全國新課標理綜物理卷試題評價與展望

江西 許冬保（特級教師）

全國新課標理綜物理卷試題評價與展望

江西 許冬保（特級教師）

高考大數(shù)據(jù)，十年品妙微。

12年課程改革，有序推進，成果豐碩載史冊；10年高考命題，穩(wěn)步漸進，不負眾望選人才。在深化基礎(chǔ)教育課程改革和考試招生制度改革的大背景下，以學(xué)科核心素養(yǎng)為精神內(nèi)涵的課程改革蓄勢待發(fā)，亟待破殼。與之呼應(yīng)的高考命題肩負使命，踐行理念?？v向考量每年的高考試題，橫向比較當(dāng)年不同地區(qū)選用的試題，無疑對今后的教學(xué)與復(fù)習(xí)具有重要的意義。

一、10年高考回顧與述評

10年高考，10年積淀。教育部考試中心自2007年開始編制新課標理綜卷，迄今共15份。其中2007—2009年稱為寧夏新課標理綜卷；2010—2012年稱為全國新課標理綜卷；2013—2015年分為全國課標理綜卷Ⅰ和卷Ⅱ（卷Ⅰ總體難度略大于卷Ⅱ總體難度）；2016年共有3份理綜試卷，即全國新課標理綜卷Ⅰ（乙卷）、卷Ⅱ（甲卷）及卷Ⅲ（丙卷）（卷Ⅰ總體難度大于卷Ⅱ、卷Ⅲ總體難度）。其中，卷Ⅰ供河南、河北、山東、山西、江西、安徽、湖南、湖北、福建、廣東10省使用。卷Ⅱ供陜西、重慶、遼寧、吉林、黑龍江、寧夏、甘肅、青海、新疆、西藏、內(nèi)蒙古11個地區(qū)使用。卷Ⅲ供云南、貴州、廣西3個地區(qū)使用。

年年歲歲花相似，歲歲年年各不同。10年來高考變化的是試題情景、考查視角、設(shè)問方式?；静蛔兊幕蜃兓淮蟮脑睾芏?，考核目標、試卷結(jié)構(gòu)、題型、題量、賦分等方面均保持連續(xù)的穩(wěn)定性。命題思想堅持穩(wěn)中求變、變中求新、新中求本、本中求味。試題設(shè)計彰顯新課程的理念，有利于促進三維課程培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，有利于考生的繼續(xù)學(xué)習(xí)與終身發(fā)展。試題的難度、信度、效度及區(qū)分度指標，符合國家選拔合格人才的要求，并對中學(xué)物理教學(xué)具有較好的反撥作用。

圖1為2007—2016年全國新課標理綜物理卷難度分布曲線。其中，2007—2010年為寧夏回族自治區(qū)抽樣統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2011—2016年為江西省抽樣統(tǒng)計數(shù)據(jù)（江西使用全國課標卷Ⅰ，下文中若無文字說明，2013—2016年相關(guān)數(shù)據(jù)均為課標理綜卷Ⅰ的抽樣統(tǒng)計數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)中包括零分者）。

圖1 2007—2016年理綜物理卷難度分布曲線

由圖1可知，按年份遞增的順序，試題難度總體走勢由難至易（難度系數(shù)由小到大）。近7年來，除了2011年、2015年外，其他年份試題難度大致相當(dāng)。近7年來平均難度系數(shù)為0.457，這表明，物理學(xué)科試題的難度較大，但難度總體控制較好，表明教育部考試中心試題命制水平趨于高超與嫻熟。

二、近5年試卷整體評價

表1為2012—2016年全國新課標理綜物理卷結(jié)構(gòu)多元分析的結(jié)果。近5年來教育部考試中心共命制10份理綜試卷。表中Ⅰ級主題或模塊下所對應(yīng)的數(shù)字表示試題序號，括號中的數(shù)字表示相應(yīng)的分值?？偡旨皺?quán)重是某一主題下的統(tǒng)計。該表是命題設(shè)計的藍圖，也是試題研究的切入點。由表1可知，在必考題中，首先，牛頓運動定律所占分值最高，其次，電磁感應(yīng)、電場、機械能等均成為重要的考查內(nèi)容，為高頻考點。

表1 2012—2016年全國新課標理綜物理卷結(jié)構(gòu)分析

續(xù)表

根據(jù)物理課程標準，將上述Ⅰ級主題所表征的內(nèi)容，還原到各個模塊之中，必修及選修賦分、權(quán)重如圖2所示。若將物理學(xué)史分散到具體的模塊中，其中，必修Ⅰ、必修Ⅱ為力學(xué)內(nèi)容，權(quán)重為42.1%；選修3—1、選修3—2為電磁學(xué)內(nèi)容，權(quán)重為44.3%?？梢?，力學(xué)與電磁學(xué)分值大體均衡，兩部分之和占據(jù)全卷85%以上的分值，這與中學(xué)物理的知識框架以及力學(xué)和電磁學(xué)在基礎(chǔ)物理中的地位密不可分。力學(xué)的發(fā)展是人類認識自然、探索自然規(guī)律的縮影，其中蘊藏的物理思想以及研究方法對自然科學(xué)的發(fā)展具有重要的意義；近現(xiàn)代發(fā)展起來的電磁學(xué)，是當(dāng)今社會發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)理論，對未來更高層次物理學(xué)科的學(xué)習(xí)影響深遠。因此，高考試題突出了對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的考查，確保試題具有較好的信度與效度。

圖2 2012—2016年必修及選修模塊考查權(quán)重

三、試題特點分析

1.選擇題特點分析

選擇題作為一種客觀性試題，理綜物理卷共設(shè)計8個小題，計48分，權(quán)重43.6%，10年來維持不變。10年來選擇題考查內(nèi)容與數(shù)量統(tǒng)計如圖3所示。選擇題主要考查力學(xué)中的萬有引力、牛頓運動定律及機械能部分，電磁學(xué)中的電場、電磁感應(yīng)、磁場部分。

圖3 2007—2016年選擇題考查內(nèi)容以及數(shù)量統(tǒng)計

選擇題包含一個題干和若干備選答案（必考題4個，選考題5個）。試題重視創(chuàng)設(shè)與現(xiàn)代社會、科技、生活等相關(guān)的情境。如2016年全國卷Ⅰ第15題考查現(xiàn)代質(zhì)譜儀工作原理；第17題考查同步衛(wèi)星通信覆蓋范圍等。選擇題主要特點如下：

（1）自2013年開始選擇題由混合編排到有序排列，2016年全國卷Ⅰ多選題的數(shù)量由往年的3個增至4個，而全國卷Ⅱ選擇題的數(shù)量由4個下調(diào)至3個，全國卷Ⅲ多項選擇題的數(shù)量為3個。顯然，數(shù)量的調(diào)整是出于控制試題難度的考慮。試題結(jié)構(gòu)基本保持 “4力＋4電”的模式。試題并不刻意追求知識的覆蓋面，同一個主題下重復(fù)考查的試題屢見不鮮（如電磁感應(yīng)）。

（2）選擇題的定量計算總體較少，側(cè)重定性與半定量的分析方法的考查。2016年在一定程度上較往年似乎增加了數(shù)學(xué)運算的繁度和難度。

（3）2016年全國卷Ⅰ和卷Ⅱ，未對物理學(xué)史進行考查，但這并不意味著物理學(xué)史考查的淡化，或者是將退出物理試卷的舞臺。

2.實驗題特點分析

實驗的重要性是不言而喻的。重視考查考生的實驗?zāi)芰?，尤其是實驗操作技能以及實驗分析和深入思考的能力，而這些正是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的精神所在。實驗試題要求考生靈活地運用學(xué)過的理論、實驗方法、儀器去處理，分析研究未做過的實驗，能夠設(shè)計比較簡單的實驗。實驗試題能有效地考查考生在實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任兩個層面上的科學(xué)素養(yǎng)。

表2 2012—2016年實驗題考查內(nèi)容統(tǒng)計

圖4為2007—2016年實驗試題的難度分布曲線。由圖4可知，近5年來實驗試題的難度呈起伏排列。綜合表2及圖4，可得實驗試題的主要特點如下。

圖4 2007—2016年實驗題難度及其分布

（1）表2為近5年來實驗試題考查內(nèi)容的統(tǒng)計。由表2可知，實驗試題分為2個小題，包括力學(xué)、電磁學(xué)實驗各1題。其中，電學(xué)試題分值較高。2個實驗試題中的1個實驗試題源于考綱規(guī)定實驗，另一個實驗是游離于考綱之外的設(shè)計或探究性實驗。

（2）即使是考綱內(nèi)規(guī)定的實驗，試題在一定程度上往往通過嫁接、拓展或引申，要求考生能將做過的有關(guān)實驗思想以及研究方法靈活地遷移到新的情景中。試題重視考查物理實驗的基本知識、方法和技能，旨在為以后進一步學(xué)習(xí)奠定良好的實驗基礎(chǔ)。

（3）重視探究能力的考查。探究能力的考查，要求考生理解實驗原理，借助實驗結(jié)果得出實驗結(jié)論，能對實驗進行有關(guān)的分析，并能提出改進的建議，擬或?qū)嶒炦^程中出現(xiàn)的問題，進行理論分析、做出邏輯判斷及指出可能的原因。同時，要求考生能畫出清晰的物理圖象，在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上演繹、歸納形成結(jié)論。

3.計算題特點分析

計算題考查考生的文字表達能力，鑒別考生對問題解決所達到的水平及思維品質(zhì)，有利于測量綜合、論述、創(chuàng)造等高層次目標。表3為2012—2016年計算題考查內(nèi)容統(tǒng)計。

表3 2012—2016年計算題考查內(nèi)容統(tǒng)計

續(xù)表

計算題權(quán)重29.1%。2個計算題賦分并不是一成不變的，2016年全國卷Ⅰ較2014年、2015年有所調(diào)整。圖5為2007—2016年計算題難度分布折線圖。計算題設(shè)計特點主要有：

（1）由圖5可見，2個計算題難度相差較大。試題設(shè)計力求突破某些知識點固有的考查方法，在拓寬考查思路的同時，提高能力考查的效度。近兩年來（卷Ⅲ除外）電磁學(xué)試題簡單，排列在力學(xué)題的前面，力學(xué)題為壓軸題。

（2）試題突出基礎(chǔ)性。如2016年全國卷Ⅰ第24題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的雙金屬棒問題，其中一根棒在磁場外。試題并不涉及反電動勢的問題，情景簡單，抽樣難度為0.507，區(qū)分度為0.72?？梢?，此題是一道比較基礎(chǔ)的試題。

（3）試題增強綜合性。增強考試內(nèi)容的綜合性，主要體現(xiàn)在學(xué)科內(nèi)綜合，命題回歸到“疊積木”的設(shè)計思路。2016年全國卷Ⅰ第25題，試題情景為廣大考生所熟悉，但從統(tǒng)計分析來看，試題的實考難度為0.220，區(qū)分度為0.71，試題難度仍然較大，但具有很好的區(qū)分度。

4.選考題特點分析

選考題體現(xiàn)考生個性特征，在3個選考模塊中，考生選擇其中1個模塊的試題作答。為了保證選擇的公平性，在理論上各選考模塊試題的難度、區(qū)分度力求相對均衡。實際情況是，不同選考題間存在著難度差異，并且不同試題的選做人數(shù)也存在較大的差異。江西省2016年參考人數(shù)為198253人，其中，選做模塊3—3的考生數(shù)為23 784，比例為12.0%；選做模塊3—4的考生數(shù)為60 583，比例為30.6%；選做模塊3-5的考生數(shù)為113 886，比例為57.4%。圖6為2007—2016年選考題難度分布柱形圖，結(jié)合圖6及試題，選考題主要特點如下：

（1）突出核心概念的考查。核心概念是位于中心的概念性知識，包括重要概念、規(guī)律、理論等的基本理解和解釋，其內(nèi)容為模塊的主干知識?？剂扛髂K試題的知識內(nèi)容，結(jié)果如下：模塊3—3的考查重點是熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律及氣體實驗定律。模塊3—4的考查重點是橫波圖象、振動圖象、幾何光學(xué)中的折射定律及全反射。模塊3—5考查重點是彈性碰撞和非彈性碰撞、動量定理、動量守恒定律及機械能守恒定律。

（2）試題平行設(shè)計，無橫向聯(lián)系。除2007年外，其他年份每一個選考模塊均有2道試題構(gòu)成，第1道題為選擇或填空題，第2道題為計算題。各選考模塊試題所考查的內(nèi)容彼此獨立，無橫向聯(lián)系，保證了模塊的獨立性。

（3）試題難度失衡，似缺失公平。由圖6可知，各模塊試題難度差異性較大。各模塊試題的難度預(yù)測尚處于探索階段。教育部考試中心關(guān)于選考題難度平衡的方法，主要考慮能力層次、知識內(nèi)容、題型結(jié)構(gòu)、閱讀時間等因素。試題難度預(yù)測中適當(dāng)考慮考生對試題情景的熟悉程度和教學(xué)難度，目前仍是以專家主觀預(yù)測、判斷作為標準。

四、命題趨勢展望

研究表明：同樣的難度，區(qū)分度可以相差很大；難度小的試題，區(qū)分度也可以很高。難度較小而區(qū)分度高的試題主要是將大群體區(qū)分為學(xué)困生和非學(xué)困生兩個群體。難度大而區(qū)分度高的試題主要是將大群體分為優(yōu)等生和非優(yōu)等生兩個群體。在高考中，一份試卷既要有將學(xué)困生與非學(xué)困生區(qū)分的試題，也要有將優(yōu)異的尖子生挑選出來的試題。因此，試題的能力結(jié)構(gòu)與試卷結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一作為提高試卷信度、效度的重要方面，仍將是今后命題中必須遵循的基本原則。

1.試題設(shè)計仍將堅持穩(wěn)中求變、變中求新的命題思路

通過10年的實證研究，理綜物理卷結(jié)構(gòu)、題型、題量、賦分等不會有太大的變化。試題在考查內(nèi)容上，力學(xué)與電磁學(xué)的試題數(shù)量大致相等的結(jié)構(gòu)可能仍然保持不變。試題堅持能力立意的命題思想不變，可能更加重視設(shè)置比較新穎的聯(lián)系實際的問題情景，依托具體物理過程及研究方法的考查，來提高試題的區(qū)分度，甄別不同水平的考生，以達到良好的考查效果。

2014年3月，《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》提出了進一步深化課程改革的新措施，其中一項是研究制定學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。核心素養(yǎng)將成為新一輪課程改革深化的方向。同年9月，《國務(wù)院關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》強調(diào)緊緊圍繞促進學(xué)生全面發(fā)展和個性發(fā)展，推動考試評價內(nèi)容更加科學(xué)、方式更加多樣，更加注重對學(xué)生能力和綜合素質(zhì)的全面考查，扭轉(zhuǎn)片面應(yīng)試教育傾向，深入推進素質(zhì)教育。

例如，2016年全國卷Ⅰ第18題，考查勻速運動質(zhì)點在恒力作用下有關(guān)物理量的分析。該題抽樣統(tǒng)計，難度為0.316，區(qū)分度為0.20。統(tǒng)計結(jié)果不可思議。究其原因，相當(dāng)比例的考生將該題看成了單項選擇題。深層原因是復(fù)習(xí)中忽視了試卷結(jié)構(gòu)可能的“變”。往年的試題中只有3個多項選擇題，長期的模擬訓(xùn)練中從沒有做過4個多項選擇的試卷，久而久之，思維定式所致。

綜上，國家層面的政策必將影響高考試題的設(shè)計。另外，隨著教育測量理論的發(fā)展，課程改革帶來的教學(xué)理念和內(nèi)容的變化，考試理念由單一考試向多元評價的躍升，這些對高考命題將會提出新的挑戰(zhàn)和要求。為更好適應(yīng)課程改革的需要，適應(yīng)新的考試和評價理念，必須進一步完善知識和能力目標體系，調(diào)整試卷結(jié)構(gòu)，建立新的能力量化評價體系，由此來實現(xiàn)能力與內(nèi)容考查的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。

2.試題設(shè)計增強基礎(chǔ)性和綜合性，凸顯能力考查的命題思路

深化考試內(nèi)容改革，比較明確的導(dǎo)向是增強考試內(nèi)容的基礎(chǔ)性和綜合性。通過增強考試內(nèi)容的基礎(chǔ)性，規(guī)避考查“繁、難、偏、舊”等內(nèi)容，引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)重視基礎(chǔ)性內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這里的基礎(chǔ)指的是物理學(xué)科中最基本的、缺少便不足以為繼的，同時又是不必過量和過度發(fā)展、能為未來留出更多發(fā)展空間和發(fā)展余地的，能讓未來的發(fā)展具有更強的可持續(xù)性的內(nèi)容。

綜合是思維的重要特征，只有把事物的部分特征、屬性等綜合起來，才能把握事物的聯(lián)系和關(guān)系，抓住事物的本質(zhì)。綜合不是事物各個構(gòu)成要素的認識的簡單相加，綜合后的整體性認識具有新的關(guān)于事物的機理和功能的知識。增強綜合性，是要求考生能夠綜合運用物理學(xué)科和其他學(xué)科的概念、規(guī)律分析問題和解決問題。

能力作為一種心理特征，是順利實現(xiàn)某種活動的心理條件?？忌奈锢砟芰褪歉呖嘉锢淼目己四繕?，即考試大綱提出的5個方面的能力。在這些能力層級中，高考著重考查的能力要素有發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力；獲取信息的能力；制訂方案或建立物理模型的能力；綜合運用知識獨立解決新問題的能力；分析和評價的能力等。在試題設(shè)計中，能力的考查主要體現(xiàn)在如何聯(lián)系實際、新情景的創(chuàng)設(shè)及其呈現(xiàn)的方式（圖形、表格、圖象等）上。

例如，2016年全國卷Ⅰ第17題，考查同步衛(wèi)星通信覆蓋范圍。抽樣統(tǒng)計，難度為0.313，區(qū)分度為0.14。該題為選擇題中難度最大的一道題，區(qū)分度如此之低，耐人深思。

總之，增強考試內(nèi)容的基礎(chǔ)性和綜合性，仍然體現(xiàn)了試題設(shè)計以知識為載體，過程方法為依托，能力考查為主旨的命題思想。

3.試題設(shè)計突出知識與方法的統(tǒng)一，彰顯核心素養(yǎng)考查的命題思路

美國物理學(xué)家諾貝爾獎獲得者費恩曼指出：“科學(xué)是一種方法，科學(xué)的核心或者說全部就是科學(xué)方法。換句話說，科學(xué)方法比科學(xué)知識更為重要?！笨茖W(xué)方法是人們在認識客觀世界的長期實踐活動中逐漸形成的思維方法和行為方式，它是將知識與能力聯(lián)系起來的紐帶。實踐表明：方法是能力轉(zhuǎn)化的核心，方法是通向能力的橋梁。物理方法與物理問題解決有著比物理知識更高的相關(guān)性。物理方法、思維方法和數(shù)學(xué)方法構(gòu)成了科學(xué)方法的主要體系。新課程的基本理念之一是提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在科學(xué)素養(yǎng)中，物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任構(gòu)成了核心素養(yǎng)。

例如，2016年全國卷Ⅰ第35（2）題考查“水柱載物問題”，該題抽樣統(tǒng)計，難度為0.273，區(qū)分度為0.69?？梢姡y度過大，區(qū)分度較好。實測難度與預(yù)計難度相差很大，除了命題原因（競賽題移植），恐怕一線教師也有無法推脫之責(zé)。試題涉及動量定理的應(yīng)用，而動量定理的應(yīng)用，在考前缺少相應(yīng)的訓(xùn)練，知識缺陷無疑阻擋了考生的思維方式。另外，多數(shù)考生會在科學(xué)方法應(yīng)用中遇到麻煩。試題分析中，考生必須掌握微元法和理想模型法。理想模型包括理想流體（理想化對象）、穩(wěn)定流動（理想化過程）、與玩具接觸處的水流在水平方向朝四周均勻散開，忽略空氣阻力（理想化條件）等。

可以預(yù)見，通過知識與方法的關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一來考查能力，彰顯核心素養(yǎng)考查的命題力度將會加大。

高考從來不是命題者、考生、教師3者的博弈游戲。高考作為選拔性考試，其目的在于甄別優(yōu)秀人才，助推素質(zhì)教育，引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)。試題評價正是為了將國家、社會對人才的需求客觀、準確地傳達給一線的教師和廣大的考生，從而發(fā)揮高考應(yīng)有的作用。試題命題趨勢展望，是基于10年數(shù)據(jù)的分析、真題的研究及深化考試內(nèi)容改革發(fā)展的趨勢所做的分析，僅供復(fù)習(xí)時參考。

（作者單位：江西省九江第一中學(xué)）