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2014年国务院发布了《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》(国发[2014]35号),这标志着新一轮高考招生制度改革全面启动,新一轮招考旨在加强学生的协作、交往、创造性和批判性思维能力的发展。任何新模式不可能是凭空产生的,必然是在旧模式的基础上建立起来了,高考试题作为考查学生的重要工具,从历史演变的角度对高考物理试卷进行系统的梳理,期望能够从研究中找到高考物理试题能力结构的特点,从而为高中教师授课与学生备考提供帮助。本文以1978至2019年的物理高考试卷,从中选取全国卷I(新课标)作为样本,以高考改革过程中发生的标志性事件为节点,将这41年的时间划分为6个阶段,运用SOLO分类理论进行试题能力结构的归纳研究。SOLO分类理论是彼格斯在皮亚杰的认知发展阶段理论的基础上提出的将学生的思维能力以等级划分的形式表示出来,以此来评价学习效果的一种方法。该方法是依据学生在回答问题时,答案所表现出来的结构复杂程度和层次的变化特点,来判断学生处于哪一个思维层次。彼格斯教授在创设SOLO理论时,是让被试学生回答开放性试题,通过学生对开放性试题的回答类型结构,从质的方面确定学生现阶段达到的思维水平。按照SOLO分类理论的思路,我们可以分析解答一道物理试题所涉及的各种因素(知识点),假设学生能正确回答试题,其所需要的最少的知识储备和最基本的思维操作,从而确定高考物理试题所考查的能力结构。于是笔者根据SOLO分类理论和试题实际情况,也将试题能力结构分为五个层次。在统计了历年试卷具体试题的能力层次后,按照不同阶段进行纵向比较研究,并将每一阶段试题能力结构数据用折线图呈现出来,从折线图中寻找规律,为让研究结果能有效落实到教与学,文章统计了每一道试题的知识主题和主要考查内容。在进行了各阶段试题能力结构的演变研究后,得出以下结论:1.各阶段试题的能力结构侧重点各不相同;2.可依据SOLO分类理论调控试题对思维能力的要求;3.试题能力结构具有可预测性。根据研究结论,结合具体物理试题,对教师教学和学生学习提出了明确考试要点、运用变异理论、强调具身认知、善用数学知识、形象抽象概念、正视演示实验六条建议。