透视选考试题 有效助推复习*
——五年来全国新课程卷物理选考模块试题分析
2012-01-23许冬保
许冬保
(九江市第一中学 江西 九江 332000)
由教育部考试中心命制的理科综合新课程卷,物理选考题2007~2009年为4选1,从2010年开始调整为3选1.新课程卷与旧课程卷最大的不同是出现选考题,考生可根据自己的兴趣和特长选取某一模块试题作答,充分尊重考生的自主选择权.这一变化,彰显新课程的基本理念,即课程结构和课程内容的选择性.由于各选考模块的内容不同,因而试题设计的差异性客观存在.面对选考试题,如何进行有效复习?
1 五年选考模块考查内容统计
五年选考模块考查内容统计见表1.鉴于2010年开始《物理·选修》模块2-2不再命题,统计中未列出.
表1 五年选考模块考查内容统计结果
续表
2 五年选考模块考查结果统计
表2为五年选做题考生平均得分情况.表中2007~2010年数据来源于宁夏回族自治区高考阅卷组对外公布的数据,2011年数据源于江西省高考阅卷组对外公布的数据(下同).
表2五年选做题考生平均得分情况
年份模块2007年2008年2009年2010年2011年2-22.323.442.38——3-31.984.713.143.881.683-47.506.154.014.146.463-55.403.662.383.605.85
3 五年选考模块命题特点
分析五年选考题并结合表2,发现试题有以下特点:
(1)选考题突出重要概念的理解及重要规律的应用,试题情景为考生所熟悉,凸显理解能力、推理能力、分析综合能力及应用数学处理物理问题的能力的考查.难度适中.
(2)选考题彼此考查内容独立,平行设计试题,纵向涉及必考内容,但横向不发生联系.
(3)选考题设计,除2007年是一道大题外,近四年均为“一小加一大”的命题模式,小题包括选择题或填空题.2011年试题中的选择题由以往的4个选项,增为5个选项,分值由5分调整为6分,评分实行错选扣分制.这一变化,旨在使试题难度均衡,体现选拔的公平性.
4 2011年选考模块3-4及3-5试题分析
4.1 模块3-4试题分析
【例1】一振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动.该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失.一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是________.(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.振幅一定为A
B.周期一定为T
C.速度的最大值一定为v
D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
E.若P点与波源距离s=vT,则质点P的位移与波源的相同
分析:本题考查机械波的形成及传播,选项为A,B,E.由题给评分标准,考生会发现该题有3个选项正确,对中等及中等以下的考生,选择一个正确答案并不困难.该题抽样难度0.602,区分度为0.637.
【例2】一半圆柱形透明物体横截面如图1所示,地面AOB镀银(图中粗线),O表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出.已知光线在M点的入射角为30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°.求:光线在M点的折射角和透明物体的折射率.
图1
分析:本题考查光的反射定律、折射定律及折射率的计算.要求考生能根据平面镜成像的对称性及折射现象画出光路图,由几何知识求出折射角r,进而通过折射定律求得折射率.解答过程中,要求考生具有较高的应用数学处理物理问题的能力.本题抽样难度0.316,区分度为0.562.
4.2 模块3-5试题分析
【例3】在光电效应实验中,某金属的截止频率相应的波长为λ0,该金属的逸出功为________.若用波长为λ(λ<λ0)单色光做实验,则其遏止电压为________.已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e,c和h.
分析:本题考查光电效应及爱因斯坦光电效应方程,涉及截止频率、逸出功、遏止电压概念的理解和定量分析,光电效应在《考试大纲》中属Ⅰ类要求,试题较好地考查了考生的理解能力及推理能力.抽样难度0.416,区分度为0.613.
【例4】如图2,A,B,C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平面上,B,C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连.将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B,C可视为一个整体.现A以初速v0沿B,C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起.以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A,B分离.已知C离开弹簧后的速度恰为v0,求弹簧释放的势能.
图2
分析:本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律的综合应用.要求考生具有一定的分析综合能力及建模能力.一些考生审题不严,误认为A以初速v0与B相碰时C未参与,然后A,B与C发生作用,建立动量守恒方程.后面C与A,B分离的过程为考生所熟悉,即使考生前面分析有误,只要后面方程正确,运算无误,最后结果也是相同的.本题抽样难度0.373,区分度为0.674.
5 选考模块复习中的一种共识与两种倾向
影响试题难度的因素是多方面的,可概括为三个方面:科学因子(如建模程度、科学过程、数学运算等)、一般因子(如阅读量、知识点、综合性、开放性、提示性、猜测度等)以及考生背景(如熟悉度、教育程度、考试时间等).这些因素的多样性和复杂性,决定了3个选考模块的试题无法做到完全等价.因此,3个模块试题的非均衡性客观存在.根据模块知识的特征及五年试题的考查内容与要求,在当前的物理教学中形成了一种共识和两种倾向.
(1)共识
模块3-3属热学内容,在中学阶段,内容相对独立,知识零乱、繁多.从考试选拔的角度,考虑考生的功利需求,普遍不作为学习内容,已为广大教师所共识.
(2)倾向
倾向一:选择单一模块3-4.《考试大纲》[1]所列内容计20条,其中Ⅰ类要求16条,Ⅱ类要求4条,实验3 个.内容较多,但要求较低.其中机械波的形成、传播与描述以及几何光学中折射定律的考查频率较高,五年试题得分统计均高于其他选考题,对中等及中等以下程度的考生是比较有利的.
倾向二:选择单一模块3-5.《考试大纲》所列内容计12条,其中Ⅰ类要求11条,Ⅱ类要求1条(即动量、动量守恒定律及其应用),实验1个.知识点的数量少,计算题的考点落实在动量守恒定律的应用上,其要求远低于课改前高考对动量的要求.从教师教的角度考虑,无疑是最佳选择.
6 有效复习策略
基于选考模块试题的非均衡性,如何认识当前存在的两种倾向?有效复习的策略是什么呢?
(1)模块的选择,要从考生的实际情况出发
五年选考题得分情况的统计结果表明:模块3-4平均得分情况好于其他模块.这是否意味着,选择模块3-4就是最佳方案呢?实际情况并非如此,上文已分析了2011年选考模块3-4,3-5的试题.模块3-4选择题简单,但计算题难度较大,特别是对数学要求很高,抽样统计满分率仅为0.9%;而模块3-5填空题难度较大,计算题相对简单一些,抽样统计满分率达22.8%.这说明对中等程度以上的考生,选做模块3-5试题更为有利.
因此,模块的选择,要从考生的实际情况出发.要综合考虑试题、考生兴趣、考生实际水平等因素,不宜硬性规定.
(2)模块的选择,要尊重考生的自主选择权
课改的基本理念是体现课程结构及课程内容的选择性,考生可以根据自己的兴趣和发展方向,去选择自己喜欢的内容.在新课教学中,教师不应硬性规定所有考生去学习某一个模块的内容,要充分尊重考生的自主选择权.
(3)模块的选择,要考虑到考生将来进一步学习的需要
随着我国高校招生比例的不断增加,考生进入大学的机会越来越多.在3个选考模块中,仅学习某个模块的内容,考生的知识结构是很不完整的,这不利于考生进入高校进一步学习,高校教师因学生基础知识的差异性,使授课难度增加,从而责怪中学教学,目前已有不少高校教师就持这一看法.因此,模块的选择不应是单一的,要考虑到学生的将来.
综上所述,复习中硬性规定某一模块的做法,将剥夺考生的自主选择权,影响考生将来的学习,这有悖于新课程的理念.模块3-3可以舍弃,但模块3-4,3-5必须并列复习.
纵观五年选考模块试题,从试题设计及命题思路来看,命题在稳定与创新中求均衡与公平,在高考与课改中求和谐与统一.
【例5】(2010年高考新课程卷第16题)如图3所示,在外力作用下某质点运动的v-t图像为正弦曲
线.从图中可以判断
A.在0~t1时间内,外力做正功
B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大
C.在t2时刻,外力的功率最大
D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零
图3
该题可以从图像中的斜率判断加速度的变化,由牛顿第二定律判断外力的变化,再结合动能定理和功率的表达式,得到正确的答案.如果考生能认识到图像描述的是一个简谐运动的速度随时间变化的规律,问题将变得简单.这意味着在必考试题中隐藏对选考模块内容的间接考查.这一命题方式,将对选考模块的选择起到良好的导向作用.
参考文献
1 教育部考试中心.2011年普通高等学校招生全国统一考试考试大纲(理科·课程标准实验版).北京:高等教育出版社,2011