高考评价体系在高考试题中的体现及启示——以2020年物理全国卷为例

田成良

(北京市海淀区教师进修学校，北京 100080)

2019年教育部颁布了高考评价体系，目的是深化新时代高考改革，落实“立德树人”的根本要求.高考评价体系包括“一核、四层、四翼”3部分内容.详细阐述了考查目的、考查内容和考查要求，对实现学生成长、国家选才、社会公平的有机统一具有重要的促进作用.[1]

1 “一核”的定位

高考评价体系的定位是“立德树人、服务选才、引导教学”.物理学科考试内容改革体现出科学地选拔人才，不仅考查对学科基础知识、基本技能、基本思想方法的掌握情况，更注重考查学生的综合素质，判断学生综合素质的发展水平，从而为高等院校选拔符合要求的人才.通过物理高考，促进学生实验探究能力和解决问题能力的提升，增强创新意识，培养实事求是的科学态度，形成正确的价值观，为学生的终身发展奠定坚实的基础.考试与教学都是高中物理教育的有机组成部分，二者在育人效果上相互配合、相得益彰.通过考查物理核心素养，引导高中物理教学注重学生的知识积累、能力提升和素养达成，逐步形成正确的价值观，助力高中物理育人方式改革.[2]

2 “四层”的考查

物理高考评价体系中的“四层”包括 “核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”.突破了以知识和能力考查的框架，丰富了考查目标.要求学生掌握物理学的基本理论、基本知识和基本技能；发展科学思维，习得科学方法，培养严谨的科学态度和良好的科学精神，培养实践创新意识和创新能力.[3]

2.1 核心价值

高考考查内容以“核心价值”为统领，落实立德树人根本任务.核心价值下引导学生正确认识物理学发展的历史、现状和未来，培养学生振兴中华的责任感和使命感；促进学生关心国内外科技发展的最新成果，拓展学生的科学视野，提高学生的科学兴趣以及将科学服务于人类的意识.

例1.(2020年全国卷3第16题)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍.已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g．则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为

例2.(2020年全国卷1第24题)我国自主研制了运20重型运输机．飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,k为系数，v是飞机在平直跑道上的滑行速度,P与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度．已知飞机质量为1.21×105kg时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为1.69×105kg,装载重货物前后起飞离地时的k值可视为不变,

(1) 求飞机装载货物后的起飞离地速度;

(2) 若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间.

解析: (1) 飞机起飞时竖直方向二力平衡,用比值法解方程．不载物时:F1=kv12=m1g.载物时:F2=kv22=m2g.可得

(2) 建立质点模型,根据匀变速运动学知识,列方程求解，

v22-0=2ax,a=2 m/s2，v2=at,t=39 s.

点评: 以上两题,通过创设生活情境,关注科技前沿发展,以嫦娥四号和运20重型运输机为背景,引导学生理论联系实际．分别考查了二力平衡、匀变速运动、万有引力、圆周运动等知识,以及科学思维中的模型建构能力．另外,还渗透了科技强国的理念,有利于培养学生振兴祖国的使命感,实现了核心价值的考查．

2.2 学科素养

高考评价体系的学科素养包括:学习掌握、实践探索、思维方法3个一级指标,涵盖了课程标准中的物理观念、科学思维和科学探究等内容．要求学生在面对生活实践或问题情境时,能够运用科学思维与方法,整合相关知识,培养学生发现问题和解决问题的综合品质．

(A) 40 kg. (B) 100 kg.

(C) 400 kg (D) 1000 kg.

解析: 选(C),本题改变了以往考查核反应方程中电荷数和质子数守恒问题,以及生成粒子种类的判断问题,而是比较核聚变与标准煤燃烧释放能量的多少,重点考查学生利用原子物理的相关知识解决真实问题的能力．通过计算进行判断,渗透节能环保的意识,树立正确的价值观念,体现了学科素养的考查．

2.3 关键能力

高考评价体系中的关键能力是指在面对与学科相关的生活实践或学习探索情境时,高质量地发现问题、分析问题、解决问题所必须具备的能力．共包含3种能力群:即知识获取能力群,思维认知能力群,实践操作能力群．涵盖理解能力、模型建构能力、推理论证能力、创新能力和实验探究能力等五大能力,是培育核心价值、发展学科素养必须具备的能力基础．

图1 E与s的关系

例4.(2020年全国卷1第20题)一物块在高3.0 m，长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图1中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10 m/s2.则

(A) 物块下滑过程中机械能不守恒.

(B) 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5.

(C) 物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2.

(D) 当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J.

点评： 本题通过图像和文字进行物理情景描绘,利用运动学、牛顿第二定律和功能关系等知识进行分析．体现了能量观念的考查,突出信息获取和分析论证等关键能力的考查．

2.4 必备知识

高考评价体系中的必备知识不是强化对知识的死记硬背以及对孤立的、静态的知识点的考查,而是要求学生在掌握物理关键能力和学科素养的养成过程中必须具备的可迁移的知识．必备知识是《物理课程标准》规定的必修和选择性必修的内容．

例5.(2020年全国卷1第23题)某同学用如图2所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等,实验步骤如下:

(1) 开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时,可认为气垫导轨水平;

(2) 用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;

图2 验证动量定理实验

(3) 用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;

(4) 令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2;及遮光片从A运动到B所用的时间t12;

(5) 在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I=________, 滑块动量改变量的大小Δp=________;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)

(6) 某次测量得到的组数据为:d=1.000 cm,m1=1.50×10-2kg,m2=0.400 kg,Δt1=3.900×10-2s,Δt2=1.270×10-2s,t12=1.50 s,取g=9.80 m/s2,计算可得I=________N·s,Δp=______kg·m·s-1; (结果均保留3位有效数字)

解析： (1) 当气垫导轨水平时,滑块在水平方向上所受合外力为0,故将保持初速度做匀速直线运动,因此经过两个光电门时的遮光时间相同;

(6) 将实验数据代入(5)中表达式中计算可得I=0.221 N·s;Δp=0.212 kg·m·s-1.

点评: 本题考查了力与运动的关系,冲量、动量的变化量、速度等基本概念,以及实验的基本测量技能和科学推理能力;其中第(6)问中的计算过程考查了学生基本数据处理能力,较好的体现了必备知识的考查．

3 “四翼”的考查

高考评价体系中的四翼的内涵是:以必备知识为基础,通过增强考试的基础性、综合性、应用性和创新性．促进学生综合能力和创新思维能力的提升,发展学生的物理学科素养,为学生终身发展、应对和未来社会发展的挑战奠定基础．

3.1 基础性

基础性重视基本概念、基本规律的理解和掌握,注重渗透基本的科学方法,夯实学科基础．要求学生能从不同视角来思考问题,促进物理观念的形成与发展,加强对基本实验技能的考查,激发学生做实验的兴趣,提高学生做实验的能力．

图3 荡秋千

例6.(2020年全国卷1第16题)如图3,一同学表演荡秋千．已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg．绳的质量忽略不计．当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为

(A) 200 N. (B) 400 N.

(C) 600 N. (D) 800 N.

点评: 本题创设荡秋千的生活情境,考查受力分析和圆周运动模型等基础性问题,应用牛顿第二定律和向心力的知识解决生活实际的问题,试题难度不大,体现了基础性的考查．

3.2 综合性

考查学生综合运用物理学的概念、规律分析问题和解决问题的能力,融会贯通,促进形成更加全面、完整的认知结构,能够全面的分析现象的本质和规律．综合性,不仅是知识内容的综合,更是各种物理能力、素养的综合,着力培养学生适应时代发展和社会需要的综合素质．

图4 速度与时间的关系

例7.(2020年全国卷3第15题)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图4中实线所示．已知甲的质量为1 kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为

(A) 3 J. (B) 4 J. (C) 5 J. (D) 6 J.

解析： 选(A),由于甲、乙两个物块在光滑水平桌面上发生碰撞,对于甲和乙组成的系统而言,所受合外力为0,故动量守恒．则有

m甲v甲初+m乙v乙初=m甲v甲末+m乙v乙末.

代入题干及图像信息m甲=1 kg,v甲初=5 m/s,v甲末=-1 m/s,v乙初=1 m/s,v乙末=2 m/s可解得m乙=6 kg.由于碰撞过程中势能无变化(水平方向发生碰撞),则两物块机械能的损失量即为动能的损失量

点评： 本题重点考查从图像中获取信息的能力．结合动量、机械能等概念,运用守恒思想、能量转化等物理观念进行推理分析,涉及的知识综合性较强,科学思维能力要求较高,体现了试题的综合性．

3.3 应用性

注重将物理概念、物理规律与国家经济社会发展、科学技术进步、生产生活实际紧密联系起来,通过设置真实的问题情境,要求学生抓住情境的核心要素构建物理模型,考查学生灵活运用物理知识和方法解决实际问题的能力,引导学生从“解题”向“解决问题”转变．

图5

(A) 20. (B) 18. (C) 9.0. (D) 3.0.

解析： 由于摩托车经过a点之后在空中做平抛运动,若两次在a点的速度分别为v1和v2,则根据动能表达式、平抛运动规律以及题目信息有

点评:本题创设了摩托车越野赛的情境,利用生活情境问题,涉及运动学和能量的相关知识．重点考查学生建立平抛运动模型并应用运动学规律来解决实际问题的能力,体现了学以致用的理念,试题呈现出应用性的特征．试题能引导学生关心身边的物理问题,关注科学发展和社会进步,体会物理学的应用价值．

3.4 创新性

创新性试题,主要包括创造性的问题解决、创造性的实验设计等方面．通过创新试题的呈现和设问方式,要求学生从不同角度分析和思考问题,能提出个性化、创造性的思路和见解．如能根据实验目的自主挑选实验仪器,设计实验步骤,处理实验数据,反思实验结果,提出改进措施等．

图6

例9.(2020年全国卷2第20题)如图6,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷．a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等．则

(A)a、b两点的场强相等.

(B)a、b两点的电势相等.

(C)c、d两点的场强相等.

(D)c、d两点的电势相等.

解析： 在上半圆上取微元正电荷,以水平直径为对称轴,在下半圆上对称点取等量的负电荷,这样a点就是无数对等量异种电荷连线的中垂线上的一点,其场强方向竖直向下,根据对称性,b点场强方向也竖直向下,大小二者相等．且a、b两点与无穷远处电势相等,(A)、(B)正确．以竖直直径为对称轴,左右取微元电荷,c点场强方向竖直向下,同理d点方向也竖直向下,根据对称性二者大小相等．电势c点比d点高．所以(C)正确,(D)错误．答案选(A)、(B)、(C)．

点评： 本题考查了场强的矢量叠加,等量异种电荷、等量同种电荷的电场线、等势面分布等知识点．本题对常规的两个等量异种电荷和等量同种电荷问题进行了创新,形成了半圆环带电的新情境,巧妙地利用微元和对称等思想方法解决问题,考查推理论证、分析综合等科学思维能力,试题体现了创新型的特点．

4 教学启示

基于高考评价体系的解读,根据新课标要求,结合近两年高考物理试题的特征,为能更好地推动新课改,给出以下教学建议．

(1) 链接生活，创设问题情境.

试题情境是承接“四层”考查内容、体现“四翼”考查要求的载体,是深化新时代物理考试内容改革的重要突破口．教学中应紧密联系生活、科技、体育等热点事件,创设真实问题情境,在真实情境中考查学生解决问题的能力,促进学生思维能力的发展,为树立正确的价值观和人生观奠定基础．

(2) 注重过程，发展思维能力.

新课标和新高考都提出了培养学生关键能力的要求,其中发展科学思维能力是教学的核心．因此,要改变以往只注重结论,不注重过程的现象,思维能力的发展离不开好的教学过程,教师要恰当地创设情境问题,用问题引领学生的思维发展,才能有效促进模型建构、科学推理、科学论证等关键能力的发展．

(3) 强化实验，发展探究能力.

物理是一门以实验为基础的自然学科．建构物理概念和总结物理规律都离不开实验,实验探究也是历年高考考查的热点．注重实验教学,不仅仅是强化实验技能,更要注重实验思想的渗透．教材中的一些经典实验无不凝聚着前人智慧,实验教学不只是讲清实验步骤和操作流程,要立足实验原理,让学生经历实验设计的过程,感悟用科学方法解决问题的巧妙,渗透物理思想．

(4) 聚焦主干，用好数学工具.

高考物理的核心,就是考查用主干知识解决实际问题的能力．所以,教学要围绕主干知识展开,加强知识的深层理解与综合应用．新课改倡导单元教学,其目的就是让知识结构化,形成主干知识,促进学生深度学习．数学工具和主干知识是解决物理问题的重要手段,教学中要凸显数学工具意识,如数学公式、函数图像、数据表格等,利用数学工具培养学生的信息获取能力、分析论证能力和问题解决能力．