基于高考評價體系的試題解讀

［摘 要］高考評價體系指引著高考改革的新動向，為高考試題的命制指明了方向。在學科教學和學業水平測試中有效落實高考評價體系的要求，對于基礎教育和高考改革的深入推進具有積極作用。文章基于高考評價體系，對2023年高考全國乙卷中的光學題進行了詳細解讀，并系統分析了高考物理試題的命題特點。

［關鍵詞］高考評價體系；試題解讀；高考；光學題

［中圖分類號］ G633.7 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-6058（2024）26-0035-03

教育部考試中心制定的《中國高考評價體系》明確指出，高考的核心功能是“立德樹人、服務選才、引導教學”[1]。高考試題是實現這些功能的重要載體。通過分析研究高考試題，有助于師生明確立德樹人的具體要求、服務選才的具體標準以及教學改革的方向。

2023年高考全國乙卷物理試題突出主干、穩中求變，以核心價值為引領、以學科素養為導向、以必備知識為基礎、以關鍵能力為落腳點，實現了“四層”內容的綜合考查，落實了基礎性、綜合性、應用性、創新性的考查要求，很好地契合了高考評價體系的要求。下面以2023年高考全國乙卷中的一道光學題為例來展示這些特點及相關要求的實現。

一、試題再現

［原題］（2023年高考全國乙卷物理試題第34題）如圖1，一折射率為[2]的棱鏡的橫截面為等腰直角三角形[△ABC]，[AB=AC=l]，[BC]邊所在底面上鍍有一層反射膜。一細光束沿垂直于[BC]方向經[AB]邊上的[M]點射入棱鏡，若這束光被[BC]邊反射后恰好射向頂點[A]，求[M]點到[A]點的距離。

二、解法探討

由于考生之間的個體差異，解題思路與方法會存在各種各樣的差別。為了更全面地解讀試題，有必要了解考生是如何解答本題的。

由于本題的光路明確，考生可以快速入手解答。借助如圖2所示的光路示意圖，考生可以依據光的折射定律和反射定律以及相關幾何關系，較為容易地確定[∠MNA=30°]、[AM=MN]等結論。接下來的計算方法靈活多樣，因人而異。通過對部分考生進行走訪調研發現，常見的解法有以下四種。

解法一：如圖3，由題知[i=45°]，[n=2]，根據折射定律 [sini=nsinr]，得[r=30°]，故[∠1=i-r=15°]，由幾何關系知[∠2=15°]，根據光的反射定律得[∠3=15°]，故[∠MNA=30°]，[∠MAN=180°-90°-r-∠MNA=30°]，故[MA=MN]，又[MA=l-BM]，[MNcos15°=BMsin45°]，聯立解得[MA=3-33l]。

解法二：在解法一得出[MA=MN]的基礎上，結合[∠B=45°]，[∠BNM=75°]，[MA=l-BM]，以及正弦定理 [MNsin45°=BMsin75°]，聯立解得[MA=3-33l]。

解法三：在解法一得出[MA=MN]的基礎上，作[AD]垂直于[BC]，垂足為[D]，如圖4所示。由于[△ABD]為直角三角形且[∠B=45°]，因此[AD=22l]，在[Rt△AND]中，[∠NAD=15°]，[AN=ADcos∠NAD]，在等腰[△AMN]中，[2MAcos∠MAN=AN]，解得[MA=3-33l]。

解法四：作出[M]點關于[BC]的對稱點[M']，如圖5所示。在解法一得出[∠BAN=30°]的基礎上，可知[△ABM']為直角三角形，故[BM'=ABtan∠BAN=33l]，又[BM=BM'=33l]，所以[MA=l-33l=3-33l]。

［解法小結］在幾種解題方法中，解法一較為常見且難度一般，而采用正弦定理的解法二則對學生的能力要求略高一些，這主要是因為正弦定理是高中所學的內容，相較于初中已熟悉的直角三角形求解方法，學生在應用正弦定理時可能不那么熟練。然而，前幾種解法都繞不開一個數學關鍵點，即需要知道15[°]或者75[°]的三角函數值。通過查閱相關資料發現，初高中數學教材通常僅要求學生記住30[°]、45[°]、60[°]這些特殊角度的三角函數值。因此，那些能夠熟練記憶15[°]或者75[°]三角函數值的考生，在解決這類問題時會有一定的優勢。雖然根據和差化積公式或者倍角公式等也可以計算得出結果，但需要一定時間。特別值得注意的是解法四，它結合平面鏡成像的特點和光路可逆的原理，通過幾何對稱性構造出了直角三角形，這使得最終結果的計算更為迅速，相較于前幾種解法，解法四計算效率更高。

三、試題解讀

（一）核心功能解讀

高考評價體系主要由“一核”（核心功能）、“四層”（高考考查內容）、“四翼”（高考考查要求）[2]組成，如圖6所示。核心功能主要包括立德樹人、服務選才、引導教學。

“立德樹人”方面，該題以棱鏡和反射膜這類常見的實驗室物品為命題背景，緊密關聯日常教學、生活實踐以及工業生產等，同時與高等教育中光學的相關課程形成有效銜接，全面彰顯了高考的育人功能。“服務選才”方面，該題難度適中且有一定的區分度，有利于選拔出具備扎實幾何光學基礎的人才，從而達到服務選才的目的。“引導教學”方面，該題涉及教學中常見的情境，解題所用到的規律——光的折射定律和反射定律，是教學重點內容，計算部分所用方法也是初中數學和高中數學的重要方法。可以說，本題既是對教學重點內容的有效回應，又是推動教學深入發展的有力引導，更是體現良好教考關系、實現科學教育導向的典范。

（二）考查內容解讀

高考評價體系的考查內容主要包括核心價值、學科素養、關鍵能力和必備知識。“核心價值”包含3個一級指標和10個二級指標［3］。

該題主要體現了“世界觀和方法論”這一指標，堅持唯物辯證主義、相信科學、實事求是等正確世界觀和方法論，是考生應當具備的核心價值觀之一。該題要求考生運用光的折射定律等物理學規律，就是尊重客觀規律、堅持辯證唯物主義的具體表現。

“學科素養”包含3個一級指標和9個二級指標。“學科素養”大部分指標在該題審題或解題過程中都有所體現，詳見表1。

“關鍵能力”主要包括知識獲取、實踐操作、思維認知三大能力群。解答該題考生需要全面捕捉折射率、光線的入射方向、等腰直角三角形的特性等重要信息，這些缺一不可。同時，考生還要具備透過現象看本質的能力，能夠依托學科知識網絡，提取并靈活運用光的折射定律等相關物理學規律解決問題。以上都是知識獲取能力群的體現。該題更多的是進行理論分析，因此實踐操作能力的要求并不明顯。在思維認知能力要求方面，演繹推理能力是該題要求考生具備的重要能力之一。此外，在數學計算部分，要求考生對同一個問題嘗試運用不同的方法，這不僅考驗了考生的敏銳洞察力，還能夠促進他們反思和驗證自己的方法。

“必備知識”是考生進入高等院校學習和解決生產生活實際問題時所必須具備的知識。該題主要考查幾何光學的核心知識，如光的折射定律、光的反射定律、平面鏡成像規律等。數學計算部分，計算本題時還涉及了高中數學的重要內容，如直角三角形的求解方法、一般三角形的正弦定理應用、15[°]或者75[°]等特殊角度的三角函數值。這些必備知識是考生進入高等院校繼續學習光學等課程的重要基礎。掌握并運用這些物理和數學知識，通過一定的解題思路來實現信息獲取、推理計算等（程序性知識），也是考生進入高等院校進一步學習所必需的。

（三）考查要求解讀

高考評價體系的考查要求主要體現在基礎性、綜合性、應用性和創新性四個方面［4］。

該題涉及的折射、反射是幾何光學研究領域中最基礎的內容，光的反射定律、光的折射定律是幾何光學最基礎的規律。數學計算中用到的三角形、三角函數等知識是平面幾何和三角函數領域最基礎的知識。解題過程中用到的演繹推理方式是科學史上早期就廣泛應用的推理方式之一。總之，該題從題干到設問再到求解過程，都充分體現了“基礎性”這一考查要求。

在解答該題時，考生需要迅速激活對棱鏡、反射膜等物理情境的認知，并調用光的反射定律和折射定律的相關知識，同時還需要利用等腰直角三角形的幾何特性進行推理，這一過程涉及從情境到知識再到方法、從物理到數學再到物理的跨越式思維路徑，充分體現了“綜合性”這一考查要求。

學以致用是合格人才培養的基本要求。“借助棱鏡和反射膜實現光線的特定偏折”是生產生活實踐中常見的實際問題，能夠解答該題表明考生已經理解了這類實際問題的實質，同時也為他們未來進入高等院校或走上研究崗位進一步探究該類問題奠定基礎。

幾何光學作為高中物理課程的主要內容之一，在每年的高考中均占據一席之地。鑒于此，考生普遍對該領域的常見問題情境有所認知，并提前對可能出現的相關問題進行了準備，然而該題仍在一定程度上檢驗了考生對幾何光學知識的理解與應用能力。首先，該題情境源自真實的光路偏折問題，情境有所創新。其次，近年來反射成像的特點考查較少，若考生創新素養不強則容易忽視該點而沿用往年試題中常用的正弦定理方法求解。最后，該題數學計算方法多樣，要求能夠善于獨立思考、大膽創新創造、勇于嘗試，發現更為巧妙的解法。

四、總結反思

該題看似普通常規，但深入解讀后發現，其契合了高考評價體系“一核四層四翼”的各個維度要求，可以說是貫徹高考評價體系的典范。縱觀整套試卷，很多試題都有類似特點。通過考試進行學業水平評價是一項重要制度，依據課程標準和高考評價體系進行試題命制是落實考試功能的前提。在高中物理教學中，教師應緊扣課程標準和高考評價體系進行命題。教師在編制試題時應結合高考評價體系的各個維度要求進行深入研究和充分評估，不能僅憑個人主觀感受命題；在設計期末考試等階段性測試時應借鑒高考命題，有效發揮高考評價體系對教學的引導功能。

［ 參 考 文 獻 ］

[1]［3］［4］ 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.

（責任編輯 黃春香）