新高考模式下物理学科高考命题的实践探索

周文阔+高嵩

摘 要：2014年高考综合改革启动，上海、浙江成为首批试点省份，高考综合改革提出了“3+3”的考试模式，新模式下蕴含着国家育人和选才理念的变化。本文通過对近几年高考典型试题的梳理和分析，认为高考试题中反映出的信息，可以引领中学物理教育教学改革的发展方向，促进人才的科学选拔。并在此基础上归纳出对命题实践具有指导意义的命题策略和实施建议。

关键词：新高考；物理；高考命题；实践探索

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）10-0024-5

高考的基本功能是为高等院校选拔人才，“育人为本、科学选才”是对高考改革的总要求，“有利于高校选拔人才，有利于推进基础教育课程改革，有利于中学实施素质教育”是高考命题的总目标。高考试题作为为国选才的载体，不仅承载选拔和评价的功能，也是重要、有效的育人方式。在命题实践中应遵循教育发展的内在规律和学生的认知特点，依据考试大纲和高校人才选拔的要求，结合学科特点和材料属性科学设计考试内容和考查方式，引领中学正确的育人方向。

1 结合中国古代科技成果，加强对中国优秀传统文化的考查，提高学生的人文素养、传承民族精神，树立民族自信心和自豪感

中国古代科技成果对人类社会发展和进步作出了重要贡献，反映了中国人民的勤劳和智慧。适当选择反映中国古代科技成果的内容作为高考试题，有利于促使考生主动了解灿烂的中国古代文明，提升民族自豪感和文化自信力，有利于弘扬民族精神、凝聚中国力量。

例1 （2016年全国高考理科综合试题北京卷第17题）

中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图1。结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）

A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合

B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近

C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用

评析 根据题目信息和所给图像可以判断选项A、B说法正确；在两极附近地磁场方向显然与地面不平行，因此选项C错误；带电宇宙射线粒子在磁场中运动将受到洛伦兹力的作用，选项D正确。题中所述地磁偏角，欧洲人是在哥伦布海上探险途中（1492年）发现的，比沈括晚四百多年。中国关于地磁现象的研究历史悠久、积累丰富，为磁现象的研究和应用作出了巨大的贡献。

中国古人对许多自然现象有深刻认识，磁现象的研究仅是中国古代文明的一小部分。唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”；《春秋纬·考异邮》中关于玳瑁吸引轻小物体之说，表明我国早在西汉末年已有对静电现象的记载。试题借助前人成就来展现中华文明的魅力，集聚考生对前人的崇敬，以此鼓舞考生学习前人的优秀品质，再接再厉、努力创造中华文化新的辉煌。

考查中国优秀传统文化，需要依托联接古今的素材进行弘扬，不是简简单单地考查死记硬背的知识，而是要遵循继承、弘扬、创新的发展路径。在我们所处的信息化时代，电磁现象、电磁应用随处可见，追古溯源，磁现象从古代记载到今天的广泛应用，在继承的基础上还经过了上千年的不断创新和发展，试题以此为素材进行设计，打开了一条连接古代文明与现代生活的主线，使试题有了根基和厚重感，在带给考生激励和自豪的同时，潜移默化地实现了对优秀传统文化的考查。

2 借助我国科技前沿的新发展科学设计试题，激发考生的爱国热情，弘扬社会主义核心价值观

新中国成立以后，尤其是改革开放以来，我国科技发展取得了举世瞩目的成就，在很多领域已处于世界领先的地位。试题中引入这些科技成果，对考生的民族自豪感、自信心和爱国热情将起到极大的点燃和激发作用。一个学生的全面健康发展既需要丰富知识和技能的支撑，还必须有正确价值观的引领。弘扬社会主义核心价值观，不能靠简单的说教，在日常教学中应结合物理学科的特点，通过选取那些具有张力、能够引起考生剧烈思想震动的科技新发展，并将之巧妙融入到教学设计中去，恰到好处地引领和激励考生树立正确的人生观，积极培育和践行社会主义核心价值观。

例2 （2015年全国高考理科综合试题新课标1卷第21题）

我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3×103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2，则此探测器（ ）

A.在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/s

B.悬停时受到的反冲作用力约为2×103 N

C.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒

D.在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度

评析 星球表面万有引力提供重力，即=mg，重力加速度g=，地球表面g=9.8 m/s2，由题中已知数据可知月球表面g'=g，所以探测器重力G=mg'≈2 000 N，选项B正确。

探测器自由落体，末速度

v== m/s≠9.8 m/s

选项A错误。

关闭发动机后，仅在月球引力作用下机械能守恒，而离开近月轨道后还有制动悬停，所以机械能不守恒，选项C错误。

近月轨道万有引力提供向心力，线速度

选项D正确。

目前，我国在航天领域已取得了巨大的进步和成就。“嫦娥广袖终登月，千年梦想今朝圆”，对接和落月的成功标志着我国已成为世界上第三个完整掌握空间交会对接技术的国家和第三个实现地外天体软着陆的国家。试题以我国航天工程的两大成就为素材，立足科技前沿的新发展，通过展现我国取得的新成果、新成就来传播正能量，在完成能力考查任务的同时，还可以提升考生的民族自豪感和自信心。endprint

近年来我国在“北斗导航工程”“蛟龙号深潜探测工程”“舰载机成功着舰”“量子反常霍尔效应”等领域的研究取得了巨大的成就，试题以这些素材为背景进行设计，可以极大地激发考生的爱国热情，激励考生刻苦学习，为实现伟大中国梦而努力奋斗，彰显了社会主义核心价值观。

3 遵循教育发展的内在规律和学生的认知特点，引导学生知晓法理、自觉守法，渗透依法治国的理念

“法治观念”是“立德树人”的重要组成部分，引导学生“知法”“守法”，做到知行统一是法治教育的重点和难点。心理学研究表明，只有那些通过学习、理解、内化后的知识，才能有效影响学生的行为，遵规守法的自觉行为是以充分认识理解为前提的。命题过程中，可通过合理设置试题背景，充分发挥考试的教育功能，使考生在运用物理规律解答试题的同时，接受“懂法”的教育，领悟到法规背后的科学道理，进而自觉自愿地规范指导自己的行为。

例3 （2014年全国高考理科综合试题山东卷第23-2题）

研究表明，一般人的刹车反应时间（即图2中“反应过程”所用时间）t0=0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39 m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图3所示，此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。求：饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少。

评析 对于严禁酒后驾车的法律常识，绝大多数考生是熟悉的。但是，关于饮酒对驾驶员的反应时间产生的影响到底有多大，估计知道的考生就比较少了。

设志愿者的反应时间为t'，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得

L=v0t'+s，Δt=t'-t0

联立两式代入数据得Δt=0.3 s。

酒后反应时间增加了0.3 s，这与一般人的反应时间0.4 s相比，超出了近一倍。

如果我们以试验的初速度（72 km/h=20 m/s）代入计算，可以发现酒后反应过程导致汽车多行驶了20×0.3=6 m，酒驾危险性之大由此可见一斑。

本题以酒驾试验为情境，通过给定科学的试验数据，引导考生在解答问题的同时，意识到酒驾的危险性，深刻理解了酒驾入刑的法理所在。现实生活中的很多法规都内含着相关物理规律的要求，比如“高速公路上的车距与限速问题”，“冰雪雨雾等恶劣天气的限速与限行问题”，“桥梁设计的限重问题”，“超高压输电线的架设问题”，等等。试题以这些素材为背景进行设计时，通过适当的信息引导，在知法和守法之间增加了懂理的环节，会极大增强考生的法律意识，提高考生在社会生活中自觉守法的能力。

4 以教育测量学和教育目标分类学的理论为指导，通过设置新情境，引入新概念，布置新任务，考查考生的创新意识和实践能力

从钱学森之问到国家发展之需，创新人才的培养已经迫在眉睫。通过高考命题加强对考生创新意识和实践能力的考查，引导中学改革教学模式，积极培育学生的创新意识和实践能力，是落实“立德树人”精神的有效途径。从布卢姆教育目标分类学（修订版）来看，实践和创新对应了其中的“应用”和“创造”两个较高水平的认知目标。“应用”包含了执行和实施，对“应用”水平的考查，主要让考生在新的情境中执行或实施某些程序性知识，它代表高水平的认知水平。“创造”包含了生成、计划和构建，对“创造”水平的考查，是要求考生将要素重新组合为新的模式或者结构，这是最高认知水平的学习结果。增强试题的开放性和探究性，是考查考生创新意识和实践能力的重要方法。

例4 （2015年全国高考理科综合试题新课标2卷第23题）

电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法），实验室提供材料器材如下：

待测电压表 V （量程3 V，内阻约为3 000 Ω），电阻箱R0（最大阻值为99 999.9 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100 Ω，额定电流2 A），电源E（电动势6 V，内阻不计），开关2个，导线若干。（图4为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分）请根据设计的电路写出步骤。

评析 试题一改以往的“填空”式设问方式，要求学生设计电路并写出步骤，试题开放性大大增强了。对于实验步骤的表述，不同能力水平、不同思维特点的考生会给出不同的答案，这为不同层次的考生展现思维水平提供了平台。

首先，为安全起见，开始时要移动滑动变阻器的滑片到合适位置，以保证通电后电压表所在支路分压最小。再利用题干中“电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍”这一信息，应读取满偏和半偏两组数据，接下来闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表指针满偏；保证滑动变阻器的滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱的电阻值，即为测得的电压表内阻。

通过对课内实验的拓展、创新，设计情景新颖、解答途径多样、答案表述不唯一的试题，鼓励考生发散思维，充分考查考生的创新意识和实践能力，试题如此设计也切合了多元智能理论提出的“世界上并不存在谁聪明谁不聪明的问题，而是存在哪一方面聪明以及怎样聪明的问题”的观点。

物理是一门以实验为基础的科学，在高考试题中通过实验试题考查考生的创新意识和实践能力，可以引导中学开齐、开好课标中要求的物理实验，带领学生到實验室做实验，为学生提供尽可能多的参与实践活动的机会，避免“讲实验、看实验”的做法，将“扭转片面应试教育倾向，坚持正确育人导向”的要求落实到位。

5 高等教育进入新的发展阶段，高考综合改革对人才选拔提出了新的要求，积极探索独立思考能力和个性发展的考查策略是形势所需

目前，我国的高等教育录取率得到大大提高，已由精英化转入了大众化发展阶段，大众教育更关注人的发展，人的个性千差万别，为满足差别化的大众需求，现代社会发展更需要具有独立思考能力和个性的人才。高考综合改革确定取消文理分科，学生自主选择考试科目，这充分体现了对学生个性和独立思考能力的尊重，培养学生的独立思考能力亦成为新时期重要的教育目标。而选拔出具有独立思考能力的考生则是赋予高考命题的光荣使命，这个目标依靠设计科学的试题来实现。endprint

例5 （2016年全国高考理科综合试题新课标1卷第35题）

某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假設水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。求

（i）喷泉单位时间内喷出的水的质量；

（ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。

评析 香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型托起。本试题素材来源于生活中一个非常有意思的现象。

在一段很短的时间Δt内，可以认为喷泉喷出的水柱保持速度不变。该时间内，喷出水柱高度为v0Δt，喷出水柱质量为ρv0SΔt，可得喷泉单位时间内喷出的水的质量为ρv0S。设玩具底面相对于喷口的高度为h，水体到达玩具底部时的速度为v，由运动学公式得v-v2=2gh，在很短时间Δt内，冲击玩具的水柱的质量为Δm，由玩具受力平衡得，水柱对玩具的冲击力为Mg，玩具对水柱的反作用力与之等大，以质量为Δm的水柱为研究对象，由动量定理得，（Mg+Δmg）Δt=Δmv，由于Δt很小，Δmg也很小，与Mg（下转第33页）（上接第27页）相比可以忽略，得MgΔt=Δmv，联立可以求得，h=-。

在试题的整个解答过程，考生总是会遇到一些疑问，而这些疑问又会在考生运用所学知识解决问题后逐一得以释然。考生的独立思考能力正是在这个过程中得到了锻炼和考查。生活中的很多现象蕴含着丰富的物理知识和规律，试题应以“发现问题、提出问题”为突破口，引导考生在生活中多观察、勤思考，尝试运用所学知识分析、解决实际问题。培养习惯、掌握方法、最终学会独立思考，这正是高考综合改革所倡导和要求的。

从以上各题目的分析来看，通过恰当选择试题素材、科学设计试题情境、借助试题信息引导、布置新任务、展示新现象、联系生活实际等方式进行试题设计，可以很好地实现对核心价值观、依法治国、优秀传统文化与创新能力等方面的考查。同时，在现实中，高考试题反映出的信息对中学教育教学，乃至整个基础教育阶段都具有极大的引领和激励作用，高考与现实的教育教学间的良性互动，有助于教育目标的实现。

高考肩负着为国选才的历史重任，考试命题应按照考试的相关要求和国家选才标准，积极推进命题改革与创新，在完成测量和评价任务的过程中实现“育德”和“增智”的彼此交融和共同促进，塑造出知行合一、具有社会责任感、创新精神和实践能力的社会建设者。

参考文献：

[1]姜钢.坚持以立德树人为核心深化高考考试内容改革[J].中国高等教育，2015（7）：31-34.

[2]王秀彦.高等学校立德树人的实践探索[J].教育研究，2014，36（10）：146-150.

[3]周文阔，宋宝和.新课程高考物理实验能力考查策略的研究[J].考试研究，2012，8（3）：65-72.

[4]蒋小平，张琴美，罗晶晶，等，译.布卢姆教育目标分类学修订版（完整版）：分类学视野下的学与教及其测评[M].北京：外语教学与研究出版社，2009.

（栏目编辑 刘 荣）endprint