标题 | 对新课程高考物理试题命制内容的几点思考 |
范文 | 廖柳清 高考命题关系千家万户,关系课程改革的成败。高考要想切实发挥好新课程教学指挥棒的作用,则必须从改革其测试目标和测试内容入手,使测试的目标更全面,测试的内容更鲜活更加符合新课程的理念。课程专家指出:“我国的物理教育应在保持原有优势的基础上开阔一些国际视野”,那么笔者认为,高考物理试题的命制也应具有国际视野。因此,本文将结合国外高中考试的物理试题和近年来我国的高考物理试题,从测试内容的命制角度,对物理新课程高考命题内容谈几点想法,意在抛砖引玉。 1 高考试题应突出对物理学史和物理思想方法的考查 物理思想方法是物理学家们长期从事科学研究所积累下来的宝贵思想财富,它是人们进行科学研究时打开成功之门的一把金钥匙。新课程要求在物理教学中通过对物理学史的学习,培养学生科学的思维方法,从而提高学生的科学思维能力。但在长期的物理教学中,物理教师并没有很好地结合物理学史的相关内容,来让学生领悟到科学家所进行的科学实验过程和其中所运用的科学研究方法,而是停留在介绍科学家的生平故事上。造成这种教学现状的原因不仅和老师们的观念的不到位有关,同时也与我们考试的命题有着直接的关系。过去我们的试卷中常见的只是考考科学家的姓名和他们研究工作的一些常识,这种状况导致了物理教学也只局限于这一层面,造成学生对那些具有重要影响的物理实验印象淡薄,对实验的设计思想方法也知之甚少,物理素养得不到有效的提高。 例1(国外试题) (1)如图1所示,一个带电的验电器用来检测置于一铅盒中放射源的强度,在铅盒的顶盖移去后,验电器的金属箔在120s内从60°角降至0°。 (a)试解释为何铅盒顶盖移去后,验电器会放电? (b)计算验电器金箔张角每秒减小多少? (c)实验中置于铅盒中放射源的半衰期若为120min,如何用验电器来检验这一估计? (2)图2是卢瑟福发现原子核式结构的实验装置简图。 (a)实验中用了什么放射线? (b)说出实验为何要在真空中进行? (c)当放射线击中靶子时会发生什么情况? (d)如何由卢瑟福实验结果说明原子核带正电? 点评 此题围绕元素放射性衰变及放射线的作用首先给出了一个实验问题情景,然后由此引申到著名的卢瑟福实验。该试题涉及物理学史上的著名实验,切实考查了实验的核心内容和设计思想,这类题目有助于推动高中物理教学重视物理学史和方法的教育。 2 高考物理试题应具有开阔的物理背景,把物理知识体现在现实新情景的应用中 以往的高考试题比较注重演绎和推理等综合运用能力,试题设置的内容也多是斜面、弹簧和物块等的组合和变化,这样的试题远离学生的生活,背离物理学习“学以致用”的最终目标,学生长期解决这类理想化和模式化的试题,思维能力的训练将变得单一甚至僵化,不利于培养学生思维的全面性、灵活性和深刻性。因此,新课程的高考必须要贴近学生生活实际,密切结合生产和科技前沿。只有这样新课程的物理教学才能更全面且深刻地让学生感受物理学的实用性。 例2 (国外试题) 如图3所示,一峭壁上装置了一套轨道车系统,将乘客送上和送下80m长的山坡,峭壁顶离地面车站的垂直高度为40m。整个系统由一上一下两个车厢组成,每个车厢质量9000kg,它们通过山顶上一个巨大的滑轮由钢索相连,滑轮由电动机驱动。每个车厢受到摩擦阻力恒为6000N。 某次行程中有20位乘客在车厢X中下坡,另有8位乘客在车厢Y中上坡。每个乘客平均质量为70kg,电动机必须在整个行程中运行。 (a)为什么车厢X失去的势能不足以将车厢Y提升到山顶? (b)整个车厢系统在这次行程中的势能变化是多少? (c)抵抗摩擦阻力做的功是多少? (d)如果整个行程用了30s时间,试计算电动机的平均输出功率? (e)与上升车厢相连钢索中的拉力,在车厢由坡底拉至坡顶过程中是如何变化的?为什么? 点评 试题以游览区的轨道车系统为设题背景考查学生有关斜面的力学知识,尽管从该实际情景抽象出斜面的物理模型并不困难,但命题者不惜笔墨地描述原始的问题情境,这样的试题让学生具有亲近感,并且让学生感到物理知识的鲜活和有用,有效考查了学生提取信息和建模的能力,有利于培养学生用物理的视角观察和思考物理世界的习惯。 3 高考试题应更加注重实验探究能力的考查 实验探究能力是新课程高考考纲中强调的五大能力之一,新课程的高考势必在考查学生设计实验、验证猜想、分析论证和评估等探究技能方面做出努力,以推进新课程实验探究的教学。 例3(上海08年高考) 在“用单摆测重力加速度”的实验中: (1)某同学的操作步骤为: a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上。 b.用米尺量得细线长度l。 c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球。 d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n。 点评 试题取材学生实验“用单摆测重力加速度”。第1空考查学生评估实验的能力;第2空考查学生依据实验原理确定测量物理量的能力;第3空考查学生分析论证的能力,可以说,这道题有效考查了科学探究中的多种技能,对实验探究教学具有良好的导向作用。 4 高考试题应在图象能力考查的角度上有所创新 图象是表达信息的重要数学工具,它具有科学、直观和简洁的特点,是物理现象和物理模型、实验数据和数学模型之间的重要纽带。图线和物理现象、规律及相应的数学文字表述之间的互相演绎是一项基本的科学技术研究技能,具有重要的实用价值。近几年我国的物理高考逐步加大了对图像能力的考查比重,但试题内容依然局限于理想化的模型,而国外的试题则常取自实际生活中的问题或实验。 例4(国外试题) 一空间探测器从某一星球表面垂直升空,假设探测器质量恒为1500kg,发动机推动力为恒力。探测器升空后发动机突然关闭,图5图线表示速度随时间的变化情况。 (1)升空后9s,25s,45s,即在图线上ABC三点探测器运动情况如何? (2)求探测器在该行星表面达到的最大高度。 (3)计算该行星表面的重力加速度。 (4)假设行星表面没有空气,计算发动机的推进力。 (5)事实上尽管发动机推动力不变,但由于燃料的消耗,探测器质量是变化的。在原坐标纸上再画一根图线(草图),说明在此情况下速度是如何随时间变化的,在草图上标出与前面ABC三点相应的点的位置。 点评 试题以一空间探测器为设题背景,描绘出了探测器的v-t图象,要求学生结合试题回答一系列的相关问题,充分考查了学生从图线中获取信息、处理信息的能力,这样的考查角度,有利于摆脱教学的程序化和模式化,有助于学生发散性思维能力的训练和培养。 5 高考试题应继续注重对量纲和估算能力的考查 在以往的物理教学和考试中,我们比较注重的是对物理问题严密的理论推理和数学演算,比较容易忽视对学生实际问题作基本的定量思考和分析的能力的培养,在现实生活和科学研究中,人们往往通过物理量数量级的简单估算解决一些问题。比如在普通电子设备的检修中,在选用电子元件时,人们常只需要依据条件估测出它的数量级即可。因此,学会估算式的思考和分析是从事实际工作的重要技能,2008年的全国高考Ⅰ卷的物理试卷题就强调了估算能力的考查。 例5(国外试题) 使一辆行驶的自行车停下来,刹车橡皮块的平均温升约多少? (1)对估算所需物理量数值的估计。 (2)估算过程。 (3)如实际测试表明刹车块的温升比你的估算值高,做出两种可能的解释。(要求对物理量作出估计并通过估算得到答案,估算中取适当位数的有效数字并给出物理量单位。) 点评 试题以估测刹车块的温升为背景,考查学生对物理量的单位和数量级的估测能力,它有利于推进中学物理教育培养学生定量分析物理问题的能力。 总之,高考命题的内容改革总是在朝着有利于推进新课程改革的目标发展,朝着有利于提高学生科学素养和培养学生创新思维能力的方向发展,高考试题势必在立足考查理解、推理、综合运用和数学应用能力的同时,兼顾对学生“联系实际、实验探究、思想方法、信息素养以及开放性思维等能力”的考查。作为物理教师,应在研究教学的同时研究高考试题考查目标和考查内容的变化,这样才能更好地把握高考改革的方向,从而也将更好地适应新课程的教学要求。 参考文献: 曹磊,谭树杰.各国物理教学改革剖析[M].上海:上海教育出版社,1996 (栏目编辑张正严) |
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