基于高考评价体系的试题解读

［摘 要］高考评价体系指引着高考改革的新动向，为高考试题的命制指明了方向。在学科教学和学业水平测试中有效落实高考评价体系的要求，对于基础教育和高考改革的深入推进具有积极作用。文章基于高考评价体系，对2023年高考全国乙卷中的光学题进行了详细解读，并系统分析了高考物理试题的命题特点。

［关键词］高考评价体系；试题解读；高考；光学题

［中图分类号］ G633.7 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2024）26-0035-03

教育部考试中心制定的《中国高考评价体系》明确指出，高考的核心功能是“立德树人、服务选才、引导教学”[1]。高考试题是实现这些功能的重要载体。通过分析研究高考试题，有助于师生明确立德树人的具体要求、服务选才的具体标准以及教学改革的方向。

2023年高考全国乙卷物理试题突出主干、稳中求变，以核心价值为引领、以学科素养为导向、以必备知识为基础、以关键能力为落脚点，实现了“四层”内容的综合考查，落实了基础性、综合性、应用性、创新性的考查要求，很好地契合了高考评价体系的要求。下面以2023年高考全国乙卷中的一道光学题为例来展示这些特点及相关要求的实现。

一、试题再现

［原题］（2023年高考全国乙卷物理试题第34题）如图1，一折射率为[2]的棱镜的横截面为等腰直角三角形[△ABC]，[AB=AC=l]，[BC]边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于[BC]方向经[AB]边上的[M]点射入棱镜，若这束光被[BC]边反射后恰好射向顶点[A]，求[M]点到[A]点的距离。

二、解法探讨

由于考生之间的个体差异，解题思路与方法会存在各种各样的差别。为了更全面地解读试题，有必要了解考生是如何解答本题的。

由于本题的光路明确，考生可以快速入手解答。借助如图2所示的光路示意图，考生可以依据光的折射定律和反射定律以及相关几何关系，较为容易地确定[∠MNA=30°]、[AM=MN]等结论。接下来的计算方法灵活多样，因人而异。通过对部分考生进行走访调研发现，常见的解法有以下四种。

解法一：如图3，由题知[i=45°]，[n=2]，根据折射定律 [sini=nsinr]，得[r=30°]，故[∠1=i-r=15°]，由几何关系知[∠2=15°]，根据光的反射定律得[∠3=15°]，故[∠MNA=30°]，[∠MAN=180°-90°-r-∠MNA=30°]，故[MA=MN]，又[MA=l-BM]，[MNcos15°=BMsin45°]，联立解得[MA=3-33l]。

解法二：在解法一得出[MA=MN]的基础上，结合[∠B=45°]，[∠BNM=75°]，[MA=l-BM]，以及正弦定理 [MNsin45°=BMsin75°]，联立解得[MA=3-33l]。

解法三：在解法一得出[MA=MN]的基础上，作[AD]垂直于[BC]，垂足为[D]，如图4所示。由于[△ABD]为直角三角形且[∠B=45°]，因此[AD=22l]，在[Rt△AND]中，[∠NAD=15°]，[AN=ADcos∠NAD]，在等腰[△AMN]中，[2MAcos∠MAN=AN]，解得[MA=3-33l]。

解法四：作出[M]点关于[BC]的对称点[M']，如图5所示。在解法一得出[∠BAN=30°]的基础上，可知[△ABM']为直角三角形，故[BM'=ABtan∠BAN=33l]，又[BM=BM'=33l]，所以[MA=l-33l=3-33l]。

［解法小结］在几种解题方法中，解法一较为常见且难度一般，而采用正弦定理的解法二则对学生的能力要求略高一些，这主要是因为正弦定理是高中所学的内容，相较于初中已熟悉的直角三角形求解方法，学生在应用正弦定理时可能不那么熟练。然而，前几种解法都绕不开一个数学关键点，即需要知道15[°]或者75[°]的三角函数值。通过查阅相关资料发现，初高中数学教材通常仅要求学生记住30[°]、45[°]、60[°]这些特殊角度的三角函数值。因此，那些能够熟练记忆15[°]或者75[°]三角函数值的考生，在解决这类问题时会有一定的优势。虽然根据和差化积公式或者倍角公式等也可以计算得出结果，但需要一定时间。特别值得注意的是解法四，它结合平面镜成像的特点和光路可逆的原理，通过几何对称性构造出了直角三角形，这使得最终结果的计算更为迅速，相较于前几种解法，解法四计算效率更高。

三、试题解读

（一）核心功能解读

高考评价体系主要由“一核”（核心功能）、“四层”（高考考查内容）、“四翼”（高考考查要求）[2]组成，如图6所示。核心功能主要包括立德树人、服务选才、引导教学。

“立德树人”方面，该题以棱镜和反射膜这类常见的实验室物品为命题背景，紧密关联日常教学、生活实践以及工业生产等，同时与高等教育中光学的相关课程形成有效衔接，全面彰显了高考的育人功能。“服务选才”方面，该题难度适中且有一定的区分度，有利于选拔出具备扎实几何光学基础的人才，从而达到服务选才的目的。“引导教学”方面，该题涉及教学中常见的情境，解题所用到的规律——光的折射定律和反射定律，是教学重点内容，计算部分所用方法也是初中数学和高中数学的重要方法。可以说，本题既是对教学重点内容的有效回应，又是推动教学深入发展的有力引导，更是体现良好教考关系、实现科学教育导向的典范。

（二）考查内容解读

高考评价体系的考查内容主要包括核心价值、学科素养、关键能力和必备知识。“核心价值”包含3个一级指标和10个二级指标［3］。

该题主要体现了“世界观和方法论”这一指标，坚持唯物辩证主义、相信科学、实事求是等正确世界观和方法论，是考生应当具备的核心价值观之一。该题要求考生运用光的折射定律等物理学规律，就是尊重客观规律、坚持辩证唯物主义的具体表现。

“学科素养”包含3个一级指标和9个二级指标。“学科素养”大部分指标在该题审题或解题过程中都有所体现，详见表1。

“关键能力”主要包括知识获取、实践操作、思维认知三大能力群。解答该题考生需要全面捕捉折射率、光线的入射方向、等腰直角三角形的特性等重要信息，这些缺一不可。同时，考生还要具备透过现象看本质的能力，能够依托学科知识网络，提取并灵活运用光的折射定律等相关物理学规律解决问题。以上都是知识获取能力群的体现。该题更多的是进行理论分析，因此实践操作能力的要求并不明显。在思维认知能力要求方面，演绎推理能力是该题要求考生具备的重要能力之一。此外，在数学计算部分，要求考生对同一个问题尝试运用不同的方法，这不仅考验了考生的敏锐洞察力，还能够促进他们反思和验证自己的方法。

“必备知识”是考生进入高等院校学习和解决生产生活实际问题时所必须具备的知识。该题主要考查几何光学的核心知识，如光的折射定律、光的反射定律、平面镜成像规律等。数学计算部分，计算本题时还涉及了高中数学的重要内容，如直角三角形的求解方法、一般三角形的正弦定理应用、15[°]或者75[°]等特殊角度的三角函数值。这些必备知识是考生进入高等院校继续学习光学等课程的重要基础。掌握并运用这些物理和数学知识，通过一定的解题思路来实现信息获取、推理计算等（程序性知识），也是考生进入高等院校进一步学习所必需的。

（三）考查要求解读

高考评价体系的考查要求主要体现在基础性、综合性、应用性和创新性四个方面［4］。

该题涉及的折射、反射是几何光学研究领域中最基础的内容，光的反射定律、光的折射定律是几何光学最基础的规律。数学计算中用到的三角形、三角函数等知识是平面几何和三角函数领域最基础的知识。解题过程中用到的演绎推理方式是科学史上早期就广泛应用的推理方式之一。总之，该题从题干到设问再到求解过程，都充分体现了“基础性”这一考查要求。

在解答该题时，考生需要迅速激活对棱镜、反射膜等物理情境的认知，并调用光的反射定律和折射定律的相关知识，同时还需要利用等腰直角三角形的几何特性进行推理，这一过程涉及从情境到知识再到方法、从物理到数学再到物理的跨越式思维路径，充分体现了“综合性”这一考查要求。

学以致用是合格人才培养的基本要求。“借助棱镜和反射膜实现光线的特定偏折”是生产生活实践中常见的实际问题，能够解答该题表明考生已经理解了这类实际问题的实质，同时也为他们未来进入高等院校或走上研究岗位进一步探究该类问题奠定基础。

几何光学作为高中物理课程的主要内容之一，在每年的高考中均占据一席之地。鉴于此，考生普遍对该领域的常见问题情境有所认知，并提前对可能出现的相关问题进行了准备，然而该题仍在一定程度上检验了考生对几何光学知识的理解与应用能力。首先，该题情境源自真实的光路偏折问题，情境有所创新。其次，近年来反射成像的特点考查较少，若考生创新素养不强则容易忽视该点而沿用往年试题中常用的正弦定理方法求解。最后，该题数学计算方法多样，要求能够善于独立思考、大胆创新创造、勇于尝试，发现更为巧妙的解法。

四、总结反思

该题看似普通常规，但深入解读后发现，其契合了高考评价体系“一核四层四翼”的各个维度要求，可以说是贯彻高考评价体系的典范。纵观整套试卷，很多试题都有类似特点。通过考试进行学业水平评价是一项重要制度，依据课程标准和高考评价体系进行试题命制是落实考试功能的前提。在高中物理教学中，教师应紧扣课程标准和高考评价体系进行命题。教师在编制试题时应结合高考评价体系的各个维度要求进行深入研究和充分评估，不能仅凭个人主观感受命题；在设计期末考试等阶段性测试时应借鉴高考命题，有效发挥高考评价体系对教学的引导功能。

［ 参 考 文 献 ］

[1]［3］［4］ 教育部考试中心.中国高考评价体系[M].北京：人民教育出版社，2019.

[2] 教育部考试中心.中国高考评价体系说明[M].北京：人民教育出版社，2019.

（责任编辑 黄春香）