本文摘要：摘要：在核心素養(yǎng)的理念倡導(dǎo)下，高中物理試題中的情境創(chuàng)設(shè)得到了很多重視.但是調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一些試題的情境創(chuàng)設(shè)值得進(jìn)一步討論和商榷.選取了典型例子，說明了試題中的情境創(chuàng)設(shè)在表達(dá)和內(nèi)容兩方面存在的問題，并針對(duì)問題給出了一些思考和建議. 關(guān)鍵詞：物理試題,
摘要：在核心素養(yǎng)的理念倡導(dǎo)下，高中物理試題中的情境創(chuàng)設(shè)得到了很多重視.但是調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一些試題的情境創(chuàng)設(shè)值得進(jìn)一步討論和商榷.選取了典型例子，說明了試題中的情境創(chuàng)設(shè)在表達(dá)和內(nèi)容兩方面存在的問題，并針對(duì)問題給出了一些思考和建議.
關(guān)鍵詞：物理試題,情境,情境創(chuàng)設(shè)
情境創(chuàng)設(shè)是指教師創(chuàng)造和設(shè)計(jì)合理情境的過程.試題中的情境創(chuàng)設(shè)就是針對(duì)考查的內(nèi)容來創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，讓學(xué)生在情境中運(yùn)用所考查內(nèi)容解決問題，它使抽象化的物理問題得以具體，是物理試題編制的重要一環(huán).基于物理核心素養(yǎng)理念，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017)》明確指出：“試題情境要具有一定的問題性、真實(shí)性、探究性或開放性.”[1]
這給我們指出了試題情境創(chuàng)設(shè)的要求.素養(yǎng)的形成和發(fā)展與情境存在密不可分的關(guān)系[2]，而情境創(chuàng)設(shè)決定了“情境”的效果，科學(xué)的試題情境創(chuàng)設(shè)有利于引導(dǎo)教學(xué)杜絕題海戰(zhàn)術(shù)，提升試題命制質(zhì)量，弘揚(yáng)“立德樹人”核心教育理念[3]，考查和培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng).
鑒于此，關(guān)注當(dāng)前高中物理試題中的情境創(chuàng)設(shè)很有必要，這有助于我們更好地創(chuàng)設(shè)情境和利用情境，并以此來考查和發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng).在教學(xué)及研究過程中，發(fā)現(xiàn)一些試題中的情境創(chuàng)設(shè)值得商榷.筆者從近年發(fā)表在物理教育教學(xué)雜志的文章，以及在高考和模擬考試使用的試題中挑選出典型案例，從情境創(chuàng)設(shè)的表達(dá)、情境創(chuàng)設(shè)的內(nèi)容兩個(gè)角度作闡述與說明.
1試題情境創(chuàng)設(shè)的表達(dá)存在的問題
1.1文字表達(dá)累贅
案例1(2016四川綿陽第三次診斷性考試第9題)：我國(guó)正在貴州省黔南州平塘縣大窩凼洼地建設(shè)“500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡”(FivehundredmetersApertureSphericalTelescope，簡(jiǎn)稱FAST)，F(xiàn)AST建成后成為世界上最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡.饋源是FAST用來接收宇宙信號(hào)的裝置系統(tǒng)，饋源艙用于安放這個(gè)系統(tǒng).
2015年11月21日，首次進(jìn)行“饋源艙”升艙試驗(yàn)，由等間距固定在半徑為250m的圓周上的6座最高168m的支撐塔通過6條鋼索將30噸重的饋源艙緩緩拉升，懸吊在巨大球面的中心.專家創(chuàng)新性地提出了“輕型索支撐饋源平臺(tái)”，通過卷揚(yáng)機(jī)收放鋼索，饋源驅(qū)動(dòng)安裝好的饋源艙在一個(gè)距離地面高140m至180m，直徑為207m的球冠面上緩慢運(yùn)動(dòng)，最大定位精度將小于10mm.取250144=槡3，g=10m/s2.
(1)假設(shè)6條鋼索等長(zhǎng)，分別固定在各支撐塔的最高點(diǎn)，拉升過程中拉力大小相等.當(dāng)饋源艙距地面高24m時(shí)，求每條鋼索與饋源艙連接處拉力的大小.(2)饋源艙在球冠面上緩慢運(yùn)動(dòng)，求饋源艙最大機(jī)械能與最小機(jī)械能之差.分析：該試題以FAST望遠(yuǎn)鏡為背景，主要考查了力學(xué)與機(jī)械能相關(guān)知識(shí)，在核心素養(yǎng)的要求下，以科學(xué)技術(shù)為背景的設(shè)計(jì)是非常有必要的，也是非常有意義的.
設(shè)計(jì)者很顯然是想通過閱讀題目讓學(xué)生了解關(guān)于FAST的詳細(xì)內(nèi)容，同時(shí)又可以透過信息感受到情境的真實(shí)性，這樣做的確有一定好處，但該試題中為了創(chuàng)設(shè)情境使用了261個(gè)字，其中使用了“饋源艙”“輕型索支撐饋源平臺(tái)”“卷揚(yáng)機(jī)”以及詳細(xì)的地址和英文，過多復(fù)雜的字眼和專業(yè)詞匯讓考試中焦慮的學(xué)子根本無暇顧及，幾乎所有的教師都會(huì)告知自己的學(xué)生節(jié)約時(shí)間直接看問題，最終背離出題者本意.再有，過長(zhǎng)的不必要信息、高密度的信息，會(huì)占用學(xué)生的工作記憶，存在使學(xué)生忽視主要信息的可能，實(shí)質(zhì)上增加了試題的難度，應(yīng)根據(jù)考查需要科學(xué)控制[4].
因此試題中文字表達(dá)要簡(jiǎn)單，避免使用過多修辭、生僻字眼、專業(yè)詞匯、歧義詞匯，等等，力求試題情境創(chuàng)設(shè)清楚易懂，使學(xué)生容易接受.在以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為背景的試題情境中，我們經(jīng)�？梢钥吹竭@樣值得商榷的表達(dá)，我們可以適當(dāng)使用專業(yè)詞匯，也可以提供詳細(xì)信息，但凡事有度，過猶不及.在福建省2018年高三質(zhì)量檢查測(cè)試中我們看到了一個(gè)很好的例子，同樣以FAST為情境的試題，該試題僅用一句話來簡(jiǎn)略介紹，之后直奔主題，“位于貴州的“中國(guó)天眼”是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡(FAST).
通過FAST測(cè)得水星與太陽的視角為θ(水星、太陽分別與觀察者的連線所夾的角)……”.完善并詳細(xì)的情境內(nèi)容的確有很多好處，但畢竟試題不是科普讀物，更不是閱讀理解，當(dāng)表達(dá)文字給試題閱讀增加困難，使學(xué)生把時(shí)間花在了閱讀上，這就變成了舍本逐末.1.2圖片表達(dá)多余
案例2[5]：CRH3A型和諧號(hào)動(dòng)車組是西成高鐵的主力軍，它牽引力較普通動(dòng)車組大，可以保證動(dòng)車組在20‰的坡道上靜止和啟動(dòng)不溜車，實(shí)現(xiàn)坡停、坡啟.早年建成的寶成鐵路，是靠?jī)蓚�(gè)機(jī)車一前一后同時(shí)使勁，才能穿越蜀道、翻越秦嶺.CRH3A列車從清涼山隧道開始一路上坡，采用大坡度穿越秦嶺，長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里.
如果有一段坡度為25‰的橋面，坡道直接落差為1000m，我們假設(shè)列車從坡底由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)1000s到達(dá)坡頂.已知列車總質(zhì)量為200t，受到的阻力為1.34×105N，求：列車到達(dá)坡頂?shù)乃俣扔卸啻?列車爬坡時(shí)需要多大的牽引力.分析：除了文字表達(dá)之外，圖片是情境創(chuàng)設(shè)中容易被忽視，但尤為重要的部分.該試題情境同樣與科技生活聯(lián)系緊密，主要考查學(xué)生牛頓定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)知識(shí).
但是，值得注意的是圖片里提供了很多信息，特別是很多數(shù)字信息.這樣做的好處是讓學(xué)生了解高鐵發(fā)展，更容易進(jìn)入情境來思考問題.可是，從試題角度來看，諸多額外信息容易造成關(guān)鍵信息提取難度.如果試題是要考查學(xué)生關(guān)于牛頓定律等物理知識(shí)的掌握程度，可結(jié)果學(xué)生明明很好掌握了相關(guān)知識(shí)卻因?yàn)楸恍畔⒏蓴_而出現(xiàn)失誤，那就說明這樣的圖片表達(dá)是欠妥的.
圖片是情境創(chuàng)設(shè)的6條途徑之一，它首先是為了學(xué)生更好地理解題意和融入情境，而不是為了給學(xué)生制造混亂.在試題中使用圖片無非3種情況，其一是提供圖片來讓學(xué)生提取回答問題必要的信息;其二是提供圖片限制題意，讓學(xué)生只解決圖片中給定的情況;其三是試題在情境創(chuàng)設(shè)中以圖片來簡(jiǎn)化語言表達(dá)，用圖片來讓學(xué)生更快更好地理解題意，提取關(guān)鍵信息.但是本題的圖片很明顯以上3點(diǎn)都沒做到.所以從圖片表達(dá)的出發(fā)點(diǎn)來講，該試題應(yīng)該對(duì)圖片內(nèi)容進(jìn)行刪減，去掉不必要的數(shù)字信息，簡(jiǎn)單陳述高鐵信息來方便學(xué)生理解.
2試題情境創(chuàng)設(shè)的內(nèi)容存在的問題
2.1內(nèi)容虛假
案例3[6]：為一輛熄火在公路上的大卡車，正被一輛小轎車從后面推回城里.在汽車推著卡車試圖加速到某速度前進(jìn)的過程中……(后續(xù)問題略)分析：該試題希望通過日常生活情境來考查學(xué)生對(duì)牛頓第三定律的理解情況，但該情境僅是看似來源于生活，其實(shí)有違常識(shí)，不可能存在這樣的情況.
首先，汽車拋錨之后，利用后車推動(dòng)前車回城，有違我國(guó)交通法規(guī);其次，實(shí)際來看，后車根本沒有視野，存在安全隱患，沒有辦法安全控制前車的運(yùn)動(dòng).因此，這樣的問題情境是徹徹底底的虛假情境.這樣的情境創(chuàng)設(shè)雖然有著訓(xùn)練學(xué)生知識(shí)技能的作用，但是學(xué)生在這樣的虛假情境之下學(xué)習(xí)，不僅會(huì)因?yàn)槟涿畹膯栴}條件而感到物理課內(nèi)容的虛假，長(zhǎng)期以往更易造成學(xué)生對(duì)物理的興趣下降.
物理知識(shí)具有情境性，情境性應(yīng)該具有生活化，而生活化不代表著就是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單在問題中用幾個(gè)生活中常見的事物來創(chuàng)設(shè)情境，我們必須要保證整個(gè)情境的真實(shí)性.這不僅是因?yàn)檎鎸?shí)擁有認(rèn)知上的價(jià)值，更在于真實(shí)的情境能夠與學(xué)生真實(shí)感受的生活相關(guān)，能調(diào)動(dòng)他們?nèi)康淖⒁夂蛷纳瞰@得的經(jīng)驗(yàn)去探討與發(fā)現(xiàn)問題.
而且探究和解決在真實(shí)情境中所產(chǎn)生的問題更有助于學(xué)生養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)問題的習(xí)慣.鑒于此，我們應(yīng)盡量取材于真實(shí)情況來設(shè)計(jì)題目以保證情境的合理性、真實(shí)性，例如本題中拋錨的卡車，應(yīng)該由拖車來載其回城，由此可以引發(fā)關(guān)于慣性、摩擦力等問題，也可以由馬力更大的車在前方進(jìn)行拖拽，引出牛頓第三定律的問題，等等.
2.2內(nèi)容陳舊
案例4(2016遼寧撫順普通高中模擬第22題)：在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖3所示.O為第一個(gè)點(diǎn)，A，B，C為從合適位置開始選取的連續(xù)點(diǎn)中的3個(gè)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，那么……(問題略)
分析：該試題情境使用的是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，設(shè)置這樣令學(xué)生熟悉的情境可以讓學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，又可以避免陌生情境帶來的生澀感.但是這樣的情境創(chuàng)設(shè)又帶來幾點(diǎn)問題.第一，容易造成學(xué)生的題海戰(zhàn)術(shù)，如果試題的情境陳舊，學(xué)生就可以借助大量的刷題來提高自己碰到類似情境試題的概率，這不利于學(xué)生的發(fā)展，同時(shí)也會(huì)因此影響試題的區(qū)分度、考試的公正性.
第二，素養(yǎng)的發(fā)展需要與多樣化的情境相聯(lián)系，該試題情境沒有任何創(chuàng)新，只使用了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，試題情境創(chuàng)設(shè)要多樣、復(fù)雜，要求避開對(duì)熟知情境的簡(jiǎn)單模仿，強(qiáng)調(diào)已有知識(shí)在新情境運(yùn)用過程中的創(chuàng)新[7]，陳舊的情境內(nèi)容是讓學(xué)生在做重復(fù)勞動(dòng).相比之下，2016年全國(guó)Ⅱ卷第22題中將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈簧相連，雖然考查的學(xué)科知識(shí)仍然是相近內(nèi)容，但是在情境創(chuàng)設(shè)上做到了新意，兩種裝置源于教材卻又創(chuàng)設(shè)了全新的情境.
在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中，經(jīng)常有學(xué)生表示自己害怕做高考題，不會(huì)做高考題，其中原因之一就是因?yàn)楦呖碱}情境創(chuàng)設(shè)新，其中原因之二就是日常訓(xùn)練中教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)的試題情境陳舊.認(rèn)知科學(xué)與信息加工理論認(rèn)為“遷移是把在某一情境中所學(xué)到的東西拓展延伸到新情境中去的能力”[8]，試問如果情境創(chuàng)設(shè)總是這樣一成不變地使用陳舊材料，讓學(xué)生翻來覆去地體驗(yàn)相同的情境，學(xué)生的遷移能力如何得到鍛煉!
而遷移恰恰是核心素養(yǎng)之下極為重要的能力，知識(shí)的遷移性能夠增加，素養(yǎng)也才能發(fā)展[2]，所以在試題情境創(chuàng)設(shè)中我們要避免例4這樣陳舊不變的內(nèi)容，而應(yīng)該舊中有變，變中有新，科學(xué)利用學(xué)生體驗(yàn)過的舊材料.
2.3內(nèi)容結(jié)合度差
案例5(2016北京理綜第17題)：中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角，“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也.”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布.結(jié)果上述材料，下面說法不正確的是()A.地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D.地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用分析：內(nèi)容結(jié)合度指的是情境與學(xué)科知識(shí)的融合度.
問題考查的是地球磁感線和磁極相關(guān)知識(shí)，引用了沈括的記載后又提供了地球磁感線方向示意圖，題目本意是想通過沈括的情境來幫助學(xué)生了解中國(guó)古代科技文化，又能培養(yǎng)學(xué)生愛國(guó)情懷，但是選項(xiàng)與沈括的記載關(guān)聯(lián)甚小，情境是完全脫離在問題之外的部分，簡(jiǎn)單來說該題完全可以只看選項(xiàng)就可以判斷出答案，這就讓閱讀者感覺沈括的內(nèi)容是“強(qiáng)加”上去的.
另外，試題提供了一張示意圖，已經(jīng)通過圖片的表達(dá)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)情境，這更顯得沈括的內(nèi)容突兀、多余.對(duì)于此道題目，我們可以在選項(xiàng)中增加與沈括內(nèi)容相關(guān)的選項(xiàng)，從而增加情境的結(jié)合度，例如“沈括的記載說明磁針靜止時(shí)，所指的北方與真正北方存在夾角”.試題中的情境創(chuàng)設(shè)是為讓學(xué)生在給定的情境中進(jìn)行思考來解決問題，而不僅僅是停留于閱讀文字.
在問題情境創(chuàng)設(shè)中，內(nèi)容結(jié)合度是非常值得深度思考的問題，若結(jié)合程度深，則需要學(xué)生通過提取情境內(nèi)容從而通過遷移解決問題，對(duì)學(xué)生要求較高;若結(jié)合程度較差，則情境創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)不出價(jià)值變得空有其表，甚至可以說這是一種形式敷衍的情境創(chuàng)設(shè).所以，如果要在試題中創(chuàng)設(shè)情境，我們就必須有效地、有意義地進(jìn)行學(xué)科知識(shí)同情境的結(jié)合.保證二者結(jié)合度的前提來編制試題.
3反思與啟示
關(guān)于物理試題中情境創(chuàng)設(shè)出現(xiàn)的問題，我們必須明確以下幾點(diǎn).首先，產(chǎn)生上述所有問題最主要的原因是忽視了情境創(chuàng)設(shè)的目的，在一定程度上源于應(yīng)付，為了情境而情境.試題中情境創(chuàng)設(shè)的目的是為學(xué)生核心素養(yǎng)服務(wù)的.核心素養(yǎng)著力解決的是提高學(xué)生面對(duì)復(fù)雜情境下的問題解決能力[9]，所以情境創(chuàng)設(shè)是為了給學(xué)生提供更多樣化和復(fù)雜的情境，來考查和發(fā)展學(xué)生的問題解決能力.
在編制過程中覺得試題必須存在情境，或者說必須要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一個(gè)情境才使題目“飽滿”，這樣的觀點(diǎn)就忽視了情境創(chuàng)設(shè)的目的.另一方面來講，無論怎么樣進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)，我們都必須以學(xué)科內(nèi)容為前提基礎(chǔ)，因此建議試題的編制者要擺正初衷，多樣和復(fù)雜的情境要避免這種生搬硬套，對(duì)于不適合與情境結(jié)合起來考查的內(nèi)容就不要強(qiáng)加硬塞，畫蛇添足.
此外，當(dāng)我們明確為核心素養(yǎng)服務(wù)的目的后，我們就是要提供更多樣化和復(fù)雜的情境，這種多樣和復(fù)雜不應(yīng)該體現(xiàn)在文字上或者圖片上，我們的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是情境的內(nèi)容，是由情境而帶給學(xué)生的主觀認(rèn)知感受和問題解決方面.其次，避免將物理試題情境當(dāng)作考查和訓(xùn)練學(xué)生的“道具”.當(dāng)過分地將情境當(dāng)作“道具”就會(huì)造成創(chuàng)設(shè)情境時(shí)，一味追逐訓(xùn)練價(jià)值而胡編亂造，造成忽視情境創(chuàng)設(shè)的合理性、真實(shí)性.李吉林說：“從‘真’出發(fā)，用‘真’去啟迪‘智’.”[10]
這就是在告訴我們情境創(chuàng)設(shè)工作都必須緊緊圍繞“真”這一關(guān)鍵詞.針對(duì)這一情況，筆者建議在未來工作中應(yīng)該多使用與教育對(duì)象息息相關(guān)的生活素材來創(chuàng)設(shè)情境，與他們自身相關(guān)的內(nèi)容既是真實(shí)的，又是容易產(chǎn)生認(rèn)知關(guān)注的.當(dāng)然，提到了教育對(duì)象，教育對(duì)象本身就是存在差異的，僅僅將情境當(dāng)作“工具”，也會(huì)造成對(duì)教育對(duì)象的忽視.
曾有研究者指出城市的高中生同農(nóng)村的高中生熟悉的情境存在差異，因此從教育對(duì)象的特點(diǎn)上考量情境創(chuàng)設(shè)也很有必要.總之，在試題的情境創(chuàng)設(shè)中，我們需要找到追求物理試題情境的“真”與高效訓(xùn)練學(xué)生的“智”的平衡點(diǎn)，同時(shí)又要有效針對(duì)教育對(duì)象的特點(diǎn)，這樣才能做好情境創(chuàng)設(shè)的工作，這一點(diǎn)值得在未來繼續(xù)探討.
再者，在未來發(fā)展中，關(guān)注情境創(chuàng)設(shè)結(jié)合度的研究.情境創(chuàng)設(shè)的結(jié)合度影響了試題的難度，也就影響了試題的公平性，展開針對(duì)試題情境創(chuàng)設(shè)的研究，也是在保障教育的公平.其次，教師可以通過研究不同結(jié)合度的試題，并在教學(xué)過程中有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)和利用不同結(jié)合度的試題來為學(xué)生提供一個(gè)逐步體驗(yàn)的過程，以此符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展、學(xué)習(xí)心理.這一方面內(nèi)容是當(dāng)前研究的一個(gè)空缺，需要更多研究來補(bǔ)充.綜上，試題中情境創(chuàng)設(shè)需要教師細(xì)心雕琢，應(yīng)當(dāng)本著為學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的宗旨，創(chuàng)造更高質(zhì)量的試題情境.
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物理教學(xué)論文投稿期刊：《物理教學(xué)探討》(旬刊)創(chuàng)刊于1980年，是國(guó)家基礎(chǔ)教育類核心期刊。針對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對(duì)學(xué)生,可持續(xù)發(fā)展的探究。
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