姜江波
摘 要:在使用全國(guó)卷后,2016年福建省高考物理平均46.2,到了2017年平均分為40.2。與福建省自主命題的平均分有不小的差距,造成這種差距的原因很多。試題命制特點(diǎn)不同是一方面,本文以2014年第25題為例,探討高考物理試題特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:全國(guó)卷;高考物理;命題特點(diǎn)
高中的物理試題難度較大,特別是實(shí)行全國(guó)一張卷后,高考物理成為大多數(shù)學(xué)生的難以逾越的學(xué)習(xí)障礙,物理成績(jī)?cè)诘头种信腔玻绾巫尳虒W(xué)更具有效性,成為廣大物理教師迫切解決的問(wèn)題,教師對(duì)高考試題的命制與評(píng)價(jià)研究是提高教學(xué)效率的有效途徑,讓自己的所教內(nèi)容有目的性,能夠在試卷有所體現(xiàn),做到教與學(xué),學(xué)與測(cè)的良性關(guān)系.
現(xiàn)以2014年新課標(biāo)全國(guó)卷第25題,作如下的探討:
例:如圖1所示,O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),OB沿豎直方向,∠BOA=600,OB=OA,將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò)A點(diǎn)。使此小球帶電,電荷量為q(q>0),同時(shí)加一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向與所在平面平行,現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過(guò)了A點(diǎn),到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍;若該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出,恰好通過(guò)B點(diǎn),且到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能為初動(dòng)能的6倍,重力加速度大小為g。求
(1)無(wú)電場(chǎng)時(shí),小球達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
認(rèn)真分析該題,它主要考查了曲線運(yùn)動(dòng)、 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律 、 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)能定理、功能的關(guān)系。勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系,.在試題的命制中,它突出了幾個(gè)特點(diǎn):
1 考查物理問(wèn)題的一般性與特殊性、讓學(xué)生用已掌握的知識(shí)與方法靈活分析問(wèn)題
在物理學(xué)中,物理模型的意義非常重大。通過(guò)物理模型,可以使各種研究對(duì)象、環(huán)境條件、物理過(guò)程簡(jiǎn)單化,從而方便我們認(rèn)識(shí)復(fù)雜的事物及其變化過(guò)程。物理模型可以分為對(duì)象模型、條件模型、過(guò)程模型三大類。學(xué)生在分析物理題目時(shí),也往往猜想它屬于哪個(gè)物理模型,本題考查物體的運(yùn)動(dòng)模型是平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,這是物理問(wèn)題的特殊性,但在設(shè)計(jì)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)并不是常見(jiàn)的類平拋運(yùn)動(dòng),學(xué)生需要詳細(xì)分析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程,得出解決問(wèn)題的方法,體現(xiàn)了物理過(guò)程的一般性,在全國(guó)卷中,有許多這樣的例子,如2012年全國(guó)1卷第25題與2013全國(guó)1卷18題,粒子并不沿圓心這一特殊方向進(jìn)入圓形磁場(chǎng),而是更體現(xiàn)一般性的從某處進(jìn)入,解題也就沒(méi)用到常見(jiàn)的物理規(guī)律,考查學(xué)生平時(shí)知識(shí)的貯備與臨場(chǎng)分析能力。2017年新課標(biāo)Ⅲ卷第21題等勢(shì)的點(diǎn)也不是常見(jiàn)的線段的中點(diǎn),而要通過(guò)計(jì)算得出等勢(shì)點(diǎn)的。
高考要求學(xué)生學(xué)完了高中物理后,理解并掌握了基本概念與基本規(guī)律后,能獨(dú)立對(duì)具體問(wèn)題具體分析,綜合運(yùn)用高中物理學(xué)的各部分知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題[ 1 ]。故創(chuàng)設(shè)物理情景可能比較新穎。
2 數(shù)學(xué)知識(shí)的考查成為全國(guó)卷的一大特點(diǎn),讓常見(jiàn)題變得不常見(jiàn)
在考試大綱中,就明確了要考查學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力,在高考中要求能夠根據(jù)具體問(wèn)題列出物理量的表達(dá)式,進(jìn)行推導(dǎo)與求解、并根據(jù)結(jié)果得出結(jié)論,能根據(jù)幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行分析與表達(dá)。
本題中考查了線段在豎直方向的投影,角平分線。也可利用矢量直角法解決第1問(wèn),用勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)等分法和對(duì)稱性解決第2問(wèn)。數(shù)學(xué)能力的要求隨處可見(jiàn)。如,在2017·新課標(biāo)Ⅱ卷17題中,本題是常見(jiàn)的物理題型,圖形也是常見(jiàn)的水平軌道與半圓形軌道的組合,但該題不僅僅是平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律與動(dòng)能定理的考查,它要求解決的問(wèn)題是平拋的距離最大時(shí)。對(duì)應(yīng)的軌道半徑問(wèn)題,要用到數(shù)學(xué)的不等式極值的方法。所以數(shù)學(xué)的能力的考查,賦予常見(jiàn)題新的命題思路。在教學(xué)中,三角形的正弦定理與余弦定理知識(shí),坐標(biāo)系的截距與斜率,極值的求法,物理表達(dá)式的圖象化等是教學(xué)中應(yīng)該注意的問(wèn)題。
3 物理問(wèn)題多過(guò)程的考查,體現(xiàn)了物理知識(shí)的綜合性和解題方法的靈活性
本題中共有三個(gè)過(guò)程,分別是物體不帶電時(shí)的平拋運(yùn)動(dòng),另外兩個(gè)是帶電粒子相反方向的拋體運(yùn)動(dòng),在平拋運(yùn)動(dòng)中就用到運(yùn)動(dòng)的分解來(lái)求解,另兩個(gè)運(yùn)動(dòng)就只能應(yīng)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系來(lái)求解,一道題就考查了高中物理兩部分的主干知識(shí),解題的關(guān)健是對(duì)每一過(guò)程受力分析,找出每一過(guò)程的特點(diǎn),用相應(yīng)的方法給予解決。
2017年高考物理全國(guó)卷Ⅰ卷也是單一物體的多過(guò)程,先是勻速運(yùn)動(dòng)在A點(diǎn)再改變電場(chǎng)大小但方向不變到某點(diǎn)然后再電場(chǎng)大小不變,方向改變到B點(diǎn),共有三個(gè)過(guò)程。2017年高考物理全國(guó)卷Ⅲ卷也是多過(guò)程,只是它是多物體的多過(guò)程,它的特點(diǎn)是多物體相互作用、相互影響。并要注意它的臨界狀態(tài)。
4 高考物理試題,體現(xiàn)的“巧”
高考著重對(duì)五方面的能力進(jìn)行考查,在應(yīng)用某種能力處理或解決具體問(wèn)題的時(shí)候,伴隨著發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的過(guò)程。試題的設(shè)計(jì)要與中學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)與身心結(jié)構(gòu)相符合。高考物理試題命制中應(yīng)充分考慮學(xué)生在考試環(huán)境中,在時(shí)間限制下,在考試大綱要求的知識(shí)范圍與能力內(nèi),要讓學(xué)生看的懂、做的出。在題目的設(shè)計(jì)中就存在許多特殊的處理。
本題中設(shè)計(jì)OB長(zhǎng)度為OA的1.5倍,然后通過(guò)一系列的計(jì)算得出,OB間的電勢(shì)差為OA的1.5倍,這樣勻強(qiáng)電場(chǎng)線就在角BOA的平分線這一特殊位置上。讓學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)完成該題成為可能,再比如2015年第17題本題中高度R,對(duì)軌道的壓力為4mg的設(shè)計(jì)就不是隨意的,若圓形兩邊的滑動(dòng)摩擦力一樣的話,物體應(yīng)剛剛好到達(dá)Q點(diǎn)。學(xué)生只有考慮到彈力對(duì)摩擦力的影響,才能得到正確的答案。
高考物理試題的巧,體現(xiàn)還有許多,如物體撞到斜面,垂直斜面的速度沒(méi)有,只有沿斜面的速度,運(yùn)動(dòng)到某處,與接觸面有接觸但沒(méi)有彈力 ,與某處相切等等。
作為一道高考物理試題,讓我們學(xué)習(xí)還有很多。近年來(lái),為了進(jìn)一步推進(jìn)考試內(nèi)容的改革,增加基礎(chǔ)性與綜合性,突出學(xué)科能力的考查、鑒別學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)[ 2 ]。而它的載體就是物理試題,對(duì)物理試題命制研究能讓我們的課堂更有針對(duì)性,教學(xué)邏輯性更強(qiáng)。同時(shí)也對(duì)教師提出了更高的要求,教師除了教還要學(xué),同時(shí)還會(huì)研,做到三者的統(tǒng)一,才能更好提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部考試中心李勇.高考物理命題理念與改革[J]物理與工程,2001(2):56-58.
[2]教育部考試中心李勇. 深化考試內(nèi)容改革,加強(qiáng)學(xué)科素養(yǎng)[J]]物理教學(xué)探討,2015(11):1-2.