基于《中國高考評價體系》的新課標高考物理實驗試題評析

程如林

［摘 要］《普通高中物理課程標準（2017年版）》已在全國普遍施行，與新課標相適應的新高考也在全國逐步展開。當今的新高考物理實驗試題呈現什么樣的新面貌？有什么新特征和變化趨勢？對高中物理實驗教學有什么啟示？文章基于《中國高考評價體系》的相關要求，以2023年江蘇新課標高考電學實驗題為例，對這些問題進行分析探討。

［關鍵詞］中國高考評價體系；新課標；高考物理；實驗試題；評析

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）29-0032-06

高考是高中教學的指揮棒，高考物理實驗試題對高中物理實驗教學有直接影響，實驗試題的命題特征及變化趨勢對高中實驗教學起著引領和導向作用。目前，《普通高中物理課程標準（2017年版）》已在全國普遍施行，與新課標相適應的新高考也在全國逐步展開。為規范高考命題，指明高考命題方向，教育部考試中心于2019年11月出臺了《中國高考評價體系》。

那么，當今的高考實驗試題是如何落實高考評價體系要求的？呈現什么樣的新面貌？有什么新特征和變化趨勢？這是一線教師非常關心的問題，本文基于《中國高考評價體系》的相關要求，以2023年江蘇新課標高考電學實驗題為例，對這些問題進行分析探討。

一、《中國高考評價體系》概要

《中國高考評價體系》整體由三部分組成，分別是“一核”“四層”“四翼”，其結構如圖1所示［1］7。

“一核”是高考的核心功能，包括三個方面：立德樹人，服務選才，引領教學。“一核”回答了“為什么考”的問題。“四層”是高考的考查內容，包括四個方面：核心價值，學科素養，關鍵能力，必備知識。“四層”回答了“考什么”的問題。“四翼”是高考的考查要求，包括四個維度：基礎性，綜合性，應用性，創新性。“四翼”回答了“怎么考”的問題。另外，該體系還規定了高考的考查載體是“情境”，要求在高考命題時要通過情境設計，呈現考查內容，落實考查要求，實現核心功能。

《中國高考評價體系》既是指導高考命題的實踐體系，又是評價考生素質的理論體系。它的出臺，不僅規范了高考命題，而且引領高中教學。

二、基于《中國高考評價體系》的物理實驗試題評析

（一）試題呈現

（2023年高考江蘇卷）12.小明通過實驗探究電壓表內阻對測量結果的影響。所用器材有：干電池（電動勢約1.5 V，內阻不計）2節；兩量程電壓表（量程0～3 V，內阻約3 kΩ；量程0～15 V，內阻約15 kΩ）1個；滑動變阻器（最大阻值50 Ω）1個；定值電阻（阻值50 Ω）21個；開關1個及導線若干。實驗電路如圖2所示。

（1）電壓表量程應選用? ? ? ? ? ? ?（選填“3 V”或“15 V”）。

（2）圖3為該實驗的實物電路（右側未拍全）。先將滑動變阻器的滑片置于如圖3所示的位置，然后用導線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱? ? ? ? ? ? （選填“B”“C”“D”）連接，再閉合開關，開始實驗。

（3）將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變，依次測量電路中[O]與1、2、…、21之間的電壓。某次測量時，電壓表指針位置如圖4所示，其示數為? ? ? ? ? ? ?V。根據測量數據作出電壓U與被測電阻值R的關系圖線，如圖5中實線所示。

（4）在圖2所示的電路中，若電源電動勢為E，電壓表視為理想電壓表，滑動變阻器接入的阻值為[R1]，定值電阻的總阻值為[R2]，當被測電阻為R時，其兩端的電壓[U=]? ? ? ? ? ? ?（用E、[R1]、[R2]、R表示），據此作出[U-R]理論圖線如圖5中虛線所示。小明發現被測電阻較小或較大時，電壓的實測值與理論值相差較小。

（5）分析可知，當R較小時，U的實測值與理論值相差較小，是因為電壓表的分流小，電壓表內阻對測量結果影響較小。小明認為，當R較大時，U的實測值與理論值相差較小，也是因為相同的原因。你是否同意他的觀點？請簡要說明理由。

【解答】（1）所用電源為兩節干電池，電動勢為3 V，則所用電壓表量程為3 V。

（2）閉合開關之前，滑動變阻器阻值應該調到最大，由圖可知，電池盒上的接線柱A應該與滑動變阻器的接線柱D連接。

（3）電壓表的最小刻度為0.1 V，則讀數為1.50 V。

（二）試題評析

1.試題的情境設計評析

《中國高考評價體系》規定：情境是高考的考查載體［1］7。《中國高考評價體系說明》指出：情境是實現“價值引領、素養導向、能力為重、知識為基”這一高考評價新理念的綜合考查的載體［2］36。那么，什么是情境？它有哪幾種類型？江蘇新課標高考物理實驗題中的情境是哪一種類型？它有什么新特點？

（1）關于情境的基本認知

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，是以問題或任務為中心構成的活動場域［2］36。

情境可分為兩種類型。

第一種類型：生活實踐情境。此類情境與生產實踐以及日常生活密切相關，考查學生運用所學知識解決生產實踐中的實際問題以及解釋日常生活中的物理現象的能力。

生活實踐情境主要包括以下三種情形：①自然界中的物理現象，如潮汐、閃電、極光、海市蜃樓、日食等。②生產生活中的物理問題，如生產中的磁懸浮列車、雷達測速計，生活中的電磁爐、電風扇，以及田徑、跳水、滑雪等體育運動；③科技前沿中的重大項目，如正負電子對撞機、大飛機、載人航天、北斗導航系統等國家重大科技工程［3］43。

對于生活實踐情境問題，無論是哪一種情形，都要求學生做到理論聯系實際。這類問題既能深化學生對所學知識的理解，又能增強學生運用所學知識處理實際問題的能力，達到學以致用的效果。

第二種類型：學習探索情境。此類情境與實際的學習過程以及真實的探索過程密切相關，涉及學習與探索過程中的相關問題。學生在處理此類問題時，必須運用所學知識開展思維活動，同時在處理問題的過程中要進行思維創新。

學習探索情境主要包括以下三種情形：①物理學史問題，如“伽利略對自由落體運動的研究”“牛頓的科學生涯”等。這類問題既能優化學生的知識體系，又能激發學生的學習興趣，還能培養學生的科學態度、社會責任、科學精神，具有溝通科學與人文的橋梁作用［3］43，是提升學生學科核心素養的重要載體。②新教材中的典型問題，如“回旋加速器”“質譜儀”等。這類問題對促進學生形成物理觀念、提升科學思維能力、掌握科學探究方法具有重要意義。③科學探究問題，如“探究加速度大小與物體所受合外力及質量大小的關系”“探究向心力大小與圓周運動半徑、角速度、質量的關系”等。這類問題能充分培養學生的科學探究能力，并促進學生理解與掌握相關知識。

（2）實驗試題的情境設計

對照原題可以發現，2023年江蘇新課標高考物理實驗題設計的情境類型為“學習探索情境”，試題創新設計了一個直流電路，要求學生分析解答其中的實驗問題，是一道具有科學探究意義的實驗題，所以，應歸納為“學習探索情境”。

不難發現，江蘇實驗考題的問題情境是全新的問題情境，主要表現在以下三個方面：

①實驗內容完全創新。試題中的實驗電路是創新的，實驗方案也是創新的，試題以全新的面貌呈現出來，實驗內容不在新課標規定的21個“學生必做實驗”［4］43-44范圍內。

②呈現方式有所創新。試題中不僅呈現了電路圖及坐標圖線，而且呈現了實物儀器照片及由實物儀器連接成的電路實景照片，這種實物實景照片呈現方式在以往實驗試題中比較少見，這充分體現了高考評價體系中的創新性要求。

③設問方式有所創新。試題第（5）小問考查的是誤差分析，要求學生先進行分析，作出判斷，再進行推理論證，這是一個開放性的問題，也是一個創新性問題。

2.基于“一核”“四層”“四翼”的實驗試題評析

基于“一核”“四層”“四翼”的實驗試題統計分析如表1所示。

（1）基于“四層”的評析

高考評價體系提出了四個層面的考查內容：核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識。

①必備知識層面

必備知識是指即將進入高等學校的學習者在面對與學科相關的生活實踐或學習探索問題情境時，高質量地認識問題、分析問題、解決問題所必須具備的知識［1］26。必備知識是由基本事實、概念、原理、規律、技術、方法組成的知識體系。必備知識是學科素養的基礎支撐。

由表1可以看出，江蘇實驗考題中考查的必備知識有：電壓表量程選取規則，實物器材連接方法，電壓表讀數規則，[U-R]實測圖線知識，閉合電路歐姆定律，部分電路歐姆定律，[U-R]理論圖線知識。對于與直流電路相關的實驗考題來說，這些是基礎而又重要的知識，也是必備知識。

②關鍵能力層面

關鍵能力是指即將進入高等學校的學習者在面對與學科相關的生活實踐或學習探索問題情境時，高質量地認識問題、分析問題、解決問題所必須具備的各種能力［1］23。關鍵能力是學生通過基礎教育階段的文化學習與實踐歷練逐步形成的，是高考考查的重點，它的內涵廣泛，涵蓋閱讀理解能力、信息整理能力、語言表達能力、動手操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、抽象思維能力等多種能力，可以歸納為三種類型的關鍵能力群［1］23-26：知識獲取能力群，實踐操作能力群，思維認知能力群。關鍵能力與必備知識一樣，是學科素養的支撐。

由表1可以看出，本文雖然只分析了一道江蘇實驗考題中考查的關鍵能力類型，但也涵蓋了高考評價體系確立的3個關鍵能力群中的9種關鍵能力。分別是：（1）知識獲取能力群→閱讀理解能力，信息搜索能力，信息整理能力；（2）實踐操作能力群→實驗設計能力，動手操作能力，信息轉化能力；（3）思維認知能力群→抽象思維能力，演繹推理能力，批判性思維能力。

③學科素養層面

學科素養是指即將進入高等學校的學習者在面對生活實踐或學習探索問題情境時，能夠在正確的思想價值觀指導下，合理運用科學的思維方法，有效整合學科相關知識，運用學科相關能力，高質量地認識問題、分析問題、解決問題的綜合品質［1］18。學科素養既統攝必備知識與關鍵能力，又承接核心價值的引領，是連接“四層”考查內容的關鍵環節。學科素養包含3個一級指標和9個二級指標（參見《高考評價體系》P20-22），內在關系見圖6。

由表1可以看出，本文雖然只分析了一道江蘇實驗考題中考查的學科素養指標，但也涵蓋了高考評價體系中明確的3個一級指標和7個二級指標，即“（1）學習掌握（一級指標）→信息獲取，理解掌握，知識整合（二級指標）；（2）實踐探索（一級指標）→研究探索，操作運用（二級指標）；（3）思維方法（一級指標）→科學思維，創新思維（二級指標）”。

④核心價值層面

核心價值是指即將進入高等學校的學習者應當具備的良好政治素質、道德品質和科學思想方法的綜合，是在各學科中起著價值引領作用的思想觀念體系，是學習者在面對現實的問題情境時應當表現出的正確的情感態度和價值觀的綜合［1］13-14］。在高考評價體系規定的四項考查內容中，核心價值居于首要位置，在方向上引領另外三項考查內容。高考試題通過對基礎知識和關鍵能力的考查，達成學科素養的考查，實現核心價值的目標。核心價值主要包含3個一級指標和10二級指標（參見《中國高考評價體系》P15-17）。

由表1可以看出，江蘇高考試題中關于核心價值的考查，最主要的體現是：世界觀和方法論（一級指標）→正確的世界觀和方法論（二級指標）→堅持理論聯系實際，在實踐中檢驗真理，修正錯誤（指標內涵）。

（2）基于“四翼”的評析

①評價體系的考查要求

高考評價體系提出了四個維度的考查要求：基礎性、綜合性、應用性、創新性。

基礎性是指試題內容的基本性、通用性以及情境的典型性［1］29。它要求以生活實踐或學習探索中最基本的問題情境作為考查載體，對考生應掌握的基本概念、原理、技能和思維方法進行考查。

綜合性是指試題內容的綜合性以及情境的復雜性［1］30。它要求以多項相互關聯的活動組成的復雜情境作為載體，對考生知識、能力、素養之間的縱向整合能力以及綜合運用水平進行考查。

應用性是指試題內容理論聯系實際，學以致用。它要求以貼近時代的生活實踐情境或學習探索情境為載體，設計社會生產以及日常生活中的實際問題，對考生整合、遷移、運用所學知識處理實際問題的能力以及理論聯系實際的水平進行考查。

創新性是指試題的創新設計。它要求創新問題情境，設置新穎的試題呈現方式和設問方式［1］32，對考生在新情境中積極思考、完成新任務、發現新問題、找到新規律、得出新結論的水平進行考查。

②實驗試題的落實情況

2023年江蘇實驗考題通過完全創新的設計構建了一個學習探索問題情境，通過這一情境實現了對高中物理學科中重要的實驗知識、實驗能力、學科素養以及核心價值的考查，其中，第（1）小問考查器材選擇，第（2）小問考查實物連線，第（3）小問考查儀表讀數，以及學生對[U-R]實測圖線的理解，這些都是基本的、實用的知識與技能，體現了基礎性與應用性的要求；第（4）小問考查直流電路的分析與計算，學生首先要對直流電路的工作原理進行分析，然后進行計算，要將閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律遷移到新情境實驗電路中進行綜合運用，但電路的分析較為簡單，體現了基礎性和綜合性的要求；第（5）小問考查的是誤差分析問題，是開放性問題，也是創新性問題，學生平時未曾遇到，要先進行分析并作出判斷，再進行推理論證，要綜合運用閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律并經過復雜的推導運算才能得出正確結論，體現了綜合性和創新性的要求。

回顧整個試題，實驗電路是全新的，試題是以全新的面貌呈現出來的，實驗內容不在新課標規定的21個“學生必做實驗”范圍內，方案是創新設計的。試題的呈現方式是圖、文、符號式，不僅包含大家熟悉的電路圖及坐標圖線，而且包含實物儀器及實物儀器連接成的電路照片，這種實物照片的呈現方式在以往的實驗試題中比較少見，充分體現了創新性要求。仔細分析不難發現，這種實物照片的呈現方式，絕不是形式上的創新，而是有實質意義的。它的實質意義在于，讓學生有身臨其境、真做實驗的感覺，是一種真實的情境，既能真實檢測學生的實驗素養，又能引領和促進廣大教師在平時的實驗教學中向真做實驗方向發展。

（3）基于“一核”的評析

①“一核”的功能定位

高考評價體系中“一核”的具體含義是“立德樹人、服務選才、引導教學”，它是高考的核心功能。其中，立德樹人是教育的根本任務，在教育改革中發揮著統領作用，決定著高考的前行方向和價值取向。服務選才和引導教學既各有側重又相互關聯，是高考落實立德樹人根本任務的兩個基本手段［1］12。

②實驗試題的落實情況

首先，江蘇實驗試題考查的知識是高中物理教材中最為基本、典型的實驗知識，考查的能力是高中物理教學中最為關鍵、重要的實驗能力，這就對高中物理實驗教學起到了積極的導向作用，明確了教師該教什么，從而達成了“引導教學”的目標。

其次，江蘇實驗考題中牽涉的物理概念、原理、規律、方法，也是學生進入高等學校進一步學習時的必備知識，考查的各種重要能力也是學生進一步學習乃至終身學習所必備的關鍵能力，從而為學生升入高校學習深造乃至終身學習發展奠定了基礎，達成了“服務選才”的目標。

可見，2023年江蘇高考物理實驗題，既實現了“引導教學”，又實現了“服務選才”，更落實了立德樹人這一根本任務。

三、由試題分析得到的教學啟示

在平時的高中物理教學中，教師要做好以下幾個方面的工作。

（一）強化實驗內容的改造與創新

從內容層面來看，實驗試題中考查的必備知識仍屬于教材中的知識，沒有超出中學教材范圍，這就要求教師在平時的實驗教學中要緊扣教材，既要圍繞教材中的實驗內容開展實驗教學，又要在平時的理論教學中滲透實驗教學內容，同時注重實驗內容的變化、拓展、創新。教師要適時創新實驗情境，改造實驗內容，改變實驗形式，優化實驗形態。

（二）強化實驗方法的歸納與遷移

從方法層面來看，實驗試題中考查的實驗方法均來源于平時的教學，均是教材中實驗方法在新情境實驗中的遷移應用，所以，在平時的教學中，教師既要重視實驗內容的變化、拓展、創新，又要重視實驗方法的歸納、總結、遷移，并讓學生在創新改造的新情境中應用這些方法，以培養學生的遷移運用能力。

（三）強化實驗能力的積淀與發展

從能力層面來看，實驗試題中考查的關鍵能力是平時實驗教學中著力培養形成的重要實驗能力，所以，教師在平時的實驗教學中要把培養學生實驗能力放在核心位置，通過開展內容豐富、形式多樣的實驗活動讓實驗能力積淀于學生頭腦中，并在進一步的實驗創新教學活動中得到強化和發展。

（四）強化實驗過程的感受與體驗

從操作層面來看，高考實驗試題有真考實驗和考真實驗的變化趨勢。2023年江蘇高考實驗題中出現了實物器材照片及實物器材連接成的直流電路，這是實驗的真實情境，這樣的試題對真做實驗的學生來說，是能夠從容作答的，而對沒有真正經歷實驗過程的學生來說，可能是有難度的。因此，在實驗教學中，教師要順應形勢變化，讓學生多做實驗、真做實驗，讓學生在動手操作過程中認識器材構造，理解實驗原理，掌握實驗方法，領會實驗步驟，學會處理數據，懂得總結凝練實驗成果，懂得交流分享實驗成果，讓學生體驗實驗的樂趣，激發學生的實驗興趣，讓學生在實驗過程中發現問題、提出問題，分析問題和解決問題，從而增強實驗意識，錘煉實驗品質，提升實驗素養。

綜合以上分析，我們發現，2023年江蘇高考電學實驗題，呈現“形變而神不變”的本質特征，試題創設了一個全新的問題情境，以一個全新的面貌出現，呈現方式和設問方式靈活新穎，實驗內容不在新課標規定的21個“學生必做實驗”范圍內，是完全意義上的創新設計。同時，我們也發現，該實驗題中考查的知識仍是教材中的必備知識，考查的能力也是平時教學中應該達成的關鍵能力，試題通過這樣的創新設計，達成了對學科素養與核心價值的考查目標。試題共設置了5個小問，其命題特點是：由淺入深、由易到難、循序漸進，注重了基礎性，突出了實用性，強化了綜合性，體現了創新性，實現了對學生實驗素養的綜合考查。這樣的試題設計，既切合新課標的要求，又切合高考評價體系的要求，實現了“立德樹人、服務選才、引導教學”的核心功能。

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

［3］? 程力，李勇.基于高考評價體系的物理科考試內容改革實施路徑［J］.中國考試，2019（12）：38-44.

［4］? 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準：2017年版［M］.北京：人民教育出版社，2018.