增强基础性和综合性，凸显核心素养考查

陈飞翔

【摘要】自《实施意见》出台后，高考考试内容开始改革，试题的命制要在保持稳定和基础的前提下实现平稳过渡，因此2014-2019年新一轮高考改革的探索与转型时期。物理函数图像类选择题信息丰富、综合性强、是考查考生能力和高频考点，高考考试内容在改革这一题型必然有所体现，本文对比2017-2019年和2014-2016高考物理函数图像类选择题，分析其变化趋势、共性探讨教学优化的方向。

【关键词】试题研究;函数图像;核心素养;对比研究

2014年9月，《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》（以下简称《实施意见》）出台，明确提出“深化高考考试内容改革”的要求;2016年9月，《中国学生发展核心素养》总体框架正式发布;2020年1月教育部发布《中国高考评价体系》和《中国高考评价体系说明》。2014-2019年可以说是高考新一轮改革探索阶段，因此对2017年前后3年的高考试题进行对比研究，发现其联系和区别，不仅有利于备考，更有利于我们把握教学改革的方向，助力素质教育的推进。本文以为2014-2019年高考物理函数图像类选择题为研究对象，探讨其变化与共性进而优化课堂教学。

1.高考物理函数图像类选择题的共性分析

1.1函数图像主要考查的类型不变

高近六年的高考试题中，无论是2017年还是2017年后，函数图像的考查主要集中在力学和电磁学。

力学的函数图像的考查主要集中在v-t图像，近六年v-t图像的统计表如下：

从表1中可以看出，2014-2016年力学函数图像中考了5次，其中4次都是v-t图像，2017-2019年力学函数图像中共有11次，其中5次是v-t图像，占力学函数图像的比例是最高的。

电学的函数图像的考查主要集中在u-t和i-t图像，近六年u-t，i-t图像的统计表如下：

从表2可以看出，2014-2016年电学函数图像考了8次，其中6次是u-t或i-t图像，占比高达2/3。

1.2考查学生能力的基本功能相同

物理函数图像类选择题的基本功能是考查学生的识图和用图能力，会识图指的是能理解图像的意义，面积、斜率、截距和拐点的意义;会用图指的是能结合物理公式和图线的函数关系式分析解决物理问题。本文研究的题目中，都体现了识图、用途能力的考查，按物理五大能力分类应归类于深入理解能力和应用数学知识处理物理问题能力。

1.3试题解法的基本思路相同

虽然物理函数图像有很多种类，但是从思维过程来看是大同小异的。物理函数图像能直观地反映两个物理量之间的变化关系式，要解决这类问题就要从物理和数学两方面下入手，其基本思路是：一方面运用所学物理知识建立图像两轴物理量的关系式，进而明确图像信息要素的物理意义，另一方面运用数学知识求解图像。

2.高考物理函数图像类选择题的变化趋势分析

2.1 2017年后物理函数图像在选择题中考查的力度明显增大

2014-2016年全国卷共7套试卷，在选择题中考查到物理函数图像的题目共5题，平均0.7题/套，2017年-2019年全国高考物理卷共9套试卷，出现了19题，平均2.1题/套，其中2017-2019年物理函数图像在选择题占的比重又逐年递增，2019年达到了平均3题/套，2019年的Ⅱ卷中8道选择题中有4道涉及到了物理函数图像，占到了选择题分数的1/2，由此可见，自2017年起函数图像在高考物理全国卷中的考查力度明显加大。

2.2 2017年后物理函数图像在选择题中考查的函数种类明显增加

2017年后力学考查到的物理函数种类明显增加，电学考查的物理函数种类略有增加。

2014-2016年考查的力学函数图像都是是v-t图像，而2017-2019年除v-t图像继续作为图像在重点考查外，增加了许多种类，详细分布见表3.

从表3可以看出力学函数图像增加的种类有x-t（位移-时间）图像、a-x（加速度-弹簧压缩量）图像、F-h（万有引力-高度）图像、F-x（力-位移）图像、F-t（作用力-时间）图像、f-t（摩擦力-时间）图像，Ek-h（动能-高度）图像、Ek-h（机械能-高度）图像，其中特别是力对时间或空间的函数占的比例较高，加速度对空间的函数创新程度高，函数难度大。

电学中由原来除了考查常见i-t图像和u-t图像外，2017年后的试题增加了两种函数，详细分布见表4

从表4可以看出电学函数图像增加的种类有静电学的φ-r（电势-距离）图像、B-t（磁感应强度-时间）图像，其中φ-r图像是静电学第一次以物理函数图像的形式考查，这说明电学图像并不局限于电磁感应，命题灵活性增大，对考生能力要求更高了。

2.3 2017年后物理函数图像类选择题综合性增强

2014-2016年全国卷的5题函数图像类选择题中涉及的知识内容较少，一般是纯运动学的问题，2017-2019年的函数图像类选择题则出现了一道题考查多个知识内容的情况，情境相对更复杂，综合程度更高。如2018年全国Ⅲ卷19题匀变速运动与匀速直线运动的综合、2019全国Ⅰ卷21题综合了胡克定律、牛顿第二定律、万有引力定律、质量和密度、动量定理和数学知识，综合性极高，数学计算虽不复杂，但计算量大，过程分析复杂，对考生的能力要求很高;2019全国Ⅲ卷19题，综合了运动学、动量和电磁感应的知识，没有掌握动量守恒定律的考生，连图都不能读懂，不熟悉双杆模型杆的运动变化和受力变化情况，考生也无从下手。2017年后函数图像类选择题综合性增强，尤其是2019年的三套全国卷，综合性最强。

2.4 2017年后函数图像类选择题情境化增强，凸显物理核心素养

试题情境化是考查考生物理核心素养的重要载体，2014-2016年的试题中函数图像的很少涉及到情境化设计，2017年以后，此类选择题增加了紧密联系科学技术进步和日常生活相关的情境，如2018全国Ⅲ卷19题，汽车从一个恒定功率工作状态上升到另一个恒定功率状态接近了电动汽车工作的真实情境;2019年全国Ⅱ卷14题以我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆为情境，要求考生分析探测器在“奔月”过程中受到的万有引力的变化图像;2019全国Ⅱ卷19题则引入了滑雪运动的真实情境;2019全国Ⅲ卷20题也是来源于考生比较熟悉的学生实验情境，这些情境的引入使试题具有浓厚的生活气息，使试题与社会实际和学习生活密切相关，滑雪运动引导考生关心体育运动，积极参加体育锻炼;最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的设置也凸显了严谨的科学态度，嫦娥四号探测器成功着陆的情境，引导考生关注我国航空航天事业的发展，增强民族自信心和自豪感。因此试题情境化设计能实现科学态度与社会责任的引导功能。

3.教学优化的方向

物理函数图像是选择题的重要题型，是考查考生是否具备应用数学处理的能力的重要载体，在核心素养背景下，物理函数图像具有基础性综合性增强，注重学科能力考查，情境化增强，强化物理核心素养考查的特点，因此笔者认为在日常教学应作以下优化：

3.1重视图像基本功能，提高学生识图用图能力。

在教学中应注重处理图像问题的基本思路，从坐标轴的物理意义出发，尝试建立物理规律与坐标轴的联系，分析图像中的面积、斜率、截距和拐点多代表的物理意义。

3.2重视多章节知识融合，提升综合能力。

在教学中引导学生尝试不同章节内容通过力学的图像融合起来，把复杂问题分解，转化为简单问题、熟悉模型再利用处理图像问题的基本思路解决问题;引导学生打破思维壁垒，图像问题的考查不局限于常见的运动学和电磁感应，一切物理规律的考查都可以通过图像的形式考查。

3.3重视基础知识，扎实掌握核心概念、规律。

物理图像的处理要建立在基本的概念和规律的基础上，这些概念和规律是构成物理知识体系的基础和核心，也是解决综合性问题的前提。解决物理图像类问题的重要一步就是建立坐标轴两个物理量的函数关系，这个函数关系首先是来源于物理规律，否则“数理结合”是句空话。

3.4重视实际情境，提高核心素养。

立德树人是我国教育的总体目标，要求学生“两耳不闻窗外事，一心只做物理题”是不行的，还引导学生关心生活生产、关心科学、社会、科技领域的发展动态，树立正确的价值观、人生观和科学观，真正提高学生的学科素养。

【参考文献】

[1]高考必刷题.十年真题.物理[M].北京：开明出版社，2019.

[2]張雪清.高考物理图像类试题的分析研究[D].华中师范大学，2018.