李化生

加強(qiáng)試題創(chuàng)新 突出理論聯(lián)系實(shí)際
——2014年全國(guó)高考理科綜合能力測(cè)試試題評(píng)析

李化生

2014年全國(guó)高考理科綜合能力測(cè)試在素材的選取、情境的呈現(xiàn)方式、設(shè)問(wèn)角度等方面進(jìn)行創(chuàng)新，考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。試卷突出自然科學(xué)的特點(diǎn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Φ目疾?，引?dǎo)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

高考；理科綜合；實(shí)際問(wèn)題；探究能力

2014年全國(guó)高考理科綜合能力測(cè)試符合考試大綱和考試說(shuō)明的要求，既保持了良好的連續(xù)性和穩(wěn)定性，又體現(xiàn)了創(chuàng)新性和靈活性。試卷能力考查全面，整體難度合理，區(qū)分度好，有利于高校選拔人才，有利于中學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育，有利于推進(jìn)課程標(biāo)準(zhǔn)的深入實(shí)施。

試卷立足對(duì)生物、化學(xué)、物理三個(gè)學(xué)科的主干知識(shí)、基本能力和學(xué)科素養(yǎng)的考查，加強(qiáng)試題創(chuàng)新，突出理論聯(lián)系實(shí)際能力的要求。試題在素材的選取、信息呈現(xiàn)方式、設(shè)問(wèn)角度等方面進(jìn)行創(chuàng)新，將試題情境與科學(xué)研究進(jìn)展、生活實(shí)際以及學(xué)生的興趣緊密聯(lián)系，考查學(xué)生利用基本的學(xué)科知識(shí)、思想和方法分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；試題突出自然科學(xué)的特點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合探究能力的考查，對(duì)中學(xué)科學(xué)教學(xué)起到積極的引導(dǎo)作用。

1 堅(jiān)持科學(xué)性，確保試題的規(guī)范和準(zhǔn)確

高考理綜試卷在命題過(guò)程中，始終堅(jiān)持科學(xué)性第一的原則，在題材的選取、情境的剪裁、設(shè)問(wèn)的設(shè)計(jì)、答案的制定等各個(gè)方面都嚴(yán)格遵循這一原則。如何處理試題的科學(xué)性與考生所知之間的不一致也是命題者面臨的挑戰(zhàn)，對(duì)待這類(lèi)問(wèn)題，命題者始終將科學(xué)性放在第一位。

多年來(lái)，生物學(xué)科在命題中有時(shí)會(huì)遇到科學(xué)性與考生所知之間不是十分一致的問(wèn)題，這類(lèi)問(wèn)題大致可歸納為如下三種情況：一是就某一問(wèn)題來(lái)說(shuō)，考生的所知是不完全的。比如，效應(yīng)T細(xì)胞的作用，考生所知的可能是：“效應(yīng)T細(xì)胞可以與被抗原入侵的宿主細(xì)胞密切接觸，使這些細(xì)胞裂解死亡”。而命題過(guò)程中所給的試題答案則是在考生所知的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)了“識(shí)別”，即“效應(yīng)T細(xì)胞可以識(shí)別并與被抗原入侵的宿主細(xì)胞密切接觸，使這些細(xì)胞裂解死亡?！保疵}者認(rèn)為加上了“識(shí)別”才是科學(xué)準(zhǔn)確的。這樣的試題設(shè)計(jì)原則對(duì)考生未來(lái)的學(xué)習(xí)非常重要，同時(shí)也有助于引導(dǎo)教師在教學(xué)中努力給學(xué)生傳授更科學(xué)的知識(shí)。二是就某一知識(shí)來(lái)說(shuō)，考生是不知道的。比如，雜交瘤細(xì)胞中有幾個(gè)細(xì)胞核、染色體數(shù)目最多有幾條的問(wèn)題。為了保證試題設(shè)問(wèn)的科學(xué)，在設(shè)問(wèn)中加上了“最多”兩個(gè)字，之所以加上這兩個(gè)字，因?yàn)樵诩?xì)胞融合過(guò)程中染色體可能會(huì)發(fā)生丟失，這一點(diǎn)大多數(shù)考生可能是不知道的。但本題考查的關(guān)鍵點(diǎn)不是考生不知道的知識(shí)內(nèi)容即染色體丟失的問(wèn)題，并且考生不知道染色體丟失這一內(nèi)容，不影響他們的答題。三是考生所知并不是十分科學(xué)的。比如，對(duì)于學(xué)習(xí)大綱版教材的考生來(lái)說(shuō)，關(guān)于基因的結(jié)構(gòu)，他們所知的可能是“原核生物的基因中沒(méi)有內(nèi)含子?！钡珦?jù)報(bào)道：部分原核生物的基因中也是有內(nèi)含子的。因此如果試題基于“原核生物的基因中沒(méi)有內(nèi)含子”來(lái)進(jìn)行設(shè)問(wèn)和給予答案便是不科學(xué)準(zhǔn)確的。

2 注重基礎(chǔ)知識(shí)，創(chuàng)新試題設(shè)計(jì)

高考理科綜合試卷在注重基本知識(shí)和基本技能考查的同時(shí)，穩(wěn)步創(chuàng)新試題設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)置新穎的情境、設(shè)問(wèn)角度的變化，調(diào)控試題的難度，要求學(xué)生根據(jù)所提供的材料和所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和分析問(wèn)題，并利用學(xué)科專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)解決相關(guān)問(wèn)題，較好地考查學(xué)生的探究能力和解決新問(wèn)題的能力。

例如，生物（海南卷）的第30題，圍繞“測(cè)定不同泡制天數(shù)泡菜中亞硝酸鹽含量”這一實(shí)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題，要求考生完善實(shí)驗(yàn)步驟、據(jù)圖指出泡菜中亞硝酸鹽含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)、并寫(xiě)出參與泡菜制作的產(chǎn)酸菌。該題注重了與現(xiàn)實(shí)生活的密切聯(lián)系，這也是生物學(xué)科高考命題始終堅(jiān)持的理念。然而，與往年有所不同的是，2014年的生物試題更強(qiáng)調(diào)了對(duì)生物學(xué)概念等基本內(nèi)容的考查。比如，在課標(biāo)甲卷中，明確考查了“非特異性免疫的特點(diǎn)是 ”，“效應(yīng)T細(xì)胞的作用是 ”；課標(biāo)乙卷明確設(shè)置了“細(xì)胞核的功能可概括為 ”，等等。這種設(shè)計(jì)方式與以往試卷中所見(jiàn)到的填空題或變形填空題相比，要求考生能夠更加完整地表達(dá)一種思想或觀點(diǎn)，這是考生需要加強(qiáng)的素質(zhì)和能力，也是考生未來(lái)從事科學(xué)研究所需要的重要能力。事實(shí)上，在高考生物試卷中，對(duì)于考生的書(shū)寫(xiě)量多少為適宜的問(wèn)題，是有過(guò)討論的。曾由于考慮閱卷這一環(huán)節(jié)，或者說(shuō)閱卷的方便，將考生答案的書(shū)寫(xiě)量適當(dāng)做了“減法”處理，如將書(shū)寫(xiě)量較大題目的答案調(diào)整成“變形的填空題”，后者要求考生從空格后面的提示中選擇一個(gè)正確的答案。然而，綜合起來(lái)看，適當(dāng)?shù)脑黾訒?shū)寫(xiě)量，考查考生完整地表達(dá)自己的想法或觀點(diǎn)的能力是非常有價(jià)值的。

化學(xué)試題中的有機(jī)化學(xué)試題在問(wèn)題設(shè)計(jì)上不僅注重對(duì)基本概念、有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)反應(yīng)等內(nèi)容的考查，而且在設(shè)問(wèn)上進(jìn)行創(chuàng)新：要求學(xué)生利用已有的有機(jī)知識(shí)，同時(shí)吸取試題的信息，設(shè)計(jì)并完成有機(jī)物的合成路線。這種類(lèi)型的設(shè)問(wèn)方式會(huì)給中學(xué)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)產(chǎn)生積極的引導(dǎo)作用。例如在課標(biāo)乙卷中的38題要求學(xué)生完成從苯到N-異丙基苯胺的合成路線。海南卷的18題要求學(xué)生利用環(huán)己烯合成1,3-環(huán)己二烯，課標(biāo)甲卷中的38題要求學(xué)生完成從環(huán)己烷到環(huán)己酮的合成路線，大綱卷的30題要求學(xué)生從丙烷到丙烯的合成。分析這些試題可以看出，海南卷中的試題設(shè)問(wèn)更加接近大學(xué)中有機(jī)化學(xué)中的合成路線試題，答案也更加開(kāi)放。甲卷和大綱卷中的試題考查內(nèi)容更加基礎(chǔ)，其涉及的內(nèi)容均是中學(xué)有機(jī)化學(xué)中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的反應(yīng)和條件。乙卷的38題對(duì)學(xué)生的能力要求最高，學(xué)生要分析和領(lǐng)悟題目提供的硝基苯的還原成胺以及希夫堿的反應(yīng)條件信息，同時(shí)將這些信息利用到N-異丙基苯胺的合成中。這種試題形式在全國(guó)卷中是首次出現(xiàn)，但可以看出命題者為實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡，沒(méi)有讓學(xué)生直接全面地設(shè)計(jì)合成路線，而是采取了路線合成設(shè)計(jì)填空的方式，保證了在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了難度的穩(wěn)定。

3 呈現(xiàn)真實(shí)問(wèn)題情境，考查綜合應(yīng)用能力

在課堂評(píng)價(jià)和大規(guī)模教育考試中，試題情境的“真實(shí)”（authentic）設(shè)計(jì)受到廣泛的重視。高考理科綜合一直重視理論聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題的設(shè)計(jì)，不斷拓寬素材選取的范圍。如物理學(xué)科，從科學(xué)研究的背景立意，將試題與科學(xué)研究前沿的實(shí)際進(jìn)展相聯(lián)系；或從人們熟悉的日常生活中的實(shí)際場(chǎng)景，提煉出相關(guān)的問(wèn)題；或?qū)⒃囶}與學(xué)生經(jīng)常從事的游戲、活動(dòng)等聯(lián)系起來(lái)?；瘜W(xué)學(xué)科，以生活以及化工生產(chǎn)的真實(shí)過(guò)程為問(wèn)題情境，以多模塊的化學(xué)知識(shí)為載體，將化學(xué)研究的基本思想與方法、基本概念與原理、重要物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用巧妙融合于試題之中。通過(guò)設(shè)置新穎的問(wèn)題情境，提升對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，考查分析和解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)理論聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題，符合理科學(xué)科的特點(diǎn)，體現(xiàn)了貼近時(shí)代、貼近社會(huì)、貼近生活的課程標(biāo)準(zhǔn)理念，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心身邊的科學(xué)現(xiàn)象和問(wèn)題，關(guān)注社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，從而促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

例1：（2014年全國(guó)課標(biāo)甲卷第24題）2012年10月，奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39 km的高空后跳下，經(jīng)過(guò)4分20秒到達(dá)距地面約1.5 km高度處，打開(kāi)降落傘并成功落地，打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄。取重力加速度的大小g=10m/s2。

圖1

（1）若忽略空氣阻力，求該運(yùn)動(dòng)員從靜止開(kāi)始下落至1.5 km高度處所需的時(shí)間及其在此處速度的大?。?/p>

（2）實(shí)際上，物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣的阻力，高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小可近似表示為f=kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān)。已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的v-t圖像如圖1所示。若該運(yùn)動(dòng)員和所帶裝備的總質(zhì)量m=100 kg，試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù)。（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

本題以極限運(yùn)動(dòng)員高空跳傘為背景，給出運(yùn)動(dòng)員下落速度隨時(shí)間的實(shí)際變化曲線，要求考生估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受空氣阻力的阻力系數(shù)；并通過(guò)對(duì)比，分析空氣阻力對(duì)高速運(yùn)動(dòng)物體的影響。試題重點(diǎn)考查了學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)、速度-時(shí)間圖像與牛頓第二定律的理解和應(yīng)用。試題沒(méi)有復(fù)雜的計(jì)算，難度不大，但要求學(xué)生能夠從速度-時(shí)間圖像中讀取所需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。試題素材來(lái)自考生感興趣的體育運(yùn)動(dòng)，數(shù)據(jù)真實(shí)，貼近生活，可激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣。

例2：（2014年全國(guó)課標(biāo)乙卷第19題）太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱(chēng)為“行星沖日”。據(jù)報(bào)道，2014年各行星沖日時(shí)間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如表1所示，則下列判斷正確的是

表1 地球及各地外行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

A.各地外行星每年都會(huì)出現(xiàn)沖日現(xiàn)象

B.在2015年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日

C.天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為土星的一半

D.地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短

本題緊密聯(lián)系“行星沖日”的天文現(xiàn)象，簡(jiǎn)潔地給出了相應(yīng)的背景資料，要求學(xué)生依據(jù)所學(xué)物理規(guī)律進(jìn)行判斷、估算和預(yù)測(cè)，考查了學(xué)生運(yùn)用開(kāi)普勒定律或引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)分析和理解實(shí)際的天體運(yùn)動(dòng)的能力，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性。試題形式設(shè)計(jì)新穎，要求學(xué)生能從題中的文字描述及表中數(shù)據(jù)選擇性地提取有效信息，并進(jìn)行定性分析或半定量判斷。如果考生能靈活地針對(duì)所給數(shù)據(jù)及選項(xiàng)的特點(diǎn)進(jìn)行合理估算，則對(duì)于本題關(guān)鍵的B選項(xiàng)的判斷將變得較為容易，不至于陷入煩瑣的計(jì)算。試題素材和數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確，原創(chuàng)性強(qiáng)，對(duì)不同層次的考生有很好的區(qū)分。

例3：（2014年全國(guó)課標(biāo)乙卷第28題）乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。回答下列問(wèn)題：

（1）間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯（C2H5OSO3H），再水解生成乙醇。寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（2）已知：

甲醇脫水反應(yīng)

甲醇制烯烴反應(yīng)

乙醇異構(gòu)化反應(yīng)

則乙烯氣相直接水合反應(yīng) C2H4(g)+H2O(g)==C2H5OH(g)的ΔH=____kJ·mol-1。與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是____。

（3）圖2為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系（其中nH2O:nC2H4=1∶1）。

圖2

①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖2中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=____（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。

② 圖中壓強(qiáng)（ p1、p2、p3、p4）的大小順序?yàn)開(kāi)____，理由是_____。

③氣相直接水合法常采用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290℃、壓強(qiáng)6.9 MPa，nH2O:nC2H4=0.6∶1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%，若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有____、____。

該題對(duì)知識(shí)的綜合考查和實(shí)踐應(yīng)用能力的考查尤其突出。試題以實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的乙烯水合制乙醇反應(yīng)為情境，涉及化學(xué)反應(yīng)方程式、熱效應(yīng)計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算及影響因素分析等內(nèi)容，涵蓋高中化學(xué)原理部分幾乎所有的主干知識(shí)。在內(nèi)容和能力的綜合考查方面具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是將有機(jī)化學(xué)反應(yīng)基本類(lèi)型——加成反應(yīng)和水解反應(yīng)遷移到無(wú)機(jī)物與有機(jī)物的反應(yīng)，考查學(xué)生的信息歸納和遷移能力；二是以各物質(zhì)平衡分壓代替各物質(zhì)的平衡濃度來(lái)表達(dá)和計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)，對(duì)于考生的臨場(chǎng)吸收、消化新知識(shí)的能力具有較好的考查功能；三是根據(jù)題目中給出的信息分析乙烯氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)、壓力對(duì)化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率的影響等，考查學(xué)生的運(yùn)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)分析和呈現(xiàn)結(jié)論的能力。

4 加強(qiáng)獲取和利用信息的能力考查

近年來(lái)，理科綜合試題通過(guò)擴(kuò)大試題素材來(lái)源、豐富試題呈現(xiàn)形式、增加試題信息的廣度和深度等方式，進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)考生獲取信息、加工和處理信息、利用新信息分析和解決問(wèn)題的能力。如今年的化學(xué)試題提供的信息來(lái)源豐富，不僅包括最新的科研成果或者深層次的化學(xué)知識(shí)，而且也包括新型的研究方法、新的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式、新的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程以及新的應(yīng)用；同時(shí)，信息形式多樣，包括物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)方程式、物質(zhì)參數(shù)表格以及轉(zhuǎn)化流程圖、反應(yīng)裝置圖等形式。這些信息蘊(yùn)含著解決試題的重要思路、數(shù)據(jù)和方法，如物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)形態(tài)、反應(yīng)條件、反應(yīng)產(chǎn)物、結(jié)構(gòu)特征以及變化趨勢(shì)等。這其中比較典型的是例4。

例4：（2014年全國(guó)課標(biāo)乙卷第27題）次磷酸（H3PO2）是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，寫(xiě)出其電離方程式___________。

（2）H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀，從而可用于化學(xué)鍍銀。

① H3PO2中，P元素的化合價(jià)為_(kāi)______。

②利用H3PO2進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1，則氧化產(chǎn)物為_(kāi)______（填化學(xué)式）。

③ NaH2PO2為_(kāi)__（填“正鹽”或“酸式鹽”），其溶液顯____（填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性”）。

（3）H3PO2的工業(yè)制法是：將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2，后者再與H2SO4反應(yīng)。寫(xiě)出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

（4）H3PO2也可用電滲析法制備，“四室電滲析法”工作原理如圖3所示（陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò)）：

①寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式_____。

②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因_________。

圖3

③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是__________。

該題中關(guān)于“次磷酸是弱酸性和一元中強(qiáng)酸”信息的隱蔽性、陌生性和復(fù)雜性，對(duì)多數(shù)考生是一種挑戰(zhàn)，只有歸納信息的本質(zhì)與內(nèi)涵，并與學(xué)過(guò)的知識(shí)相結(jié)合，才能找到回答問(wèn)題的突破口，解決相關(guān)問(wèn)題。在回答電離方程式、物質(zhì)分類(lèi)的判斷時(shí)需要直接和間接使用題中一元中強(qiáng)酸的信息；而對(duì)于強(qiáng)還原性的信息，也需要直接和間接地多次使用才能完成鍍銀產(chǎn)物的判斷以及“三室電滲析法”法缺點(diǎn)的分析。

同樣，今年高考物理試題加強(qiáng)情境敘述中文字、數(shù)據(jù)、圖表的融合，豐富了試題的呈現(xiàn)方式。在物理過(guò)程的敘述中，除了運(yùn)用語(yǔ)言文字外，還提供實(shí)際過(guò)程的圖像，增加材料信息的廣度和深度，考查學(xué)生將物理概念、規(guī)律應(yīng)用到復(fù)雜情境中的能力，有助于培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生從實(shí)際圖像中提取有用信息、加工信息，并利用相關(guān)信息進(jìn)行物理思考或推理的能力。例如：例1給出了極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆加特納在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的實(shí)際的速度—時(shí)間圖像，學(xué)生需要獲取圖像中的加速度信息，從而利用力的平衡方程得到所求的結(jié)果。例2給出了各個(gè)行星沖日的時(shí)間，并以表格形式給出了地外行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的數(shù)據(jù)，考查了學(xué)生從中選取有用信息的能力。

5 設(shè)計(jì)新穎實(shí)驗(yàn)，凸顯科學(xué)探究能力的考查

理科綜合涵蓋物理、化學(xué)和生物三門(mén)學(xué)科，均是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)是高中教學(xué)的重要內(nèi)容，也是教學(xué)的重要方法和手段。課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)突出自然學(xué)科特點(diǎn)，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要作用。新課程倡導(dǎo)科學(xué)探究，實(shí)質(zhì)上是注重真正體現(xiàn)自然科學(xué)研究過(guò)程和方法的實(shí)驗(yàn)。課程改革后高考理綜試題注重對(duì)實(shí)驗(yàn)探究能力的考查，要求考生靈活地運(yùn)用學(xué)過(guò)的理論、實(shí)驗(yàn)方法、儀器去處理、分析、研究未做過(guò)的實(shí)驗(yàn)，能夠設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。這是高考理綜試題體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)理念、加強(qiáng)科學(xué)探究能力考查的重要方面。

2014年高考物理對(duì)實(shí)驗(yàn)及探究能力的考查進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)，在考查基本實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)，著重考查了學(xué)生的科學(xué)探究能力，其中例5就是其中的典型。本題提出探究某彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度（圈數(shù)）的關(guān)系，這是在必做實(shí)驗(yàn)“測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)”基礎(chǔ)上的拓展。試題要求學(xué)生首先依據(jù)彈簧勁度系數(shù)的定義和表中給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)補(bǔ)齊，考查學(xué)生對(duì)已有物理知識(shí)點(diǎn)的掌握程度；進(jìn)而要求學(xué)生正確擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，考查學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力；最終找出此彈簧的勁度系數(shù)k隨其長(zhǎng)度（或圈數(shù)）而變化的規(guī)律。本題通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例，展示了通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)、探尋物理規(guī)律的一般程序，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)有重要作用。

例5：（2014年全國(guó)課標(biāo)甲卷第23題）某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度（圈數(shù)）的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖4（a）所示：一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度。設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x。測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如表2所示（n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2）。已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88 cm。

圖4 （a）

（1）將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①_____，②______。

（2）以n為橫坐標(biāo)，1/k為縱坐標(biāo)，在圖4（b）給出的坐標(biāo)紙上畫(huà)出1k-n圖像。

（3）圖4（b）中畫(huà)出的直線可近似認(rèn)為通過(guò)原點(diǎn)。若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k=______N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0（單位為m）的關(guān)系的表達(dá)式為k=____N/m。

表2 測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果

圖4 （b）

再如高考化學(xué)試題中豐富了實(shí)驗(yàn)與探究能力的考查形式：非選擇題繼續(xù)保持一道注重考查實(shí)驗(yàn)與探究能力的試題，在選擇題中增加了一道實(shí)驗(yàn)與探究試題。例如課標(biāo)甲卷的第10題和第28題、課標(biāo)乙卷的第12、13和26題、大綱卷的第6題和第29題、海南卷的第4、8和17題等均是選擇題和非選擇題兩種實(shí)驗(yàn)題的考查形式。其中例6對(duì)化學(xué)學(xué)科的探究能力的考查尤其突出：

例6：（2014年全國(guó)課標(biāo)乙卷第13題）利用圖5所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是

該題將物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析的內(nèi)容以表格形式融于一體，考查了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷和分析歸納、得出結(jié)論的探究能力。從內(nèi)容方面看，本題涉及的內(nèi)容有難溶電解質(zhì)的沉淀轉(zhuǎn)化原理探究、電解質(zhì)強(qiáng)弱比較和物質(zhì)性質(zhì)的研究。不僅考查了考生對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究方法、探究原理的設(shè)計(jì)，還考查了水溶液中離子的變化條件和變化原理，其基本的探究框架如表3所示。

高考理科綜合能力試題在注重基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，突出理科學(xué)科的特點(diǎn)，加強(qiáng)試題創(chuàng)新設(shè)計(jì)，重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和能力，注重對(duì)科學(xué)探究能力的考查；堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)呈現(xiàn)真實(shí)的問(wèn)題情境，考查學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決真實(shí)問(wèn)題的能力，有利于中學(xué)理科教學(xué)遵循教育規(guī)律，有力地推動(dòng)了高中課程改革的深入實(shí)施。

圖5

表3 水溶液中離子的基本探究框架

[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[3]教育部考試中心.2014年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱（理科·課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)）[M].北京：高等教育出版社，2014.

[4]教育部考試中心.2014年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱的說(shuō)明（理科·課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)）[M].北京：高等教育出版社，2014.

[5]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[M].北京：人民教育出版社，2003：8-9.

[6]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.

[7]閻金鐸，郭玉英.中學(xué)物理新課程教學(xué)概論[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2008：75-76.

（責(zé)任編輯 周黎明）

Characteristics of Science Papers in 2014 College Entrance Examination

LI Huasheng

Innovative methods of science papers in 2014 College Entrance Examination are explored in some aspects,such as selecting materials,context presentation,setting questions.These methods assess students’ability to solve practical problems with scientific knowledge.The papers highlight the characteristics of natural science,and strengthen assessments of experimental ability and inquiry ability to train students how to promote their practical ability.

College Entrance Examination;Science Papers;Practical Problems;Inquiry Ability

G405

A

1005-8427(2014)11-0009-8

李化生，教育部考試中心（北京 100084）