印度理工學院聯合入學考試物理試題評析

章雅琹 袁海泉

(1. 蘇州大學物理科學與技術學院，江蘇 蘇州 215000;2. 江蘇省南京市江寧高級中學，江蘇 南京 211100)

近年來印度理工學院(IIT)培養的工程師在全世界名聲顯赫，美國頂級大學理工科的博士也有很多來自印度理工學院。雖然都是為高等院校選拔人才，但是印度的高等教育入學選拔與中國的高考和高校自主招生有很多的不同之處，物理學科作為印度理工學院聯合入學考試三門學科(物理、化學、數學)中的一門，非常具有研究價值。

1 印度高考制度簡介

印度的現代教育制度主要采用英國的教育體制，初中10年級和高中12年級學生分別參加全國統考。[1]高中12年級畢業統考成績是印度學生報考大學的重要依據，如果要報考國立大學等著名高校，還需要參加這些學校舉辦的招生考試或面試。

印度有很多專業教育聯合機構，如醫學、工程、法律等院校聯合機構，如果報考此類大學還需要參加這些機構每年組織的聯合專業考試。[2]其中印度理工學院聯合入學考試(IIT-JEE)是最熱門的選擇之一，考試分兩部分，初試JEE(Main) 和復試JEE(Advanced)，兩次考試時間都是3小時，物理、數學、化學三科合卷，全部為選擇題或有客觀答案的填空題，利用復試成績進行排名。近5年該考試錄取率都低于2%，國內有研究認為這一考試的數學學科難度比中國高考難度略大，但是對于該考試物理學科試題特點還鮮有研究。

2 印度理工學院聯合入學物理考試的特點分析

《JEE初級與高級2019年物理教學大綱》由印度中央中等教育委員會(CBSE)制定，初試和復試的側重點各不相同，考試大綱一般兩年保持不變，考生基本都使用該IIT-JEE教學大綱作為復習標準。印度理工學院聯合入學考試考查數學、物理、化學三門學科，各學科的題型與占分比例情況如表1所示，通過對印度理工學院聯合入學考試物理復試試題的分析，發現它具有以下特點。

表1

2.1 重視實驗技能考查

印度理工學院聯合入學考試中物理初試大綱包括兩部分：筆試和實驗操作考試，初試大綱內容如表2。

表2

初試的物理筆試涉及19個子項目，占80%的比重。B部分為實驗操作考試,涉及22個實驗,具體實驗項目如表3。

表3

由表3可看出，他們考查的大部分實驗是測量性實驗，其中至少有5個實驗需要繪制特性曲線。實驗考查在初試的物理考試中占20%，說明該考試非常關注實驗技能的考查，而在我國高考和自主招生考試中,大部分省份對實驗操作技能的考查體現在書面考查中。

2.2 數學工具的使用有高度

在高中物理學習中，數學是處理物理問題的重要工具，它提供了對物理問題進行定量分析和計算的途徑，提供了物理概念與物理規律簡潔精確的表達式。因此，高中生掌握好數學知識和方法，在物理問題解決中善用數學工具,對學好物理是非常有益的。運用數學工具解決物理問題也是很多高中生學習物理的難點，難度較大的數學工具在印度理工學院聯合入學考試物理試題中使用較為多見，例如微積分、不等式和泰勒級數等。

2.3 物理知識的要求有深度

印度理工學院聯合入學考試物理試題考查的知識點范圍廣、難度大。例如基爾霍夫定律、幾何光學中的厚透鏡、與表面張力相關的毛細現象、靜電場的高斯定律、多普勒效應、液體的潛熱等在試卷中都有所體現，考查的物理知識也非常有深度，這在我國的物理教學中屬于大學教學內容。

例2(2019年):如圖1所示，初始電路中沒有電流，開關S1和S2斷開，各個電容器的電容量分別為C1=10μF,C2=30μF,C3=C4=80μF，下列表述中正確的是( )。

圖1

A.t=0時刻，閉合開關S1，回路中的電流為25mA

B. 如果閉合S1直至電容器充電完成，C1兩端的電壓為4V

C.如果閉合S1直至電容器充電完成，然后再閉合S2，閉合瞬間通過(P和Q之間)30Ω的電阻的電流為0.2A

D. 如果閉合S1直至電容器充電完成，P、Q間的電勢差將會達到10V

解析：本題考查了電容器暫態問題，閉合S1時，C4、C1和C3將進行充電。再閉合S2，將形成多個電源、多個回路的復雜電路，根據基爾霍夫定律，列出方程組，進行計算，正確答案為A、B。本題既考查了基本串聯電路，又考查了復雜電路，這需要對各個元器件原理的理解非常透徹。

例3(2019年):如圖2所示，一薄凸透鏡由兩種折射率分別為n1和n2的材料組成。左右兩側球面的曲率半徑相等，當n1=n2=n時，凸透鏡的焦距為f。當n1=n，n2=n+Δn時，凸透鏡的焦距為f+Δf。假設Δn?(n-1)且1

圖2

B. 如果n=1.5，Δn=10-3，f=20cm，那么|Δf|=0.02cm

解析：利用雙凸透鏡的知識，結合數學不等式等知識，得到正確答案為B、C、D。整體計算量較大，對數學計算能力要求較高，對幾何光學知識要求也較高，雙凸透鏡焦距的計算在我國中學物理中很少涉及。

由上述例題可以看出，印度理工學院聯合招生入學考試的物理試題難度較大，涉及的知識面較廣，具有較高的區分度，體現了選拔性。當然，這樣難度的題目并不適用于所有學生，所以參加該考試的學生都需要補習額外的物理知識，并進行大量的模擬練習。

2.4 題目情境設置較為單一

印度理工學院聯合入學考試物理試題的表述簡潔、規范，符合物理學科特點，但是幾乎沒有設置真實情境。題目表達簡明、易懂，多為簡單陳述句，閱讀量較小。由上述的幾道例題也可以看出，試卷與學生的實際生活距離較大，幾乎沒有鋪墊的閱讀材料。究其原因，可能有下列幾個方面。

(1) 該考試面向的考生都是未來的理工科人才，選拔性考試中更關注學生的數理基礎與科學思維。

(2) 該考試中物理、化學、數學三科合卷考試，一共需要三小時，計算量大，時間較為緊張。不設置情境，幫助學生減少干擾項，讓學生迅速進入分析題意、建立模型的過程，提高解題效率和準確率。

(3) 目前印度公立學校的基礎教育較為薄弱，不少學生英文閱讀能力較差,復雜的情境設置容易降低試卷的效度。

物理情境的設置有助于學生聯系生活實際，也有助于引導學生更加關注生活，關注身邊的現象及其蘊含的物理原理，[3]同時設置物理情境也是對學生閱讀和分析能力的一種考查。

3 結語

從整體上來看，印度理工學院入學考試物理學科比中國高校的自主招生考試的難度要大，也沒有遵循先易后難、由淺入深的編排順序。這樣的考試既是對學生能力的一種考查，又是對學生心理狀態的考驗，體現了精英教育的理念。

考試方式在一定程度上引導著日常教學，因為印度理工學院務實的實驗考查方式，使印度不少中學和補習班非常重視實驗操作。對比來看，我國大部分學校的物理教學對實驗操作并不重視，使學生的能力培養存在一定的局限性。

印度高校在選拔性考試中有很大的自主權，有選擇性的考試對整個社會的學習氣氛起了很好的帶動作用。不同的聯合機構考查的學科各不相同，這讓學生有機會對自己感興趣的學科深入研究，避開薄弱學科，更容易樹立學習目標，激發學習動機。