立足基础 突出能力 彰显素养 创新发展

陆振华 顾建新

摘   要：2021年江苏省适应性考试物理试卷全面落实了“一体四层四翼”的总体要求，充分体现了“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能，很好地回应了“考什么”“怎么考”的问题。文章从试卷考查的内容、特点和载体等几个方面全面分析这份适应性考试物理试卷，并对今后阶段的物理教学提出中肯的教学建议。

关键词：江苏适应性考试;物理试卷;一体四层四翼

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2021）7-0037-7

2021年新高考适应性考试已经落下帷幕，江苏作为第三批新高考改革的八个省市中唯一一个有着将近20年连续高考自主命题经验的省份，具有丰富的命题经验和成熟的评价体系。而作为高考热身的适应性考试，无论是从考试题型、试题风格、分值设置，还是考点分布，一定程度上对6月份的新高考会起到风向标的导向作用。

2021年江苏省适应性考试物理试卷全面落实了“一体四层四翼”的总要求，充分体现了“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能，很好地回应了“考什么”“怎么考”的问题，延续了江苏省一贯的高质量的命题水准，是一份难得的高水平试卷。

下面，笔者从试卷考查的内容、特点和载体等几个方面分析这份试卷的特点，谈一些对今后教学的建议。

1    试卷考查的内容

1.1    考查学生的必备知识

必备知识是由物理学科的基本事实、基本概念、基本规律、基本方法等组成的学科基础知识体系，是学生面对新的问题情境时，有效地认识问题、分析问题、解决问题所必须具备的知识，是形成关键能力和学科素养的基础。

例1（第2题） 如图1所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的（）

A.① B.②

C.③ D.④

评析 这是几何光学中最基本的光路分析，着重考查学生对光的折射定律和折射率的理解。通过对学生必备知识的考查，可有效引导学生重视基础，重视基本知识的迁移和应用，进而达到培养关键能力、提升学科素养的目的。

例2（第7题）  小明分别按图2中的图（a）

和图（b）电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等，两次实验中（）

A. 都接直流电源

B. A两端的电压相等

C. A损耗的功率相等

评析 本题以探究远距离输电时的输电损耗为背景，考查了电路以及变压器的基本概念和规律，这些都属于全体学生应该掌握的基本知识点。通过本题的考查，可以了解学生对该部分必备知识掌握的情况。

1.2    考查学生的关键能力

新高考提出了新五大能力，分别是理解能力、推理论证能力、模型建构能力、实验探究能力和创新能力。这五大能力实质上是物理学科核心素养中“科学思维”和“科学探究”能力的具体细化，是学生高质量地认识问题、分析问题、解决问题必须具备的综合品质。

例3（第5题） 某生态公园的人造瀑布景观如图3所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸■的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（）

评析 这是一个人造瀑布景观的问题，需要学生通过对题目的理解，建立起平抛运动的模型;再根据平抛运动的高度、水平位移计算出水流速度的大小，本题着重考查了学生的模型建构和分析推理能力。

例4（第15题） 如图4所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v=4 m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m=2 kg的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离L=8 m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.25、μ2=0.20，取重力加速度g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求物块

（1）第1次滑过P点时的速度大小v1;

（2）第1次在传送带上往返运动的时间t;

（3）从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q。

评析 本题首先需要学生建立斜面模型、传送带模型，利用牛顿第二定律、动力学关系和功能关系，分析物块的运动和能量转换情况。特别是第三问，需要学生通过分析推理，得出物块最终停在P点，且从第一次冲上斜面后，物块的机械能损耗只发生在物块和斜面之间，此后，物块每次冲上传送带和离开传送带时动能不变。这就需要学生具备极强的分析理解、推理论证能力，教师在平时的教学中要有意识地培养学生思维的深刻性和全面性。

1.3    考查学生的学科素养

物理学科素养是指即将进入高等学校的学习者在面对生活实践或学习探索问题情境时，能够在正确的思想价值观念指导下，合理运用科学的思维方式与方法，有效地整合学科相关知识，运用学科相关能力，高质量地认识问题、分析问题、解决问题的综合品质。

例5（第12题） 用如图5所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数μ。把左端带有滑轮的長木板平放在实验桌上，载有砝码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动，通过纸带测量木块的加速度，测出木块与砝码的总质量M，槽码的总质量m，计算木块与木板之间的摩擦力f。改变M和m进行多次实验。

（1）下列实验操作步骤，正确顺序是         ;

①释放木块

②接通打点计时器电源

③将木板固定在水平桌面上

④调节滑轮高度使细线与木板平行

⑤将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上

（2）实验打出的一段纸带如图6所示，打点计时器的工作频率为50 Hz，图中纸带按实际尺寸画出，则木块的加速度为___________m/s2;

（3）甲同学测得的数据见表1。

（4）已知重力加速度g=9.80 m/s2，可求得该木块与木板间的动摩擦因数μ=___________;

（5）乙同学用（3）问表中的数据逐一计算出每次测量的μ值，取其平均值作为测量结果。他发现该值比甲同学在（4）问中得出的μ值大。你认为哪位同学的结果更准确，请简要说明理由

______________。

评析 第一问，考查了学生基本的实验操作技能，只要是平时动手做过这个实验的学生很容易排出正确的顺序，但如果平时没有操作过，就会有纠结。这也引导高中物理实验教学要真正放手让学生“做实验”，而不能试图靠“讲实验”来代替学生的实践操作。

第二问，学生面对一段實际打出的纸带，如何进行数据处理，需要学生用携带的刻度尺实际测量长度，再利用逐差法求解加速度。我们平时更多的是给定了数据，学生只需套用公式计算就可以了。现在给出了实验打出的一段纸带，就需要学生面对实际问题认真去分析，找到解决问题的方法。这也引导高中物理教学要从让学生学会“解题”向学会“解决问题”转变。

最后一问，是一个关于系统误差的学科素养问题，需要学生根据题目的情境，重新建立起动力学方程。结合图像，发现图像不过原点，说明测得的阻力f不光是M和长木板之间的摩擦阻力，还包括纸带和打点计时器之间的摩擦阻力等其他阻力。这就是这个实验中的系统误差，如果不深入分析还不太容易发现。利用斜率求μ时，不受包括纸带和打点计时器之间的摩擦阻力在内的其他阻力的影响，但如果利用取平均值的方法去求μ，就将包括纸带和打点计时器之间的摩擦阻力在内的其他阻力默认为M和长木板之间的摩擦阻力，求得的μ就偏大了。

1.4    考查学生的核心价值

核心价值是指即将进入高等学校的学习者应当具备的良好政治素质、道德品质和科学思想方法的综合，是在各学科中起着价值引领作用的思想观念体系，是学生面对现实问题情境时表现出来的正确的情感态度和价值观的综合。

例6（第4题）  2020年12月3日，嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。环月轨道可以近似为圆轨道，已知轨道半径为r，月球质量为M，引力常量为G。则上升器在环月轨道运行的速度为（）

评析 这是以嫦娥五号为命题背景的一道题，需要学生计算环月轨道的速度，不仅是线速度的计算问题，也具备一定的育人价值。嫦娥五号的成功返回，显示了中国在航天领域的先进地位，增强了民族自豪感和自信心。教师在平时的教学中就要有意识地引导学生正确地认识物理的发展历史、现状和未来，培养学生振兴中华的使命感，促进学生关心国内外科技的发展、最新的成果，拓展学生的视野。

2    试卷考查的特点

2.1    体现了基础性

新高考改革旨在引导学生理解和掌握基本概念、基本规律，理解和运用基本的科学方法，掌握基本的实验技能，从而夯实学科基础，内化自身的科学思维方式，以促进物理观念的形成，提高学生解决问题的能力。

例7 （第6题）  在“油膜法估测分子大小”的实验中，将2 mL的纯油酸配制成5000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图8所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5 cm，由此估算出油酸分子直径为（）

A.7×10-8 m B.1×10-8 m

C.7×10-10 m D.1×10-10 m

评析 这是一道油膜法测分子大小的题目，这类题原本属于实验题，它强调操作的规范性，属于一个基础性的问题。新高考改革在加强对基本概念、基本规律考查的同时，还引导学生重视基本实验的学习，提高学生做实验的能力。当然，如果知道分子直径的数量级是10-10 m，再根据油酸分子是大分子这一特点，不用算，答案就一目了然。所以，在平时学习时，要注意逻辑思维能力的训练，考试时也要恰当地运用解题技巧，轻松答题，高效省时。

2.2    体现了综合性

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，旨在引导学生综合运用所学的基本概念、规律、基本方法等，将各部分知识有效联系、融会贯通，从整体上分析各种现象的本质和规律，着力培养学生适应时代发展和社会需要的综合素质。

例8（第11题） 带电粒子碰撞实验中，t=0时

粒子A静止，粒子B以一定的初速度向A运动。两粒子的v-t图像如图9所示，仅考虑静电力的作用，且A、B未接触。则（）

A. A粒子质量小于B粒子

B. 两粒子在t1时刻的电势能最大

C. A在t2时刻的加速度最大

D. B在0～t3时间内动能一直减小

评析 本题以带电粒子碰撞实验为情境，综合考查了学生的模型建构能力、理解能力和推理论证能力，综合性极强。从知识角度来看，横跨了电学和力学知识，综合考查了v-t图像、牛顿运动定律、库仑定律、电势能、动能、能量守恒和动量守恒等知识;但又不仅仅是知识内容的综合考查，更重要的是能力素养的考查，考查学生综合运用物理学的概念、规律，建立弹性碰撞的物理模型，结合图像提取有用的信息，分析推理论证，促进形成更加全面、完整的认知结构。

2.3    体现了应用性

考查了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，强调在生产生活中的应用价值，激发学生学习物理的兴趣，培养学生学以致用、知行合一的意识和能力。

例9（第3题）  如图10所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（）

评析 本题需要学生解决衣架作用力的问题。题目呈现给学生的并不是一个现成的受力分析图，而是一个生活的实际问题。这就需要学生把三力平衡这样一个模型抽象出来，将陌生的实际问题转变成熟悉的物理问题，然后再进行简单的数学计算。

现在各学科的教学都强调情境教学，试题也着力将问题情境化，即呈现一个具体的问题情境，而不是一个现成条件的题目。这就需要学生把给定的情境转化成一个特定的问题，转化为我们熟悉的物理模型，然后再运用基本的物理规律求解。

2.4    体现了创新性

创新性包括创造性地解决问题、实验设计等方面，是在新的环境中要求学生运用自己已有的知识体系、具备的能力素养，分析解決新的问题，进而提升学生科学素养的方式。

例10（第14题）  我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图11所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为ν的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。

（1）求光电子到达A时的最大动能Ekm;

（2）若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。

评析 本题以研究光电效应为知识背景，考查了光电效应、动能定理、功率和电流的定义式等知识点。本题的创新点在第二问，需要学生利用题目中提供的信息结合平时所学的电学基本知识，解决一个新的问题，这就考查了学生能否主动获取信息，并结合自己已有知识加工处理、融合运用。

再比如实验题第12题，这是“测量动摩擦因数”的一个实验，但在物理新课程标准的实验目录中并没有这个实验。所以说，这也是一个创新性的实验，但是，这个实验的基本原理依然还是“探究牛顿第二定律”。这就需要学生透过现象看清本质，运用牛顿第二定律相关的知识、自己的理解能力去分析问题、解决问题。与之相类似的，2019年江苏高考物理试卷第10题也出现过一次，也是用牛顿第二定律的实验装置来“验证动能定理”。其实，这也在一定程度上暗示着将来的实验考查是可以超脱教材的实验框架，其原理依然源于教材，而能力要求却高于教材。所以，中学物理的实验教学不能拘泥于教材，一定要以教材为基础，适度开展创新性实验，培养学生的实践能力，发展学生的科学思维，提升学生的实验素养。

3    试卷考查的载体

3.1    以生活实践问题为情境

生活实践问题的情境包括了大自然中与物理相关的现象、与生活紧密联系的物理问题、与科技前沿相关的问题等。设计基于生活实践问题情境的题目，有利于落实对物理学科核心素养考查的目的。

例11（第1题） 小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（）

A.阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用

B.阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用

C.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用

D.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用

评析 这就是一个自然界中存在的偏振现象，源于生活，需要学生能抓住主要因素，抽象出物理模型，将自然光起偏、检偏的过程与实际问题相结合，启动已有知识，解决实际问题。

例12（第8题） 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图12（a）所示，图12（b）为质点P的振动图像，则（）

A.该波的波速为1.5 m/s

B.该波沿x轴负方向传播

C.0～1 s时间内，质点P沿x轴运动了1.5 m

D.0～1 s时间内，质点P运动的路程为2 m

评析 本题以渔船上的声呐设备利用超声波来探测远方鱼群的方位为情境设置考题，源自劳动生活，将物理学习和劳动实践相结合，有利于培养学生的劳动意识，以及知行合一、躬身实践的能力，让学生明白科学的归宿还是要服务于人类生活。

3.2    以学习探索问题为情境

学习探索问题情境是指源自真实的物理科学研究过程、学生实际的探索过程，涵盖学习探索与科学探究过程中所涉及的问题，是发展学生学科素养的重要途径。

例13（第13题） 电流表改装成欧姆表的电路如图13所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上，两表笔之间接有600 Ω的电阻时，指针指在刻度“1”上。求刻度“3”应标注的电阻值R。

评析 这是一个多用电表内部结构的问题，以往我们考多用电表，都是考查多用电表的操作、读数、注意事项等，侧重对实践操作的考查，而本题侧重对原理的考查。对这个题，有人也提出争议，认为本题超出了新课程标准的要求，因为在新课程标准中明确提出：删去“初步了解多用电表的原理”。是不是超出课程标准的要求呢？深入思考，我们不难发现，本题可认为是以多用电表的内部结构为载体设计的一个情境计算题，考查的重点还是闭合电路欧姆定律，所以说，还是有一定创新性的。正如2020年山东卷第16题，如果视为斜抛运动的计算就超纲了，但若视为运动的合成与分解就没有超纲。所以，对于这类容易打“擦边球”的问题，我们在平时的教学中要谨慎，要把握好度，不宜挖得太深，但也不能一概不讲，要根据学生的情况适当拓展。

例14（第16题） 跑道式回旋加速器的工作原理如图14所示。两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相等、方向垂直纸面向里。P、Q之间存在匀强加速电场，电场强度为E，方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为+q的粒子从P飘入电场，多次经过电场加速和磁场偏转后，从位于边界上的出射口K引出，引出时的动能为Ek。已知K、Q的距离为d。

（1）求粒子出射前经过加速电场的次数N;

（2）求磁场的磁感应强度大小B;

（3）如果在Δt时间内有一束该种粒子从P点连续飘入电场，粒子在射出K之前都未相互碰撞，求Δt的范围。

评析 这是江苏卷的压轴题，以现实中存在的跑道式回旋加速器为模型改编的计算题。这个科学仪器学生以往是没有接触过的，属于陌生的科学仪器。但是通过学生的审题、理解和分析，是可以将它的内部工作原理和回旋加速器相对应的，这样就能够将陌生的科学问题转化为自己熟悉的知识来分析。这道题目的处理，需要学生在有限的时间内成功建立物理模型并分析粒子的运动过程，对学生的思维深度要求就很高了，具有明显的区分度。

4    教学启示

江苏省的这份试卷，作为适应性测试卷，起着双重的作用。它不仅可以让高考的命题专家了解目前高三学生物理的学习现状，同时，从这份试卷所呈现的题型、分值以及各种类型的变化之中透露出的一些信息，将成为以后高三复习的风向标。在今后高三的复习当中要注意以下几点。

4.1    夯实基础，提升能力

今年江苏适应性考试的物理命题重点还是考查了物理学科的重点和主干知识。所以，要想考出高分，必须具备扎实的基础和基本技能，同时养成良好的学习态度和科学的学习方法，這样才能在未来的高考中“以不变应万变”。

4.2    重视情境教学

教师需要在生活中寻找一些常见的情境，在科技领域寻找、发现一些新的模型，让学生去建模、分析、推理，培养他们去情境化的能力。国外的物理教材、新版人教版的教材等都是很好的资源，里面都有许多很好的素材，很多新的模型，这些都值得我们好好去思考、去改编。

4.3    重视科学思维的培养，摈弃繁杂的计算

物理学是一门以实验为基础，在科学思维的基础上建立起来的具有严密逻辑关系的学科，物理学习必须重视对科学思维能力的培养。从江苏近几年的高考试卷来看，也越来越重视对学生科学思维能力的考查。选择题基本以定性分析为主，计算题的计算量相对也是比较小的，这就需要考生先成功建模，再综合运用基本的概念、规律、方法等分析变化过程中的运动、受力和能量关系。在平时的教学中，我们要有意识地创设情境，给学生质疑、思辨、论证的空间，努力培养学生思维的条理性、全面性、深刻性和创造性。

4.4    强化实验教学，提升实践操作能力

从江苏省这份适应性考试试卷以及近几年的高考实验题中透露出的信息可以看出，江苏省越来越重视对实验操作的考查，考查学生有没有真正做过、做好实验，就是要将认真做过实验的学生和没有认真做过实验的学生区分开来。这就要求高中物理教学要进一步强化实验教学，让学生真正走进实验室，真正去操作，在实践中发现问题，进而解决问题。

4.5    落实立德树人的根本任务

我们可以在中国古代传统文化、近代科技发展当中寻找一些与课程标准相关的内容作为素材，设计题目。例如，古代文学、近代科技、中国高铁、载人航天、5G通信、中国抗疫、新冠疫苗等情境，引导学生去思考、感受中国的日益强大和背后付出的辛劳，树立正确的人生观、价值观。

总的说来，江苏省这份适应性测试试卷是一份高质量的试卷。这份试卷参考了高考评价体系的框架，结合了物理学科的特点和学生的认知规律，提出了比较多、比较新的模型和情境，实现了由知识、能力评价向价值引领、素质导向、能力为重、知识为基的评价转变。这份试卷符合将来江苏高考物理考查的方向，体现了新高考改革的特征，代表了未来高考物理命题改革的趋势。

参考文献：

[1]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）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]教育部考试中心.中国高考评价体系[S].北京：人民教育出版社，2019：11.

[3]教育部考试中心.中国高考评价体系说明[S].北京：人民教育出版社，2019：11.

[4]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，2019（12）：38-44.

（栏目编辑    陈  洁）