2009年是江蘇省高考新方案實施的第二年,今年高考物理試卷結構合理,題型和題量與2008年一樣,命題總體體現出平穩的特點,但部分試題依舊值得商榷。筆者仔細對比09年、08年的兩份江蘇高考試卷,發現09年考查的知識點、解題方法的運用等方面與08年試卷有不少的相似之處,占分比例高達40%。這樣的出題方式恐怕不太合理,筆者以為這在某種程度上違背了高考的宗旨和信度,同時對指引高中物理教學和高校選拔高質量人才起到一定的消極影響。筆者下面就將2009江蘇高考物理卷中部分知識點和解題方法的運用來淺談一些自己的想法。
1 知識點的相同
1.1 必修模塊中知識點的相同
在江蘇高考說明中必修模塊由65個知識點組成,其中涉及29個二級要求,內容占分比例約為80%。在08、09年高考中均考查了大約18個知識點,其中萬有引力定律的應用、電學實驗等方面出現了相同的知識點。
1.1.1 萬有引力定律的應用
兩年的高考中都考查了在星球表面物體所受的萬有引力近似等于重力,即:GMmr2=mg。
如:2009年高考第3題:英國《新科學家(New Scientist)》雜志評選出了2008年度世界8項科學之最,在XTEJ1650-500雙星系統中發現的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半徑R約45km,質量M和半徑R的關系滿足MR=c22G(其中c為光速,G為引力常量),則該黑洞表面重力加速度的數量級為……。與2008年第1題:火星的質量和半徑分別約為地球的110和12,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為……。
對于萬有引力定律的應用,我們可以考查萬有引力提供向心力,求線速度、角速度、周期;還可以考查以人造衛星為情景的多種題型等等,那為何不去考查呢?值得深思。
1.1.2 電學實驗
高中電學實驗是每年高考中實驗部分的核心,實驗題更加能夠考查學生的能力,所以在命制試卷時,實驗往往是重中之重。然而令人無法理解的是2009年電學實驗考查的知識點和2008年竟然相似。就考試說明的內容來看,電學實驗有三個:(1)決定導線電阻的因素(實驗、探究);(2)描繪小燈泡的伏安特性曲線(實驗、探究);(3)測量電源的電動勢和內阻(實驗、探究)。在高考說明中都是較高要求。而江蘇兩年的高考中都考查了決定導線電阻的因素(實驗、探究)這一個實驗,而且都涉及了電阻決定式的計算,即:R=ρlS。
如:2009年高考第10題:有一根圓臺狀均質合金棒如圖甲所示,某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關。他進行了如下實驗:……根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω。他發現:在誤差允許范圍內,電阻R滿足R2=Rd#8226;RD,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=_______(用ρ、L、d、D表述)。與2008年高考第10題:某同學想要了解導線在質量相同時,電阻與截面積的關系,選取了材料相同、質量相等的5卷導線,進行了如下實驗:……(3)若導線的電阻率ρ=5.1×10-7Ω#8226;m,則表中阻值為3.1Ω的導線長度l=________m(結果保留兩位有效數字)。
電學實驗在考查時可以考設計電路、可以考測電源電動勢和內阻、可以考伏安法等等, 那為何不去考查呢?值得深思。
1.2 選修模塊中知識點的相同
江蘇高考選修模塊由33、34、35三個模塊組成,學生任意選其中的兩個模塊來學習,在高考中也只需要選任意兩個來作答。由于涉及學生分數的公平性,三個選修模塊內容中不出現難題,難易程度應相當。
對33模塊而言,考試說明中共涉及14個知識點,其中有一個較高要求。而在兩年的高考中均考查了3、4個知識點,其中考查了兩個相同的知識點。
1.2.1 熱力學第一定律(較高要求)
如2009年第12題:(2)若將氣泡內的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過程中,對外界做了0.6J的功,則此過程中的氣泡______(填“吸收”或“放出”)的熱量是______J。氣泡到達湖面后,溫度上升的過程中,又對外界做了0.1J的功,同時吸收了0.3J的熱量,則此過程中,氣泡內氣體內能增加了______J。與2008年第12題:(1)空氣壓縮機在一次壓縮過程中,活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J,同時氣體的內能增加了1.5×105J。試問:此壓縮過程中,氣體______(填“吸收”或“放出”)的熱量等于______J。
1.2.2 阿伏加德羅常數的計算
如2009年第12題:(3)已知氣泡內氣體的密度為1.29kg/m3,平均摩爾質量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1,取氣體分子的平均直徑為2×10-10m,若氣泡內的氣體能完全變為液體,請估算液體體積與原來氣體體積的比值(結果保留一位有效數字)。與2008年第12題:(3)設想將1g水均勻分布在地球表面上,估算1cm2的表面上有多少個水分子?(已知1mol水的質量為18g,地球的表面積約為5×1014m2,結果保留一位有效數字)。
對于熱力學第一定律兩年都考查,大家都認可。因為在33模塊中就這一個較高要求,但是其他的13個知識點應該都和阿伏加德羅常數一樣都是基本要求。如:用油膜法估測分子的大小;布朗運動;分子間的作用力;表面張力;晶體和非晶體等等都是熱學中常規的知識點,為何不去考查呢?值得深思。
2 解題方法的相同
高中物理常用的解題方法有:類比法、整體法、 隔離法、 微元法 、等效法、對稱法、極限法、作圖法、估算法、假設法、 圖像法、近似法、特殊值法等等。然而在2009年的高考題中,也出現了和2008年解題方法的相似性。其中兩年的第一題都采用了類比法;兩年的力學實驗都采用了描點作圖法;更讓人不理解的是壓軸題都采用了微元法。下面分別例析如下:
2.1 類比法
如:2009年高考第1題:兩個分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后將其固定距離變為r2,則兩球間庫侖力的大小為……。與2008年高考第一題:火星的質量和半徑分別約為地球的110和12,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為……。
2.2 描點作圖法
2.3 微元法
2009高考最后一道壓軸題的第二問和2008年的最后一題的第三問如出一輒,都是將電磁感應定律與運動學規律結合起來,利用微元法的思想求解問題。
如:2009年高考第15題:如圖1所示,兩平行的光滑金屬導軌安裝在一光滑絕緣斜面上,導軌間距為l、足夠長且電阻忽略不計,導軌平面的傾角為α,條形勻強磁場的寬度為d,磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“|-”型裝置,…… (2)線框第一次穿越磁場區域所需的時間t1 ;與2008年高考第15題:如圖2所示,間距為L的兩條足夠長的平行金屬導軌與水平面的夾角為θ,導軌光滑且電阻忽略不計。…… (3)對于第(2)問所述的運動情況,求a穿出第k個磁場區域時的速率v。
我們可以從解題分析中更加明顯的看出相似來,如:
2009年最后一題第2問:
設線框剛離開磁場下邊界時的速度為v1,則接著向下運動2d。
總之,如果同一地區偶爾連續兩年的高考試卷出現一兩處相似,大家尚且能夠認可,可是像2009年江蘇高考物理試卷出現多達四處的知識點和三處的解題方法的運用和2008年相近似甚至雷同,這是值得深思的。它既不利于檢驗出學生真正的水平和能力,也不利于高校對優秀人才選拔。筆者以為高考試題應該科學、嚴謹、具有原創性,盡量避免與歷年高考題、平時教輔資料、各地模擬題的相似性。又由于高考試題對中學物理教學具有導向性,所以必須避免因簡單重復而導致的學生題海戰術的舞弊投機的可能。
以上淺見供方家斧正。
(欄目編輯陳 潔)