彰显“一体四层四翼” 回归教学本质——评析2017年高考全国卷Ⅰ第33题

广东

涂太平

2017年全国卷Ⅰ试题具有如下的时代背景：其一，2016年9月，《中国学生发展核心素养》正式发布，而教育评价是落实核心素养的重要途径，2016年10月，教育部考试中心主任姜钢在《中国教育报》发表文章提出探索构建“一体四层四翼”高考评价体系，从顶层设计上回答高考“为什么考”“考什么”以及“怎么考”等关键性问题；其二，物理课程标准现已基本修订完毕，新课程标准把课程目标从物理“三维目标”变为物理“核心素养”；其三，在2017年高考考试大纲中，物理出现较大变化。原来3—3、3—4、3—5都为选考内容，三选一，目前，选考内容在3—3和3—4中二选一，3—5则成为必考内容。鉴于此，命题专家基于“一体四层四翼”，结合“核心素养”设计试题。这样有利于引导一线教师关注评价体系，回归教学本质。

笔者分析了2017年全国卷Ⅰ物理选修3—3考查的试题(第33题)，发现试题有鲜明的时代特征和要求：彰显“一体四层四翼”，回归教学本质。2017年全国卷Ⅰ第33题，以教材和大纲为命题依据，试题内容设计上体现了“必备知识”“关键能力”“学科素养”和“核心价值”的四层考查目标，“高考怎么考”得以充分体现；“基础性”“综合性”“应用性”“创新性”等四翼考查内容在本题中得以渗透，体现了“高考考什么”。本题体现“必备知识”的目标、具有“基础性”的内容，都表明其属于考试要掌握的通用性知识，是核心素养中文化基础和自主发展的基石。

一、试题评析

【例1】[2017·全国卷Ⅰ第33(1)题](5分)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图1中两条曲线所示。下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对 1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错 1个扣3分，最低得分为0分)

图1

A．图1中两条曲线下面积相等

B．图1中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C．图1中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形

D．图1中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

【分析】1.试题特点：以气体分子的速率分布图象为情景，考查学生对分子速率分布特点定性认识的准确性。

2.能力要求：考查学生的理解能力。物理规律、状态和过程常用图象来表示，这是一种重要的研究和处理物理问题的方法。要求学生理解这些图象表示的物理意义，能通过图象理解物理概念、规律，并用文字语言表达出来。识图能力是学生必备的基本能力，是评价体系中“必备知识”的体现。

3.命题立意：本题以插图为背景，注重“基础性”内容的考查，知识和能力兼顾，巧妙地将考试内容的基础性和学科素养考查有机结合在一起。但大部分学生都不易选择A项，究其缘由，是对图象所表示的物理意义不是很明确，教师在处理这个知识点时，切忌让学生局限于死记硬背，应该用科学的方法告知学生如何分析微观大量数目的粒子运动。该题较好地体现了试题命制时的考查“必备知识”和“学科素养”目的。在人才选拔上体现“四翼”中的“基础性”和“应用性”，彰显了试题的选拔功能。

图2

【例2】[2017·全国卷Ⅰ第33(2)题](10分)如图2所示，容积均为V的气缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给气缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27℃，气缸导热。

(ⅰ)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；

(ⅱ)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；

(ⅲ)再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强。

【分析】1.试题特点：本题以气缸类问题的典型模型为命题背景，虽不陌生，却有新变化。通过阀门的打开和关闭，轻巧改变气体状态。为题目创设了新的情景，灵活考查学生分析物理问题的能力。

2.能力要求：考查学生对具体问题进行具体分析，获取信息、加工信息和分析解决物理问题的能力。

3.命题立意：试题贴近教学实际，又有适度改变，即体现考查内容的“基础性”，又注重考查学生的“关键能力”和“学科素养”。适度改变，体现考查内容的“综合性”。整道试题较好考查了运用气体实验定律建立物理模型并分析解决物理问题的能力。

(1)提取信息，确定研究对象。题目意思很明显，本题研究对象有两部分气体，即气缸A和B中的气体，并且A和B两部分气体的初始状态是不一样的；

(2)聚焦过程，加工有用的信息，构建模型。

①通过K1给气缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27℃，气缸导热。打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；可分析得出A和B两部分气体在此过程中是一个等温变化，分别应用等温变化规律就可解决此问。此问实际考查的内容体现了试题的基础性，即考查学生的必备知识——气体实验定律中的等温变化规律。

②接着打开K3，求稳定时活塞的位置。这一过程考查学生综合分析问题的能力，学生必须通过观察，分析得出活塞稳定在气缸B的顶部。体现了评价体系中“四层”中的“关键能力”——考查学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。特别是要运用假设法分析判断来确定，更是体现了“四翼”中考查学生知识的“综合性”，运用知识，多角度观察、发现、分析和解决问题。

二、教学启发

1.研究高考试题的动向，落实“核心素养”要求。

高考试题能够体现新课程标准，符合国家倡导的“核心素养”的要求。“一体四层四翼”从顶层设计决定“高考考什么”“怎么考”，具有强烈的导向性，所以研究高考试题动向，可增强物理教学的针对性，从而提高物理教学的效率。

2. 重视选考知识，落实基础知识，回归教学本质。

选修3—3的内容是在高二下学期学习，教学时间按人教版《教师教学用书》中课时要求为23节课，按照高二课时安排，教学时间应不少于一个月的时间，但实际上教师在讲解这些内容时，最多半个月结束。必修2按《教师教学用书》要求，也只需26节。教师对选修3—3的重视程度不够。师生大多认为这册书比较简单，只要死记硬背知识点，或者以题代替新课的讲授，没有完全按照要求去教学，没有让学生充分理解微观世界与宏观世界的内在联系。实际上，今年高考33题第(1)小题，源自于人教版选修3—3 教材P28的图，只是去掉纵坐标数字和曲线上的温度标识而已。而识图能力是基本素养，理解图象中横、纵坐标的物理意义以及图象的斜率、面积等知识，是高考理解能力的基本要求，同时也体现了试卷内容的基础性、综合性。如果教学过程中认真备教材，就不难发现这个图象的面积在粤教版选修3—3教材P14～16中有较为详细的介绍，并且新课标教材都明确要求这一节需安排1课时进行讲解，体现了在气体性质微观研究中的科学方法，同时体现了高考试题考查的学科素养。

3.重视建模，培养分析解决问题的能力。

本题第(2)小题考查内容为关于气体实验定律的综合问题，该内容在近十年高考试卷上都有体现，主要考查学生对玻意耳定律、查理定律和盖—吕萨克定律三个实验定律的综合运用。今年第33题在问题情景的设计上，三个物理过程通过等温变化、等容变化联系在一起。这三个过程中需要学生运用相关物理概念和规律，结合提供的条件确定物理量之间的定量关系。试题对学生分析综合能力要求比较高。学生在实际答题过程中，通过试卷反馈了解到大部分学生不会分析，本题2017年某省0分率达到25%左右，≥8分的学生人数不足2万，均分在4.9左右。无独有偶，2016年某省在此题均分也不过2.89，说明大部分学生在此类问题中分析能力亟需提升，不能利用题目情景去解剖试题从而构建模型，做题只是生搬硬套，写了公式去计算。

鉴于以上情形，建议选修3—3教材教学过程放慢脚步，让学生从一个研究对象物态变化的情景构造模型，然后到多个研究对象、多个过程逐步加深。对于平时练习的试题，特别是基础较弱的学生，要将试题分解成多个小问题，利用“支架式”教学模式，达到学生最近发展区，最大限度提升学生能力。利用经典模型“液柱”类、“活塞气缸”类等多种模型，通过分析情景，提取信息，建构模型。利用两个方向研究，一个力学方向，是研究“液柱”或“活塞”的受力情况，运用牛顿运动定律达到解决气体压强问题；另外一个是气体研究方向，主要研究气体状态的变化。此类问题要确定研究对象，注意分析气体初末状态的确定，确定每种变化类型，注意过程之间物理量的联系，让学生将每一步都落到实处，促使学生学会思考，学会建模，提高学生分析、解决物理问题的能力。