湖北 張照康

2014年教育部發(fā)布的《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》中明確提出學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系；2016年以“全面發(fā)展的人”為核心的“中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”研究成果發(fā)布；2017年印發(fā)的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》中提出了各學(xué)科核心素養(yǎng)。為了更好地落實核心素養(yǎng)指標(biāo)，培養(yǎng)全面發(fā)展的人，湖北省開啟了新一輪高考改革，而2021年不僅是湖北省新一輪高考改革實行“3+1+2”新高考模式的第一年，還是時隔多年物理再次單科獨立考試的一年，也是湖北省單獨命題的第一年，所以研究2021年湖北省高考物理試題十分必要，有利于了解湖北省高考新形勢，為科學(xué)高效備考提供依據(jù)。

SOLO分類理論是試題能力研究中常用的方法之一，能夠?qū)υ囶}難度較為科學(xué)的分層分類，被廣泛地用于各學(xué)科的高考試題和競賽試題的研究中。為了更好地了解湖北省新高考形勢，剖析試題考查的能力層次，從而更有效地備戰(zhàn)湖北省新一輪高考，以及全面地提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力，本文首先運用SOLO分類理論對2021年湖北省普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理學(xué)科試題進(jìn)行分析、統(tǒng)計，再結(jié)合試題主要知識點的分布情況剖析高考考查方向；然后結(jié)合物理學(xué)科特點及學(xué)科核心素養(yǎng)要求，對新一輪湖北省高考物理備考提供一些教學(xué)建議和備考策略，以便為今后湖北省乃至其他新高考省份的高考試題研究、高考備考提供一定的研究基礎(chǔ)和可借鑒經(jīng)驗。

1.SOLO分類理論

1.1 SOLO分類理論概述

SOLO分類理論最早在1982年由比格斯(Biggs.J.B)和科利斯(Collis.K.F)基于皮亞杰發(fā)展階段論，結(jié)合個體認(rèn)知發(fā)展方式和學(xué)生在每種功能方式下的反應(yīng)水平、思維結(jié)構(gòu)等提出的。后被國外學(xué)者廣泛用于教學(xué)評價、試題分析、項目學(xué)習(xí)效果檢測、思維評價等方面，至今仍受到廣泛關(guān)注，國內(nèi)學(xué)者吳維寧在1998年系統(tǒng)地介紹了SOLO分類理論，接著高凌飚、李勇等人指出SOLO分類理論也適合用于高考分析，后被國內(nèi)學(xué)者廣泛用于高考試題、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)評價。SOLO分類理論經(jīng)過長時間地探索和實踐在物理試題評價中形成了一套較為成熟的試題分類方法，將試題分為單點層次結(jié)構(gòu)題(U水平)、多點層次結(jié)構(gòu)題(M水平)、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)和抽象拓展結(jié)構(gòu)層次題(E水平)，具體試題的SOLO層次劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 試題的SOLO層次劃分標(biāo)準(zhǔn)

1.2 基于SOLO分類理論試題分層實例

根據(jù)上述SOLO分類理論及試題中SOLO層次劃分標(biāo)準(zhǔn)，筆者以2021年湖北省物理試題中有代表性題目為例，說明SOLO層次劃分標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。

1.2.1 單點結(jié)構(gòu)層次題(U水平)

【例1】(2021·湖北卷·1)20世紀(jì)60年代，我國以國防為主的尖端科技取得了突破性的發(fā)展。1964年，我國第一顆原子彈試爆成功；1967年，我國第一顆氫彈試爆成功。關(guān)于原子彈和氫彈，下列說法正確的是

( )

A.原子彈和氫彈都是根據(jù)核裂變原理研制的

B.原子彈和氫彈都是根據(jù)核聚變原理研制的

C.原子彈是根據(jù)核裂變原理研制的，氫彈是根據(jù)核聚變原理研制的

D.原子彈是根據(jù)核聚變原理研制的，氫彈是根據(jù)核裂變原理研制的

【分析】本題考查核反應(yīng)的基本常識，考查一個孤立知識點且無太多推導(dǎo)及計算過程，故為單點層次結(jié)構(gòu)題(U水平)。

【例2】[2021·湖北卷·12(1)]測量該小球直徑時，游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖1所示，小球直徑為________mm。

圖1

【分析】本題考查儀器使用的基本知識，故為單點層次結(jié)構(gòu)題(U水平)。

1.2.2 多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)

【例3】(2021·湖北卷·8)關(guān)于電場，下列說法正確的是

( )

A.電場是物質(zhì)存在的一種形式

B.電場力一定對正電荷做正功

C.電場線是實際存在的線，反映電場強(qiáng)度的大小和方向

D.靜電場的電場線總是與等勢面垂直，且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面

【分析】本題考查靜電場相關(guān)知識，考查多個相對孤立知識點且無太多推導(dǎo)、計算，故為多點層次結(jié)構(gòu)題(M水平)。

【例4】[2021·湖北卷·12(2)]在第2次實驗中，小球下落H=0.942 3 m時的速度大小v=________m/s(保留3位有效數(shù)字)；第3次實驗測得的當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮=________m/s2(保留3位有效數(shù)字)。

【分析】本題(2)考查實驗中的數(shù)據(jù)處理，故為多點層次結(jié)構(gòu)題(M水平)。

1.2.3 關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)

【例5】[2021·湖北卷·15(3)]求碰撞過程中A和B損失的總動能。

【分析】本題綜合考查圓周運動、動能定理、動量守恒等知識點，學(xué)生需要對問題有一個整體的認(rèn)識，并將題目信息與多個知識點聯(lián)系起來才能解題，故屬于關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)。

【例6】[2021·湖北卷·12(3)]可以減小本實驗重力加速度大小測量誤差的措施有________。

A.適當(dāng)減小相機(jī)的曝光時間；

B.讓小球在真空管中自由下落；

C.用質(zhì)量相等的實心鋁球代替實心鋼球。

【分析】本題(3)考查實驗中的誤差分析，故為關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)。

1.2.4 抽象拓展結(jié)構(gòu)層次題(E水平)

【例7】[2021·湖北卷·16(3)]先閉合開關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，金屬棒達(dá)到最大速度后，再斷開開關(guān)S。忽略回路中電流突變的時間，求S斷開瞬間金屬棒的加速度大小a。

【分析】本題綜合考查電磁感應(yīng)、簡單電路分析、安培力、牛頓第二定律等，學(xué)生需要綜合分析題目，從整體上認(rèn)識問題，借助擴(kuò)展思維獲取題目和圖像中的解題信息并與多個知識點聯(lián)系起來才能解題，故為抽象拓展結(jié)構(gòu)層次題(E水平)。

1.3 基于SOLO分類理論的2021年湖北高考物理試題分析

1.3.1 試題SOLO層次分析

按照上述試題分析方法，對2021年湖北卷物理試題進(jìn)行SOLO層次分析，因官方?jīng)]有發(fā)布每一問的具體分值，故本小節(jié)按題號進(jìn)行分析，分析結(jié)果如下，2021年湖北卷物理試題能力層次劃分清晰，SOLO層次從低分值到高分值依次為4分、12分、41分、43分，試卷以多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)為主，單點結(jié)構(gòu)層次題(U水平)、抽象拓展結(jié)構(gòu)層次題(E水平)僅以選擇題形式考查(如圖2所示)。考查知識的全面性的多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)和考查多個知識點的綜合分析能力的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)占試卷整體41%、43%，占主觀題55%、45%，可見兩者在試卷中占據(jù)主導(dǎo)地位，我們理應(yīng)將其作為教學(xué)、練習(xí)和平時考試的重點；其他層次試題有所涉及但考查較少，表明試卷具有較好的區(qū)分度。

(a)2021年湖北卷整體試題SOLO層次分布圖 (b)2021年湖北卷選擇試題SOLO層次分布圖 (c)2021年湖北卷主觀試題SOLO層次分布圖

1.3.2 知識板塊與SOLO層次分析

從考查知識板塊角度進(jìn)行SOLO層次分析，因沒有官方發(fā)布的每一問具體分值，故筆者結(jié)合試卷答案給出參考分值，僅作本小節(jié)分析使用，分析結(jié)果(表2)顯示，2021年湖北卷物理試題以力學(xué)板塊和電磁學(xué)板塊為主，力學(xué)板塊、電磁學(xué)板塊、熱學(xué)板塊、機(jī)械波與光板塊、原子物理板塊分別占40分、39分、9分、8分、4分(分值為4分的選擇題第11題涉及力學(xué)、電磁學(xué)兩個板塊的主要知識，各計2分)。為了方便分析，我們將知識板塊分為力學(xué)板塊、電磁學(xué)板塊和其他板塊(如圖3所示 )，其中力學(xué)板塊以關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)為主，占力學(xué)部分52.5%，電磁學(xué)板塊考查了56.4%的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)和43.6%的多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)，其他板塊考查了81.0%的多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)和19%的單點結(jié)構(gòu)層次題(U水平)。

圖3 2021年湖北卷試題知識板塊與SOLO層次分布圖

表2 2021年湖北卷試題分布表

1.4 基于學(xué)科核心素養(yǎng)的試題賞析

教育部組織指定學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展體系并于2017年提出各學(xué)科核心素養(yǎng)，其中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要由物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面構(gòu)成。2021年湖北卷物理試題重視基礎(chǔ)，考查了重要物理觀念的辨析；注重知識的全面性和知識點之間的關(guān)聯(lián)，重點考查了學(xué)生的物理觀念和科學(xué)思維；實驗題與試題情境，引導(dǎo)學(xué)生重視科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任；全面考查學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的同時又凸顯了高考“立德樹人、服務(wù)選拔、引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能。試卷以多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)為主，注重學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維水平的甄別。試卷結(jié)構(gòu)合理，難度適中，拒絕文字游戲類和搭積木式的試題，注重題目的邏輯性、科學(xué)性，具有較好的區(qū)分度，高效地發(fā)揮了高考的選拔功能，對教學(xué)起到了重要的引導(dǎo)作用，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度。

2.基于落實學(xué)科核心素養(yǎng)指標(biāo)的備考策略探討

2.1 夯實學(xué)科基礎(chǔ) 明晰物理觀念

教材是高考命題的藍(lán)本，基礎(chǔ)知識是解決物理問題的基本依據(jù)，所以在復(fù)習(xí)備考的過程中，應(yīng)該關(guān)注教材，注重夯實基礎(chǔ)知識，明晰物理觀念。這不僅是提高學(xué)生應(yīng)試能力、知識水平的需要，更是學(xué)生適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展的需要。在平時復(fù)習(xí)備考中，要避免以教輔為主的不恰當(dāng)備考方式，應(yīng)以教材為核心，深挖教材各個欄目，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)課本知識，辨析相似物理概念，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)題型、基本技能、基本方法的訓(xùn)練，幫助學(xué)生建立正確的物理觀念。同時，教師也應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行串聯(lián)、對比，通過以核心知識為關(guān)鍵點進(jìn)行知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，不僅有利于學(xué)生物理觀念的形成，還對學(xué)生科學(xué)思維的建立、終身學(xué)習(xí)觀念的樹立有著重要意義。

2.2 注重方法指導(dǎo) 培養(yǎng)科學(xué)思維

指導(dǎo)學(xué)生掌握物理學(xué)習(xí)方法和解題技巧，幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會思考、建立科學(xué)思維，也是復(fù)習(xí)備考中應(yīng)被關(guān)注的重點。2021年湖北卷物理試題以多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)為主，即基于多個知識點并結(jié)合科學(xué)思維的考題是高考考查重點，這也意味著學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)和科學(xué)思維的培養(yǎng)是復(fù)習(xí)備考的重中之重。方法傳授、科學(xué)思維的建立，除了需要教師的講解，還需要學(xué)生的理解、總結(jié)及限時訓(xùn)練進(jìn)行強(qiáng)化，甚至有時需要借助建模能力、數(shù)學(xué)知識整理提煉，例如選擇題的特殊值法、極限法、排除法，數(shù)形結(jié)合解決圖像題，平面幾何解析運動軌跡等無不彰顯著數(shù)學(xué)知識在物理應(yīng)用中的重要性。當(dāng)然，科學(xué)思維也不是一道例題就能夠建立的，物理方法的靈活性也不是一類習(xí)題能夠展現(xiàn)的，這就要求我們在復(fù)習(xí)備考中應(yīng)當(dāng)精選例題，在有限的例題中既要展現(xiàn)物理學(xué)科的一般解題思路，又要兼顧解題方法的靈活性，凸顯特殊問題中特殊思路的優(yōu)越性。

2.3 落實實驗操作 體檢科學(xué)探究

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，而實驗操作在物理教學(xué)、科學(xué)探究的培養(yǎng)乃至科學(xué)觀念的建立中都發(fā)揮著重要作用。復(fù)習(xí)備考中因為時間緊、任務(wù)重等，一些教師存在少做、不做實驗的現(xiàn)象，這十分不利于學(xué)生動手能力的提升，而且還可能對學(xué)生科學(xué)思維、探索精神的培養(yǎng)造成一定困難。重視實驗操作，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的樂趣，在科學(xué)探究中增加學(xué)生對物理更全面、更多元的認(rèn)識，有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)責(zé)任的樹立。對于科學(xué)探究效率不高、組織性不強(qiáng)、很難實現(xiàn)科學(xué)探究目的等問題，實驗人員充足的學(xué)?？梢猿浞掷脤嶒炄藛T導(dǎo)師制等方式提高效率或結(jié)合綜合實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究、探討探究方式革新或探究目的“多用”等。

2.4 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 樹立科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

物理學(xué)科與科學(xué)技術(shù)、社會生活等聯(lián)系密切，在新高考趨勢下，高考試題越來越強(qiáng)調(diào)試題情境，凸顯STSE精神，因此在物理復(fù)習(xí)備考中教師可以對物理知識進(jìn)行合理發(fā)散，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識和探索自然興趣，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)心科學(xué)，幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維、道德品質(zhì)等核心素養(yǎng)的全面提升。

3.總結(jié)

為了更好地落實核心素養(yǎng)指標(biāo)，培養(yǎng)全面發(fā)展的人，湖北省2021年開啟了“3+1+2”新高考模式。SOLO分類理論是一種被國內(nèi)外廣泛地用于各類試題分層、教學(xué)設(shè)計等的研究方法。為了全面提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力，同時更好地了解湖北省新高考形勢，更有效地備戰(zhàn)高考，本文首先運用SOLO分類理論對2021年湖北省物理卷進(jìn)行了分析、統(tǒng)計，并對新一輪湖北新高考物理備考提供一些教學(xué)建議和備考策略。

2021年湖北卷試題能力層次劃分清晰，以多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)為主，其他層次試題有所涉及但考查較少，使試卷能夠考查學(xué)生核心素養(yǎng)水平的同時又具有較好的區(qū)分度；從知識板塊來講，以力學(xué)板塊和電磁學(xué)板塊為主，力學(xué)板塊中關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)占52.5%，電磁學(xué)板中關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次題(R水平)、多點結(jié)構(gòu)層次題(M水平)分別占56.4%、43.6%，其他板塊考查了較低能力層次試題。在復(fù)習(xí)備考中，我們可以從夯實學(xué)科基礎(chǔ)，明晰物理觀念、注重方法指導(dǎo)，培養(yǎng)科學(xué)思維、落實實驗操作，體檢科學(xué)探究、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，樹立科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等多方面培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力，提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)，從而更好地適應(yīng)新一輪高考改革及落實教育立德樹人的根本任務(wù)。