近八年高考物理浙江卷結(jié)構(gòu)化分析與啟示

王一帆 陸建隆

(南京師范大學(xué)教育學(xué)院，江蘇 南京 210046)

2014年我國(guó)開(kāi)始進(jìn)行新一輪的高考綜合改革，現(xiàn)在已有4批共計(jì)21個(gè)省(直轄市)參與。浙江作為首批改革試點(diǎn)省份，秉承新課程和課程標(biāo)準(zhǔn)的理念，使浙江高考卷從知識(shí)立意走向能力立意。2019年教育部考試中心發(fā)布《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》，對(duì)高考的核心功能、考查內(nèi)容等提出了新要求，對(duì)新時(shí)代高考試卷質(zhì)量評(píng)價(jià)提出了新標(biāo)準(zhǔn)。筆者基于中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系要求，選取浙江省2015～2022年的14份(一年兩考)高考物理卷為樣本，從表層信息(試卷基本信息)到深層內(nèi)涵(包括內(nèi)容結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、試題情境和“四翼”考查要求)對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析，為高考物理命題提供參考，對(duì)高中物理教學(xué)提出建議。

1 試卷基本信息比較分析

1.1 題型與分值

按照浙江高考綜合改革方案，高考物理浙江卷的分值為滿分100分，考試時(shí)間為90分鐘。從分值分布來(lái)看，浙江卷的題型結(jié)構(gòu)一直沒(méi)變，都是以客觀題為主，45%的分值分配給13道單選題(每小題3分)和3道多選題(每小題2分)；55%的分值分配給2～3道實(shí)驗(yàn)題和4道計(jì)算題，分別占14分和41分。從2020年春季考試開(kāi)始，作為主觀題的實(shí)驗(yàn)題的數(shù)目由3道變?yōu)?道， 2021年夏季試卷又回到3道后，最新的2022年春季試卷同樣為2道實(shí)驗(yàn)題，而實(shí)驗(yàn)題的分值一直保持不變。

1.2 閱讀量和問(wèn)題量

2015～2022年高考物理浙江卷的閱讀量在2 931字到4 630字之間，變化幅度較大；在最近6份試卷中，閱讀量呈明顯上升趨勢(shì)，這與近年來(lái)浙江卷越來(lái)越重視生活實(shí)踐情境創(chuàng)設(shè)有關(guān)。圖表是學(xué)生在課堂、生活中常見(jiàn)的非連續(xù)文本，是試卷中必不可少的部分，具有強(qiáng)調(diào)有用信息、補(bǔ)充條件信息、揭示隱藏信息等作用，14份試卷中圖表數(shù)量在22到37之間。

對(duì)試卷每問(wèn)平均答題時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，浙江卷的每問(wèn)答題時(shí)間在2.00到2.57分鐘之間浮動(dòng)，變化幅度較大。試卷基本信息保持相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)高考引導(dǎo)教學(xué)具有重要的意義，命題中應(yīng)當(dāng)重視看似細(xì)節(jié)、實(shí)則關(guān)乎大局的試卷表觀穩(wěn)定性。

2 高考物理浙江卷深層內(nèi)涵的量化分析

2.1 內(nèi)容模塊分析

高中物理分為力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理五大模塊，浙江卷考試說(shuō)明中明確不考查熱學(xué)模塊的內(nèi)容，故排除熱學(xué)。對(duì)其余四大模塊在浙江卷中的分值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖1所示。力學(xué)和電磁學(xué)模塊平均各占總分的48%和41%，光學(xué)和原子物理模塊僅占總分的10%左右?？梢?jiàn)，力學(xué)和電磁學(xué)部分是浙江高考物理試卷最核心的考查模塊。

不過(guò)，通過(guò)分析光學(xué)和原子物理這兩個(gè)模塊分值總占比的變化，筆者發(fā)現(xiàn)，這些模塊的分值占比在近幾年出現(xiàn)了明顯的增長(zhǎng)(2022年有所回落)。在2020年春季考試前，這部分內(nèi)容基本只出現(xiàn)在3道多選題和少部分實(shí)驗(yàn)題中，此后相關(guān)知識(shí)則開(kāi)始在單選題和計(jì)算題中少量出現(xiàn)?？梢?jiàn)，提高教材中選修模塊內(nèi)容的占比是浙江省適應(yīng)新高考要求所體現(xiàn)出來(lái)的改革趨勢(shì)之一。

2.2 試題情境結(jié)構(gòu)化分析

情境是實(shí)現(xiàn)“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基”的綜合考查的載體，[1]中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系將情境分為“生活實(shí)踐情境”和“學(xué)習(xí)探索情境”兩類(lèi)，前者與生活、自然、科技、生產(chǎn)等方面密切相關(guān)，后者則多屬于物理學(xué)習(xí)和科學(xué)探究過(guò)程中常常涉及的問(wèn)題。程力和李勇針對(duì)物理學(xué)科，對(duì)上述兩類(lèi)情境做了進(jìn)一步的劃分，[2]將生活實(shí)踐情境分為自然現(xiàn)象、生產(chǎn)生活、科技前沿問(wèn)題情境，將學(xué)習(xí)探索情境分為物理學(xué)史、教材典型問(wèn)題、科學(xué)探究問(wèn)題情境。對(duì)14份試卷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，平均約65%的試題采用學(xué)習(xí)探索情境，35%的試題采用生活實(shí)踐情境。在進(jìn)一步分類(lèi)中，占比較大的問(wèn)題情境為典型問(wèn)題、生產(chǎn)生活、科學(xué)探究問(wèn)題情境，分別占42%、26%、21%；物理學(xué)史和自然現(xiàn)象問(wèn)題情境則體現(xiàn)較少，分別只占2.5%和0.6%。

學(xué)習(xí)探索和生活實(shí)踐問(wèn)題情境的占比變化如圖2所示，在最近5份試卷中，生活實(shí)踐問(wèn)題情境的比例呈明顯上升趨勢(shì)。其比例的提升顯示出命題者對(duì)于問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)的關(guān)注，也對(duì)中學(xué)物理課堂中教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)提出了更高的要求。

圖2

2.3 關(guān)鍵能力結(jié)構(gòu)化分析

關(guān)鍵能力是指即將進(jìn)入高等學(xué)校的學(xué)習(xí)者在面對(duì)與學(xué)科相關(guān)的生活實(shí)踐或?qū)W習(xí)探索問(wèn)題情境時(shí)，高質(zhì)量地認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題所必須具備的能力。[1]針對(duì)物理學(xué)科，中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系對(duì)2018年以前考試大綱中確定的五大能力做了調(diào)整和整合，將分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題能力整合到其他能力中，提出了物理學(xué)科的新五大關(guān)鍵能力，即理解能力、推理論證能力、模型建構(gòu)能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和創(chuàng)新能力。

通過(guò)對(duì)浙江卷物理試題的分析和評(píng)估，筆者對(duì)每道試題考查到的關(guān)鍵能力做了統(tǒng)計(jì)。由于一道題目可能考查不止一種關(guān)鍵能力，故在統(tǒng)計(jì)時(shí)，選擇每道題最主要考查的不超過(guò)2個(gè)能力，且將試題分值對(duì)半均分，具體判斷標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)如下例題進(jìn)行說(shuō)明。

例1(2019年春季卷7題)：某顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(即衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止)。則此衛(wèi)星的( )。

A. 線速度大于第一宇宙速度

B. 周期小于同步衛(wèi)星的周期

C. 角速度大于月球繞地球運(yùn)行的角速度

D. 向心加速度大于地面的重力加速度

這道題以北斗導(dǎo)航衛(wèi)星為考查載體，主要考查學(xué)生綜合運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)和萬(wàn)有引力的知識(shí)解決問(wèn)題。在解題時(shí)，由于學(xué)生需要根據(jù)“靜止軌道”這一關(guān)鍵信息提取必要的條件，并聯(lián)立公式推出結(jié)論，主要強(qiáng)調(diào)對(duì)于學(xué)生推理論證能力的考查。另外，題目中沒(méi)有給出將衛(wèi)星視作質(zhì)點(diǎn)、將衛(wèi)星軌道看做圓軌道等條件。雖然學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中已經(jīng)習(xí)慣直接運(yùn)用公式解決此類(lèi)問(wèn)題，但仍判斷學(xué)生需要選用上述兩種模型才能解決問(wèn)題，故考查了學(xué)生的模型建構(gòu)能力。在統(tǒng)計(jì)時(shí)，將這道試題判定為同時(shí)考查推理論證和模型建構(gòu)能力。為使總占比歸一，將此題的分值對(duì)半分給這兩種能力。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，考查學(xué)生理解能力的試題平均占31%的分值，強(qiáng)調(diào)對(duì)物理基本概念、基本規(guī)律的識(shí)記、理解、應(yīng)用以及對(duì)簡(jiǎn)單情境的理解，足見(jiàn)浙江卷對(duì)于學(xué)生基本能力的考查較為重視；考查學(xué)生推理論證能力的試題平均占27%的分值，強(qiáng)調(diào)根據(jù)條件列式推導(dǎo)或作圖解決問(wèn)題，以及對(duì)復(fù)雜物理情境中物體受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析；考查模型建構(gòu)能力的試題平均占29%的分值，關(guān)注高中物理常見(jiàn)模型的選用和將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為抽象物理模型的能力；考查實(shí)驗(yàn)探究能力的試題平均占7.5%的分值，強(qiáng)調(diào)對(duì)觀察現(xiàn)象、提出問(wèn)題、制定方案、收集和分析數(shù)據(jù)等一系列高中物理實(shí)驗(yàn)的基本環(huán)節(jié)的考查；考查創(chuàng)新能力的試題平均占5%的分值，強(qiáng)調(diào)面對(duì)開(kāi)放性、探究性的試題，能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維得出結(jié)論。例如在2021春季卷第20題中，學(xué)生需要正確分析小球從軌道滑出，碰到墻面后原路返回的軌跡。在這一過(guò)程中，小球垂直撞擊墻面，發(fā)生彈性碰撞后返回，碰撞前的過(guò)程可以看做平拋運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)。學(xué)生必須具有一定的逆向思維，靈活分析較為復(fù)雜問(wèn)題情境才能得出結(jié)論，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的考查。

2.4 “四翼”考查結(jié)構(gòu)化分析

“四翼”指針對(duì)高考物理試卷提出的四方面要求，分別是基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性，回答了高考“怎么考”的重要問(wèn)題。“四翼”考查要求不僅是評(píng)價(jià)學(xué)生素質(zhì)高低的基本維度，也是評(píng)價(jià)高考試題質(zhì)量?jī)?yōu)劣的基本指標(biāo)。[2]筆者根據(jù)“四翼”的具體要求，對(duì)浙江近8年高考物理卷中的試題做了分析評(píng)定。由于每道試題可能不只體現(xiàn)一種考查要求，故在統(tǒng)計(jì)時(shí)，將每道試題最主要體現(xiàn)的不超過(guò)2種考查要求納入統(tǒng)計(jì)，且規(guī)定兩種考查要求各占該題一半的分值。具體判斷標(biāo)準(zhǔn)以例2予以說(shuō)明。

例2(2021年春季卷12題)：在爆炸實(shí)驗(yàn)基地有一發(fā)射塔，發(fā)射塔正下方的水平地面上安裝有聲音記錄儀。爆炸物自發(fā)射塔豎直向上發(fā)射，上升到空中最高點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量之比為2∶1、初速度均沿水平方向的兩個(gè)碎塊。遙控器引爆瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，在5 s末和6 s末先后記錄到從空氣中傳來(lái)的碎塊撞擊地面的響聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s，忽略空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是( )。

A. 兩碎塊的位移大小之比為1∶2

B. 爆炸物的爆炸點(diǎn)離地面高度為80 m

C. 爆炸后質(zhì)量大的碎塊的初速度為68 m/s

D. 爆炸后兩碎塊落地點(diǎn)之間的水平距離為340 m

本題綜合考查了動(dòng)量守恒、平拋運(yùn)動(dòng)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的綜合性；試題采用爆炸實(shí)驗(yàn)基地的真實(shí)情境，雖然做了很多理想化處理，但利用聲音記錄儀、運(yùn)用動(dòng)量守恒和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律測(cè)定爆炸碎片相關(guān)數(shù)據(jù)的方法，具有應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中的可能性和可行性，體現(xiàn)了應(yīng)用性的要求；試題本身的情境創(chuàng)設(shè)和試題呈現(xiàn)較為新穎，不屬于學(xué)生常見(jiàn)的題目，同樣體現(xiàn)了創(chuàng)新性的要求。綜上所述，本題體現(xiàn)了綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性3種考查要求，但應(yīng)用性包含了一部分綜合性的要求。故在統(tǒng)計(jì)時(shí)判定本題為應(yīng)用性、創(chuàng)新性，并將本題的分值對(duì)半分給這兩種考查要求。

近8年浙江卷中“四翼”考查要求分布變化如圖3所示，從中可看出，浙江卷中有34%的分值體現(xiàn)了考查要求中的基礎(chǔ)性，25%的分值體現(xiàn)了考查要求中的綜合性，23%的分值體現(xiàn)了考查要求中的應(yīng)用性，19%的分值體現(xiàn)了考查要求中的創(chuàng)新性。浙江卷在總體上更加重視學(xué)生基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，并在此基礎(chǔ)之上關(guān)注學(xué)生綜合性知識(shí)的構(gòu)建、解決實(shí)際能力的培養(yǎng)以及題目的新穎性。近年來(lái)浙江卷基礎(chǔ)性有所下降，綜合性有所上升，表明試卷對(duì)于物理知識(shí)的考查更加關(guān)注綜合性，試卷的難度有所上升。

圖3

4 總結(jié)與啟示

從近8年浙江卷的基本信息統(tǒng)計(jì)來(lái)看，浙江卷閱讀量、問(wèn)題量、非連續(xù)文本量等數(shù)據(jù)變化幅度較大，試卷表層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有待提高。試卷的內(nèi)容模塊結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，光學(xué)和原子物理模塊的比重不斷增加，分布更加合理，但熱學(xué)模塊始終被忽略，不利于學(xué)生建構(gòu)完整的物理知識(shí)體系。從總體上來(lái)看，浙江卷偏重基礎(chǔ)，不過(guò)近年來(lái)試卷基礎(chǔ)性有所下降，綜合性相應(yīng)上升，難度有所提高。浙江卷創(chuàng)設(shè)的情境愈加重視生活實(shí)踐情境，融入了大量的時(shí)事新聞和科技熱點(diǎn)，體現(xiàn)了立德樹(shù)人的教育本質(zhì)，有利于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和社會(huì)主義核心價(jià)值觀。

對(duì)于進(jìn)一步提高浙江物理卷命制質(zhì)量而言，應(yīng)注意把控試卷的基本屬性，盡量使試卷題型、分值、閱讀量等保持相對(duì)穩(wěn)定。另外，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)提升光學(xué)、原子物理模塊在試卷中考查的分值占比，并考慮加入熱學(xué)模塊，促進(jìn)學(xué)生完整構(gòu)建知識(shí)體系，適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化、全面發(fā)展的需求。

對(duì)于高中物理教學(xué)而言，首先應(yīng)當(dāng)提高教師專(zhuān)業(yè)化水平，特別是教學(xué)測(cè)評(píng)能力，包括讀題能力、命題能力和評(píng)卷能力，切實(shí)把握中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系在物理卷命制中的具體體現(xiàn)和特色；其次是要深刻理解物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，明確具體的教學(xué)目標(biāo)，堅(jiān)持依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)，打破以往教學(xué)以知識(shí)為中心的慣性思維；第三是要切實(shí)發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，改變以往“硬灌”學(xué)生的教學(xué)方式，避免讓學(xué)生形成消極被動(dòng)的聽(tīng)講模式，給予學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極探究的空間；第四是要引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐性學(xué)習(xí)，主要體現(xiàn)為動(dòng)手動(dòng)腦、真做實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題。