馮 哲 洪正平 金 晶 石明宇
(山東師范大學物理與電子科學學院 山東 濟南 2500 14 )
恢復高考已經30 多年,試題的質量越來越高,也越來越貼近教育實際.但在這進程中,命題的原則、思路和要求等發生了一些變化,從而高考試題也發生了較大的變化,如經歷了從單科卷到理綜卷的變化;特別是新課程改革以來,試題越來越多地滲透著新課程改革的理念.在突出主干知識的同時,加強了對考生能力的考查,把著眼點放在關注學生的科學素養上.客觀題部分經歷了由單選題、多選題到不定項選擇題的轉變,這一轉變旨在考查學生對基礎知識的掌握程度和靈活運用,考查對所學的物理知識分析和綜合的能力.主觀題部分的實驗題經歷了由考查基本實驗儀器的使用、基本操作能力到考查學生分析、處理實驗數據和探究的能力以及設計性實驗的創新能力的轉變.同時,實驗題與生活聯系更加緊密,對中學物理實驗教學有很好的導向作用.計算題的設計也與以往有明顯的不同,單科卷的計算題基本上是單純的考查知識點,而到了理綜卷則加大了物理與科技、生活、環保、能源、信息、社會等的聯系.高考命題專家巧妙設計有趣的物理情境,讓物理試題與實際生活或物理實驗接軌,考查了學生從題干中獲取主要信息、定位知識點、分析物理過程及解決問題的能力,從而增加了物理試題的趣味性和科學性.這些正是從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度來考查學生的能力,從而體現了新課程改革的理念.
試題的題型、題量、賦分、全卷的測試長度及試題的難易比例等方面發生了較大的變化.
(1)客觀題部分的變化
1994 ~1997 年,單選題在減少,多選題在增加,但選擇題的總數在減少.在賦分方面,單選題的賦分越來越少,而多選題的賦分有所增多,在一定程度上體現了靈活性的增強.1998 ~2001 年,選擇題變為不定項選擇題,分值有所減少,這些變化說明試卷的靈活性越來越大,限制了有些考生不搞清題意,不分析物理過程,亂猜答案的傾向,留給學生的思維空間較大,能較好的反應考生的真實水平.2001 年,“3+X”高考科目設置方案在全國普及,科目設置方案的最大特點是增加了高校和考生的自主選擇性,轉變傳統的以知識立意命題的指導思想,確立了以能力立意命題的指導思想,在考查學科能力的同時注意考查跨學科的綜合能力和學科知識的滲透能力.2002 ~2005 年,隨著“3+X”命題的不斷完善,選擇題再一次由以前的單選題改為不定項選擇題,分值也在增加,更進一步加強了對基本概念、基本規律的考查,特別注重考查是否真正的理解這些概念、規律,是否會在具體問題中對其進行靈活運用.同時,體現了以能力測試為主的命題指導思想,既突出了高考試題的選拔功能,又體現了課程改革的基本理念.
(2)主觀題部分的變化
填空題的數量和賦分都在減少,以至于到理綜時,取消了填空題;這主要是因為作為計算型的填空題看不到解題過程,不容易看到考生的分析和解答能力,從而不能很好地反映考生的真實水平.另一個較大的變化是實驗題;1994 ~1995 年的實驗題是含于填空題內的.從1996 年開始,實驗題單獨列題,而且所占的分值比例越來越多,這體現了實驗知識地位的提高,既考查了考生的實驗能力,又考查了考生對所學知識的遷移能力以及探究能力.計算題在1994 ~1998 年分值比例一直處于上升趨勢.在命題改革之初,經歷了穩中求進的探索階段.2002 ~2005 年,雖然分值比例有所降低,但是題的數量減少了,每道題的分值多了.這也意味著計算題從強調解題規范化逐步過渡到突出探究性、創造性,有助于考查學生的理解能力、推理能力、分析綜合能力和應用數學解決實際問題的能力.分別如表1和表2所示.

表1199 4~1995 年、2002 ~2004 年高考全國物理試卷題量及分值

表2199 8~2001 年、2005 年高考全國物理試卷題量及分值
試題的題量雖然呈降低趨勢,但是更注重能力的考查.從試題的難易程度看,逐年調整難易比例,使試卷的難度更符合教育實際,使考生得分合理,區分度明顯,有利于高校選拔人才.
物理實驗一直是高考的重點,實驗題在試卷中得到一定程度的重視.隨著課程改革的需要,高考物理實驗由側重于考查實驗儀器的使用、實驗的基本操作能力逐步過渡到對學生實驗能力的考查,即要求學生運用所學的實驗原理、方法及使用過的儀器解決一些立意新穎、靈活的實驗問題,逐漸突出設計性的要求,增強學生的實驗探究能力.
通過對1994 ~2005 年高考試卷實驗題的分析,可以得出以下異同點.
正確使用實驗儀器是做好物理實驗的基礎.基本儀器主要有游標卡尺、螺旋測微器、打點計時器、電流表、電壓表、電阻箱、萬用電表等.通過對歷年高考試題的分析,近些年的物理題主要涉及到游標卡尺、螺旋測微器、萬用電表的讀數以及打點計時器.如1997 年第15 題、1999 年第17 題、2003 年第23 題等都考了游標卡尺的讀數,2001 年第15 題考了打點計時器.電學中的電流表、電壓表考的次數也很多,幾乎每年都考.這就要求學生能夠熟練地掌握實驗儀器的操作方法以及讀數規則,這樣才能靈活應對高考試題的變化.
(1)注重聯系實際生活,加強對實驗操作能力的考查
高考物理實驗試題有許多是與實際生活緊密聯系在一起的,如測量儀器的讀數、實際電路的連接、實驗步驟的排序、糾錯、補漏等都與實驗的實際操作過程緊密相連.如2001 年第16 題測電流表內阻、2003 年第23 題伏安法測電阻、2005 年第22 題第(2)小題測電源電動勢和內阻.
(2)加強了對實驗數據的分析和處理能力的考查
學生正確分析實驗數據并能計算以得出正確的結論是實驗成功的關鍵,是對學生較高層次的考查,現在的考題正逐漸地向這一方面發展.如2000 年第14 題考查驗證動量守恒定律的數據處理問題;第15 題考查測凸透鏡的焦距的數據處理問題;2002 年第29 題考查驗證玻意耳定律的儀器測量大氣壓強的數據處理;2004 年第22 題第(2)小題考查了電流表改裝、校準、設計電路、有效數字等都突出加強了對實驗數據的分析和處理能力.
(3)設計性實驗的試題逐漸成為重點
設計性實驗是要求學生根據實驗目的,運用已有的知識和實驗技能,進行創造性思維,設計新的實驗方案,解決新問題的實驗.設計性實驗是對實驗能力更高層次的要求,能有效考查學生的知識遷移能力及實驗操作能力,體現了素質教育、創新的主題.
【例1】[2005 年高考全國卷第22 題第(2)小題]測量電源B的電動勢E及內阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω).器材:量程3V的理想電壓表○V,量程0.5A的電流表○A(具有一定內阻),固定電阻R=4 Ω,滑線變阻器R′,開關S,導線若干.
(1)畫出實驗電路原理圖.圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出.
(2)實驗中,當電流表讀數為I1時,電壓表讀數為U1;當電流表讀數為I2時,電壓表讀數為U2.則可以求出E=__________,r =__________.(用I1,I2,U1,U2及R 表示)
討論:這是一道電學的設計性實驗題,源于教材但又在教材的基礎上加以綜合應用.需要打破思維定勢分析解決此問題;考生要對實驗儀器的安全性、精確性、方便性的原則分析后設計電路,還要對內接法和外接法的選取、分壓式和限流式的選取加以分析,最后看設計的可行性.這道題充分滲透著創新的思想,體現了運用已學知識解決新問題的能力的考核要求,同時也考查了考生的科學態度和探究精神.
單科卷設計的考點比較明確,覆蓋面廣,穩中求變.而進入理科綜合以來,由于理綜試卷對題量的限制,更注重了能力和素質的考查.理綜卷較單科卷的題在數量上少了很多,同時,理綜卷中單純某一知識點的物理試題也比較少,大多是將幾個知識點結合起來構成綜合試題,加強了試題的綜合性,與新課改的基本理念融合在了一起.
通過對比可知,力學和電磁學部分的知識出現在選擇題中的比例,不管是單科卷還是理綜卷,其差異不大.而理綜卷中熱學、光學和原子物理三部分的知識90 %都出現在選擇題中(基本上保持每年出一、兩個知識點),因而三者出現在計算題中的比例急劇減少.這樣,力學、電磁學部分出現在計算題中的比例也因此而增大.而往往在計算題中力學和電學是相結合出現的,如帶電粒子在復合場中的運動,就把力學和電學很好地結合起來了,體現了理綜試卷的綜合性,這也就意味著理綜卷越來越符合新課改的需要,注重考查考生的理解能力、分析問題解決問題的能力、推理能力以及應用數學解決實際問題的能力.
隨著課程改革的不斷深入,人們對新課程改革理念的認識越來越深刻.因此,無論是在教學上還是在試卷出題形式上都盡可能的使之完善.課程改革以前,試卷的出題形式只是對某一知識點進行考核,而課程改革之后,試卷的出題形式注重落實三維目標的培養即知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的培養,如以實際問題為載體,考查三維目標,注重貼近考生的生活實際、注重聯系社會實際、突出反映社會熱點問題、注重反應科學思想,體現了時代性.
【例2】(2001 年高考全國卷第19 題)“和平號”空間站已于今年3月23 日成功地墜落在太平洋海域,墜落過程可簡化為從一個近圓軌道(可近似看作圓軌道)開始,經過與大氣摩擦,空間站的絕大部分經過升溫、熔化,最后汽化而銷毀,剩下的殘片墜入大海.此過程中,空間站原來的機械能中,除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外,還有一部分能量E′通過其他方式散失(不考慮墜落過程中化學反應的能量).
(1)試導出以下各物理量的符號表示散失能量E′的公式.
(2)算出E′的數值.(結果保留兩位有效數字)
討論:此題選材緊密聯系科技,以科技知識為背景考查機械能、熱量以及圓周運動方面的知識,使得試題圖文并茂,不那么枯燥乏味,同時也體現了現實性和創新性.這樣與實際接軌,不只是空洞的考試,而是讓學生感覺學有所用,充分調動了其學習物理的積極性,鍛煉了他們運用數學解決物理問題的能力,更好地提高了學生的綜合素質.
隨著高考和課程改革的不斷深入,物理考查的重心逐漸發生轉移,逐漸注重對綜合應用能力的考查.高考物理試題的演變不僅具有選拔人才的功能,而且對中學物理教學有很好的導向作用,對教師的物理教學提出了更高的要求,同時對中學物理教育改革也起到了重要的作用.
1 教育部.基礎教育課程改革綱要(試行),2001
2 應書增,李勇.高考能力測試與題型設計-物理.北京:北京教育出版社,2001