选择情境贴近生活实践 引导教学遵循课程标准

摘 要：本文结合2023年广东高考物理动量类试题，评析其真实情境的创设，探讨试题选拔功能的发挥及如何引领一线物理教学回归课程标准。

关键词：广东高考；选拔功能；课程标准

2023年广东高考是实施新课程、新课标、新教材和新方案的首次高考，当年的选择性考试物理试题在结构、内容和题型方面与往年相比保持相对稳定，不仅能够甄别学生的学业水平，达到选拔人才的目的，还发挥着引领一线物理教学的重要作用。本文以2023年广东高考物理试题中的第10题和第15题（涉及动量问题）为例，评析其真实情境的创设，探讨试题的选拔功能以及在引导一线物理教学遵循课程标准方面的作用。

1 真实情境创设的作用

《中国高考评价体系》（以下简称《高考评价体系》）中，情境是考查载体。《高考评价体系》中所谓的“情境”即“问题情境”，指的是真实的问题背景，是以问题或任务为中心构成的活动场域。^［1］2023年广东高考物理试题中第10题以“电动窗帘”这一简单的生活情境为命题背景，测评了学生的基本知识和能力水平；第15题以“药品自动传送系统”这一复杂的生活情境为命题背景，考查了学生综合运用知识应对复杂问题的能力水平。这两题是符合《高考评价体系》的命题要求的好题。两道题均以生活实践问题情境为载体，还原了知识应用的实际过程，引导一线教学回归到生产生活实践中。

2020年颁布的《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新版《课程标准》”）提出“通过问题解决促进物理学科核心素养的达成。”^［2］2023年广东高考物理试题中的第10题和第15题，均需要学生结合物理观念和科学思维进行分析，解决实际生活中的问题。通过巧妙的设问，这两道题目考查了学生的科学探究能力。同时，这两道题目还起到引导高中物理教学更加注重培养学生的实践意识，帮助学生养成严谨的科学态度，促进学生形成物理学科核心素养的作用。

2 “动量”内容在《课程标准》中的变动

2003年出版的《普通高中物理课程标准（实验）》（以下简称“旧版《课程标准》”），动量与动量守恒定律内容被安排在物理选修3-5分册内， 2020年颁布的新版《课程标准》，将该内容安排在选择性必修第一册中。除了将该内容从选修转为选择性必修外，新版《课程标准》关于该内容的要求也有改变。两个版本《课程标准》中关于动量内容的对比如表1所示。

通过对比两个版本《课程标准》的课程内容要求可知，主要的内容要点及程度要求基本相同，涉及“理解冲量、动量、动量守恒定律”“了解弹性碰撞与非弹性碰撞”“体会自然界的和谐与统一”“分析一维碰撞问题”。可见，新版《课程标准》是旧版《课程标准》的传承与发展。

课程内容要求区别主要体现在以下三点：第一，教育理念的提升。由旧版《课程标准》的“知识与技能、过程与方法、情感态度价值观”，提升为新版《课程标准》的“物理观念、科学探究、科学思维、科学态度与责任”。第二，新版《课程标准》更强调对教学过程的要求。例如，在理解动量定理和动量守恒定律方面，旧版《课程标准》要求“通过实验”，而新版《课程标准》要求“通过理论推导和实验”，突出理论推导的重要性。又例如，旧版《课程标准》的内容要求“理解动量与动量守恒定律”，而新版《课程标准》在传承原要求外，还增加了“冲量”“理解动量定理”与“体会分析物理问题的方法”的要求说明。第三，强调真实情境。新版《课程标准》更强调分析与解释“生产生活中”的现象。

2023年广东高考物理试题均体现了上述的要求变化，以下结合第10题与第15题进行阐述说明。

3 试题评析

（第10题）某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型。多个质量均为1kg 的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力。开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F，推动滑块1以0.40m/s的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为0.04s，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.22m/s。关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（" ）。

A. 该过程动量守恒

B. 滑块1受到合外力的冲量大小为0.18N·s

C. 滑块2受到合外力的冲量大小为0.40N·s

D. 滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5N

试题分析：由于滑块1与滑块2碰撞时，受到水平向右的恒力F，则碰撞过程动量不守恒。高中物理教学中，如果说明碰撞时间极短，即内力远大于外力，也认为是动量守恒，题中给出时间为0.04s，是否为极短？题目考查学生对动量守恒定律的理解，由于碰前总动量为0.40kg·m/s，碰后总动量为0.44kg·m/s，可判断系统总动量不守恒。根据动量定理可知，I合＝Δp，可以求得滑块1受到合外力的冲量大小为0.18N·s，滑块2受到合外力的冲量大小为0.22N·s，由冲量的定义式I合＝Ft，可求得滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5N。

试题评析：首先，该试题以“电动窗帘”这一生活情境为命题背景，引导学生通过简化模型来处理实际情境，体现了新版《课程标准》在分析与解释生产生活现象的要求。

其次，试题考查学生的科学思维和科学探究素养。高中物理中，当出现碰撞时间极短，即内力远大于外力的情况，也认为碰撞前后的动量守恒，题中给出的时间为0.04s，是否为极短？学生在解题中必然会遇到这个问题，如何处理？是套用以往的结论，得出动量守恒，还是从系统碰撞前后的总动量是否相等进行判断？此题要求考生将实际问题转化为物理模型，以此考查其模型建构能力。同时，还要求学生综合题目中的数据得出结论并进行验证，从而考查其科学推理、科学论证的能力，以及科学探究过程中必须具备的证据意识。故此题的设问符合新版《课程标准》中科学思维水平4的要求：“能恰当使用证据证明物理结论；能对已有结论提出有依据的质疑，采用不同方式分析解决物理问题。”^［5］

最后，试题体现了新版《课程标准》的要求，引导高中物理教学回归《课程标准》。新版《课程标准》里新增“冲量”“动量定理”“理论推导”的内容要求，这些新增的内容均体现在具体的选项设置中。新版《课程标准》明确“定量分析一维碰撞问题”，试题只考查一维碰撞。新版《课程标准》在“命题建议”中提出试题的情境要具有“真实性”。由于实际生产生活中，各物理量的数值往往不是整数，该试题的数值比较接近真实情况，相关的数值运算也考查学生应用数学知识解决问题的能力。该题不能直接套用动量守恒定律来解决，而是要在具体的情境中分析动量是否守恒，用动量定理进行计算。

（第15题）下图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成，滑槽高为3L，平台高为L。药品盒A、B依次被轻放在以速度v0匀速运动的传送带上，在与传送带达到共速后，从M点进入滑槽，A刚好滑到平台最右端N点停下，随后滑下的B以2v0的速度与A发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后A、B恰好落在桌面上圆盘内直径的两端。已知A、B的质量分别为m和2m，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的14。A与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，AB在滑至N点之前不发生碰撞，忽略空气阻力和圆盘的高度，将药品盒视为质点。求：

（1）A在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间t；

（2）B从M点滑至N点过程中克服阻力做的功W；

（3）圆盘的圆心到平台右端N点的水平距离s。

试题分析：药品盒在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速运动。由牛顿第二定律，对A有μmg＝ma，又v＝at，可求得A在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间t。B从M点滑至N点的过程中，已知初速度与末速度，过程中重力与阻力做功，由动能定理可求出克服阻力做的功W。因为B与A碰撞时间极短，满足动量守恒定律，另外碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的14，即碰撞后的总动能等于碰前动能的34。通过解方程组，同时有碰撞后A的速度必大于B的速度的隐含条件，可以求出碰撞后A、B的速度。碰撞后的A、B做平抛运动，由平抛的高度可求得时间，根据题目的情境，对A有xA＝s＋R， 对B有xB＝s－R，通过两式相加，可求得圆盘圆心到平台右端N点的水平距离s。

试题评析：首先，试题以“药品自动传送系统”这一生活情境为命题背景，引导学生感受科技应用带来的生活变化。

其次，该题体现了《高考评价体系》的基础性、综合性与应用性。药品自动传送系统涉及传送带、曲线下滑、碰撞、平抛等多个运动过程。这些过程均涉及高中物理的基础知识，要求学生综合运用所学知识来解决问题，从而突显了问题的综合性和挑战性。此情境不仅是物理知识在医疗系统优化中的实际应用案例，也充分体现了物理知识的应用性与实践价值。

再次，该题考查了学生的科学思维与科学探究能力。题目要求学生对复杂的情境进行拆解分析，考查了模型建构的方法。第（2）问求解中，学生需要结合曲线下滑的特点，选择动能定理来求解阻力做的功，这考查了科学思维中的科学推理要素。学生在综合动量守恒和能量守恒，碰撞后的总动能等于碰前动能的34等已知条件，列方程组解出A的速度有两解时，该如何取舍？这要求学生对两个结果进行评估与反思，以此检验他们对科学探究过程和结果进行评估与反思的能力，体现科学论证的严谨要求。

最后，该题有效地引领高中物理教学回归《课程标准》。

作为高考最后一道压轴题，既没有繁杂的解题过程，也不需要学生积累大量刷题得到的二级结论才能解决。高考试题应该引领一线教学回归基础知识与基本技能。^［6］该题旨在引导高中物理教师在教学中注重学生对基础物理模型的理解，关注力学途径的选取与应用，强调应用数学知识解决实际问题，以及对物理问题结果的深入讨论与准确判断，以此培养学生的科学思维与科学探究能力。此题有望改变当前大量训练、重复操作的练习或作业现状，引导教学聚焦于育人目的，注重培养学生的核心素养，并强调提高学生综合运用知识解决实际问题的能力。^［7］

4 教学的启示

2023年广东高考物理动量类试题，选择的真实情境贴近生活实践，较好地考查了学生的物理观念、科学思维、科学探究等物理核心素养，引导高中物理一线教学遵循新版《课程标准》，回归学科育人功能。通过试题评析，笔者有以下几点启发。

第一，试题引领高中物理教学要结合新版《课程标准》来开展。高中基础年级应遵循学生认知规律和学生发展水平，设计基础性与选择性课程。对物理规律的教学，应注重理论推导与实验设计环节的安排。教师应积极落实新版《课程标准》中提出的实践活动建议，分步骤、分阶段地提升学生的科学探究能力。

第二，试题引领高三复习备考要研究清楚新版《课程标准》的内容要求。只有准确把握新版《课程标准》的内容要求，才能使得复习课的内容选取更加精准，难度更加适宜。教师可以结合旧版《课程标准》中的行为动词的说明，来把握教学内容的难度。例如旧版《课程标准》对“理解”这一行为动词的说明为：阐述、解释、估计、理解、计算、说明、判断、分析、区分。从2023年广东高考物理试题可以看出，对动量部分的内容考查，均在行为动词说明的范围以内。同理，对于《课程标准》中涉及的“了解”“认识”“理解”“应用”等层级要求，教师需要有一个清晰明确的理解，这样高三备考才能更加精准有效。

第三，研究基于真实情境试题的应对方法。命题基于真实的情境，是近年高考题的鲜明特点。在处理情境问题时，要注意引导学生掌握以下三个环节的处理方法：首先，信息提取。学生要学会从审题中得出信息，并将信息以草图的形式展示出来，同时在草图上标出相应的已知条件和所求目标。其次，建模。通过对草图的分析，学生需要将其与高中所学的物理模型进行比对，找到情境中相对应的物理模型（或模型组合）。最后，对找到的物理模型，学生需要结合实际的已知条件，进行受力分析与过程分析，分析草图情境中所涉及的物理规律，并应用相应的知识进行解答。同时，教师在高三备考中，应有意识地加强真实情境试题的选择与训练，并引导学生总结经验与启发，积累解决真实情境问题的元认知策略。

参考文献

［1］教育部考试中心.中国高考评价体系说明［M］.北京：人民教育出版社，2019：35-36.

［2］［3］［5］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2020：24，54，79.

［4］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）［M］.北京：人民教育出版社，2003：45.

［6］陈金华.2013年上海高考物理第31题评析与开发［J］.物理教师，2014，35（4）：74-75.

［7］陈信余.理解内容要求的育人功能 体现核心素养的作业设计——以直线运动为例［J］.中学物理，2022，40（23）：21-23.