关注大学知识在新课标高考试题中的渗透

2011-01-25程如林

物理通报 2011年11期

程如林

(江苏省洪泽中学江苏淮安 223100)

众所周知，从2004年秋第一学期开始，全国各地陆续实施新课程标准.截止到2010年秋学期，新课标已在全国范围内普遍推开.在2011年高考中，全国已有17个省市(含先期进行课改的上海市)进行了新课标高考，新课标高考的一个重要举措是自主命题.自主命题命得怎么样？能否体现新课程理念？能否引领高中教学向新课程迈进？这是中学教育工作者非常关注的问题.带着这个疑问，笔者研读了近几年来新课标高考物理试题，发现一个值得关注的现象——部分试题的内容已触及到大学物理边缘，大学知识在此类试题中有渗透的迹象.本文对此现象进行阐释，以期引起同行的关注.

1 高考试题摘录

表1 高考试题摘录

2 大学知识渗透

笔者经过分析发现，此类试题考查的内容均在高中物理教材中涉及到，但有的涉及不多，有的涉及不全，有的涉及不深；而高考试卷中考查的是拓宽或提高后的内容，这部分内容多与大学物理知识相关联、相交织.下面分别阐述.

表1中序号为1，5两题(以下简称第×题)是上海市高考题，考查了复合门电路的基本原理及其设计应用.众所周知，上海市是先期进行课改的城市，其试题代表着新课改和新高考的方向，一直备受关注.查阅人教版教材后，笔者发现，在教材《选修3-1》第二章第10节“简单的逻辑电路”中，有相关内容，只是课本中介绍的是门电路的基本概念以及单个门电路的原理和应用，而上海试卷中考查的却是复合门电路的原理及其应用.其实，复合门电路的知识是大学物理“数字电路”中的基本内容.

第4，6两题是江苏省的高考试题，其中第4题考查了线圈的自感现象，这个内容源于教材《选修

第2题是安徽省的高考试题，考查了“向心力公式在抛体运动中的运用”，试题牵涉到了抛物线的“曲率半径”.由于这个概念在中学课本中未曾提及，所以，试题对“曲率半径”作了必要的解释.之后，要求学生用向心力公式处理抛体运动，这个内容对中学生来说，是比较生疏和困难的，但在大学的“普通物理学”中则是基本内容.

第3题是北京市的高考试题，考查的是霍尔效应的原理及霍尔传感器的设计与应用.在人教版新教材中有两处涉及此内容，一处是在《选修3-1》中，以一个研究课题的形式呈现，课题名称是“霍尔效应”；另一处是在《选修3-2》第六章第1节“传感器及其工作原理”中，内容为“霍尔元件”.教材中的内容比较简单，只讲了基本原理，没有讲到应用，也没有讲到设计，而试题中却考到了设计与应用，这是大学物理中要求掌握的内容.

综合以上分析可知，此类试题考查的知识，不是直接的中学课本知识，而是中学课本知识的延伸，是大学物理的基础知识，出现此类试题体现了新课标高考“源于教材但不拘泥于教材”的命题趋向.由于此类试题考查的内容与大学知识相关联、相交织，所以，大家一定会产生疑问：此类试题有没有超出“新课标”和“新考纲”的要求呢？

回顾前面的分析，不难看出，试题中出现的“新知识”和“新公式”是课本知识的自然延伸，是课本知识的进一步拓展.它丰富了课本知识的内涵，没有脱离课本，不是真正意义上的“新知识”和“新公式”.试题中没有出现“新课标”和“新考纲”规定以外的内容，所以，这样的试题没有超出新课标和新大纲的要求.

至此可以发现，在新高考中出现了一类新试题，此类试题源于教材又高于教材，多与大学知识相关联、相交织，其中渗透了大学物理知识，但没有超出新课标和新考纲的要求.值得进一步思考的是：新高考为什么会出现此类试题呢？

3 渗透原因剖析

新课标考试大纲指出：高考要“有利于高校选拔新生，并有利于激发考生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进三维课程培养目标的实现.”[1]这就表明，高考试题具有两项重要功能：一是有利于高校招生；二是有利于学生学习.大学知识是高层次知识，多为系统性的理论知识或实用性的科技知识，多与生产生活相联系，多与现代科技相联系，有的甚至是最前沿的科技成果.所以，它能够较好地承载高考试题的各项功能.将大学知识渗透进高考试题之中，可提高试卷的层次，增加试卷的信息量.同时，大学知识的渗透可使试卷呈现良好的物理情境，有利于激发学生的学习热情.更为重要的是，此类试题有利于考查学生的思维能力和激发学生的创新意识.

3.1 此类试题有利于考查学生的思维能力

第2题考查的是“向心力公式在抛体运动中的应用”.首先要求学生理解“曲率半径”这个概念，在此基础上学生还要将圆周运动的向心力公式迁移过来加以应用才能解决问题.显然，此题考查了学生的理解能力和迁移应用能力.

第4题考查的是线圈的自感现象.题中的电路不像教材中那样简单，试题不仅考查了通电自感，而且考查了断电自感；不仅考查了自感现象，而且考查了自感图像.学生只有在理解了简单电路中的自感原理后，才能分析此复杂电路中的自感问题.可见，试题很好地考查了学生的理解能力和分析能力.

第6题考查的是“非匀强电场中电势变化与电场强度的关系”.由于是非匀强电场中的问题，这就要求学生在掌握了“匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed”后，还要作进一步变换，得出新公式Δφ=EΔx，再将新公式应用于图像分析，从而理解φ-x图像的斜率代表电场强度，之后作进一步分析才能得出答案.可见，此题考查了学生的推理能力、理解能力和分析能力.

综上所述，此类试题内容新颖、设问巧妙、注重了多方面能力考查.这些能力包括理解能力、推理能力、分析能力、迁移能力、应用能力等.

3.2 此类试题有利于激发学生的创新意识

新课程标准明确指出，新课程要有助于学生“增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响”[1].新高考与之相配套，在高考试题中也会体现这一要求，前述试题1和试题5中的“门电路”内容，以及试题3中的“霍尔传感器”内容，介绍了现代科学技术在生产生活中的应用.内容新颖，设问巧妙，很容易激发学生的学习兴趣，这样的情境设置，能使学生充分感受到物理学的神奇与伟大，从而激发学生的学习热情，促进学生形成科学的世界观和人生观，并培养学生的创新意识.这样的考试效果正是新课程理念所倡导的.

综合以上分析可见，此类试题在新课标高考中出现，有其合理性和必然性，这就启示我们认真反思自己的教学工作，加强对此类问题的研究.

4 渗透现象启示

4.1 两类课本知识

因为高考试题考查的是中学知识，大学知识只是与其相关联、相交织，所以，有必要先对中学物理知识进行一下分类.笔者认为，中学物理知识从地位上看可分为主干知识和情感知识.

(1)主干知识.是指在中学课本中重点讲解并深入讨论的知识，是以重要定理、定律为核心的一系列知识体系，它的特点是：基础性、稳定性、系统性.这类知识在教材中一般构成主干知识体系，是高中物理知识的骨架，如力学中的“运动学知识”、“动力学知识”以及电学中的“电场知识”、“磁场知识”、“电磁感应知识”等.不难发现，这些主干知识体系之间可以进行联系和综合.

(2)情感知识.是指为了落实新课程三维教学目标，尤其是第三维目标(情感态度价值观目标)而编写的新科技、新情境知识.它多为了解性、认知性知识，目的是拓宽学生的知识面，培养学生的科学态度.这样的知识多为零散性的知识，一般不构成知识体系，它的特点是专业性、发展性、情境性.

4.2 两类渗透情形

(1)向考查主干知识的试题中渗透的大学知识.这类知识在中学课本中没有直接介绍，是中学物理的拓展知识，而在大学物理中则有详细介绍，是大学物理的基础知识.例如前述试题2中的内容，在中学课本中只讲了“向心力公式在圆周运动中的应用”，而关于“向心力公式在抛体运动中的应用”则没有讲到，这是拓展内容；又如试题4中的内容，中学课本中只讲了简单的“自感现象”，而试题中却考查了复杂的“暂态过程”；再如试题6中的内容，中学课本只讨论了“匀强电场中电场强度与电势差的关系”，而试题中却考查了“非匀强电场中电场强度与电势差的关系”.可见，这些知识不是直接的中学课本知识，而是中学课本知识的延伸.

(2)向考查情感知识的试题中渗透的大学知识.这类知识在中学课本中有涉及、有介绍，但涉及的情况比较简单，介绍的内容也较少，在大学物理中还要进一步加深学习，此类知识在中学物理中一般属于非重点知识、非主干知识，教学要求也相对较低.教材安排这些内容的目的是拓宽学生的知识视野、激发学生的学习热情、增强学生的创新意识.这类知识在中学阶段多为了解性的，在大学阶段则是专业知识.这类知识一般出现在教材某一章或某一节中，是相对孤立的知识，有时也出现在教材的某些活动栏目中，例如试题第1,5中的“门电路”知识，是出现在《选修3-1》第二章最后一节“简单的逻辑电路”中；再如试题第3中的“霍尔效应”知识，是出现在《选修3-1》的“课题研究”栏目中.