冯 哲 洪正平 金 晶 石明宇
(山东师范大学物理与电子科学学院 山东 济南 2500 14 )
恢复高考已经30 多年,试题的质量越来越高,也越来越贴近教育实际.但在这进程中,命题的原则、思路和要求等发生了一些变化,从而高考试题也发生了较大的变化,如经历了从单科卷到理综卷的变化;特别是新课程改革以来,试题越来越多地渗透着新课程改革的理念.在突出主干知识的同时,加强了对考生能力的考查,把着眼点放在关注学生的科学素养上.客观题部分经历了由单选题、多选题到不定项选择题的转变,这一转变旨在考查学生对基础知识的掌握程度和灵活运用,考查对所学的物理知识分析和综合的能力.主观题部分的实验题经历了由考查基本实验仪器的使用、基本操作能力到考查学生分析、处理实验数据和探究的能力以及设计性实验的创新能力的转变.同时,实验题与生活联系更加紧密,对中学物理实验教学有很好的导向作用.计算题的设计也与以往有明显的不同,单科卷的计算题基本上是单纯的考查知识点,而到了理综卷则加大了物理与科技、生活、环保、能源、信息、社会等的联系.高考命题专家巧妙设计有趣的物理情境,让物理试题与实际生活或物理实验接轨,考查了学生从题干中获取主要信息、定位知识点、分析物理过程及解决问题的能力,从而增加了物理试题的趣味性和科学性.这些正是从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度来考查学生的能力,从而体现了新课程改革的理念.
试题的题型、题量、赋分、全卷的测试长度及试题的难易比例等方面发生了较大的变化.
(1)客观题部分的变化
1994 ~1997 年,单选题在减少,多选题在增加,但选择题的总数在减少.在赋分方面,单选题的赋分越来越少,而多选题的赋分有所增多,在一定程度上体现了灵活性的增强.1998 ~2001 年,选择题变为不定项选择题,分值有所减少,这些变化说明试卷的灵活性越来越大,限制了有些考生不搞清题意,不分析物理过程,乱猜答案的倾向,留给学生的思维空间较大,能较好的反应考生的真实水平.2001 年,“3+X”高考科目设置方案在全国普及,科目设置方案的最大特点是增加了高校和考生的自主选择性,转变传统的以知识立意命题的指导思想,确立了以能力立意命题的指导思想,在考查学科能力的同时注意考查跨学科的综合能力和学科知识的渗透能力.2002 ~2005 年,随着“3+X”命题的不断完善,选择题再一次由以前的单选题改为不定项选择题,分值也在增加,更进一步加强了对基本概念、基本规律的考查,特别注重考查是否真正的理解这些概念、规律,是否会在具体问题中对其进行灵活运用.同时,体现了以能力测试为主的命题指导思想,既突出了高考试题的选拔功能,又体现了课程改革的基本理念.
(2)主观题部分的变化
填空题的数量和赋分都在减少,以至于到理综时,取消了填空题;这主要是因为作为计算型的填空题看不到解题过程,不容易看到考生的分析和解答能力,从而不能很好地反映考生的真实水平.另一个较大的变化是实验题;1994 ~1995 年的实验题是含于填空题内的.从1996 年开始,实验题单独列题,而且所占的分值比例越来越多,这体现了实验知识地位的提高,既考查了考生的实验能力,又考查了考生对所学知识的迁移能力以及探究能力.计算题在1994 ~1998 年分值比例一直处于上升趋势.在命题改革之初,经历了稳中求进的探索阶段.2002 ~2005 年,虽然分值比例有所降低,但是题的数量减少了,每道题的分值多了.这也意味着计算题从强调解题规范化逐步过渡到突出探究性、创造性,有助于考查学生的理解能力、推理能力、分析综合能力和应用数学解决实际问题的能力.分别如表1和表2所示.
表1199 4~1995 年、2002 ~2004 年高考全国物理试卷题量及分值
表2199 8~2001 年、2005 年高考全国物理试卷题量及分值
试题的题量虽然呈降低趋势,但是更注重能力的考查.从试题的难易程度看,逐年调整难易比例,使试卷的难度更符合教育实际,使考生得分合理,区分度明显,有利于高校选拔人才.
物理实验一直是高考的重点,实验题在试卷中得到一定程度的重视.随着课程改革的需要,高考物理实验由侧重于考查实验仪器的使用、实验的基本操作能力逐步过渡到对学生实验能力的考查,即要求学生运用所学的实验原理、方法及使用过的仪器解决一些立意新颖、灵活的实验问题,逐渐突出设计性的要求,增强学生的实验探究能力.
通过对1994 ~2005 年高考试卷实验题的分析,可以得出以下异同点.
正确使用实验仪器是做好物理实验的基础.基本仪器主要有游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、电阻箱、万用电表等.通过对历年高考试题的分析,近些年的物理题主要涉及到游标卡尺、螺旋测微器、万用电表的读数以及打点计时器.如1997 年第15 题、1999 年第17 题、2003 年第23 题等都考了游标卡尺的读数,2001 年第15 题考了打点计时器.电学中的电流表、电压表考的次数也很多,几乎每年都考.这就要求学生能够熟练地掌握实验仪器的操作方法以及读数规则,这样才能灵活应对高考试题的变化.
(1)注重联系实际生活,加强对实验操作能力的考查
高考物理实验试题有许多是与实际生活紧密联系在一起的,如测量仪器的读数、实际电路的连接、实验步骤的排序、纠错、补漏等都与实验的实际操作过程紧密相连.如2001 年第16 题测电流表内阻、2003 年第23 题伏安法测电阻、2005 年第22 题第(2)小题测电源电动势和内阻.
(2)加强了对实验数据的分析和处理能力的考查
学生正确分析实验数据并能计算以得出正确的结论是实验成功的关键,是对学生较高层次的考查,现在的考题正逐渐地向这一方面发展.如2000 年第14 题考查验证动量守恒定律的数据处理问题;第15 题考查测凸透镜的焦距的数据处理问题;2002 年第29 题考查验证玻意耳定律的仪器测量大气压强的数据处理;2004 年第22 题第(2)小题考查了电流表改装、校准、设计电路、有效数字等都突出加强了对实验数据的分析和处理能力.
(3)设计性实验的试题逐渐成为重点
设计性实验是要求学生根据实验目的,运用已有的知识和实验技能,进行创造性思维,设计新的实验方案,解决新问题的实验.设计性实验是对实验能力更高层次的要求,能有效考查学生的知识迁移能力及实验操作能力,体现了素质教育、创新的主题.
【例1】[2005 年高考全国卷第22 题第(2)小题]测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω).器材:量程3V的理想电压表○V,量程0.5A的电流表○A(具有一定内阻),固定电阻R=4 Ω,滑线变阻器R′,开关S,导线若干.
(1)画出实验电路原理图.图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.
(2)实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则可以求出E=__________,r =__________.(用I1,I2,U1,U2及R 表示)
讨论:这是一道电学的设计性实验题,源于教材但又在教材的基础上加以综合应用.需要打破思维定势分析解决此问题;考生要对实验仪器的安全性、精确性、方便性的原则分析后设计电路,还要对内接法和外接法的选取、分压式和限流式的选取加以分析,最后看设计的可行性.这道题充分渗透着创新的思想,体现了运用已学知识解决新问题的能力的考核要求,同时也考查了考生的科学态度和探究精神.
单科卷设计的考点比较明确,覆盖面广,稳中求变.而进入理科综合以来,由于理综试卷对题量的限制,更注重了能力和素质的考查.理综卷较单科卷的题在数量上少了很多,同时,理综卷中单纯某一知识点的物理试题也比较少,大多是将几个知识点结合起来构成综合试题,加强了试题的综合性,与新课改的基本理念融合在了一起.
通过对比可知,力学和电磁学部分的知识出现在选择题中的比例,不管是单科卷还是理综卷,其差异不大.而理综卷中热学、光学和原子物理三部分的知识90 %都出现在选择题中(基本上保持每年出一、两个知识点),因而三者出现在计算题中的比例急剧减少.这样,力学、电磁学部分出现在计算题中的比例也因此而增大.而往往在计算题中力学和电学是相结合出现的,如带电粒子在复合场中的运动,就把力学和电学很好地结合起来了,体现了理综试卷的综合性,这也就意味着理综卷越来越符合新课改的需要,注重考查考生的理解能力、分析问题解决问题的能力、推理能力以及应用数学解决实际问题的能力.
随着课程改革的不断深入,人们对新课程改革理念的认识越来越深刻.因此,无论是在教学上还是在试卷出题形式上都尽可能的使之完善.课程改革以前,试卷的出题形式只是对某一知识点进行考核,而课程改革之后,试卷的出题形式注重落实三维目标的培养即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的培养,如以实际问题为载体,考查三维目标,注重贴近考生的生活实际、注重联系社会实际、突出反映社会热点问题、注重反应科学思想,体现了时代性.
【例2】(2001 年高考全国卷第19 题)“和平号”空间站已于今年3月23 日成功地坠落在太平洋海域,坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始,经过与大气摩擦,空间站的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海.此过程中,空间站原来的机械能中,除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量E′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量).
(1)试导出以下各物理量的符号表示散失能量E′的公式.
(2)算出E′的数值.(结果保留两位有效数字)
讨论:此题选材紧密联系科技,以科技知识为背景考查机械能、热量以及圆周运动方面的知识,使得试题图文并茂,不那么枯燥乏味,同时也体现了现实性和创新性.这样与实际接轨,不只是空洞的考试,而是让学生感觉学有所用,充分调动了其学习物理的积极性,锻炼了他们运用数学解决物理问题的能力,更好地提高了学生的综合素质.
随着高考和课程改革的不断深入,物理考查的重心逐渐发生转移,逐渐注重对综合应用能力的考查.高考物理试题的演变不仅具有选拔人才的功能,而且对中学物理教学有很好的导向作用,对教师的物理教学提出了更高的要求,同时对中学物理教育改革也起到了重要的作用.
1 教育部.基础教育课程改革纲要(试行),2001
2 应书增,李勇.高考能力测试与题型设计-物理.北京:北京教育出版社,2001