基于高考評價(jià)體系的試題解讀

［摘 要］高考評價(jià)體系指引著高考改革的新動(dòng)向，為高考試題的命制指明了方向。在學(xué)科教學(xué)和學(xué)業(yè)水平測試中有效落實(shí)高考評價(jià)體系的要求，對于基礎(chǔ)教育和高考改革的深入推進(jìn)具有積極作用。文章基于高考評價(jià)體系，對2023年高考全國乙卷中的光學(xué)題進(jìn)行了詳細(xì)解讀，并系統(tǒng)分析了高考物理試題的命題特點(diǎn)。

［關(guān)鍵詞］高考評價(jià)體系；試題解讀；高考；光學(xué)題

［中圖分類號(hào)］ G633.7 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-6058（2024）26-0035-03

教育部考試中心制定的《中國高考評價(jià)體系》明確指出，高考的核心功能是“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”[1]。高考試題是實(shí)現(xiàn)這些功能的重要載體。通過分析研究高考試題，有助于師生明確立德樹人的具體要求、服務(wù)選才的具體標(biāo)準(zhǔn)以及教學(xué)改革的方向。

2023年高考全國乙卷物理試題突出主干、穩(wěn)中求變，以核心價(jià)值為引領(lǐng)、以學(xué)科素養(yǎng)為導(dǎo)向、以必備知識(shí)為基礎(chǔ)、以關(guān)鍵能力為落腳點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了“四層”內(nèi)容的綜合考查，落實(shí)了基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性的考查要求，很好地契合了高考評價(jià)體系的要求。下面以2023年高考全國乙卷中的一道光學(xué)題為例來展示這些特點(diǎn)及相關(guān)要求的實(shí)現(xiàn)。

一、試題再現(xiàn)

［原題］（2023年高考全國乙卷物理試題第34題）如圖1，一折射率為[2]的棱鏡的橫截面為等腰直角三角形[△ABC]，[AB=AC=l]，[BC]邊所在底面上鍍有一層反射膜。一細(xì)光束沿垂直于[BC]方向經(jīng)[AB]邊上的[M]點(diǎn)射入棱鏡，若這束光被[BC]邊反射后恰好射向頂點(diǎn)[A]，求[M]點(diǎn)到[A]點(diǎn)的距離。

二、解法探討

由于考生之間的個(gè)體差異，解題思路與方法會(huì)存在各種各樣的差別。為了更全面地解讀試題，有必要了解考生是如何解答本題的。

由于本題的光路明確，考生可以快速入手解答。借助如圖2所示的光路示意圖，考生可以依據(jù)光的折射定律和反射定律以及相關(guān)幾何關(guān)系，較為容易地確定[∠MNA=30°]、[AM=MN]等結(jié)論。接下來的計(jì)算方法靈活多樣，因人而異。通過對部分考生進(jìn)行走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，常見的解法有以下四種。

解法一：如圖3，由題知[i=45°]，[n=2]，根據(jù)折射定律 [sini=nsinr]，得[r=30°]，故[∠1=i-r=15°]，由幾何關(guān)系知[∠2=15°]，根據(jù)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°]，聯(lián)立解得[MA=3-33l]。

解法二：在解法一得出[MA=MN]的基礎(chǔ)上，結(jié)合[∠B=45°]，[∠BNM=75°]，[MA=l-BM]，以及正弦定理 [MNsin45°=BMsin75°]，聯(lián)立解得[MA=3-33l]。

解法三：在解法一得出[MA=MN]的基礎(chǔ)上，作[AD]垂直于[BC]，垂足為[D]，如圖4所示。由于[△ABD]為直角三角形且[∠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]點(diǎn)關(guān)于[BC]的對稱點(diǎn)[M']，如圖5所示。在解法一得出[∠BAN=30°]的基礎(chǔ)上，可知[△ABM']為直角三角形，故[BM'=ABtan∠BAN=33l]，又[BM=BM'=33l]，所以[MA=l-33l=3-33l]。

［解法小結(jié)］在幾種解題方法中，解法一較為常見且難度一般，而采用正弦定理的解法二則對學(xué)生的能力要求略高一些，這主要是因?yàn)檎叶ɡ硎歉咧兴鶎W(xué)的內(nèi)容，相較于初中已熟悉的直角三角形求解方法，學(xué)生在應(yīng)用正弦定理時(shí)可能不那么熟練。然而，前幾種解法都繞不開一個(gè)數(shù)學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)，即需要知道15[°]或者75[°]的三角函數(shù)值。通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，初高中數(shù)學(xué)教材通常僅要求學(xué)生記住30[°]、45[°]、60[°]這些特殊角度的三角函數(shù)值。因此，那些能夠熟練記憶15[°]或者75[°]三角函數(shù)值的考生，在解決這類問題時(shí)會(huì)有一定的優(yōu)勢。雖然根據(jù)和差化積公式或者倍角公式等也可以計(jì)算得出結(jié)果，但需要一定時(shí)間。特別值得注意的是解法四，它結(jié)合平面鏡成像的特點(diǎn)和光路可逆的原理，通過幾何對稱性構(gòu)造出了直角三角形，這使得最終結(jié)果的計(jì)算更為迅速，相較于前幾種解法，解法四計(jì)算效率更高。

三、試題解讀

（一）核心功能解讀

高考評價(jià)體系主要由“一核”（核心功能）、“四層”（高考考查內(nèi)容）、“四翼”（高考考查要求）[2]組成，如圖6所示。核心功能主要包括立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)。

“立德樹人”方面，該題以棱鏡和反射膜這類常見的實(shí)驗(yàn)室物品為命題背景，緊密關(guān)聯(lián)日常教學(xué)、生活實(shí)踐以及工業(yè)生產(chǎn)等，同時(shí)與高等教育中光學(xué)的相關(guān)課程形成有效銜接，全面彰顯了高考的育人功能?！胺?wù)選才”方面，該題難度適中且有一定的區(qū)分度，有利于選拔出具備扎實(shí)幾何光學(xué)基礎(chǔ)的人才，從而達(dá)到服務(wù)選才的目的?！耙龑?dǎo)教學(xué)”方面，該題涉及教學(xué)中常見的情境，解題所用到的規(guī)律——光的折射定律和反射定律，是教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，計(jì)算部分所用方法也是初中數(shù)學(xué)和高中數(shù)學(xué)的重要方法。可以說，本題既是對教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的有效回應(yīng)，又是推動(dòng)教學(xué)深入發(fā)展的有力引導(dǎo)，更是體現(xiàn)良好教考關(guān)系、實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育導(dǎo)向的典范。

（二）考查內(nèi)容解讀

高考評價(jià)體系的考查內(nèi)容主要包括核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力和必備知識(shí)?！昂诵膬r(jià)值”包含3個(gè)一級指標(biāo)和10個(gè)二級指標(biāo)［3］。

該題主要體現(xiàn)了“世界觀和方法論”這一指標(biāo)，堅(jiān)持唯物辯證主義、相信科學(xué)、實(shí)事求是等正確世界觀和方法論，是考生應(yīng)當(dāng)具備的核心價(jià)值觀之一。該題要求考生運(yùn)用光的折射定律等物理學(xué)規(guī)律，就是尊重客觀規(guī)律、堅(jiān)持辯證唯物主義的具體表現(xiàn)。

“學(xué)科素養(yǎng)”包含3個(gè)一級指標(biāo)和9個(gè)二級指標(biāo)?！皩W(xué)科素養(yǎng)”大部分指標(biāo)在該題審題或解題過程中都有所體現(xiàn)，詳見表1。

“關(guān)鍵能力”主要包括知識(shí)獲取、實(shí)踐操作、思維認(rèn)知三大能力群。解答該題考生需要全面捕捉折射率、光線的入射方向、等腰直角三角形的特性等重要信息，這些缺一不可。同時(shí)，考生還要具備透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力，能夠依托學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提取并靈活運(yùn)用光的折射定律等相關(guān)物理學(xué)規(guī)律解決問題。以上都是知識(shí)獲取能力群的體現(xiàn)。該題更多的是進(jìn)行理論分析，因此實(shí)踐操作能力的要求并不明顯。在思維認(rèn)知能力要求方面，演繹推理能力是該題要求考生具備的重要能力之一。此外，在數(shù)學(xué)計(jì)算部分，要求考生對同一個(gè)問題嘗試運(yùn)用不同的方法，這不僅考驗(yàn)了考生的敏銳洞察力，還能夠促進(jìn)他們反思和驗(yàn)證自己的方法。

“必備知識(shí)”是考生進(jìn)入高等院校學(xué)習(xí)和解決生產(chǎn)生活實(shí)際問題時(shí)所必須具備的知識(shí)。該題主要考查幾何光學(xué)的核心知識(shí)，如光的折射定律、光的反射定律、平面鏡成像規(guī)律等。數(shù)學(xué)計(jì)算部分，計(jì)算本題時(shí)還涉及了高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容，如直角三角形的求解方法、一般三角形的正弦定理應(yīng)用、15[°]或者75[°]等特殊角度的三角函數(shù)值。這些必備知識(shí)是考生進(jìn)入高等院校繼續(xù)學(xué)習(xí)光學(xué)等課程的重要基礎(chǔ)。掌握并運(yùn)用這些物理和數(shù)學(xué)知識(shí)，通過一定的解題思路來實(shí)現(xiàn)信息獲取、推理計(jì)算等（程序性知識(shí)），也是考生進(jìn)入高等院校進(jìn)一步學(xué)習(xí)所必需的。

（三）考查要求解讀

高考評價(jià)體系的考查要求主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性四個(gè)方面［4］。

該題涉及的折射、反射是幾何光學(xué)研究領(lǐng)域中最基礎(chǔ)的內(nèi)容，光的反射定律、光的折射定律是幾何光學(xué)最基礎(chǔ)的規(guī)律。數(shù)學(xué)計(jì)算中用到的三角形、三角函數(shù)等知識(shí)是平面幾何和三角函數(shù)領(lǐng)域最基礎(chǔ)的知識(shí)。解題過程中用到的演繹推理方式是科學(xué)史上早期就廣泛應(yīng)用的推理方式之一?？傊?，該題從題干到設(shè)問再到求解過程，都充分體現(xiàn)了“基礎(chǔ)性”這一考查要求。

在解答該題時(shí)，考生需要迅速激活對棱鏡、反射膜等物理情境的認(rèn)知，并調(diào)用光的反射定律和折射定律的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)還需要利用等腰直角三角形的幾何特性進(jìn)行推理，這一過程涉及從情境到知識(shí)再到方法、從物理到數(shù)學(xué)再到物理的跨越式思維路徑，充分體現(xiàn)了“綜合性”這一考查要求。

學(xué)以致用是合格人才培養(yǎng)的基本要求?！敖柚忡R和反射膜實(shí)現(xiàn)光線的特定偏折”是生產(chǎn)生活實(shí)踐中常見的實(shí)際問題，能夠解答該題表明考生已經(jīng)理解了這類實(shí)際問題的實(shí)質(zhì)，同時(shí)也為他們未來進(jìn)入高等院?；蜃呱涎芯繊徫贿M(jìn)一步探究該類問題奠定基礎(chǔ)。

幾何光學(xué)作為高中物理課程的主要內(nèi)容之一，在每年的高考中均占據(jù)一席之地。鑒于此，考生普遍對該領(lǐng)域的常見問題情境有所認(rèn)知，并提前對可能出現(xiàn)的相關(guān)問題進(jìn)行了準(zhǔn)備，然而該題仍在一定程度上檢驗(yàn)了考生對幾何光學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。首先，該題情境源自真實(shí)的光路偏折問題，情境有所創(chuàng)新。其次，近年來反射成像的特點(diǎn)考查較少，若考生創(chuàng)新素養(yǎng)不強(qiáng)則容易忽視該點(diǎn)而沿用往年試題中常用的正弦定理方法求解。最后，該題數(shù)學(xué)計(jì)算方法多樣，要求能夠善于獨(dú)立思考、大膽創(chuàng)新創(chuàng)造、勇于嘗試，發(fā)現(xiàn)更為巧妙的解法。

四、總結(jié)反思

該題看似普通常規(guī)，但深入解讀后發(fā)現(xiàn)，其契合了高考評價(jià)體系“一核四層四翼”的各個(gè)維度要求，可以說是貫徹高考評價(jià)體系的典范?？v觀整套試卷，很多試題都有類似特點(diǎn)。通過考試進(jìn)行學(xué)業(yè)水平評價(jià)是一項(xiàng)重要制度，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和高考評價(jià)體系進(jìn)行試題命制是落實(shí)考試功能的前提。在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)和高考評價(jià)體系進(jìn)行命題。教師在編制試題時(shí)應(yīng)結(jié)合高考評價(jià)體系的各個(gè)維度要求進(jìn)行深入研究和充分評估，不能僅憑個(gè)人主觀感受命題；在設(shè)計(jì)期末考試等階段性測試時(shí)應(yīng)借鑒高考命題，有效發(fā)揮高考評價(jià)體系對教學(xué)的引導(dǎo)功能。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1]［3］［4］ 教育部考試中心.中國高考評價(jià)體系[M].北京：人民教育出版社，2019.

[2] 教育部考試中心.中國高考評價(jià)體系說明[M].北京：人民教育出版社，2019.

（責(zé)任編輯 黃春香）