科學(xué)設(shè)計試卷藍圖 落實考試大綱修訂內(nèi)容——2017年高考物理試題評析

1、2017年全國高考物理命題堅持立德樹人， 突出 高考的思想性和育人功能， 引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培 養(yǎng)?？茖W(xué)設(shè)計試卷藍圖， 落實物理考試大綱修訂的 考核要求1。試卷在突出基礎(chǔ)性、 增強綜合性、 加強 應(yīng)用性、 體現(xiàn)創(chuàng)新性等方面作出積極的探索， 推動 物理考試內(nèi)容的改革。采取精準(zhǔn)的調(diào)整策略， 合理 控制試卷難度， 適應(yīng)不同水平考生的實際。 1堅持立德樹人， 展現(xiàn)我國科學(xué)技術(shù)的進步 高考物理試題在考查考生科學(xué)素養(yǎng)的同時， 突 出學(xué)科的育人功能， 發(fā)揮高考的積極導(dǎo)向作用。在 試題情境的設(shè)計中， 注意結(jié)合當(dāng)代中國的重大科技 成果， 展示我國科學(xué)技術(shù)日新月異的進步。比如， 受 控?zé)岷司圩冄b置旨在為人類提供巨

2、大的清潔能量， 是人類解決能源問題的重要途徑； 2016年11月， 國 家重大科學(xué)工程 “人造太陽” 實驗裝置EAST獲得超 過60秒的穩(wěn)態(tài)高約束模等離子體放電， 成為世界首 個實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模運行持續(xù)時間達到分鐘量級 的托卡馬克核聚變實驗裝置。全國卷第17題以 受控?zé)岷司圩優(yōu)楸尘埃?考查考生對氘核聚變反應(yīng)和 愛因斯坦質(zhì)能方程的理解和運用。試題契合能源 問題解決的重大時代命題， 展示我國從科技大國邁 向科技強國的堅實步伐， 增強考生的民族自信心和 自豪感， 激勵考生勇攀科技高峰。 2017年4月20日， 我國成功發(fā)射首艘貨運飛 船天舟一號， 它是截止目前我國發(fā)射的體積最 大、 質(zhì)量最大的航天器

3、； 4月22日， 天舟一號與天宮 二號空間實驗室順利完成首次交會對接， 為空間站 長期運行打下堅實的基礎(chǔ)。全國卷第14題以此 為素材， 考查考生對萬有引力定律、 勻速圓周運動 規(guī)律的理解和運用。試題素材貼近時代， 展現(xiàn)我國 在航天領(lǐng)域的巨大成就， 激發(fā)考生銳意進取、 振興 祖國的使命感和責(zé)任感。 2創(chuàng)新考查方式， 落實高考評價體系要求 2017年高考物理試題突出考查理解能力、 推理 能力、 分析綜合能力、 應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能 力、 實驗?zāi)芰Φ汝P(guān)鍵能力和學(xué)科核心素養(yǎng)。通過創(chuàng) 新考查方式， 增強考試內(nèi)容的基礎(chǔ)性、 綜合性、 應(yīng)用 性和創(chuàng)新性， 落實高考評價體系要求2， 提升高考物 摘要： 2

4、017年高考物理命題堅持立德樹人， 突出學(xué)科的育人功能和積極的導(dǎo)向作用?；谛滦抻喌目?試大綱， 科學(xué)設(shè)計試卷藍圖， 進一步深化考試內(nèi)容改革， 突出基礎(chǔ)性， 增強綜合性， 加強應(yīng)用性， 體現(xiàn)創(chuàng)新性， 提升高考物理的考查效果和選拔功能， 引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)， 助推中學(xué)素質(zhì)教育。 關(guān)鍵詞： 高考； 高考物理； 高考命題； 高考評價體系； 考試內(nèi)容改革； 試題評析 【中圖分類號】G405【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】 1005-8427 （2017） 07-0017-6 DOI: 10.19360/ki.11-3303/g4.2017.07.004 教育部考試中心 科學(xué)設(shè)計試卷藍圖 落實考試大綱修

5、訂內(nèi)容 2017年高考物理試題評析 本文系全國教育科學(xué)規(guī)劃單位資助教育部規(guī)劃課題 “基于核心素養(yǎng)的高考內(nèi)容改革研究”（課題批準(zhǔn)號： FBB160606） 階段性研究成果。 中國考試 CHINA EXAMINATIONS 2017年第7期 （總第303期） July 2017 No. 303 中 國 考 試2017年第7期 理的考查效果和選拔功能。 2.1 增強基礎(chǔ)性， 考查必備知識和關(guān)鍵能力 高考物理試題加強對基本概念、 基本規(guī)律的考 查， 增強考試內(nèi)容的基礎(chǔ)性， 引導(dǎo)學(xué)生重視對基本概 念、 基本規(guī)律的理解和掌握， 夯實學(xué)科基礎(chǔ)。比如， 全 國卷第14題通過設(shè)計小環(huán)在光滑大圓環(huán)上下落的 情境，

6、 考查考生對做功概念的理解； 全國卷第15題 考查考生在具體物理情景中對楞次定律的理解。 高考物理試題注重滲透基本的科學(xué)方法， 有意 識地引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)方法分析問題、 解決問題， 引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中重視科學(xué)方法的理解和運 用， 并將其內(nèi)化為自身的思維方式， 提升學(xué)生解決 問題的能力3。比如， 全國卷第34 （2） 題要求考生 在對于所學(xué)物理知識有深入了解的基礎(chǔ)上， 利用對 稱性和光路的可逆性確定反射點， 這是解決問題的 關(guān)鍵所在。全國卷第17題和第18題要求考生運 用極值的方法分析問題。 2017年高考物理試題加強對基本實驗技能的 考查， 引導(dǎo)學(xué)生重視基本實驗的學(xué)習(xí)， 激發(fā)學(xué)習(xí)實 驗的興趣

7、， 提升實驗技能。比如， 全國卷第22題 研究在固定斜面上運動物體的平均速度、 瞬時速度 和加速度的關(guān)系， 考查考生對實驗原理的理解、 實 驗數(shù)據(jù)的處理等基本實驗技能； 全國卷第22題以 學(xué)生實驗 “驗證力的平行四邊形定則” 為背景， 考查 基本儀器的測量、 實驗數(shù)據(jù)的處理以及實驗結(jié)果的 分析等實驗技能； 全國卷第23題考查電學(xué)實驗的 基本實驗儀器多用電表， 要求考生掌握多用電 表的結(jié)構(gòu)和工作原理。通過基本實驗?zāi)芰Φ目疾椋?引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)注重實驗教學(xué)， 加強對學(xué)生基本實驗 能力的培養(yǎng)。 2.2 增強綜合性， 考查綜合能力 2017年物理試題立足物理學(xué)科各部分內(nèi)容之 間的聯(lián)系， 考查考生綜合運用物

8、理學(xué)科的概念、 規(guī) 律分析問題和解決問題的能力， 促進考生形成更加 全面、 完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)， 鼓勵考生從整體上分析各種 現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。增強考試內(nèi)容的綜合性， 不僅 是知識內(nèi)容的綜合， 也是各種物理能力的綜合體現(xiàn)。 例1 （2017年高考理科綜合全國卷第25題） 如圖1所示， 兩水平面 （虛線） 之間的距離為H， 其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該 區(qū)域上方的A點將質(zhì)量均為m、 電荷量分別為q和 -q （q0） 的帶電小球M、 N先后以相同的初速度沿 平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入 電場區(qū)域， 并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開 電場時的速度方向豎直向下； M在電場中做直

9、線運 動， 剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的 1.5倍。不計空氣阻力， 重力加速度大小為g。求 （1） M與N在電場中沿水平方向的位移之比； （2） A點距電場上邊界的高度； （3） 該電場的電場強度大小。 本題以兩個質(zhì)量相同、 帶有等量異號電荷的小 球在重力和電場力作用下沿不同軌跡運動為情境， 考查的內(nèi)容涉及運動學(xué)、 牛頓運動定律、 帶電粒子 在電場中的運動以及能量守恒等規(guī)律， 考查考生的 推理能力、 分析綜合能力及運用數(shù)學(xué)知識解決物理 問題的能力， 對考生的綜合能力要求較高。 高考物理進一步豐富試題的呈現(xiàn)方式， 采用文 字、 數(shù)據(jù)、 圖表等多種方式的融合， 增加試題信息的 廣度，

10、考查考生從不同的呈現(xiàn)方式和復(fù)雜的情境 中提取、 加工關(guān)鍵信息的能力。比如， 全國卷第 20題， 通過呈現(xiàn)導(dǎo)線框在運動過程中感應(yīng)電動勢隨 時間變化的圖線， 考查考生從圖像中獲取信息， 并 運用電磁感應(yīng)定律、 安培力、 運動學(xué)公式等進行分 析推理的能力。 2.3 增強應(yīng)用性， 注重理論聯(lián)系實際 2017年高考物理試題注重將物理學(xué)的基本概 念、 基本規(guī)律與科研進展、 生產(chǎn)實踐、 生活實際緊密 聯(lián)系起來， 通過設(shè)置新穎的問題情境， 考查考生靈 活運用物理知識和方法解決實際問題的能力， 引導(dǎo) 圖1 A H 右左 18 BACD BACD AB CD 考生關(guān)心身邊的物理問題， 關(guān)注科學(xué)的發(fā)展和社 會的進步

11、， 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識和躬身實踐的 能力4。 一是聯(lián)系體育運動設(shè)計試題。比如， 全國卷 第24題聯(lián)系2022年北京冬奧會設(shè)計冰球運動員進 行冰上訓(xùn)練的情境； 全國卷第15題以乒乓球運動 中發(fā)球機發(fā)球為背景， 要求考生分析不同速度的乒 乓球過網(wǎng)和不過網(wǎng)的原因， 考查對基本物理概念和 規(guī)律的運用。 二是聯(lián)系生活實際設(shè)計試題。比如， 全國卷 第3題利用剎車線的長度來判斷汽車剎車前的速度； 全國卷第33 （2） 題要求考生計算熱氣球的最大載 重， 引導(dǎo)考生利用所學(xué)知識分析生活中的實際問題； 全國卷第19題以海王星繞日運行為背景， 考查考 生對萬有引力定律、 機械能等規(guī)律的理解和運用； 全 國卷第1

12、4題以模型火箭升空為素材， 考查考生對 于動量的基本概念和動量守恒定律的理解能力。 例2 （2017年高考理科綜合全國卷第21題） 某同學(xué)自制的簡易電動機示意圖如圖2所示。 矩形線圈由一根漆包線繞制而成， 漆包線的兩端分 別從線圈的一組對邊的中間位置引出， 并作為線圈的 轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個金屬支架之間， 線圈平面位于 豎直面內(nèi)， 永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩 金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來， 該同學(xué)應(yīng)將 A. 左、 右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉 B. 左、 右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉 C. 左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉， 右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕 緣漆刮掉 D. 左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉， 右轉(zhuǎn)軸

13、下 側(cè)的絕緣漆刮掉 本題以某同學(xué)自制的簡易電動機為情境， 要求 線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來。試題與教材中電動機模型 的最大區(qū)別是， 題干所給出的模型無法調(diào)整電流的 方向， 要求考生在所學(xué)知識的基礎(chǔ)上， 深入理解電 動機的工作原理。 三是以科學(xué)研究為背景設(shè)計試題。比如， 全國 卷第24題是實際等離子體研究非均勻磁場中的 粒子漂移問題的簡化， 考查考生對帶電粒子在磁場 中運動規(guī)律的理解和運用； 全國卷第33 （2） 題是 以實際應(yīng)用中的麥克勞德真空計為背景， 考查考生 對氣體定律的理解和掌握。 例3 （2017年高考理科綜合全國卷第18題） 掃描隧道顯微鏡 （STM） 可用來探測樣品表面原 子尺度上的形貌

14、。為了有效隔離外界振動對STM 的擾動， 在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對 紫銅薄板， 并施加磁場來快速衰減其微小振動， 如 圖3所示。無擾動時， 按下列4種方案對紫銅薄板 施加恒磁場； 出現(xiàn)擾動后， 對于紫銅薄板上下及左 右振動的衰減最有效的方案是 本題將基礎(chǔ)理論與現(xiàn)代測量技術(shù)相結(jié)合， 要求 考生通過試題了解掃描隧道顯微鏡需要減弱外界 擾動， 能夠判斷出有效的磁性渦流阻尼的方法。 2.4 增強探究性和開放性， 考查創(chuàng)新意識 探究能力是中學(xué)物理教學(xué)和高考物理考查的 重點。通過設(shè)計新穎的實驗情境， 以問題為導(dǎo)向， 要求考生將物理實驗知識、 方法和技能與新的情境 圖2 STM 掃描頭 紫銅薄板

15、 可加磁場區(qū) 底盤 圖3 2017年高考物理試題評價19 中 國 考 試2017年第7期 相結(jié)合完成實驗， 在較高的層次上考查考生的實驗 探究能力5。 例4 （2017年高考理科綜合全國卷第22題） 某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運 動， 用自制 “滴水計時器” 計量時間。實驗前， 將該 計時器固定在小車旁， 如圖4所示。實驗時， 保持桌 面水平， 用手輕推一下小車。在小車運動過程中， 滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴， 圖5記錄了 桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（已知滴水計時器每 30 s內(nèi)共滴下46個小水滴） （1） 由圖5可知， 小車在桌面上是（填 “從 右向左” 或 “從左向右”

16、） 運動的。 （2） 該小組同學(xué)根據(jù)圖5的數(shù)據(jù)判斷出小車做 勻變速運動。小車運動到圖5中A點位置時的速度 大小為m/s， 加速度大小為m/s2。（結(jié)果均 保留2位有效數(shù)字） 本題用自制 “滴水計時器” 計量時間， 研究小車 在桌面上的直線運動。利用 “滴水計時器” 研究物 體運動與利用 “打點計時器” 研究物體運動， 在實驗 方法上具有相似性， 因此本題考查考生對實驗方法 的遷移能力。試題貼近生活和學(xué)生的探究創(chuàng)新實 踐活動， 激發(fā)學(xué)生進行物理實踐探究的興趣， 鼓勵 學(xué)生利用生活中的材料設(shè)計器材， 提高動手操作能 力。試題通過呈現(xiàn)新的情境和新的信息， 要求考生 利用新信息和所學(xué)知識分析、 解決問

17、題， 這是體現(xiàn) 考生探究能力的重要方面。 例5 （2017年高考理科綜合全國卷第20題） 在一靜止點電荷的電場中， 任一點的電勢與 該點到點電荷的距離r的關(guān)系如圖6所示。電場中 四個點a、 b、 c和d的電場強度大小分別為Ea、 Eb、 Ec 和Ed。點a到點電荷的距離ra與點a的電勢a已 在圖6中用坐標(biāo) （ra,a） 標(biāo)出， 其余類推?，F(xiàn)將一 帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)b、 c點移動到d點， 在相鄰兩點間移動的過程中， 電場力所做的功分別 為Wab、 Wbc和Wcd。下列選項正確的是 A. Ea Eb= 4 1B. Ec Ed= 2 1 C. Wab Wbc= 3 1D. Wbc Wcd=

18、 1 3 本題給出靜止的點電荷任一點的電勢和該點 距點電荷距離的關(guān)系圖， 要求考生從圖像中提取有 用的信息， 結(jié)合所學(xué)的電場強度公式和動能定理求 解問題。 增加試題的開放性， 對問題進行多角度的討 論， 是思維開放性、 全面性和嚴(yán)密性的體現(xiàn)。比如， 全國卷第23題利用等電勢的方法測量微安表內(nèi) 阻， 要求考生提出一條提高測量精度的建議， 考查 考生的發(fā)散思維。全國卷第12題要求考生分析 電路故障， 說明產(chǎn)生故障的原因， 考查考生發(fā)現(xiàn)問 題、 解決問題的能力以及表達交流能力。全國卷 第25題要求考生分析不同情形下的物理過程， 對考 生思維的全面性、 嚴(yán)密性要求較高。 3科學(xué)設(shè)計試卷藍圖， 落實考試

19、大綱修訂 內(nèi)容 2017年高考物理考試大綱完善考核目標(biāo)和考 查內(nèi)容， 將動量、 近代物理等知識列為必考內(nèi)容。 2017年高考物理試題的設(shè)計堅持考試大綱修訂的初 衷， 通過科學(xué)設(shè)計試卷藍圖， 落實考試大綱調(diào)整內(nèi)容。 3.1 為學(xué)生進入高校學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ) 動量和近代物理內(nèi)容有利于完善學(xué)生的知識 圖 5 15 A 13117108mm 右左 圖5 圖4 圖6 6 4 2 0246 20 結(jié)構(gòu)， 有利于學(xué)生理解更深層次的問題， 為學(xué)生解 決問題提供了強有力的工具和方法， 是學(xué)生進入高 校學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。比如， 全國卷第20題， 引導(dǎo) 學(xué)生從更高的層面認(rèn)識牛頓第二定律、 動量等相關(guān) 力學(xué)知識。 3.2 有

20、利于學(xué)生認(rèn)識自然和生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象 動量和近代物理的內(nèi)容與生產(chǎn)實踐、 生活實際 聯(lián)系密切， 學(xué)生對于此類現(xiàn)象的分析， 有利于豐富 和提高學(xué)生認(rèn)識自然、 創(chuàng)新實踐的能力。比如， 對 反沖現(xiàn)象的認(rèn)識， 只有從動量的角度去解釋才能更 清晰， 2017年全國卷第14題以模型火箭點火升 空為背景， 全國卷第15題以原子核衰變反應(yīng)為背 景， 引導(dǎo)學(xué)生運用動量的觀點解釋此類現(xiàn)象。 3.3 從多角度考查修訂的內(nèi)容， 引導(dǎo)學(xué)生夯實基 礎(chǔ)， 完善認(rèn)知結(jié)構(gòu) 2017年高考物理試題從多個角度考查動量的 相關(guān)內(nèi)容。比如， 全國卷第14題考查動量的基本 定義， 全國卷第15題和全國卷第1題考查動量 守恒定律， 全國卷第2

21、0題考查動量定理。對原子 物理的內(nèi)容也有所考查， 如全國卷第15題涉及原 子核衰變， 全國卷第19題和全國卷第7題考查 光電效應(yīng)的基本規(guī)律。 3.4 合理調(diào)控試題難度 考慮到動量、 近代物理的內(nèi)容首次納入到必考 范疇， 學(xué)生復(fù)習(xí)備考存在一定的困難。在2017年高 考物理試題中， 適度控制新增內(nèi)容的綜合度和難 度， 確?？荚嚧缶V修訂平穩(wěn)落地。采取的措施有： 一 是， 4套試卷中新修訂內(nèi)容的考查全部采用選擇題的 形式， 降低物理過程和數(shù)學(xué)運算的復(fù)雜性； 二是， 注 重基礎(chǔ)性， 重點考查考生對基本概念和規(guī)律的理解， 定性判斷的試題較多； 三是， 提供支撐平臺。比如， 動量定理是學(xué)生學(xué)習(xí)的一大難點，

22、在涉及動量定理 的考查時， 試題也提供了另外的求解途徑。 例6 （2017年高考理科綜合全國卷第20題） 一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜 止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖7 所示， 則 A. t=1s時物塊的速率為1m/s B. t=2s時物塊的動量大小為4kgm/s C. t=3s時物塊的動量大小為5kgm/s D. t=4s時物塊的速度為零 本題要求考生分析在隨時間變化的合外力的 作用下， 物體速度、 動量大小的變化情況， 主要考查 考生的理解能力和推理能力， 涉及動量、 沖量和動 量定理等相關(guān)知識。考生既可以利用動量定理快速 求解， 也可以運用牛頓第二定律、 運動

23、學(xué)公式求解。 4結(jié)語 2017年高考物理命題堅持立德樹人， 充分發(fā)揮 學(xué)科的育人功能和積極的導(dǎo)向作用， 促進學(xué)生的健 康成長。通過科學(xué)設(shè)計試卷藍圖， 落實考試大綱修 訂的各項考核要求， 確保考試大綱的修訂平穩(wěn)落 地。試卷在突出基礎(chǔ)性、 增強綜合性、 加強應(yīng)用性、 體現(xiàn)創(chuàng)新性等方面作出積極的探索， 落實高考評價 體系的要求， 進一步推動了物理考試內(nèi)容的改革， 提升了高考物理試題的質(zhì)量， 提高了人才選拔的效 果， 助力推動中學(xué)素質(zhì)教育。 參考文獻 1 教育部考試中心. 2017年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱 （理科） M. 北京: 高等教育出版社, 2016: 117-127. 2 姜鋼. 探

24、索構(gòu)建高考評價新體系, 全方位推進高考內(nèi)容改革N. 中國教育報, 2016-10-11 （3） . 3 程力. 增強基礎(chǔ)性和綜合性, 深化高考物理內(nèi)容改革J .物理教 師, 2016 （5） : 74-79. 4 程力. 高考物理聯(lián)系實際問題的設(shè)計研究J .物理教學(xué), 2015 （3） : 5-8. 5 李勇. 高考物理學(xué)科能力考查的路徑和展望J. 課程 教材 教 法, 2011 （12） : 66-70. 圖7 1 0 -1 1234 2 （下轉(zhuǎn)第26頁） 2017年高考物理試題評價21 中 國 考 試2017年第7期 參考文獻 1 姜鋼.堅持以立德樹人為核心深化高考考試內(nèi)容改革J.中國高

25、等教育, 2015 （Z2） : 31-34. 2 姜鋼. 探索構(gòu)建高考評價新體系, 全方位推進高考內(nèi)容改革N. 中國教育報, 2016-10-11 （3） . 3 于涵. 高考制度恢復(fù)40年考試內(nèi)容改革述評J.中國考試, 2017 （3） : 1-5. 4 教育部考試中心. 2017年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱 （理科） M. 北京: 高等教育出版社, 2016. 5 單旭峰. 高考化學(xué) “信息遷移能力” 考查路徑及思考J. 中國考 試, 2013 （2） . 6 單旭峰. 基于課程標(biāo)準(zhǔn)的高考化學(xué)改革分析與思考J. 化學(xué)教 育, 2014 （5） . Enriching the Exa

26、mination with Diverse Materials and Providing Guidance for Instruction: Analysis of the 2017 College Entrance Examination of Chemistry National Education Examinations Authority Abstract: In order to carry out the fundamental task of moral education, the educational function and guiding influence are

27、 paid more attention to the 2017 College Entrance Examination of Chemistry. The examination content reform is deepened. The College Entrance Examination Assessment Framework System is applied to guide item development, such as stressing the basis theory and ability, strengthening the comprehensivene

28、ss, emphasizing solving practical problems and exploring innovative ability. Keywords: College Entrance Examination; College Entrance Examination of Chemistry; Item Writing for the College Entrance Examination; Evaluation System of the College Entrance Examination; Examination Content Reform; Test Analysis （責(zé)任編輯： 周黎明） Designing the Examinatin Scientifically to Implement the Revised Examination Syllabus: An