高考评价体系“基础性与综合性”要求下的物理试题命制方向

摘 要：高考评价体系中“四翼”为高考的考查要求，“四翼”指“基础性、综合性、应用性、创新性”.其中基础性要求创设典型情境，考查核心概念与基本实验技能;综合性要求创设复杂情境，考查知识与思维的综合应用.两者为应用性与创新性奠定了基础，共同服务于“立德树人、服务选才、引导教学”这一核心目标.

关键词：高考评价体系;基础性与综合性;试题命制

中图分类号：G633.7     文献标识码：B     文章编号：1008-4134（2021）13-0055-04

基金项目：江西省中小学教育教学课题“基于生活情景的试题命制研究”（项目编号：JJWL2019-242）.

作者简介：吕俊君（1991-），男，山西赣州人，本科，中学一级教师，研究方向：中学物理教学.

2019年12月，教育部考试中心发布了《中国高考评价体系》.高考评价体系由三个要素构成，即“一核”“四层”“四翼”，如图1 所示.“一核”指“立德树人、服务选才、引导教学”，是高考的核心功能，回答“为什么考”的问题;“四层”指“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”，是高考的考查内容，回答“考什么”的问题;“四翼”指“基础性、综合性、应用性、创新性”，是高考的考查要求，回答“怎么考”的问题.同时，高考评价体系还规定了高考的考查载体——情境，以此承载考查内容、实现考查要求[1].

“四翼”要求命题突出基础性;加强综合性;体现应用性;重视创新性.明确了试题命制的具体方向，基础性是基石，无视基础的测试相当于空中楼阁;综合性是基础性的组合与延伸;应用性体现知识与生活的关联;创新性突破了传统试题的束缚，是命题改革的方向.四者相辅相成，共同服务于“立德树人、服务选才、引导教学”这一核心目标的实现.本文从基础性与综合性的角度出发探讨高中物理试题的命制方向.

1 突出基础性

1.1 以典型情境为载体

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，是以问题或任务中心构成的活动场域[1].物理试题中的情境由文字、图片、表格、符号等元素构成，个体需要在大量的信息中进行想象、辨别、筛选、判断、应用、创造，从而形成解决问题的思路.由于不同个体脑海中的信息存储类别和加工方式存在差异，因此即便面临同样的情境，个体也会产生不同的解决办法.典型情境是指在物理学习过程中必然遇到的，最能体现物理学基本概念规律的环境条件.以典型情境为载体命制试题，有利于反映学生的日常学习成果，检测学生对常见情境是否熟悉，评价学生对基础知识掌握的扎实程度.

典型情境通常以单一物体为研究对象，考查单一运动过程，来考查学生是否具有解决这一类典型问题的必备知识.命制试题时可参考教材中的例题与习题进行适当的改造.如人教版选修3-1第一章第三节“问题与练习”栏目中有这样一道题.

例题1 如图2所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10-2kg，所带电荷量为+2.0×10-8C.现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30°夹角.求这个匀强电场的电场强度.

本题创设了小球在匀强电场中处于平衡状态的情境，旨在考查力的平衡.教师可以通过改变条件和问題让本题焕发新的生机.如果要进一步强化对力的平衡考查，可将电场方向改为与水平方向成60°夹角斜向右上方，求此时的电场强度;如果要考查匀变速运动规律，可在题干条件下剪断轻绳，研究小球的运动;如果要考查电场中的能量，可用外力让小球回到最低点，求这个过程中小球的电势能变化了多少？这样的改造有助于检测学生根据情境的差异调用相应知识的关键能力.

1.2 考查核心概念

核心概念是学科最基础的知识，也是学科核心素养最基本的要求.它位于学科知识体系的核心，并由此外延为规律、解释与应用.高中物理课程主要分为力学、电磁学、热学、光学、原子物理五个模块，每个模块下都包含若干核心概念，它们是理解模块整体内容的基础.通过核心概念的学习，促使学生超越对大量零散知识的记忆，构建具有高度概括性和抽象性的知识网络，做到对知识的深层次理解，形成良好的知识结构，进而应用知识去解决问题[2].

考查核心概念并不意味着以名词解释、概念填空等生硬的方式检测学生的记忆能力，应该着眼于在情境中融入概念，考查学生是否能够根据寻找当前情境与已有认知结构之间的关联.从考查内容来看，可以从物理概念意义的建构、物理概念内涵的深化、物理概念外延的拓展、物理概念关联的建构[3]四个方面来设计问题.例如，针对核心概念“势能”，可以设计如下试题.

例题2 做功与路径无关的场叫作势场，在这类场中可以引入“势能”概念，场力做功可以量度“势能”的变化，下列关于“势能”的说法中正确的是

A.重力势能是物体和地球共有的

B.弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能

C.物体受到滑动摩擦力作用时存在“摩擦力势能”

D.电场中某点的电势能与放入该处的电荷量大小和电性有关

势能描述的是相互作用的系统具有的能量，很多学生在理解重力势能时会认为物体具有重力势能而忽略了其系统性，A选项正是考查学生是否掌握了势能的准确意义，是对势能意义建构的考查;B选项揭示了弹力做功的正负决定了弹性势能变化，是对势能内涵的考查;C选项中滑动摩擦力做功与路径有关无法与重力做功等价，是对势能外延的考查;D选项中由于重力势能与放入空间某点的物体质量有关，因此电势能也与电荷量大小有关，当然这两者的差别在于质量只有正值，而电性有正负之分，是对不同概念关联的考查.如果学生没有充分理解只靠死记硬背，这样的题目很容易失分.本校考试该题区分度为4.2，可见这样的试题能够对学生的基本概念理解水平进行准确的诊断.

1.3 重视基本实验技能

物理学的大量原理和规律均由实验发现并验证，在中学阶段要重视学生的動手操作能力，考查基本实验技能，培养科学严谨的实验精神，形成实事求是的科学态度，为迈入高等教育学习打下良好的基础.

基本实验技能的考查包括：（1）明确实验原理.如在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，为了让轻绳拉力近似等于悬挂物的重力，要求悬挂物质量远小于小车质量.但如果通过粘贴力传感器来测出轻绳张力，则对两者的质量关系不做要求.可见只有深入理解实验原理才能对实验操作有更清晰的认识.（2）根据实验目的选择实验器材.如在电路实验中，可以提供多个不同量程的电表及不同范围的滑动变阻器让学生通过估算进行选择.（3）科学设计实验步骤.完整设计实验步骤对学生来说较为困难，可采用补全步骤、步骤排序、画图连接实验器材等方式进行考查.（4）记录并处理实验数据获得结论.如引导学生排除错误的实验数据，利用正确的数据在坐标系内描点作图，通过图线的方程、斜率、截距等要素获得实验结论.（5）理性看待实验误差.误差在实验中是不可避免的，在面对误差时应该尊重实验事实，不编造篡改实验数据，分析误差来源，发现误差对结果的影响，提出减小误差的方案，培养严谨的科学精神.

有条件的学校可以开发物理实验能力表现标准[4]，参照标准检测学生的实际动手能力和实验报告的条理性.随着基础教育课程改革的不断深化，必将实现从“做实验题”向“做实验”的转变，更加全面地评价学生的实验素养.

2 加强综合性

2.1 以复杂情境为载体

复杂情境通常涉及多个研究对象与多段运动过程.解决问题时，首先根据文字、物理量、图片等信息发挥想象、分析机制从而在脑海中形成动态画面;然后理清不同过程的物理特征，抓住过程衔接点的关键物理量;最后综合运用多种物理规律、数学知识解决问题，达成感性与理性的融合.复杂情境可在典型情境的基础上增加物理对象与过程改造而成，如在例题1的基础上可改编为例题3.

例题3 如图3所示，空间中有一水平向右且场强E=3.75×106N/C的匀强电场.用长为1.2m的轻质柔软绝缘细线拴一质量为1.0×10-2kg、电荷量为2.0×10-8C的小球，细线的上端固定于O点.将小球拉到左侧水平最高点且拉直，静止释放A球后在最低点与不带电的绝缘小球B发生弹性碰撞，B球质量为2.0×10-2kg，B球与地面动摩擦因数为μ=0.2，求B球运动的最远距离.

本题涉及两个研究对象与多段运动过程，见表1.思维不够严密的同学容易误认为，A球与B球碰撞之前一直做圆周运动，从而产生遗漏前两段过程的典型错误.由此可见，该复杂情境能够鉴别出综合分析能力的强弱与逻辑思维的严密性，具有很好的区分度.

2.2 注重知识融会贯通

试题要加强物理学科内在的知识关联，促进构成完整的知识体系.解决物理问题往往需要各种知识齐头并进，利用不同板块的概念规律求解.如例3涉及到受力分析、匀变速直线运动、能量、动量等知识的综合应用.

试题也要强化不同学科的知识关联，习惯于解决纯物理问题的学生一旦碰到多学科综合问题时常常束手无策，其原因正是缺乏主动建立学科关联的意识，这正是当前基础教育课程改革中亟待解决的问题.在命题过程中首先要加强人文学科的渗透.如2020年山东省高考物理试题的信息量大，内容背景多，学生需要快速理解题意，提取信息，构建模型.只有具备良好的语文学科素养的学生才能游刃有余.其次要加强自然学科的融合.物理学推动了数学、化学、生物、地理等自然学科的发展，同样自然学科刺激了物理学的进步.学科之间的融合不是简单的叠加，而是根据解决问题的需要，将不同学科的知识、方法、思维有机融合或合理迁移，从而解决问题[5].

例题4 如图4所示，一同学在北京某公园内从东往西沿直线以速度v骑行.自行车车把为直把、金属材质，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是

A.图示位置中辐条A点电势比B点电势低

B.图示位置中辐条A点电势比B点电势高

C.自东向西行驶总是左车把电势高

D.自行车在十字路口左拐改为南北骑行后，车把两端无电势差

地球是一个巨大的磁体，自行车骑行过程中，会发生什么样的电磁感应现象？解决这一问题需要地理和物理知识的综合应用，见表2.从表2中不难发现这两块知识是相互交融的，缺少任何一块知识都无法解决.

2.3 侧重思维方法灵活调用

物理问题的一个重要特点是灵活调用各种思维方法.常见的思维方法有逆向思维、微元法、假设法、等效思想、控制变量法、整体与隔离、转换法、极限思维、数形结合等.解决问题有时候需要其中一种方法，如例3本质上利用了等效思想将电场力与重力用一个力代替，简化了研究过程.对于较为复杂的问题有时候需要多种思维方法的综合使用.

例题5 如图5所示，质量为M=1kg的无限长木板静止放置在粗糙的水平地面上，与地面间动摩擦因数为μ1=0.2，一个质量为m=1kg的物块静止放置在木板上，物块与木板间的动摩擦因数为μ2=0.1.现给木板一向右的初速度v0=6m/s，求整个运动过程中木板与物块间的相对路程.

本题在思维上有三个障碍.首先木板与物块达到共同速度后，两者是否会保持相对静止一起匀减速呢？这是很多学生想不清楚的问题.对此不妨利用假设法推理.假设物块与木板保持相对静止—整体加速度a=μ1（M+m）g（M+m）=2m/s2—物块受静摩擦力f=ma=2N—f超过最大静摩擦力fmax=μ2mg=1N—假设不成立，物块与木板将继续相对运动.

其次，共速以后哪个运动得更快呢？假设后续运动中木板速度大于物块—物块受到向前的摩擦力继续加速;木板受到向后的摩擦力减速—物块与木板将再次达到共同速度，出现循环达到共速的悖论—假设不成立.因此实际情景为物块和木板均减速运动，但物块的加速度更小，减速更慢，木板先停下，随后物块在静止的木板上减速至零.

最后，物块相对木板做往返运动，如何求相对路程呢？如果用匀变速直线运动规律计算很容易出现失误，而且理解上也较为困难.这时可以作出物体与木板如图6所示的v-t图像，将相对路程转化为两图线围成的面积，问题便迎刃而解了.

可见解决这三个障碍需要假设法、整体隔离思想、数形结合思想的有机结合，这是准备进入高等学府的学生应该具备的能力.这样的试题有助于帮助高校筛选优质生源，更好地实现“服务选才”这一核心功能.

3 结束语

习近平总书记指出，社会主义现代化强国教育必须“全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务……培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人[6]”.高考承担着“立德树人、服务选才，引导教学”的核心任务.在高考评价体系的指导下，加强基础性与综合性对人才选拔起到重要的推动作用，是广大教育工作者命制试题的主要方向.

参考文献：

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

[2]程力.增强基础性和综合性 深化高考物理内容改革[J].物理教师，2016，37（05）：74-77+79.

[3]张玉峰，郭玉英.围绕学科核心概念建构物理概念的若干思考[J].课程·教材·教法，2015，35（05）：99-102+75.

[4]王焕英.物理实验能力表现标准的开发研究[J].物理教师，2019，40（10）：35-37+42.

[5]陈新华，陶兆宝.习题教学中培养学生数理融合思维的实践与思考[J].湖南中学物理，2020，35（12）：14-16+19.

[6]习近平.决胜全面建设小康社会夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利[M].北京：人民出版社，2017.

（收稿日期：2021-03-02）