高考評價體系“基礎性與綜合性”要求下的物理試題命制方向

摘 要：高考評價體系中“四翼”為高考的考查要求，“四翼”指“基礎性、綜合性、應用性、創新性”.其中基礎性要求創設典型情境，考查核心概念與基本實驗技能;綜合性要求創設復雜情境，考查知識與思維的綜合應用.兩者為應用性與創新性奠定了基礎，共同服務于“立德樹人、服務選才、引導教學”這一核心目標.

關鍵詞：高考評價體系;基礎性與綜合性;試題命制

中圖分類號：G633.7???? 文獻標識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）13-0055-04

基金項目：江西省中小學教育教學課題“基于生活情景的試題命制研究”（項目編號：JJWL2019-242）.

作者簡介：呂俊君（1991-），男，山西贛州人，本科，中學一級教師，研究方向：中學物理教學.

2019年12月，教育部考試中心發布了《中國高考評價體系》.高考評價體系由三個要素構成，即“一核”“四層”“四翼”，如圖1 所示.“一核”指“立德樹人、服務選才、引導教學”，是高考的核心功能，回答“為什么考”的問題;“四層”指“核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識”，是高考的考查內容，回答“考什么”的問題;“四翼”指“基礎性、綜合性、應用性、創新性”，是高考的考查要求，回答“怎么考”的問題.同時，高考評價體系還規定了高考的考查載體——情境，以此承載考查內容、實現考查要求[1].

“四翼”要求命題突出基礎性;加強綜合性;體現應用性;重視創新性.明確了試題命制的具體方向，基礎性是基石，無視基礎的測試相當于空中樓閣;綜合性是基礎性的組合與延伸;應用性體現知識與生活的關聯;創新性突破了傳統試題的束縛，是命題改革的方向.四者相輔相成，共同服務于“立德樹人、服務選才、引導教學”這一核心目標的實現.本文從基礎性與綜合性的角度出發探討高中物理試題的命制方向.

1 突出基礎性

1.1 以典型情境為載體

高考評價體系中所謂的“情境”即“問題情境”，指的是真實的問題背景，是以問題或任務中心構成的活動場域[1].物理試題中的情境由文字、圖片、表格、符號等元素構成，個體需要在大量的信息中進行想象、辨別、篩選、判斷、應用、創造，從而形成解決問題的思路.由于不同個體腦海中的信息存儲類別和加工方式存在差異，因此即便面臨同樣的情境，個體也會產生不同的解決辦法.典型情境是指在物理學習過程中必然遇到的，最能體現物理學基本概念規律的環境條件.以典型情境為載體命制試題，有利于反映學生的日常學習成果，檢測學生對常見情境是否熟悉，評價學生對基礎知識掌握的扎實程度.

典型情境通常以單一物體為研究對象，考查單一運動過程，來考查學生是否具有解決這一類典型問題的必備知識.命制試題時可參考教材中的例題與習題進行適當的改造.如人教版選修3-1第一章第三節“問題與練習”欄目中有這樣一道題.

例題1 如圖2所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質量為1.0×10-2kg，所帶電荷量為+2.0×10-8C.現加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣繩與鉛垂線成30°夾角.求這個勻強電場的電場強度.

本題創設了小球在勻強電場中處于平衡狀態的情境，旨在考查力的平衡.教師可以通過改變條件和問題讓本題煥發新的生機.如果要進一步強化對力的平衡考查，可將電場方向改為與水平方向成60°夾角斜向右上方，求此時的電場強度;如果要考查勻變速運動規律，可在題干條件下剪斷輕繩，研究小球的運動;如果要考查電場中的能量，可用外力讓小球回到最低點，求這個過程中小球的電勢能變化了多少？這樣的改造有助于檢測學生根據情境的差異調用相應知識的關鍵能力.

1.2 考查核心概念

核心概念是學科最基礎的知識，也是學科核心素養最基本的要求.它位于學科知識體系的核心，并由此外延為規律、解釋與應用.高中物理課程主要分為力學、電磁學、熱學、光學、原子物理五個模塊，每個模塊下都包含若干核心概念，它們是理解模塊整體內容的基礎.通過核心概念的學習，促使學生超越對大量零散知識的記憶，構建具有高度概括性和抽象性的知識網絡，做到對知識的深層次理解，形成良好的知識結構，進而應用知識去解決問題[2].

考查核心概念并不意味著以名詞解釋、概念填空等生硬的方式檢測學生的記憶能力，應該著眼于在情境中融入概念，考查學生是否能夠根據尋找當前情境與已有認知結構之間的關聯.從考查內容來看，可以從物理概念意義的建構、物理概念內涵的深化、物理概念外延的拓展、物理概念關聯的建構[3]四個方面來設計問題.例如，針對核心概念“勢能”，可以設計如下試題.

例題2 做功與路徑無關的場叫作勢場，在這類場中可以引入“勢能”概念，場力做功可以量度“勢能”的變化，下列關于“勢能”的說法中正確的是

A.重力勢能是物體和地球共有的

B.彈簧拉伸時的彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能

C.物體受到滑動摩擦力作用時存在“摩擦力勢能”

D.電場中某點的電勢能與放入該處的電荷量大小和電性有關

勢能描述的是相互作用的系統具有的能量，很多學生在理解重力勢能時會認為物體具有重力勢能而忽略了其系統性，A選項正是考查學生是否掌握了勢能的準確意義，是對勢能意義建構的考查;B選項揭示了彈力做功的正負決定了彈性勢能變化，是對勢能內涵的考查;C選項中滑動摩擦力做功與路徑有關無法與重力做功等價，是對勢能外延的考查;D選項中由于重力勢能與放入空間某點的物體質量有關，因此電勢能也與電荷量大小有關，當然這兩者的差別在于質量只有正值，而電性有正負之分，是對不同概念關聯的考查.如果學生沒有充分理解只靠死記硬背，這樣的題目很容易失分.本?？荚囋擃}區分度為4.2，可見這樣的試題能夠對學生的基本概念理解水平進行準確的診斷.

1.3 重視基本實驗技能

物理學的大量原理和規律均由實驗發現并驗證，在中學階段要重視學生的動手操作能力，考查基本實驗技能，培養科學嚴謹的實驗精神，形成實事求是的科學態度，為邁入高等教育學習打下良好的基礎.

基本實驗技能的考查包括：（1）明確實驗原理.如在“探究加速度與力和質量的關系”實驗中，為了讓輕繩拉力近似等于懸掛物的重力，要求懸掛物質量遠小于小車質量.但如果通過粘貼力傳感器來測出輕繩張力，則對兩者的質量關系不做要求.可見只有深入理解實驗原理才能對實驗操作有更清晰的認識.（2）根據實驗目的選擇實驗器材.如在電路實驗中，可以提供多個不同量程的電表及不同范圍的滑動變阻器讓學生通過估算進行選擇.（3）科學設計實驗步驟.完整設計實驗步驟對學生來說較為困難，可采用補全步驟、步驟排序、畫圖連接實驗器材等方式進行考查.（4）記錄并處理實驗數據獲得結論.如引導學生排除錯誤的實驗數據，利用正確的數據在坐標系內描點作圖，通過圖線的方程、斜率、截距等要素獲得實驗結論.（5）理性看待實驗誤差.誤差在實驗中是不可避免的，在面對誤差時應該尊重實驗事實，不編造篡改實驗數據，分析誤差來源，發現誤差對結果的影響，提出減小誤差的方案，培養嚴謹的科學精神.

有條件的學?？梢蚤_發物理實驗能力表現標準[4]，參照標準檢測學生的實際動手能力和實驗報告的條理性.隨著基礎教育課程改革的不斷深化，必將實現從“做實驗題”向“做實驗”的轉變，更加全面地評價學生的實驗素養.

2 加強綜合性

2.1 以復雜情境為載體

復雜情境通常涉及多個研究對象與多段運動過程.解決問題時，首先根據文字、物理量、圖片等信息發揮想象、分析機制從而在腦海中形成動態畫面;然后理清不同過程的物理特征，抓住過程銜接點的關鍵物理量;最后綜合運用多種物理規律、數學知識解決問題，達成感性與理性的融合.復雜情境可在典型情境的基礎上增加物理對象與過程改造而成，如在例題1的基礎上可改編為例題3.

例題3 如圖3所示，空間中有一水平向右且場強E=3.75×106N/C的勻強電場.用長為1.2m的輕質柔軟絕緣細線拴一質量為1.0×10-2kg、電荷量為2.0×10-8C的小球，細線的上端固定于O點.將小球拉到左側水平最高點且拉直，靜止釋放A球后在最低點與不帶電的絕緣小球B發生彈性碰撞，B球質量為2.0×10-2kg，B球與地面動摩擦因數為μ=0.2，求B球運動的最遠距離.

本題涉及兩個研究對象與多段運動過程，見表1.思維不夠嚴密的同學容易誤認為，A球與B球碰撞之前一直做圓周運動，從而產生遺漏前兩段過程的典型錯誤.由此可見，該復雜情境能夠鑒別出綜合分析能力的強弱與邏輯思維的嚴密性，具有很好的區分度.

2.2 注重知識融會貫通

試題要加強物理學科內在的知識關聯，促進構成完整的知識體系.解決物理問題往往需要各種知識齊頭并進，利用不同板塊的概念規律求解.如例3涉及到受力分析、勻變速直線運動、能量、動量等知識的綜合應用.

試題也要強化不同學科的知識關聯，習慣于解決純物理問題的學生一旦碰到多學科綜合問題時常常束手無策，其原因正是缺乏主動建立學科關聯的意識，這正是當前基礎教育課程改革中亟待解決的問題.在命題過程中首先要加強人文學科的滲透.如2020年山東省高考物理試題的信息量大，內容背景多，學生需要快速理解題意，提取信息，構建模型.只有具備良好的語文學科素養的學生才能游刃有余.其次要加強自然學科的融合.物理學推動了數學、化學、生物、地理等自然學科的發展，同樣自然學科刺激了物理學的進步.學科之間的融合不是簡單的疊加，而是根據解決問題的需要，將不同學科的知識、方法、思維有機融合或合理遷移，從而解決問題[5].

例題4 如圖4所示，一同學在北京某公園內從東往西沿直線以速度v騎行.自行車車把為直把、金屬材質，只考慮自行車在地磁場中的電磁感應，下列結論正確的是

A.圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低

B.圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢高

C.自東向西行駛總是左車把電勢高

D.自行車在十字路口左拐改為南北騎行后，車把兩端無電勢差

地球是一個巨大的磁體，自行車騎行過程中，會發生什么樣的電磁感應現象？解決這一問題需要地理和物理知識的綜合應用，見表2.從表2中不難發現這兩塊知識是相互交融的，缺少任何一塊知識都無法解決.

2.3 側重思維方法靈活調用

物理問題的一個重要特點是靈活調用各種思維方法.常見的思維方法有逆向思維、微元法、假設法、等效思想、控制變量法、整體與隔離、轉換法、極限思維、數形結合等.解決問題有時候需要其中一種方法，如例3本質上利用了等效思想將電場力與重力用一個力代替，簡化了研究過程.對于較為復雜的問題有時候需要多種思維方法的綜合使用.

例題5 如圖5所示，質量為M=1kg的無限長木板靜止放置在粗糙的水平地面上，與地面間動摩擦因數為μ1=0.2，一個質量為m=1kg的物塊靜止放置在木板上，物塊與木板間的動摩擦因數為μ2=0.1.現給木板一向右的初速度v0=6m/s，求整個運動過程中木板與物塊間的相對路程.

本題在思維上有三個障礙.首先木板與物塊達到共同速度后，兩者是否會保持相對靜止一起勻減速呢？這是很多學生想不清楚的問題.對此不妨利用假設法推理.假設物塊與木板保持相對靜止—整體加速度a=μ1（M+m）g（M+m）=2m/s2—物塊受靜摩擦力f=ma=2N—f超過最大靜摩擦力fmax=μ2mg=1N—假設不成立，物塊與木板將繼續相對運動.

其次，共速以后哪個運動得更快呢？假設后續運動中木板速度大于物塊—物塊受到向前的摩擦力繼續加速;木板受到向后的摩擦力減速—物塊與木板將再次達到共同速度，出現循環達到共速的悖論—假設不成立.因此實際情景為物塊和木板均減速運動，但物塊的加速度更小，減速更慢，木板先停下，隨后物塊在靜止的木板上減速至零.

最后，物塊相對木板做往返運動，如何求相對路程呢？如果用勻變速直線運動規律計算很容易出現失誤，而且理解上也較為困難.這時可以作出物體與木板如圖6所示的v-t圖像，將相對路程轉化為兩圖線圍成的面積，問題便迎刃而解了.

可見解決這三個障礙需要假設法、整體隔離思想、數形結合思想的有機結合，這是準備進入高等學府的學生應該具備的能力.這樣的試題有助于幫助高校篩選優質生源，更好地實現“服務選才”這一核心功能.

3 結束語

習近平總書記指出，社會主義現代化強國教育必須“全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務……培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人[6]”.高考承擔著“立德樹人、服務選才，引導教學”的核心任務.在高考評價體系的指導下，加強基礎性與綜合性對人才選拔起到重要的推動作用，是廣大教育工作者命制試題的主要方向.

參考文獻：

[1]教育部考試中心.中國高考評價體系[M].北京：人民教育出版社，2019.

[2]程力.增強基礎性和綜合性 深化高考物理內容改革[J].物理教師，2016，37（05）：74-77+79.

[3]張玉峰，郭玉英.圍繞學科核心概念建構物理概念的若干思考[J].課程·教材·教法，2015，35（05）：99-102+75.

[4]王煥英.物理實驗能力表現標準的開發研究[J].物理教師，2019，40（10）：35-37+42.

[5]陳新華，陶兆寶.習題教學中培養學生數理融合思維的實踐與思考[J].湖南中學物理，2020，35（12）：14-16+19.

[6]習近平.決勝全面建設小康社會奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利[M].北京：人民出版社，2017.

（收稿日期：2021-03-02）