■张君可 王君翔
2016年高考物理试题评析
■张君可 王君翔
为适应不同省市教育教学水平的差异,也为有利于高校选拔新生,在某一层面上促进教育的均衡发展,2016年全国高考新课程标准卷物理试题分为全国卷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。纵观2016年全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷高考物理试题坚持贯彻落实党和国家教育方针政策,深化“一点四面”的考查,即以立德树人为核心,加强对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内容的考查,关注科学素养,突出能力考查,充分发挥高考的育人功能和积极导向作用,正确地引领着当前的中学物理教学改革的方向。试题秉承考试大纲和考试说明的要求,关注科学素养,坚持能力和素养立意,突出能力考查,注重考查学生应具备的五种能力,试题通过对物理过程和物理情境的设计,从不同方面,以不同的方式对理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力进行了比较全面的考查。试卷以主干知识为载体,注重对中学物理主干内容的考查,覆盖面广,比例合适,试卷结构合理,题型保持稳定。试题情境符合课程标准和考试大纲要求,题目情境描述清楚,题设条件明确,语言叙述流畅,图文并茂。试题内容基于教材而不拘泥于教材,题意表述清晰、严谨、规范,无科学性问题;阅读量适中,答案正确规范,评分参考合理,可操作性强。题目特点鲜明,题型配置与考试大纲吻合,恰当发挥了物理科的功能特点。试卷在考查基本物理概念、物理规律的基础上,注重对考生运用所学知识分析和解决物理问题能力的考查,并加强了对物理实验与探究、建模能力的考查。
试题比较鲜明地体现了新课程改革的理念和“一点四面”精神,通过创新试题情境,关注物理学在生产、生活、科技等方面的广泛应用,进一步加强了应用和创新能力的考查,较好地体现了物理、生活、社会三者的有机融合。试卷符合教育部颁发的考试大纲的规定,具有较好的信度和效度,试题难度分布合理,难度设置体现了选拔性考试的特点,整体难度控制恰当,区分度好,既有利于高校选拔人才,又对指导中学教学改革、实施素质教育有积极的导向作用。
(一)合理定位,恰当区分,科学选拔。通过分析和对比全国新课标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷,不难看出三套试题平行命制,试题结构完全相同,特别是Ⅰ、Ⅱ两卷,在命题点上基本一一对应。当然,考虑到各省市教育差异,全国卷Ⅰ的试题对学生的思维起点要求较高,以核心素养立意,综合考查考生的五种能力,难度较大。而全国卷Ⅱ和今年新增加的Ⅲ卷依然保持了往年(2013-2015年)试题较为常规的特点,考查高中生进入高等院校必备的物理基础知识和技能,试题选材中规中矩,主要考查经典模型和应知应会物理规律和方法,整体较Ⅰ卷简单,主要表现在选择题和计算题较卷Ⅰ简单。Ⅱ卷实验题的知识应用难度不低于Ⅰ卷,但创新度不高;选做题的知识应用难度大于Ⅰ卷,而Ⅰ卷选做题侧重于创新能力和应用数学能力的考查。
全国卷Ⅲ,在命题点的分布上与前两卷稍有不同(比如计算题考点的排序),实验题创新力度较大,力学实验考查探究加速度与力的关系,但在实验方案及原理上进行了较大的创新。电学实验考查研究安培力,不在大纲中所列的11个必考实验中。该实验体现了“考在书外,理在书中”的命题思想。总体来说,三套试题均体现了很好的适切性、科学性,能够有效地对物理素养不同的学生进行区分,具有很好的效度和信度。
(二)体现能力立意考查的命题理念。考试大纲中对物理学科的能力有五个方面,即理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力,高考试题中的每道试题均以能力立意,有的突出考查一种能力,有的体现多种能力。理解能力是最基本的能力要求,几乎每道试题都会涉及。全国Ⅰ卷注重对基本物理概念、物理规律的理解。如第14题考查了平行板电容器的电容、匀强电场电场强度和电势差的关系等相关知识。尽管没有定量计算,但需要考生根据平行板电容器两板间电压不变,在改变介电常数的情况下,比较出电容、电荷量以及场强的变化,这就需要学生能理解电容、电荷量、场强等物理量间的关系。第19题、20题都考查了推理能力;第15题、16题考查了考生的分析综合能力。
应用数学解决物理问题的能力是物理考试大纲中能力要求较高的层级。今年的试题特别突出了对数学运算和估算能力的考查,如卷I的第17题,要求学生根据开普勒第三定律估算周期的最小值,其中涉及立方和平方根的运算;第22题中,要求考生能够根据实验原理,推算出使用电源的频率,涉及开方的运算;第25题表达式繁杂对考生的数学运算能力要求较高;第33题要求估算气泡的半径与其原来半径之比的近似值,要进行开立方的运算;第34题几何光学部分的考查,同样要求考生有徒手开方的运算技能。
全国Ⅱ卷和Ⅲ卷物理试题考虑到地区差异,试题选材相对常规,均主要突出通过经典模型对物理基本知识和方法及能力的考查,考查考生进入高等院校必备的物理知识和能力。
(三)注重理论联系实际,突出应用能力和科学素养的考查。试卷注重将物理基本概念、规律与科学研究进展、生产实践、生活实际紧密联系起来,突出了物理学科在认识和改造客观世界中的作用。全国I卷第17题,是一道考查万有引力同步卫星的题目,试题注重知识的学以致用,通过对实际问题的合理简化,建立起中学物理知识所能解决的模型,考查学生运用物理知识解决实际问题的能力。
试题贴近时代,引导中学物理教学关注物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响,既体现了鲜明的时代特色,又为考生终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。试题贴近社会,注重物理理论在生产、生活中的应用,引导学生关注生活中的物理。如全国I卷第15题以质谱仪为情境,密切联系科技,试题很好地考查了考生的学习能力,即获取信息、加工信息和处理信息的素养;第23题报警系统电路的设计,是一道关注生活中的物理、贴近生活的好题,很好地考查了考生的实验创新设计和动手操作能力。
(四)创新试题情境,突出主干知识考查。利用题目的情境创新来引领中学教学改革,一直是课标卷的特色之一。如试卷的命题点不固定不模式化、命题角度新颖灵活,引领中学复习备考关注创新能力的培养,跳出题海战术,如33(2)题就是一道创新情境、考查主干知识的优秀试题;35(2)以喷泉为情境创新,一改以往35(2)考查动量守恒定律,而考查动量定理。
特别是压轴题年年创新,突出分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力考查,涉及考点有匀变速直线运动、滑动摩擦力、牛顿运动定律、向心力、能量转化与守恒定律等知识内容。全国I卷第25题涉及单个研究对象、多个运动阶段,难点是对每个阶段受力和运动过程的分析,能很好地考查学生对物理问题的分析综合能力、建立物理模型的能力以及应用数学知识解决物理问题的能力,起到了很好的反押题作用。
另从近几年的全国课程标准卷来看均不过分追求知识点的覆盖率,但对主干知识的考查异常突出,如牛顿运动定律、动能定理等经典规律的考查;力与电、电与磁主干知识的考查可能在同一试卷中多次考查(多道题涉及),而非主干知识的考查呈现周期性变化调整的态势。
(五)实验题注重实事求是的科学态度、电路创新设计能力和应用素养的考查。如何贯彻教育部考试中心提出的命题指导思想的一点四面?命题组进行了深入思考和精巧设计。卷I的第23题要求考生自主设计由热敏电阻控制的报警系统电路,选材贴近生活和现代科技,融电路设计、器材选择、实验操作步骤及原理理解于一题,很好地考查了考生的创新能力和应用素养。物理试题对实验能力的考查包括基本实验能力和实验探究能力两个层次。基本实验能力的考查注重实验的基础知识和基本操作技能,实验情境的设计主要基于所学的演示实验和学生实验,试题情境学生比较熟悉。实验探究能力则是通过设计新颖的实验情境,要求考生根据实验目的,以问题为导向,通过将基础实验知识、基本技能和研究方法与新情境相结合,自主挑选实验器材,设计实验步骤,在较高层次上考查考生的实验能力。全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均通过设计新颖的实验情境,考查考生探究能力和运用已掌握的实验技能、方法解决问题的能力。如Ⅰ卷22题从课本实验验证机械能守恒定律出发,结合牛顿第二定律设置出相应的问题,尤其是求交变电源的频率是一大亮点,考查了学生对课本知识的理解与相应的扩展,符合立足课本创新的要求。
(六)以试题引领和强化中学物理教学的重点和难点。2016年试题命制的思路与风格是2015年的延续。对2015年考查中考生答题的弱项进行了重复和强化考查。如新课标Ⅰ卷16题、新课标Ⅲ卷19题中关于理想变压器的考查,命题点与去年相同,仍是在原线圈回路中串联了分压电阻,其难度较去年更大;重点考查学生对变压器的变压比的理解和灵活应用能力。再如,2015年全国II卷的第16题,以同步卫星的发射考查考生的空间想象和构图能力,是一道较难的试题。从2015年试后反馈数据来看,学生答得不理想,鉴于此,新课标I卷2016年第17题设计了一道类似的试题,要求学生自主构建利用三颗位置适当的地球同步卫星,实现地球表面上任意两点之间保持无线电通讯的图景。这两道试题的思维起点要求较高,需要考生首先根据题述情景画出相应的示意图,进而再进行相关的计算,属于较难的试题。它给我们当前的万有引力与航天部分的教学指明了方向:只记住公式,不能理解实际场景,没有理论联系实际的意识是不行的。在实验题的考查上也体现了不达到命题组预估目标则重复考查的指导思想。2015年和2016年全国新课标卷II的电学实验题均考查了“半偏法测电阻”的实验思想。所有这些都体现了高考科学的导向功能,有利于中学物理教学。
(一)整体设计高三复习,稳扎稳打,不在猜题和押题上做大文章。全国卷命题没有固定的模式,力求稳中有新。为科学地发挥教学导向的功能,在命题点上会进行周期性的调整,唯有夯实考点才能以不变应万变。
(二)走出备考的思维定势。必做部分的最后两道计算题延续了去年“先电后力”的命题顺序,继续引领中学备考走出“电磁压轴”的思维定势。纵观2007-2014年,全国高考使用新课标卷以来,压轴一题几乎全部为电磁学试题,这也造成了中学备考的定势。2015的试题出炉后,让许多中学一线教师大吃一惊:压轴题怎么能是力学试题呢?这大大超出了老师的预料。2016年还会这样考吗?80%的一线教师固执地认为压轴题还应是电磁场,于是市面上90%的模拟题以电磁场压轴。今年依旧的力学压轴题给中学备考以强有力的回答:压轴题承载的是区分甄别和选拔优秀生的功能,它并不会局限于某一知识点的考查。
(三)加强对全国三套试题的研究,突出物理建模能力的培养,如板块模型,斜面模型等。提升应用数学解决物理问题的能力和素养,包括数学函数运算能力、估算能力、图像法和几何关系等。关注生产和生活中的物理应用,能够变“本本上的实验”为实际应用,提升实验创新能力和设计能力。
清华大学附属中学朝阳学校,北京 100086)
(责任编辑:甄鸿启)