2010年北京市高中新课程高考物理试卷评析
2010-01-26陶昌宏
陶昌宏
(北京教科院基教研中心物理室 北京 100031)
2010年北京市高考理科综合能力测试物理试卷,总体体现出稳定、优化和特色发展的课改理念.试题既保持了良好的连续性和稳定性,又凸显出命题的灵活性和创新性,是一份既有利于高校选拔合格新生,又能正确引领中学物理教学改革发展方向的试卷.
1 试题温和 有区分度
全卷物理试题,总体感觉比较温和.从题目的叙述方式,题目由易到难的安排,题目所涉及的内容,题目本身的难度等方面都显得比较温和.如第13、14、15、16、17、18、19、21、22题等.
第14题:对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是
A.在相同介质中,绿光的折射率最大
B.红光的频率最高
C.在相同介质中,蓝光的波长最短
D.黄光光子的能量最小
本题考查学生对可见光基本特性的认识.题目叙述比较简捷,考查的内容学生比较熟悉,各色光的排序符合学生的认知和记忆规律.学生做完此题,会获得成功感和满足感,会增强继续答好下面问题的自信心,同时也会激发学生进一步学习物理学的热情.
图1
A.a处质点的振动图像
B.b处质点的振动图像
C.c处质点的振动图像
D.d处质点的振动图像
图2
本题主要考查机械波的有关问题.考生要理解机械波的形成和传播特点,理解波的图像的物理意义,要能够将波的图像与实际物理过程之间进行转换,要理解机械振动,振动图像的物理意义.在上述基础上,对波动过程中各个质点的动态变化情况做出基本分析,从中确定各个质点的振动状态,最后确定振动图像.客观地说,此题有一定的难度.但是从北京市整体教学情况来看,这部分内容的教学,无论是问题情景的创设,波动模型的建立,对波的形成过程的观察,对波的图像、振动图像的理解,以及使学生获得的体验和解释等方面都具有比较成熟的教学策略,形成了符合现代教育理论的教学特色.因此对这部分内容的理解和掌握上,绝大多数学生能够做到心中有数,达到知其然也知其所以然的状态.所以此题的解答同样能够使学生获得成功感.
从整份物理试卷来看,有的题目考查物理学的研究方法,有的题目综合考查学生的理解能力、推理能力、应用能力,有的题目考查在综合考查学生理解能力、推理能力、应用能力的基础上考查学生的探究能力,有的题目考查学生的实验能力.因此这些题目具有一定的难度.如选择题的第20题,实验题第21题的第(2)问,计算题中的第23、24题等.这些题目的设置确保了这份试卷具有较好的区分度.
2 保持稳定 稳中渐变
实施高中新课程以来,北京市教委就明确地提出:“以科学发展观为指导,坚持高中课程改革稳定、优化和特色发展的原则.”从北京市高中物理教学情况来看,落实课程目标,实践和深化“物理教学的基本特征”的教学理论,遵从教学规律,初步形成学科教学特色,体现了北京市教委提出的课程改革的原则.2010年高考物理试卷,同样很好地体现“稳定、优化和特色的原则.”
整份物理试卷题目从结构、题型、难易、叙述等方面都没有发生突变,这对中学物理教师、学生,包括学生家长等来说都是个很乐意接受的现实.
另外,试题在稳定的基础上,发生了一些的变化,但变化不会使教师、学生感到特别突然.变化体现在题目的内涵上,如选择题的第20题,计算题的第22题等.
第20题:如图3,若x轴表示时间,y轴表示位置,则该图像反映了某质点做匀速直线运动时,位置与时间的关系.若令x轴和y轴分别表示其他的物理量,则该图像又可以反映在某种情况下,相应的物理量之间的关系.下列说法中正确的是
图3
A.若x轴表示时间,y轴表示动能,则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中,物体动能与时间的关系
B.若x轴表示频率,y轴表示动能,则该图像可以反映光电效应中,光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
C.若x轴表示时间,y轴表示动量,则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下,物体动量与时间的关系
D.若x轴表示时间,y轴表示感应电动势,则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路,当磁感应强度随时间均匀增大时,闭合回路的感应电动势与时间的关系
此题乍看上去,是一道考查图像的题目.但是一上手做就会发现,题目考查了能量、动量、牛顿运动定律、光子、光电效应现象、光电效应方程、电磁感应现象、法拉第电磁感应定律等诸多物理概念和规律.在考查的过程中,一方面要考查学生对物理知识本身的理解,考查物理知识间的联系,另一方面考查学生用图像表达物理规律、描述物理过程的方法以及准确把握图像物理意义的能力.因此,这道题灵活地考查了学生的理解能力、推理能力,应用能力等.
3 注意基础 考查能力
注重基础、考查能力这是近些年北京物理试题一直坚持的一项原则.2010年的试题注意了对基础知识的考查. 试题注意对基础知识、基本技能和基本方法的考查.如第16题考查牛顿定律、万有引力定律等内容;第17题考查机械振动与机械波等内容;第20题考查动量、能量、法拉第电磁感应定律等内容;第22题考查平抛运动的规律和机械能守恒定律等内容;第23题考查电势差、场强、电场力、洛伦兹力等内容;第24题考查动量、动量守恒,匀变速运动规律等内容,上述内容都是物理学中的基础性知识.又如第18题考查研究多变量之间关系的基本方法;第21题第(1)问主要考查半偏法测电流计内阻的基本技能和基本方法.这些试题通过对基础知识、基本技能和基本方法的考查,突出考查学生的能力.
第16题:一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为
解决本题,学生要能够建立天体运动的模型,要懂得天体的自转、天体的赤道,要对“若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,……”这句话有正确的理解,要画出物体受到引力示意图,要能够应用万有引力定律列出牛顿第二定律的具体方程.看似一个简单的选择题,绝不是简单地考查学生的记忆如何,而是综合考查学生的理解能力、推理能力和应用能力等.
4 利用图像 图形结合
高考《考试大纲》中对应用数学处理物理问题的能力表述为:“能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论,必要时能运用几何图形,函数图像进行表达、分析.”2010年北京物理试题依然很好地利用了图像语言.利用图像语言,可以对物理规律进行描述,可以对器材、装置等进行介绍,可以对物理情景进行模拟,可以对物理现象进行说明,可以对物理过程进行记录等等.如第17题中的波的图像和振动图像,分别用来描述某时刻的波形和振动规律;第18题,利用图像说明实验研究影响平行板电容器的因素的装置和研究过程;第19题,利用图像对器材和连接电路作了说明,又给出了电流随时间变化的图像;第20题,利用图像考查了多方面的内容;第21题,即有电路原理图,又有设计实验电路的部分电路图;第22题,利用图像模拟了实际问题的情景图;第23题,利用图像介绍了霍尔效应,用图像说明霍尔测速仪,用图像反映电压脉冲信号等.
因此,学生在解决问题的过程中,要认识图像、分析图像、利用图像,要在图像与物理情景之间、图像与物理规律之间进行有效地转换.有些题目如果能够画出具体的图像,有利于找到解决问题的切入点,直观呈现物理量之间的数量关系,为演绎推理打好基础.如第22题,学生画出平抛运动的位移矢量图(图4),有利于确定解决问题的基本思路,直观地呈现水平距离与竖直高度之间的数量关系,将抽象关系直观化.
图4
第24题,如果画出雨滴下落、碰撞的情景示意图,如图5所示.这样可以将雨滴初始的情况,第一次碰撞前、后的速度,第二次碰撞前、后的速度很直观地展示出来,对下面进行物理规律的表达以及运用数学进行逻辑推理等会有较大帮助.
图5
学生无论是在平时的学习中,还是在考试期间,如果能够有意识地利用图像语言,则对分析问题和解决问题会有很大帮助.图像语言的最大功能在于能够将抽象问题形象化,为思维活动搭建一个有利的平台,使人变得聪明和智慧.
5 体现探究 加大开放
新课程下的高考,要体现课程理念,这一点毋庸置疑.北京考试院在准备2010年高考的过程中做了一系列有针对性的工作.北京卷《考试说明》的研制是其中一项重要工作.物理学科在《考试说明》中明确地提出考查学生的探究能力.2010年物理试卷体现出对学生探究能力的考查.如第23题的第(3)中:“除此之外,请你展开‘智慧的翅膀’,提出另一个实例或设想.”这使我们看到本问题重点考查学生的探究能力.这项考查无疑加大了试题的开放度.另外,试题一开放,答案可能导致不唯一,这虽然会给阅卷工作带来很大负担,但是为了新课程的有效实施,为学生科学素养的提升,为高校科学、公正有效地选拔学生,试题仍做出如此的设计.笔者认为这是本试卷最大亮点之一,颇具点睛之笔.
6 建议与希望
纵观上述,笔者认为2010年高考北京理科综合能力测试物理试卷,是一份体现新课程教育理念的试卷.它符合北京市高中物理教学的实际情况,有利于中学物理实施素质教育,有利于高校科学公正地选拔学生.对本试卷诸多欣赏之余,也仍有一些遗憾之处.
(1)试卷中的有些题目,让人看起来感觉过于“细”、“碎”了.如第21题,本题要求考生完成14个填空和一个画图.该试题有助于考查学生的基础知识和基本技能和基本方法.但是由于题目过于“细”、“碎”了,有淡化物理学的宏伟、基础、普适、大气、简捷之美,生出物理学细小、细碎之嫌.
(2)物理试卷对一些基础性知识、重点知识考查显得不够充分、如牛顿定律,法拉第电磁感应定律,带电粒子在“场”中的运动等内容没能进行专项考查.而涉及电学实验方面的题目又显得多了一些,粗略合计,已占到物理120分的40分左右.这对有些青年教师和缺乏教学经验的教师来说,弄不好,或多或少会给他们的教学和复习工作带来一些负面影响.正如笔者在前面的第3节“注意基础,考查能力”中用了“注意”基础,而没用“注重”基础一词,原因也是出于此.
(3)从今年考题看,虽然有联系实际的问题考查,但我们认为联系学生活动实际的问题仍显得不够.当然,要命制好的联系实际的高考试题确实不容易,我想这也正是我们期待和今后大家共同努力的方向.
另外题目中一些叙述方面的细节问题,也是命题中需要给予注意的地方.如第24题第2问:“若考虑重力的影响”这句话会使学习基础好的学生产生困惑,雨滴与小水珠碰撞过程如果考虑重力,则此题无解.如果改为:“如果考虑雨滴与小水珠碰撞后的下落过程中所受的重力”或在题干中加上“雨滴与小水珠碰撞过程时间极其短暂”是否好一些呢?此建议仅供参考.
北京高考理科综合能力测试物理试卷从2004年至今,总体上看是比较温和的,多数年份的难度都控制在0.55~0.60之间.我们希望新课程的北京高考物理试卷向“温柔”的境界努力.所谓“温柔”是指在学生答题中,使学生获得成功感和成就感,使学生感受物理学的亲切、简捷、普适、实用和大气之美.这是从北京市物理教学的实际出发,从未来的人才培养总体目标出发,从物理学科的基础性地位出发.
试卷的遗憾之处为我们提供了进一步研究和改进高考试卷的基础和动力,相信在北京考试院的领导之下,有广大一线教师和教研员的大力支持和配合,有命题组全体成员的精诚合作,新课程的高考物理试卷一定能够达到从“温和”到“温柔”的境界.