2017年普通高考全國(guó)卷理綜物理試題評(píng)析①

何 龍 孟衛(wèi)東

(清華大學(xué)附屬中學(xué)永豐學(xué)校 北京 100094)

2017年普通高考全國(guó)卷理綜物理試題評(píng)析①

何 龍 孟衛(wèi)東

(清華大學(xué)附屬中學(xué)永豐學(xué)校 北京 100094)

2017年的高考盛事正式落下帷幕，期間社會(huì)各界對(duì)高考的關(guān)注度空前高漲，相信在正式成績(jī)及相關(guān)錄取信息公布前，與“高考”相關(guān)的所有話(huà)題會(huì)一直火熱下去，而人們談?wù)撟疃嗟某俗约铱忌闆r外，無(wú)疑就是高考試題與此次大刀闊斧的高考改革之間的博弈了．這里，我們僅從全國(guó)高考卷的理綜物理試題入手，淺析此次高考命題與高考改革的關(guān)系．

1 高考改革的“一體、四層、四翼”

從國(guó)家層面來(lái)講，教育改革是與時(shí)俱進(jìn)的人才培養(yǎng)的必要條件，社會(huì)需求、國(guó)家需求甚至全球人才需求的改變，必然會(huì)導(dǎo)致終端教育系統(tǒng)的改變，隨著時(shí)間的積累階段性的教育改革就應(yīng)運(yùn)而生．早在2014年9月召開(kāi)的黨的十八屆三中全會(huì)上，中央就對(duì)全國(guó)的考試招生制度改革做出全面部署，隨后頒布《關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見(jiàn)》，文中強(qiáng)調(diào)高考考試內(nèi)容改革要“依據(jù)高校人才選拔要求和國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)設(shè)計(jì)命題內(nèi)容，增強(qiáng)基礎(chǔ)性、綜合性，著重考查學(xué)生獨(dú)立思考和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力”，以此作為考試招生制度改革的綱領(lǐng)性文件．此次教改中，中國(guó)教育部考試中心主任姜鋼提出:要更加注重高考系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌謀劃，突出考試內(nèi)容的整體設(shè)計(jì)和科學(xué)構(gòu)建，形成“一體、四層、四翼”的高考評(píng)價(jià)體系[1]．

“一體”指以高考為核心的評(píng)價(jià)體系，明確高考“為什么考”，即其主旨在于“立德樹(shù)人、服務(wù)選拔、導(dǎo)向教學(xué)”；“四層”明確高考“考什么”，包括“必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價(jià)值”四層考查目標(biāo)；“四翼”回答高考“怎么考”，要求試題考查體現(xiàn)“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”4個(gè)方面．

縱觀此次理綜物理試題，命題者很好地領(lǐng)會(huì)到此次教改要求，“一體、四層、四翼”的命題思路得到有效貫徹．

2 試題評(píng)析

2.1 一體：立德樹(shù)人，科技興邦

“立德樹(shù)人”是2017年高考考試大綱一個(gè)十分重要的取向與特征．由于“立德樹(shù)人”的定調(diào)是基于學(xué)生個(gè)體甚至是國(guó)家戰(zhàn)略層面的整體構(gòu)架．物理作為一門(mén)自然科學(xué)學(xué)科，用近些年我國(guó)物理科技領(lǐng)域的成就來(lái)強(qiáng)調(diào)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，展示我國(guó)向科技強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的步伐，可以極大增強(qiáng)考生的家國(guó)情懷和民族自豪感．

全國(guó)理綜Ⅰ卷的第17題提到的“人造太陽(yáng)”就取材于我們國(guó)家聯(lián)合其他六國(guó)實(shí)施的“國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃”．該計(jì)劃是目前全球最具規(guī)模、影響最為深遠(yuǎn)的國(guó)際科研合作項(xiàng)目之一，其裝置是一個(gè)能完成大規(guī)?？煽睾司圩兎磻?yīng)的超導(dǎo)托克馬克．而中國(guó)的自行研制的EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)裝置是國(guó)際首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克裝置，也就是試題中提到的“人造太陽(yáng)”，它標(biāo)志我們國(guó)家在可控核聚變能源領(lǐng)域已邁入國(guó)際先進(jìn)行列．還有全國(guó)Ⅲ卷第14題引入了天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成首次交會(huì)對(duì)接的情景，彰顯我國(guó)在航空航天等空間科學(xué)領(lǐng)域的雄厚實(shí)力．

高考試題素材取材劃時(shí)代的科技成就，其目的在于考查學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)，突出學(xué)科育人功能，發(fā)揮高考的積極導(dǎo)向作用，激發(fā)青年人銳意進(jìn)取、振興中華民族的使命感和責(zé)任感．

2.2 四層：注重學(xué)科知識(shí)架構(gòu)，強(qiáng)調(diào)學(xué)科能力考查(考查內(nèi)容)

首先，從高考考核的知識(shí)層面來(lái)說(shuō)，此次高考內(nèi)容進(jìn)行了較大規(guī)模的增刪調(diào)整，最突出的就是將《物理·選修3-5》作為了必考內(nèi)容．從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科知識(shí)素養(yǎng)的角度出發(fā)，修訂后的物理考試大綱將動(dòng)量、近代物理等內(nèi)容納入必考范圍，有利于完善學(xué)生整體物理世界觀的構(gòu)建，有利于學(xué)生進(jìn)入高校后的專(zhuān)業(yè)化學(xué)習(xí)，同時(shí)也滿(mǎn)足高校甚至后期國(guó)家社會(huì)對(duì)科技創(chuàng)新人才選拔的需求．

本次高考也積極響應(yīng)了這一變化：全國(guó)Ⅰ卷中第14題就是對(duì)動(dòng)量知識(shí)的考查，前文提到的第17題則用到了近代物理中核聚變的相關(guān)知識(shí)，此外還有全國(guó)Ⅱ卷的第15題、全國(guó)Ⅲ卷的第20題等．從題目難度來(lái)看，試題很好地控制了新增內(nèi)容的綜合度和難度，題型多采用選擇題形式，并且把考查的重點(diǎn)放到學(xué)生基本學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用理解，并提供多種解題渠道降低難度．

【例1】(2017年高考全國(guó)Ⅲ卷第20題)一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)．F隨時(shí)間t變化的圖線如圖1所示，則

A．t=1 s時(shí)物塊的速率為1 m/s

B．t=2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kg·m/s

C．t=3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kg·m/s

D．t=4 s時(shí)物塊的速度為零

圖1 例1題圖

解析：本題可用動(dòng)量定理Ft=mv′-mv快速求解，也可以利用牛頓第二定律F=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vt=v0+at來(lái)求解．通過(guò)方法的多樣性降低動(dòng)量知識(shí)的考查難度．

其次，基本概念和規(guī)律、基本方法、基本實(shí)驗(yàn)技能是物理學(xué)科能力的根基，通過(guò)考查內(nèi)容的基礎(chǔ)性，指導(dǎo)一線教學(xué)依然要注重夯實(shí)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)．如，全國(guó)Ⅱ卷第14題通過(guò)豎直面上圓周運(yùn)動(dòng)的情景，考查了學(xué)生對(duì)彈力方向的判斷以及做功概念的理解；全國(guó)Ⅲ卷第15題則考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用楞次定律、安培定則等方法解決問(wèn)題；全國(guó)Ⅰ卷第22題通過(guò)變型的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器模型，考查學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力．

【例2】(2017年高考全國(guó)Ⅰ卷第22題)某探究小組為了研究小車(chē)在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間．實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車(chē)旁，如圖2(a)所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車(chē)．在小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖2(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置．(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)

圖2 例2題圖

(1)由圖2(b)可知，小車(chē)在桌面上是______(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的．

(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖2(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)．小車(chē)運(yùn)動(dòng)到圖2(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_(kāi)_____m/s，加速度大小為_(kāi)_____m/s2．(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

解析:這道實(shí)驗(yàn)題脫胎于利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究勻加速直線運(yùn)動(dòng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，其關(guān)鍵是找到實(shí)驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的打點(diǎn)周期T，然后利用常規(guī)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶分析方法計(jì)算某點(diǎn)瞬時(shí)速度和加速度．要求學(xué)生真正地理解為什么做實(shí)驗(yàn)和知道怎么做實(shí)驗(yàn)，是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的考查．

同時(shí)，本次高考命題還增強(qiáng)了物理學(xué)科內(nèi)多板塊知識(shí)的綜合度，強(qiáng)調(diào)內(nèi)容之間的統(tǒng)一性和聯(lián)動(dòng)性，考查學(xué)生綜合運(yùn)用物理學(xué)科的概念、規(guī)律分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．如，全國(guó)Ⅰ卷的第20題和全國(guó)Ⅱ卷第25題．前者從兩個(gè)物理量的函數(shù)圖像入手，綜合考查了點(diǎn)電荷、電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度、功的概念，不僅要求學(xué)生能從圖像中提取到有效信息，還需要綜合掌握靜電場(chǎng)、以及保守力做功的相關(guān)知識(shí)；后者則以?xún)蓚€(gè)質(zhì)量相同、帶有等量異號(hào)電荷的小球在重力和電場(chǎng)力作用下沿不同軌跡運(yùn)動(dòng)為物理情境，要求考生綜合分析解決問(wèn)題．

【例3】(2017年高考全國(guó)Ⅰ卷第20題)在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖3所示．電場(chǎng)中4個(gè)點(diǎn)a，b，c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別Ea，Eb，Ec和Ed．點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)φa已在圖中用坐標(biāo)(ra，φa)標(biāo)出，其余類(lèi)推．現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b，c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功分別為Wab，Wbc和Wcd．下列選項(xiàng)正確的是

A．Ea∶Eb=4∶1

B．Ec∶Ed=2∶1

C．Wab∶Wbc=3∶1

D．Wbc∶Wcd=1∶3

圖3 例3題圖

解析:正確選項(xiàng)為A，C，綜合考查了靜電場(chǎng)以及保守力做功問(wèn)題．

2.3 四翼：關(guān)注知識(shí)實(shí)際應(yīng)用，突出探究、創(chuàng)新意識(shí)

今年物理命題特別突出理論聯(lián)系實(shí)際，題目多是從科研進(jìn)展、生產(chǎn)實(shí)踐、生活實(shí)際出發(fā)，通過(guò)真實(shí)的物理情境創(chuàng)設(shè)，考查學(xué)生靈活運(yùn)用物理基本概念和知識(shí)、基本規(guī)律和方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、格物致知的科學(xué)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心身邊的物理，關(guān)注物理前沿的科學(xué)進(jìn)展．

如全國(guó)Ⅰ卷第18題以?huà)呙杷淼里@微鏡(STM)為背景考查學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)規(guī)律的理解；全國(guó)Ⅱ卷第21題通過(guò)手工自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)為考查電動(dòng)機(jī)工作原理；全國(guó)Ⅱ卷第24題更是聯(lián)系2022年將要召開(kāi)的北京冬奧會(huì)，從冰球運(yùn)動(dòng)員冰上訓(xùn)練切入，考查了經(jīng)典力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)知識(shí)；全國(guó)Ⅲ卷第16題，用質(zhì)量均勻的細(xì)繩去考查學(xué)生對(duì)重心以及重力做功的認(rèn)識(shí)，對(duì)實(shí)際情景分析要求較高．

【例4】(2017年高考全國(guó)Ⅰ卷第18題)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺寸上的形貌，為了有效隔離外界震動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小震動(dòng)，如圖4所示，無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按下列4種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及其左右震動(dòng)的衰減最有效的方案是

圖4 例4題圖

圖5 例4施加磁場(chǎng)的4種方案

解析：正確選項(xiàng)為A．通過(guò)以真實(shí)科研設(shè)備為背景的題目設(shè)置，考查電磁阻尼相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到學(xué)習(xí)物理是有用的．

本次命題通過(guò)開(kāi)放性試題的設(shè)立，考查學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)散性思維，對(duì)問(wèn)題多角度的討論，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的體現(xiàn)．

如，全國(guó)Ⅱ卷第23題，考查的知識(shí)背景是利用等電勢(shì)方法測(cè)量微安表內(nèi)阻，題目的最后一問(wèn)要求學(xué)生寫(xiě)出一條提高測(cè)量精度的建議．開(kāi)放性的提問(wèn)，要求學(xué)生綜合考評(píng)題設(shè)實(shí)驗(yàn)方案，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的物理知識(shí)體系去提出改進(jìn)構(gòu)想，并言之成理，這對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及科學(xué)表述有較高的要求．

3 備考建議

總體而言，2017高考全國(guó)理綜卷物理命題部分較好貫徹了《2017年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱(理科)》的命題指導(dǎo)思想，考試內(nèi)容堅(jiān)持立德樹(shù)人，緊緊抓住中學(xué)教育“立德樹(shù)人”的實(shí)質(zhì)核心，不僅考查學(xué)生的知識(shí)和能力，還要把社會(huì)主義核心價(jià)值體系融入考試內(nèi)容，考查學(xué)生的綜合素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀、榮辱觀．同時(shí)物理學(xué)科的命題還兼顧以生活、科技、社會(huì)、環(huán)境為背景，關(guān)注當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，突出“理解能力”、“推理能力”、“分析綜合能力”、“應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力”和“實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?種能力考核[2]，引導(dǎo)考生關(guān)注自然科學(xué)發(fā)展的最新成果及其對(duì)社會(huì)的影響．相信這也將成為未來(lái)的高中物理教學(xué)指明方向，以下是在前文分析的基礎(chǔ)上對(duì)新一輪高考備考的建議：

(1)日常教學(xué)注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本方法學(xué)習(xí)和討論，端正教科書(shū)在教學(xué)中的主體地位．

(2)堅(jiān)持把學(xué)科能力培養(yǎng)放在首要位置，認(rèn)真研修教學(xué)大綱和考試說(shuō)明，避免出現(xiàn)偏離考綱、脫離教材，而陷于茫茫無(wú)邊的題海中的被動(dòng)局面．

(3)注重聯(lián)系實(shí)際和體現(xiàn)中國(guó)先進(jìn)生產(chǎn)力的相關(guān)話(huà)題，引導(dǎo)教學(xué)更加重視育人功能，落實(shí)好立德樹(shù)人的根本任務(wù)．

(4)通過(guò)適度開(kāi)放設(shè)問(wèn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維．

希望高中物理教學(xué)能夠向著“摒棄題?！薄ⅰ盎貧w課本”、“學(xué)科育人”和 “培養(yǎng)物理學(xué)科素養(yǎng)”的方向繼續(xù)前進(jìn)．

1 姜鋼.中國(guó)教育報(bào).2016年10月11日第3版

2 教育部考試中心. 普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱.北京：高等教育出版社，2016

何龍(1985- )，男，博士，中教高級(jí)，主要從事中學(xué)物理教育及研究.

孟衛(wèi)東(1957- )，男，中教高級(jí)，市特級(jí)教師，本刊副主編.主要從事中學(xué)物理教育研究及教育管理.

2017-06-09)

①《物理通報(bào)》北京工作室供稿.