高考評價體系在高考試題中的體現及啟示
——以2020年物理全國卷為例

田成良

(北京市海淀區教師進修學校，北京 100080)

2019年教育部頒布了高考評價體系，目的是深化新時代高考改革，落實“立德樹人”的根本要求.高考評價體系包括“一核、四層、四翼”3部分內容.詳細闡述了考查目的、考查內容和考查要求，對實現學生成長、國家選才、社會公平的有機統一具有重要的促進作用.[1]

1 “一核”的定位

高考評價體系的定位是“立德樹人、服務選才、引導教學”.物理學科考試內容改革體現出科學地選拔人才，不僅考查對學科基礎知識、基本技能、基本思想方法的掌握情況，更注重考查學生的綜合素質，判斷學生綜合素質的發展水平，從而為高等院校選拔符合要求的人才.通過物理高考，促進學生實驗探究能力和解決問題能力的提升，增強創新意識，培養實事求是的科學態度，形成正確的價值觀，為學生的終身發展奠定堅實的基礎.考試與教學都是高中物理教育的有機組成部分，二者在育人效果上相互配合、相得益彰.通過考查物理核心素養，引導高中物理教學注重學生的知識積累、能力提升和素養達成，逐步形成正確的價值觀，助力高中物理育人方式改革.[2]

2 “四層”的考查

物理高考評價體系中的“四層”包括 “核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識”.突破了以知識和能力考查的框架，豐富了考查目標.要求學生掌握物理學的基本理論、基本知識和基本技能；發展科學思維，習得科學方法，培養嚴謹的科學態度和良好的科學精神，培養實踐創新意識和創新能力.[3]

2.1 核心價值

高考考查內容以“核心價值”為統領，落實立德樹人根本任務.核心價值下引導學生正確認識物理學發展的歷史、現狀和未來，培養學生振興中華的責任感和使命感；促進學生關心國內外科技發展的最新成果，拓展學生的科學視野，提高學生的科學興趣以及將科學服務于人類的意識.

例1.(2020年全國卷3第16題)“嫦娥四號”探測器于2019年1月在月球背面成功著陸，著陸前曾繞月球飛行，某段時間可認為繞月做勻速圓周運動，圓周半徑為月球半徑的K倍.已知地球半徑R是月球半徑的P倍，地球質量是月球質量的Q倍，地球表面重力加速度大小為g．則“嫦娥四號”繞月球做圓周運動的速率為

例2.(2020年全國卷1第24題)我國自主研制了運20重型運輸機．飛機獲得的升力大小F可用F=kv2描寫,k為系數，v是飛機在平直跑道上的滑行速度,P與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度．已知飛機質量為1.21×105kg時,起飛離地速度為66 m/s;裝載貨物后質量為1.69×105kg,裝載重貨物前后起飛離地時的k值可視為不變,

(1) 求飛機裝載貨物后的起飛離地速度;

(2) 若該飛機裝載貨物后,從靜止開始勻加速滑行1521 m起飛離地,求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間.

解析: (1) 飛機起飛時豎直方向二力平衡,用比值法解方程．不載物時:F1=kv12=m1g.載物時:F2=kv22=m2g.可得

(2) 建立質點模型,根據勻變速運動學知識,列方程求解，

v22-0=2ax,a=2 m/s2，v2=at,t=39 s.

點評: 以上兩題,通過創設生活情境,關注科技前沿發展,以嫦娥四號和運20重型運輸機為背景,引導學生理論聯系實際．分別考查了二力平衡、勻變速運動、萬有引力、圓周運動等知識,以及科學思維中的模型建構能力．另外,還滲透了科技強國的理念,有利于培養學生振興祖國的使命感,實現了核心價值的考查．

2.2 學科素養

高考評價體系的學科素養包括:學習掌握、實踐探索、思維方法3個一級指標,涵蓋了課程標準中的物理觀念、科學思維和科學探究等內容．要求學生在面對生活實踐或問題情境時,能夠運用科學思維與方法,整合相關知識,培養學生發現問題和解決問題的綜合品質．

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

(C) 400 kg (D) 1000 kg.

解析: 選(C),本題改變了以往考查核反應方程中電荷數和質子數守恒問題,以及生成粒子種類的判斷問題,而是比較核聚變與標準煤燃燒釋放能量的多少,重點考查學生利用原子物理的相關知識解決真實問題的能力．通過計算進行判斷,滲透節能環保的意識,樹立正確的價值觀念,體現了學科素養的考查．

2.3 關鍵能力

高考評價體系中的關鍵能力是指在面對與學科相關的生活實踐或學習探索情境時,高質量地發現問題、分析問題、解決問題所必須具備的能力．共包含3種能力群:即知識獲取能力群,思維認知能力群,實踐操作能力群．涵蓋理解能力、模型建構能力、推理論證能力、創新能力和實驗探究能力等五大能力,是培育核心價值、發展學科素養必須具備的能力基礎．

圖1 E與s的關系

例4.(2020年全國卷1第20題)一物塊在高3.0 m，長5.0 m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑,其重力勢能和動能隨下滑距離s的變化如圖1中直線Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10 m/s2.則

(A) 物塊下滑過程中機械能不守恒.

(B) 物塊與斜面間的動摩擦因數為0.5.

(C) 物塊下滑時加速度的大小為6.0 m/s2.

(D) 當物塊下滑2.0 m時機械能損失了12 J.

點評： 本題通過圖像和文字進行物理情景描繪,利用運動學、牛頓第二定律和功能關系等知識進行分析．體現了能量觀念的考查,突出信息獲取和分析論證等關鍵能力的考查．

2.4 必備知識

高考評價體系中的必備知識不是強化對知識的死記硬背以及對孤立的、靜態的知識點的考查,而是要求學生在掌握物理關鍵能力和學科素養的養成過程中必須具備的可遷移的知識．必備知識是《物理課程標準》規定的必修和選擇性必修的內容．

例5.(2020年全國卷1第23題)某同學用如圖2所示的實驗裝置驗證動量定理,所用器材包括:氣墊導軌、滑塊(上方安裝有寬度為d的遮光片)、兩個與計算機相連接的光電門、砝碼盤和砝碼等,實驗步驟如下:

(1) 開動氣泵,調節氣墊導軌,輕推滑塊,當滑塊上的遮光片經過兩個光電門的遮光時間________時,可認為氣墊導軌水平;

(2) 用天平測砝碼與砝碼盤的總質量m1、滑塊(含遮光片)的質量m2;

圖2 驗證動量定理實驗

(3) 用細線跨過輕質定滑輪將滑塊與砝碼盤連接,并讓細線水平拉動滑塊;

(4) 令滑塊在砝碼和砝碼盤的拉動下從左邊開始運動,和計算機連接的光電門能測量出遮光片經過A、B兩處的光電門的遮光時間Δt1、Δt2;及遮光片從A運動到B所用的時間t12;

(5) 在遮光片隨滑塊從A運動到B的過程中,如果將砝碼和砝碼盤所受重力視為滑塊所受拉力,拉力沖量的大小I=________, 滑塊動量改變量的大小Δp=________;(用題中給出的物理量及重力加速度g表示)

(6) 某次測量得到的組數據為: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,計算可得I=________N·s,Δp=______kg·m·s-1; (結果均保留3位有效數字)

解析： (1) 當氣墊導軌水平時,滑塊在水平方向上所受合外力為0,故將保持初速度做勻速直線運動,因此經過兩個光電門時的遮光時間相同;

(6) 將實驗數據代入(5)中表達式中計算可得I=0.221 N·s;Δp=0.212 kg·m·s-1.

點評: 本題考查了力與運動的關系,沖量、動量的變化量、速度等基本概念,以及實驗的基本測量技能和科學推理能力;其中第(6)問中的計算過程考查了學生基本數據處理能力,較好的體現了必備知識的考查．

3 “四翼”的考查

高考評價體系中的四翼的內涵是:以必備知識為基礎,通過增強考試的基礎性、綜合性、應用性和創新性．促進學生綜合能力和創新思維能力的提升,發展學生的物理學科素養,為學生終身發展、應對和未來社會發展的挑戰奠定基礎．

3.1 基礎性

基礎性重視基本概念、基本規律的理解和掌握,注重滲透基本的科學方法,夯實學科基礎．要求學生能從不同視角來思考問題,促進物理觀念的形成與發展,加強對基本實驗技能的考查,激發學生做實驗的興趣,提高學生做實驗的能力．

圖3 蕩秋千

例6.(2020年全國卷1第16題)如圖3,一同學表演蕩秋千．已知秋千的兩根繩長均為10 m,該同學和秋千踏板的總質量約為50 kg．繩的質量忽略不計．當該同學蕩到秋千支架的正下方時,速度大小為8 m/s,此時每根繩子平均承受的拉力約為

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

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

點評: 本題創設蕩秋千的生活情境,考查受力分析和圓周運動模型等基礎性問題,應用牛頓第二定律和向心力的知識解決生活實際的問題,試題難度不大,體現了基礎性的考查．

3.2 綜合性

考查學生綜合運用物理學的概念、規律分析問題和解決問題的能力,融會貫通,促進形成更加全面、完整的認知結構,能夠全面的分析現象的本質和規律．綜合性,不僅是知識內容的綜合,更是各種物理能力、素養的綜合,著力培養學生適應時代發展和社會需要的綜合素質．

圖4 速度與時間的關系

例7.(2020年全國卷3第15題)甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動,甲追上乙,并與乙發生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖4中實線所示．已知甲的質量為1 kg,則碰撞過程兩物塊損失的機械能為

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

解析： 選(A),由于甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上發生碰撞,對于甲和乙組成的系統而言,所受合外力為0,故動量守恒．則有

m甲v甲初+m乙v乙初=m甲v甲末+m乙v乙末.

代入題干及圖像信息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.由于碰撞過程中勢能無變化(水平方向發生碰撞),則兩物塊機械能的損失量即為動能的損失量

點評： 本題重點考查從圖像中獲取信息的能力．結合動量、機械能等概念,運用守恒思想、能量轉化等物理觀念進行推理分析,涉及的知識綜合性較強,科學思維能力要求較高,體現了試題的綜合性．

3.3 應用性

注重將物理概念、物理規律與國家經濟社會發展、科學技術進步、生產生活實際緊密聯系起來,通過設置真實的問題情境,要求學生抓住情境的核心要素構建物理模型,考查學生靈活運用物理知識和方法解決實際問題的能力,引導學生從“解題”向“解決問題”轉變．

圖5

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

解析： 由于摩托車經過a點之后在空中做平拋運動,若兩次在a點的速度分別為v1和v2,則根據動能表達式、平拋運動規律以及題目信息有

點評:本題創設了摩托車越野賽的情境,利用生活情境問題,涉及運動學和能量的相關知識．重點考查學生建立平拋運動模型并應用運動學規律來解決實際問題的能力,體現了學以致用的理念,試題呈現出應用性的特征．試題能引導學生關心身邊的物理問題,關注科學發展和社會進步,體會物理學的應用價值．

3.4 創新性

創新性試題,主要包括創造性的問題解決、創造性的實驗設計等方面．通過創新試題的呈現和設問方式,要求學生從不同角度分析和思考問題,能提出個性化、創造性的思路和見解．如能根據實驗目的自主挑選實驗儀器,設計實驗步驟,處理實驗數據,反思實驗結果,提出改進措施等．

圖6

例9.(2020年全國卷2第20題)如圖6,豎直面內一絕緣細圓環的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷．a、b為圓環水平直徑上的兩個點,c、d為豎直直徑上的兩個點,它們與圓心的距離均相等．則

(A)a、b兩點的場強相等.

(B)a、b兩點的電勢相等.

(C)c、d兩點的場強相等.

(D)c、d兩點的電勢相等.

解析： 在上半圓上取微元正電荷,以水平直徑為對稱軸,在下半圓上對稱點取等量的負電荷,這樣a點就是無數對等量異種電荷連線的中垂線上的一點,其場強方向豎直向下,根據對稱性,b點場強方向也豎直向下,大小二者相等．且a、b兩點與無窮遠處電勢相等,(A)、(B)正確．以豎直直徑為對稱軸,左右取微元電荷,c點場強方向豎直向下,同理d點方向也豎直向下,根據對稱性二者大小相等．電勢c點比d點高．所以(C)正確,(D)錯誤．答案選(A)、(B)、(C)．

點評： 本題考查了場強的矢量疊加,等量異種電荷、等量同種電荷的電場線、等勢面分布等知識點．本題對常規的兩個等量異種電荷和等量同種電荷問題進行了創新,形成了半圓環帶電的新情境,巧妙地利用微元和對稱等思想方法解決問題,考查推理論證、分析綜合等科學思維能力,試題體現了創新型的特點．

4 教學啟示

基于高考評價體系的解讀,根據新課標要求,結合近兩年高考物理試題的特征,為能更好地推動新課改,給出以下教學建議．

(1) 鏈接生活，創設問題情境.

試題情境是承接“四層”考查內容、體現“四翼”考查要求的載體,是深化新時代物理考試內容改革的重要突破口．教學中應緊密聯系生活、科技、體育等熱點事件,創設真實問題情境,在真實情境中考查學生解決問題的能力,促進學生思維能力的發展,為樹立正確的價值觀和人生觀奠定基礎．

(2) 注重過程，發展思維能力.

新課標和新高考都提出了培養學生關鍵能力的要求,其中發展科學思維能力是教學的核心．因此,要改變以往只注重結論,不注重過程的現象,思維能力的發展離不開好的教學過程,教師要恰當地創設情境問題,用問題引領學生的思維發展,才能有效促進模型建構、科學推理、科學論證等關鍵能力的發展．

(3) 強化實驗，發展探究能力.

物理是一門以實驗為基礎的自然學科．建構物理概念和總結物理規律都離不開實驗,實驗探究也是歷年高考考查的熱點．注重實驗教學,不僅僅是強化實驗技能,更要注重實驗思想的滲透．教材中的一些經典實驗無不凝聚著前人智慧,實驗教學不只是講清實驗步驟和操作流程,要立足實驗原理,讓學生經歷實驗設計的過程,感悟用科學方法解決問題的巧妙,滲透物理思想．

(4) 聚焦主干，用好數學工具.

高考物理的核心,就是考查用主干知識解決實際問題的能力．所以,教學要圍繞主干知識展開,加強知識的深層理解與綜合應用．新課改倡導單元教學,其目的就是讓知識結構化,形成主干知識,促進學生深度學習．數學工具和主干知識是解決物理問題的重要手段,教學中要凸顯數學工具意識,如數學公式、函數圖像、數據表格等,利用數學工具培養學生的信息獲取能力、分析論證能力和問題解決能力．