美国SAT物理考试简析

陈红君1，曹 雷1，费金有2

（1.长春师范学院物理学院，吉林长春 130032；2.吉林师范大学，吉林四平 136000）

1 SAT简介

SAT全称是Scholastic Assessment Test，即测试学术能力的一种考试，始于1901年。这种测验是一般学习潜能的测验，其最大优点是可避免美国中学课程不一和质量参差不齐的问题。

SAT是美国高中生进入大学的标准入学考试，分为SATI和SATII两种。SATI是一般测试，就是我们提过的所谓“智商”测试，考查内容分为阅读、数学和写作三个模块，每个模块满分800分，满分共2400分。SATII一般为选考部分，考查学生对各个科目的专业知识。该考试也由美国大学理事会主办，只有一些顶尖大学会明确要求考生要提交2~3个科目的SAT II的成绩，特别是常青藤名校决定是否录取申请人和评定奖学金发放的重要参考指标，共分为5个单元，即英语语言文学、历史、数学、科学和外语。科学包括生物、化学、物理三科。各科满分也是800分。但SATI与SATII不可以在同一天应考。建议学生在11年级下学期的3月应考第一次的SATI的考试，如果考试成绩不理想，立刻在5月时再考一次。SATII应考最合适的时间，就是学生上完当年所选修的学科的时候，也就是在5、6月份。

2 SATII物理考试

2.1 考试大纲及各部分内容所占比例

表1 SATII物理真题中核心概念占考试的比重

表2 SATII物理真题中各个知识点所占的百分比和题目的数量

考试的平均难度也是低于中国同类考试，但所涉及的部分考点中国学生没有学过，如物理中涉及的红移现象、驻波公式、测不准原理等，这些知识有些是大学物理的内容，有些则属于科普性的知识，SATII都出现过，但比较容易，这从侧面反映了美国基础教育追求知识的广度而非难度的特点。

2.2 考试形式、特点

SATII物理的考试时间是1小时，题量是75道，均为选择题，虽然简单，但是题干较长、阅读量大，平均48秒做一道题还是很紧迫的。物理题基本上以概念题为主，计算题量很少，这样出题的方式和国内高中是有很大不同的。

下面是某年SATII物理真题。

例1 一个纯电阻和一个内阻不计的电源连成如图1所示的电路，电路中电流为I，电阻消耗的热功率为P，现将电路中电源的电动势加1倍，而保持电阻R不变，变化之后，R所消耗的热功率为（ ）。

图1

A.P/4 B.P/2 C.P D.2P E.4P

本题参考答案为E。题目设计者对这道题的难度估计水平为5级（以数字表示难度的估计水平，用1-5量度，1表示最容易，5表示最难)，这道题的难度值是0.88(测试对象是普通高中学完高二课程的学生)，评价试题的难度水平应当参照考生的水平，评价其相对难度更有意义。SATII物理考试所测试的大都是基础的知识与能力。作为水平测试，检验的是学生究竟是否达到了基本掌握的水平。

3 课程对比分析

参照SATPhysics Subject Test课程中的《Simple Harmonic Motion》与高中物理人教版3-3《简谐运动》一节作对比分析。

3.1 高中物理人教版教材《简谐运动》

简谐运动是最简单、最基本，也是最特殊的机械振动。对简谐运动的物理模型、物理概念、物理规律的理解很重要，在这个内容的复习中要特别注意如下5个易模糊的基本问题。

第一，弄清两种模型——弹簧振子和单摆。第二，弄清物体做简谐运动的定义。对一般的简谐运动，k不能理解为劲度系数，只能认为是一比例常数。不同的简谐运动，k值不同，k是由振动系统本身结构决定的物理量。物体受回复力作用后的往复运动不一定是简谐运动。第三，弄清平衡位置与平衡状态概念的区别。所谓平衡状态，是指物体不受力或所受合力为零，处于静止或匀速直线运动状态。单摆的摆球在最低点时，受绳子拉力和重力作用，这两力的合力提供做圆周运动的向心力，沿半径指向圆心，不为零。所以，做简谐运动的物体在平衡位置不一定总处于平衡状态。第四，弄清简谐运动满足机械能守恒定律。弹簧振子和单摆在做简谐运动时，尽管位移、速度、加速度、回复力均发生变化，但机械能的总量保持不变。原因是当振子水平振动时只有弹力做功，单摆在摆动过程中只有重力做功，所以，它们都满足机械能守恒的条件。第五，弄清简谐运动中位移概念。为了研究问题的的方便，在描述简谐运动物体位移中是取物体的平衡位置为位移参考点，即认为在平衡位置位移为零，与一般运动中通常取初始位置为参考点不同。

3.2 SATII物理大纲要求

(1)掌握胡克定律F=-kX；(2)简谐运动的质点在平衡位置和位移最大处，其速度和回复力的特点；(3)简谐运动的周期和频率；(4)单摆看作简谐运动的条件，其回复力是由重力提供的；(5)简谐运动的周期与频率是两个独立的物理量；(6)单摆做简谐运动的周期和频率与其质量无关。

3.3 考试出题特点比较

人教版教材比较重视振动图像的知识点，而SATII中并没有对此内容进行强调。

例2 位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A刚好完成一次全振动时，在介质中形成的简谐波的波形如图2所示，B是沿波传播方向上介质的一个质点，则（ ）。

A.波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向；

B.此后周期内回复力对波源A一直做负功；

C.经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长；

D.在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零。

图2

明显看出SATII物理考试测试的是考生对于单摆在运动中一些简单的特征的了解，并不要求深入计算和分析。而国内高考关于单摆的考点难度绝对不止是这样难度，而且涉及单摆测重力加速度的实验考察。人教版多出的那部分知识在SATII中作为科普性知识讲给学生，以达到知识结构的完整性。

SATII只是一个考试，不是课程，没有教科书，所以不是一个标准化课程，随意性非常大，换言之，教师的经验是否丰富非常重要，同时英文授课还是中文授课对于学生的实际帮助是不等同的。

4 SATII物理考试的有效备考方法

4.1 SATII不是必须考

不是所有的美国大学都要SATII的成绩。一般来讲，TOP30的美国综合性大学和文理学院中不少学校需要提供2门的SATII成绩；TOP31～50之间只有零星几所；TOP51～100除了极个别学校需要，基本都不需要。TOP100美国综合性大学有13所需要SATII成绩；TOP100美国文理学院有10所需要SATII成绩。

4.2 多做模拟试题

由于SATII考试的形式与题型不变，学生们可以通过多做模拟试题熟悉考题类型。这样当参加考试时，学生可以快速审题节省时间。考试的时候先做会的，不会的考题可以暂时跳过，如果学生有时间，再回头考虑余下的题。SATII考题是按由易到难的顺序安排的，不管问题的难易程度如何得分是相同的。

4.3 小心陷阱

当做前面简单的考题时，选择明显的正确的答案常常是对的，而做到后面较难的考题时，学生一定要仔细审题认真思考，因为显而易见的答案可能是错的。考题的设计者可能故意设置陷阱来测试学生掌握内容的程度和细心。

4.4 明智地猜题

在SATII考试里，如答错题要倒扣分的。如果学生可以排除一个或一个以上的答案（肯定错）的话，可以猜题。通过更多的练习，学生可以掌握明智地猜题的技巧。

4.5 必须非常小心地写答案

学生答题答对了，可是在答案纸上写错的情况常有发生。所以仔细小心地把答案写到答卷上极为重要，以帮助学生避免此类错误。在问卷和答卷上，一定要在跳过的题上打记号，如画圈。在问卷上把正确答案画个圈，再腾写到答卷上。并且建议学生在平时考试准备练习时使用这些策略和技巧。

4.6 什么时候参加SATII考试

学生可以在高中时期的任何测试时间参加大学科目考试SATII。许多学生在高三（美国的12年级）的秋季参加数学科目考试。至于其他的科目考试，建议在学生完成那门课程后尽快参加，能够趁热打铁。另外，推荐用Princeton（普林斯顿）版的课程大纲参考书。

[1]Princeton Review.Crackingthe SATPhysics Subject Test 2011-2012 Edition[M].Rrinceton Review,2013:246-264.

[2]廖伯琴,杜明荣.美国SAT考试制度述评[J].物理通报,2007(8):14.

[3]人民教育出版社课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.高中物理人教版教材选修3-4[M].北京:人民教育出版社,2010.

[4]王盈,杨法先.美国大学招生制度述评[J].招生考试就业,2009(6):4.

[5]SATSubject Test-Physics-Oscillation[Z].2010.