全国新课标理综物理卷试题评价与展望

江西 许冬保（特级教师）

全国新课标理综物理卷试题评价与展望

江西 许冬保（特级教师）

高考大数据，十年品妙微。

12年课程改革，有序推进，成果丰硕载史册；10年高考命题，稳步渐进，不负众望选人才。在深化基础教育课程改革和考试招生制度改革的大背景下，以学科核心素养为精神内涵的课程改革蓄势待发，亟待破壳。与之呼应的高考命题肩负使命，践行理念。纵向考量每年的高考试题，横向比较当年不同地区选用的试题，无疑对今后的教学与复习具有重要的意义。

一、10年高考回顾与述评

10年高考，10年积淀。教育部考试中心自2007年开始编制新课标理综卷，迄今共15份。其中2007—2009年称为宁夏新课标理综卷；2010—2012年称为全国新课标理综卷；2013—2015年分为全国课标理综卷Ⅰ和卷Ⅱ（卷Ⅰ总体难度略大于卷Ⅱ总体难度）；2016年共有3份理综试卷，即全国新课标理综卷Ⅰ（乙卷）、卷Ⅱ（甲卷）及卷Ⅲ（丙卷）（卷Ⅰ总体难度大于卷Ⅱ、卷Ⅲ总体难度）。其中，卷Ⅰ供河南、河北、山东、山西、江西、安徽、湖南、湖北、福建、广东10省使用。卷Ⅱ供陕西、重庆、辽宁、吉林、黑龙江、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、内蒙古11个地区使用。卷Ⅲ供云南、贵州、广西3个地区使用。

年年岁岁花相似，岁岁年年各不同。10年来高考变化的是试题情景、考查视角、设问方式。基本不变的或变化不大的元素很多，考核目标、试卷结构、题型、题量、赋分等方面均保持连续的稳定性。命题思想坚持稳中求变、变中求新、新中求本、本中求味。试题设计彰显新课程的理念，有利于促进三维课程培养目标的实现，有利于考生的继续学习与终身发展。试题的难度、信度、效度及区分度指标，符合国家选拔合格人才的要求，并对中学物理教学具有较好的反拨作用。

图1为2007—2016年全国新课标理综物理卷难度分布曲线。其中，2007—2010年为宁夏回族自治区抽样统计数据，2011—2016年为江西省抽样统计数据（江西使用全国课标卷Ⅰ，下文中若无文字说明，2013—2016年相关数据均为课标理综卷Ⅰ的抽样统计数据，该数据中包括零分者）。

图1 2007—2016年理综物理卷难度分布曲线

由图1可知，按年份递增的顺序，试题难度总体走势由难至易（难度系数由小到大）。近7年来，除了2011年、2015年外，其他年份试题难度大致相当。近7年来平均难度系数为0.457，这表明，物理学科试题的难度较大，但难度总体控制较好，表明教育部考试中心试题命制水平趋于高超与娴熟。

二、近5年试卷整体评价

表1为2012—2016年全国新课标理综物理卷结构多元分析的结果。近5年来教育部考试中心共命制10份理综试卷。表中Ⅰ级主题或模块下所对应的数字表示试题序号，括号中的数字表示相应的分值。总分及权重是某一主题下的统计。该表是命题设计的蓝图，也是试题研究的切入点。由表1可知，在必考题中，首先，牛顿运动定律所占分值最高，其次，电磁感应、电场、机械能等均成为重要的考查内容，为高频考点。

表1 2012—2016年全国新课标理综物理卷结构分析

续表

根据物理课程标准，将上述Ⅰ级主题所表征的内容，还原到各个模块之中，必修及选修赋分、权重如图2所示。若将物理学史分散到具体的模块中，其中，必修Ⅰ、必修Ⅱ为力学内容，权重为42.1%；选修3—1、选修3—2为电磁学内容，权重为44.3%。可见，力学与电磁学分值大体均衡，两部分之和占据全卷85%以上的分值，这与中学物理的知识框架以及力学和电磁学在基础物理中的地位密不可分。力学的发展是人类认识自然、探索自然规律的缩影，其中蕴藏的物理思想以及研究方法对自然科学的发展具有重要的意义；近现代发展起来的电磁学，是当今社会发展不可或缺的基础理论，对未来更高层次物理学科的学习影响深远。因此，高考试题突出了对物理学科核心素养的考查，确保试题具有较好的信度与效度。

图2 2012—2016年必修及选修模块考查权重

三、试题特点分析

1.选择题特点分析

选择题作为一种客观性试题，理综物理卷共设计8个小题，计48分，权重43.6%，10年来维持不变。10年来选择题考查内容与数量统计如图3所示。选择题主要考查力学中的万有引力、牛顿运动定律及机械能部分，电磁学中的电场、电磁感应、磁场部分。

图3 2007—2016年选择题考查内容以及数量统计

选择题包含一个题干和若干备选答案（必考题4个，选考题5个）。试题重视创设与现代社会、科技、生活等相关的情境。如2016年全国卷Ⅰ第15题考查现代质谱仪工作原理；第17题考查同步卫星通信覆盖范围等。选择题主要特点如下：

（1）自2013年开始选择题由混合编排到有序排列，2016年全国卷Ⅰ多选题的数量由往年的3个增至4个，而全国卷Ⅱ选择题的数量由4个下调至3个，全国卷Ⅲ多项选择题的数量为3个。显然，数量的调整是出于控制试题难度的考虑。试题结构基本保持 “4力＋4电”的模式。试题并不刻意追求知识的覆盖面，同一个主题下重复考查的试题屡见不鲜（如电磁感应）。

（2）选择题的定量计算总体较少，侧重定性与半定量的分析方法的考查。2016年在一定程度上较往年似乎增加了数学运算的繁度和难度。

（3）2016年全国卷Ⅰ和卷Ⅱ，未对物理学史进行考查，但这并不意味着物理学史考查的淡化，或者是将退出物理试卷的舞台。

2.实验题特点分析

实验的重要性是不言而喻的。重视考查考生的实验能力，尤其是实验操作技能以及实验分析和深入思考的能力，而这些正是物理学科核心素养的精神所在。实验试题要求考生灵活地运用学过的理论、实验方法、仪器去处理，分析研究未做过的实验，能够设计比较简单的实验。实验试题能有效地考查考生在实验探究、科学态度与责任两个层面上的科学素养。

表2 2012—2016年实验题考查内容统计

图4为2007—2016年实验试题的难度分布曲线。由图4可知，近5年来实验试题的难度呈起伏排列。综合表2及图4，可得实验试题的主要特点如下。

图4 2007—2016年实验题难度及其分布

（1）表2为近5年来实验试题考查内容的统计。由表2可知，实验试题分为2个小题，包括力学、电磁学实验各1题。其中，电学试题分值较高。2个实验试题中的1个实验试题源于考纲规定实验，另一个实验是游离于考纲之外的设计或探究性实验。

（2）即使是考纲内规定的实验，试题在一定程度上往往通过嫁接、拓展或引申，要求考生能将做过的有关实验思想以及研究方法灵活地迁移到新的情景中。试题重视考查物理实验的基本知识、方法和技能，旨在为以后进一步学习奠定良好的实验基础。

（3）重视探究能力的考查。探究能力的考查，要求考生理解实验原理，借助实验结果得出实验结论，能对实验进行有关的分析，并能提出改进的建议，拟或对实验过程中出现的问题，进行理论分析、做出逻辑判断及指出可能的原因。同时，要求考生能画出清晰的物理图象，在实验结果的基础上演绎、归纳形成结论。

3.计算题特点分析

计算题考查考生的文字表达能力，鉴别考生对问题解决所达到的水平及思维品质，有利于测量综合、论述、创造等高层次目标。表3为2012—2016年计算题考查内容统计。

表3 2012—2016年计算题考查内容统计

续表

计算题权重29.1%。2个计算题赋分并不是一成不变的，2016年全国卷Ⅰ较2014年、2015年有所调整。图5为2007—2016年计算题难度分布折线图。计算题设计特点主要有：

（1）由图5可见，2个计算题难度相差较大。试题设计力求突破某些知识点固有的考查方法，在拓宽考查思路的同时，提高能力考查的效度。近两年来（卷Ⅲ除外）电磁学试题简单，排列在力学题的前面，力学题为压轴题。

（2）试题突出基础性。如2016年全国卷Ⅰ第24题考查电磁感应现象中的双金属棒问题，其中一根棒在磁场外。试题并不涉及反电动势的问题，情景简单，抽样难度为0.507，区分度为0.72。可见，此题是一道比较基础的试题。

（3）试题增强综合性。增强考试内容的综合性，主要体现在学科内综合，命题回归到“叠积木”的设计思路。2016年全国卷Ⅰ第25题，试题情景为广大考生所熟悉，但从统计分析来看，试题的实考难度为0.220，区分度为0.71，试题难度仍然较大，但具有很好的区分度。

4.选考题特点分析

选考题体现考生个性特征，在3个选考模块中，考生选择其中1个模块的试题作答。为了保证选择的公平性，在理论上各选考模块试题的难度、区分度力求相对均衡。实际情况是，不同选考题间存在着难度差异，并且不同试题的选做人数也存在较大的差异。江西省2016年参考人数为198253人，其中，选做模块3—3的考生数为23 784，比例为12.0%；选做模块3—4的考生数为60 583，比例为30.6%；选做模块3-5的考生数为113 886，比例为57.4%。图6为2007—2016年选考题难度分布柱形图，结合图6及试题，选考题主要特点如下：

（1）突出核心概念的考查。核心概念是位于中心的概念性知识，包括重要概念、规律、理论等的基本理解和解释，其内容为模块的主干知识。考量各模块试题的知识内容，结果如下：模块3—3的考查重点是热力学第一定律、热力学第二定律及气体实验定律。模块3—4的考查重点是横波图象、振动图象、几何光学中的折射定律及全反射。模块3—5考查重点是弹性碰撞和非弹性碰撞、动量定理、动量守恒定律及机械能守恒定律。

（2）试题平行设计，无横向联系。除2007年外，其他年份每一个选考模块均有2道试题构成，第1道题为选择或填空题，第2道题为计算题。各选考模块试题所考查的内容彼此独立，无横向联系，保证了模块的独立性。

（3）试题难度失衡，似缺失公平。由图6可知，各模块试题难度差异性较大。各模块试题的难度预测尚处于探索阶段。教育部考试中心关于选考题难度平衡的方法，主要考虑能力层次、知识内容、题型结构、阅读时间等因素。试题难度预测中适当考虑考生对试题情景的熟悉程度和教学难度，目前仍是以专家主观预测、判断作为标准。

四、命题趋势展望

研究表明：同样的难度，区分度可以相差很大；难度小的试题，区分度也可以很高。难度较小而区分度高的试题主要是将大群体区分为学困生和非学困生两个群体。难度大而区分度高的试题主要是将大群体分为优等生和非优等生两个群体。在高考中，一份试卷既要有将学困生与非学困生区分的试题，也要有将优异的尖子生挑选出来的试题。因此，试题的能力结构与试卷结构的统一作为提高试卷信度、效度的重要方面，仍将是今后命题中必须遵循的基本原则。

1.试题设计仍将坚持稳中求变、变中求新的命题思路

通过10年的实证研究，理综物理卷结构、题型、题量、赋分等不会有太大的变化。试题在考查内容上，力学与电磁学的试题数量大致相等的结构可能仍然保持不变。试题坚持能力立意的命题思想不变，可能更加重视设置比较新颖的联系实际的问题情景，依托具体物理过程及研究方法的考查，来提高试题的区分度，甄别不同水平的考生，以达到良好的考查效果。

2014年3月，《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》提出了进一步深化课程改革的新措施，其中一项是研究制定学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。核心素养将成为新一轮课程改革深化的方向。同年9月，《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》强调紧紧围绕促进学生全面发展和个性发展，推动考试评价内容更加科学、方式更加多样，更加注重对学生能力和综合素质的全面考查，扭转片面应试教育倾向，深入推进素质教育。

例如，2016年全国卷Ⅰ第18题，考查匀速运动质点在恒力作用下有关物理量的分析。该题抽样统计，难度为0.316，区分度为0.20。统计结果不可思议。究其原因，相当比例的考生将该题看成了单项选择题。深层原因是复习中忽视了试卷结构可能的“变”。往年的试题中只有3个多项选择题，长期的模拟训练中从没有做过4个多项选择的试卷，久而久之，思维定式所致。

综上，国家层面的政策必将影响高考试题的设计。另外，随着教育测量理论的发展，课程改革带来的教学理念和内容的变化，考试理念由单一考试向多元评价的跃升，这些对高考命题将会提出新的挑战和要求。为更好适应课程改革的需要，适应新的考试和评价理念，必须进一步完善知识和能力目标体系，调整试卷结构，建立新的能力量化评价体系，由此来实现能力与内容考查的协调与统一。

2.试题设计增强基础性和综合性，凸显能力考查的命题思路

深化考试内容改革，比较明确的导向是增强考试内容的基础性和综合性。通过增强考试内容的基础性，规避考查“繁、难、偏、旧”等内容，引导中学教学重视基础性内容的学习。这里的基础指的是物理学科中最基本的、缺少便不足以为继的，同时又是不必过量和过度发展、能为未来留出更多发展空间和发展余地的，能让未来的发展具有更强的可持续性的内容。

综合是思维的重要特征，只有把事物的部分特征、属性等综合起来，才能把握事物的联系和关系，抓住事物的本质。综合不是事物各个构成要素的认识的简单相加，综合后的整体性认识具有新的关于事物的机理和功能的知识。增强综合性，是要求考生能够综合运用物理学科和其他学科的概念、规律分析问题和解决问题。

能力作为一种心理特征，是顺利实现某种活动的心理条件。考生的物理能力就是高考物理的考核目标，即考试大纲提出的5个方面的能力。在这些能力层级中，高考着重考查的能力要素有发现问题、提出问题的能力；获取信息的能力；制订方案或建立物理模型的能力；综合运用知识独立解决新问题的能力；分析和评价的能力等。在试题设计中，能力的考查主要体现在如何联系实际、新情景的创设及其呈现的方式（图形、表格、图象等）上。

例如，2016年全国卷Ⅰ第17题，考查同步卫星通信覆盖范围。抽样统计，难度为0.313，区分度为0.14。该题为选择题中难度最大的一道题，区分度如此之低，耐人深思。

总之，增强考试内容的基础性和综合性，仍然体现了试题设计以知识为载体，过程方法为依托，能力考查为主旨的命题思想。

3.试题设计突出知识与方法的统一，彰显核心素养考查的命题思路

美国物理学家诺贝尔奖获得者费恩曼指出：“科学是一种方法，科学的核心或者说全部就是科学方法。换句话说，科学方法比科学知识更为重要。”科学方法是人们在认识客观世界的长期实践活动中逐渐形成的思维方法和行为方式，它是将知识与能力联系起来的纽带。实践表明：方法是能力转化的核心，方法是通向能力的桥梁。物理方法与物理问题解决有着比物理知识更高的相关性。物理方法、思维方法和数学方法构成了科学方法的主要体系。新课程的基本理念之一是提高全体学生的科学素养，在科学素养中，物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任构成了核心素养。

例如，2016年全国卷Ⅰ第35（2）题考查“水柱载物问题”，该题抽样统计，难度为0.273，区分度为0.69。可见，难度过大，区分度较好。实测难度与预计难度相差很大，除了命题原因（竞赛题移植），恐怕一线教师也有无法推脱之责。试题涉及动量定理的应用，而动量定理的应用，在考前缺少相应的训练，知识缺陷无疑阻挡了考生的思维方式。另外，多数考生会在科学方法应用中遇到麻烦。试题分析中，考生必须掌握微元法和理想模型法。理想模型包括理想流体（理想化对象）、稳定流动（理想化过程）、与玩具接触处的水流在水平方向朝四周均匀散开，忽略空气阻力（理想化条件）等。

可以预见，通过知识与方法的关联、统一来考查能力，彰显核心素养考查的命题力度将会加大。

高考从来不是命题者、考生、教师3者的博弈游戏。高考作为选拔性考试，其目的在于甄别优秀人才，助推素质教育，引导中学教学。试题评价正是为了将国家、社会对人才的需求客观、准确地传达给一线的教师和广大的考生，从而发挥高考应有的作用。试题命题趋势展望，是基于10年数据的分析、真题的研究及深化考试内容改革发展的趋势所做的分析，仅供复习时参考。

（作者单位：江西省九江第一中学）