的一些实例情境下面选取部分有代表性的生活实践类情境物非生活实践问题情境题目比重分值比重图1 生活实践类情境试题的比重Vol.41 No.10生活实践问题情境分类生产生活科技前沿生产生活生产生活生产生活科技前沿生产生活科技前沿生产生活生产生活生产生活生产生活生产生活表2 2 0 2 2 年广东省高考物理试卷生活实践类情境试题的分类情况自然界中生产生活科技前沿物理现象题目个数0分值0试卷没有出现以自然界中物理现象为情境试题进行分析。例题1（2 0 2 2 年广东卷第2 题）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.8 8 倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（A.火星公转的线速度比地球的大B.火星公转的角速度比地球的大C.火星公转的半径比地球的小D.火星公转的加速度比地球的小分析以“祝融号”火星车为情境的试题，不1057319（）Vol.41No.10仅有效考查了学生的物理核心素养,而且可以增强学生的民族自豪感。本题是联系科技前沿的问题，主要考查“物理观念”中的运动与相互作用观念和“科学思维”中的模型建构、科学推理。学生要建构出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型，利用万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动规律解决问题。例题2（2 0 2 2 年广东卷第3 题）图2 是滑雪道示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小或加速度大小随时间t变化的图像是(MNP图2 滑雪道示意图0tAa0分析以滑雪运动真实情境为载体，是典型的联系生活实际的物理问题。主要考查“物理观念”中的运动与相互作用观念和“科学思维”中的模型建构、科学推理。学生要从题干与示意图中获取信息，建构出匀变速直线运动、平抛运动等模型，利用牛顿第二定律、匀变速直线运动、运动的合成与分解等规律解决实际问题。3教学启示2022年广东高考物理试卷对生活实践类情境试题很重视，无论是从题目数量上还是分值上物理教学探讨都达到了7 0%左右。在生活实践问题的三种类型中，与生产生活联系的情境题目占绝大部分。在具体的试题情境中：有前沿科技探测火星；有与体育活动有关的滑雪；有与日常活动紧密联系的玩具枪、无人驾驶车、空调；有与科研有关的磁控管。学生需要建构物理模型，运用科学推理解决实际问题。在实际的教学中,为增强学生的应试能力,部分教师往往让学生在记住一些基本解题套路的基础上大量刷题。这样会导致学生在遇到生活实践类情境试题时无所适从，既无法在真实的情境中提炼出物理问题,也无法抓住主要因素形成物理模型,更无法在具体的物理过程中选择恰当的物理规律解决问题。基于上述原因,我们的教学需要进行适当的调整。3.1物理概念、物理规律的教学需要联系生活实践问题物理概念的建立、物理规律的形成应该充分联系学生的生活经验，创设真实的学习情境。学生在接触物理概念前，就已经通过自身的活动，Q对许多事物有了感性的认识,在教学中应通过对学生熟悉的实际问题进行观察、比较、分析，突出主要因素,从中抽象出共同属性,进而得出相应的物理概念。比如,在质点概念的教学中,可以创设被击出乒乓球的运动、赛道上赛车车轮的旋转、跳远运动员的腾空等实际情境，分析出物体0tB-0tC2023年第1 0 期能否视为质点与物体的大小和形状及所研究的问题有关，只有当物体的大小和形状对所研究的问题可以忽略时,物体才可以简化为质点。比如，2022年湖南卷第1 4 题，篮球在空中的运动情况非常复杂，但由于篮球每部分的运动情况相同，其大小和形状对研究的问题影响很小,所以可以t将该情境中的篮球抽象为质点。D同样，物理规律的教学也需要联系实际，也可以先创设反映物理过程的真实情境，再引导学生在情境的分析中提出物理问题,抽象出物理过程，再形成物理规律。比如，2 0 2 3 年辽宁卷第1 3题，就需要从短道速滑运动员的实际运动中提炼出匀变速直线运动与匀速圆周运动，再运用相应的运动学规律解决问题3.2物理规律的应用需联系生活实践问题物理规律的应用是指应用物理规律解决具体的物理问题。在物理教学中,应让学生获得在实际情境中解决物理问题的大量经验，形成把情-33-2023年第1 0 期境与知识相关联的意识和能力 2 。在习题课的例题选取上，我们应该尽量选择生活实践类情境试题引导学生思考。在相应例题的分析中,将分析具体实际情境的过程转化为建构模型、科学推理的过程，而不仅仅是记忆方法套公式。在学生的作业布置上，同样要适量选用各种联系生活实践问题的题目。这样，通过教师的引导，学生的独立思考，让学生获得大量理论联系实际的经验。比如，在天体运动的教学中，可以命制2 0 2 1 年神舟十三号载人飞船的发射与变轨以及绕地球做圆周运动的题目；在气体实验定律的教学中，可以命制与负压隔离舱有关的题目；在核反应的教学中,可以命制与我国大型科学装置“人造太阳”有关的题目等。3.3组织与生活实践问题有关的活动通过语言、图片、视频等给学生展示生活实践类情境，往往不如学生亲身经历的效果好。我们可以适当组织学生参加课外实践活动，在实践活动中发现物理问题,运用物理规律去解释、解决问题。比如,在水火箭比赛中研究反冲问题,研究水火箭喷水时气体的压强、温度、体积的变化，研究初速度与射程、射高、运动时间的关系；带领学生在操场上摇绳发电，研究电磁感应；通过参观建筑工地可以分析大量的静力学问题等。3.4建立生活实践问题资源库在物理教学中，生活实践类情境内容多样。比如，在2 0 2 2 年各地高考的物理试卷中就有与体育运动有关的跳台滑雪、网球练习和拍篮球；与医疗有关的碘1 2 5 衰变；与军事有关的舰载机电磁弹射；与工程有关的桥式起重机；与日常生活有物理教学探讨关的晒衣架和旋转洒水龙头；与交通运输有关的高速列车；与中国古代智慧有关的石磨；与空间探索有关的“冷发射”技术、“羲和号”太阳探测卫星和神舟十三号飞船；与科研有关的光点式检流计和离子速度分析器；与自然现象有关的火星冲日和蜘蛛悬挂等。物理教师应该群策群力，分门别类地收集、整理生活实践问题的教学资源，以视频、图片、文字、表格等形式保存下来。比如，可以有专门的老师整理物理学在医学中的应用,关注相关的新闻、书籍、互联网资源等，再进行归类整理（分为激光在医学中的应用、放射性药物在治疗与诊断中的应用、医学成像技术等），提炼出教学可用的资源，并进行相关习题的命制。当有一定积累以后,再以网盘等形式建立相应的资源库。教师在教学过程中可以选用资源库中生活实践问题的教学资源进行日常教学，并随时对资源进行补充完善。参考文献：1程力，李勇.基于高考评价体系的物理科考试内容改革实施路径 J.中国考试，2 0 1 9(1 2)：3 8-4 4.2中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2 0 1 7年版2 0 2 0 年修订)S.北京：人民教育出版社，2 0 2 0.3詹凯，朱杨华，田成良.从高考评价体系管窥2 0 2 0 年北京物理高考以“四层 视角为例 J.物理教学,2 0 2 1,4 3(4):68-71.4蒋霖峰，陆建隆.十三年高考物理江苏卷实验题的反思与启示以高考评价新体系的视角物理教学，2 0 2 0，42(12):30-33.昇邓磊）Vol.41 No.10(栏目编辑（上接第3 0 页）一课为例,活动内容丰富,师生互动多，学生参与度和学习效率都有很大程度的提高。希沃白板5 与初中物理教学的融合创新不是二者简单叠加，而是利用希沃白板5 来辅助教学 3 。我们应该将二者深度融合，营造一个新颖的、令人愉悦的、有助于学生进行深度学习的教学环境，使初中物理教学课堂变革为既能发挥教师主导作用又能体现以学生为主体地位的全新课堂，从而实现通过初中物理教学培养学生创新思维和创新能力的高级目标。参考文献：1吕新梅.交互式电子白板在初中物理教学中的应用一以“滑动变阻器”一课为例 J.实验教学与仪器,2 0 2 037(6):46-48.2林瑞虹.希沃白板在初中地理教学中的应用研究 J.亚太教育,2 0 2 0(2 4)：3 1-3 2.3赵莲蓉.利用“希沃”打造初中物理“高效课堂”J.中国多媒体与网络教学学报（下旬刊），2 0 1 9(9)：7 8.(栏目编辑邓磊)-34-