广东 吴炳光

自2015年开始，教育部确立了以发展学生核心素养为目标的课程改革方向。

2017年高考理综物理试题已围绕物理学科核心素养的考查来命制，通过科学设计试卷蓝图，多角度考查修订内容，引导考生认识自然和生产生活中的现象，完善认知结构，确保考试大纲修订平稳落地，对今后的日常教学和考试检测提供了导向作用。

结合2017年高考理综物理试题的特点进行评析和改编，研究试题的检测功能，探索试题的命制策略，进而提升教师的命题能力。

一、体现“一点四面”的育人理念

2015年，教育部考试中心明确提出:高考命题的核心是“一点四面”，即以立德树人为重点，加强社会主义核心价值观、依法治国、中国优秀传统文化和创新能力等四个方面的考查。高考试题要增加反映我国政治、经济、文化、社会、科技等领域发展进步的内容，考查学生对我国社会现状、时事政策的了解、思考和把握，考查学生对国家层面、社会层面、个人层面等价值准则的理解。

考试是教育的一环，试题如何设置才能体现“一点四面”的系列功能呢?教师编题制卷时，要让试卷中的一部分试题对中国优秀传统文化有所体现，形式可以多种多样，既可以将我国传统科技文化添加为试题背景材料，体现其对人类进步的贡献;也可以结合当代中国的重大科技成果，展示我国科学技术日新月异的进步，提升学生的文化自信和民族自豪感。

【例1】(2017年天津卷第2题)明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载，“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图1所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是 ( )

图1

A．若增大入射角i，则b光先消失

B．在该三棱镜中a光波长小于b光

C．a光能发生偏振现象，b光不能发生

D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低

【启示】此题以明代学者方以智作品《阳燧倒影》中的记载为背景材料，既可以提升考生的传统文化自豪感，又可以帮助考生对白光色散现象的物理观念的理解，同时对考生的实验探究能力、科学思维能力进行考查。

图2

【改编题1】我国早在战国时期的著作《墨经》中就有关于滑轮的记载，滑轮的使用展示了中华民族的智慧。如图2所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2。

求:(1)A的最大速度v的大小;

(2)初始时B离地面的高度H。

【点评】在试题中出现的中国优秀传统文化不是简简单单地考查死记硬背的知识，而是要遵循继承、弘扬、创新的发展路径，注重传统文化在题目情境中的融合，进而实现考试的社会意义和教育目标。

改编试题，既要考虑试题背景材料与物理情境的吻合性，又要考虑考生作答过程中文字阅读量的适合性。试题是根据2017年天津卷第10题改编而来，在高考真题的基础上添加了《墨经》中关于滑轮的记载作为背景材料，考虑到试题的篇幅，对原高考真题删减了一个待求问题，即删去了“求B从释放到细绳绷直时的运动时间t”这一问，而试题考查的知识点和考生答题过程不会有实质的影响，评分标准也基本不需要做调整。高考试题经过这种方式的改编，可以体现“一点四面”的理念，立德树人，一举多得。

二、体现考查“解决实际问题”的理念

国务院颁布《关于深化考试招生制度改革的实施意见》提出“一体四层四翼”高考评价体系中，“四层”的第一层是“必备知识”，第二层是“关键能力”，重点考查考生所学知识的运用能力，强调独立思考、分析问题和解决问题的能力。而“四翼”中的“应用性”要求主要体现在学生要能够善于观察现象、主动灵活地运用所学知识分析和解决实际问题，具备较强的理论联系实际能力和创新能力。显然，“解决实际问题”的能力是高考的重要考查内容，目的是让学生从“解题”发展为“解决实际问题”。

试题如何设置才能检测学生的解决实际问题能力呢?近年来的高考试题在这方面进行了考查，但有一部分教师在编制日常试题中没有意识到这一点。

【例2】(2017年全国Ⅱ卷第23题)某同学利用如图3(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱RZ(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。

(1)按原理图3(a)将图3(b)中的实物连线。

图3(a)

图3(b)

(2)完成下列填空:

①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2 000”)

②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图3(a)中的滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。

③将电阻箱RZ的阻值置于2 500 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)。

④将电阻箱RZ和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将RZ的阻值置于2 601 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位数)。

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：________________。

【启示】试题利用等电势的方法测量微安表内阻，既考查了“必备知识”，又考查了“关键能力”。亮点在第(3)问，要求考生提出一条提高测量精度的建议，这样既可以检测考生的解决实际问题能力，检测考生如何解决“提高测量微安表内阻精度”这一能够综合体现实验素养的问题，又可以考查考生的表达交流能力。

【改编题2】某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图4(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图4(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)

图4(a)

图4(b)

(1)由图4(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。

(2)该小组同学根据图5的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图4(b)中A点位置时的速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2。(结果均保留两位有效数字)

(3)该小组同学根据图4(b)的数据能否验证动能定理?若不能，请说明理由;若能，请说出做法，并对这种做法做出评价。

【点评】增加试题的开放性，让考生对问题进行多角度的思考并提出相应的评价，是对考生思维开放性进行检测的体现，让考生从“解题”发展为“解决问题”。试题是根据2017年全国Ⅰ卷第22题改编而来，只是在高考真题的基础上添加了第(3)问，高考试题经过这种方式的改编，增加了试题开放性，给了考生足够的思考空间，让原高考试题锦上添花。

三、体现考查“物理核心素养”的理念

国务院颁布《关于深化考试招生制度改革的实施意见》提出“一体四层四翼”高考评价体系中，“四层”的第三层是“学科素养”，要求学生能够在不同情境下综合利用所学知识和技能处理复杂任务，具有扎实的学科观念和宽阔的学科视野，并体现出自身的实践能力、创新精神等内化的综合学科素养;第四层是“核心价值”，要求学生能够在知识积累、能力提升和素质养成的过程中，逐步形成正确的核心价值观。而“四翼”中的“综合性”要求主要体现在学生能够综合运用不同思想方法，多角度观察、思考，发现、分析和解决问题。

《普通高中物理课程标准(征求意见稿)》中指出:物理核心素养是学生适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，它包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个方面。试题如何设置才能检测学生的物理学科核心素养呢?如何在编制日常试题中极力促成学生物理学科核心素养的养成呢?这是改编试题的重点和难点，也是改编试题的切入点。

【例3】(2017年全国Ⅱ卷第21题)某同学自制的简易电动机示意图如图5所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将 ( )

图5

A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉

B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉

C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

【启示】情境化试题给考生呈现了一个真实的、适当加工或抽象的复杂情境，使试题中所蕴含的物理规律更加隐蔽。试题在追求科技创新的情境下，要求考生从“如何通电”和“怎样才能连续转动”这两个角度思考问题，结合电动机的工作原理，处理信息，理论探究，预测变化趋势，选择解决问题的方式方法。试题对考生的分析、推理能力要求较高，参考《普通高中物理课程标准(征求意见稿)》对核心素养水平的划分细节，试题涉及的核心素养的级别已达水平5，即能面对真实情境，从不同角度提出并正确表述可探究的物理问题，从而做出有依据的猜测。

【改编题3】(多项选择题)某同学准备给一个音箱制作分频器。输入信号既有高频成分，也有低频成分。音箱中有两个扬声器:一个是高音扬声器，主要输出信号的高频成分；另一个是低音扬声器，主要输出信号的低频成分。该同学到图书馆查阅资料，找到一个两单元音箱分频器的电路图，如图6所示，但是，资料图中的a、b两处模糊不清，不知道是电容器C2还是电感器L2。该同学判断分析以后，重新绘制了清晰的正确电路图。该同学的正确判断是 ( )

图6

A．扬声器甲用于输出低频成分

B．电容C1的作用是通低频

C．a处使用电容C2，b处使用电感L2

D．a处使用电感L2，b处使用电容C2

【答案】A、C

【点评】高考考试大纲在物理学科中明确提出对推理能力的考核要求，要求考生能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确判断。试题是根据2017年江苏卷第7题“脱胎换骨”改编而来，利用母题的情境通过仿照2017年全国Ⅱ卷第21题的设问模式提出问题，“让音箱中的两种扬声器分工，一个输出信号的高频成分，一个输出信号的低频成分”，突出了物理知识的实用价值，从电容器、电感器在电路中对交流信号起的作用，综合判断甲、乙扬声器的输出情况，从而增加了试题的探究性和开放性。参考《普通高中物理课程标准(征求意见稿)》对核心素养水平的划分细节，试题涉及的核心素养的级别已达水平4，让学生从“解题”发展为“探究并解决问题”。

四、结语

核心素养已成为我国新一轮课程改革最重要的中心、最明确的方向、最突出的亮点。如今，核心素养的教育与物理学科教学检测的融合还仅仅是处于初级磨合试验期，其有效实施还需不断地探索和实践。将为核心素养的理论深入研究和教师提升改编试题的能力带来新的契机。