(1. 廣東省汕頭市實驗學校,廣東 汕頭 515041; 2. 江蘇省東臺中學,江蘇 鹽城 224200)
《普通高中物理課程標準(2017年版)》明確指出:“試題要注重圍繞生產生活或科技等設計問題情境”“試題的任務情境要與生產生活、科技發等展等緊密聯系,要關注物理學前沿與成果應用”。很多物理高考試題以科技素材為問題情境,加強對學生應用基礎知識解決物理問題、簡單實際問題能力的考查。然而,對于科技素材,命題專家有時也是一知半解,高考試題中難免會出現一些錯誤。如2013年廣東高考理綜卷第13題,因為命題專家對航空母艦的彈射系統存在錯誤認識,該題誤導了數以萬計的考生。更有甚者,自2013年高考以后,該題總是出現在每年的高三物理復習用書和高一物理輔導用書的習題中,筆者認為很有必要指出其錯誤,從而阻止其繼續在學生和教師中傳播。
2013年廣東高考理綜卷第13題:某航母跑道長為200m,飛機在航母上滑行的最大加速度為6m/s2,起飛需要的最低速度為50m/s。那么,飛機在滑行前,需要借助彈射系統獲得的最小初速度為( )。
A. 5m/s____________________B. 10m/s
C.15m/s D. 20m/s

該題以艦載機在跑道起飛為情境,考查了勻變速直線運動的規律,符合高考命題要求。此題粗看沒有發現問題,細看也挑不出問題,為什么?因為此題錯的不是物理規律,也不是解題邏輯,而是情境素材。
航空母艦上有兩種跑道:降落跑道和起飛跑道,如圖1所示。右邊跑道為降落跑道,艦載機借助攔阻索助其降速,使艦載機安全降落。左邊跑道為起飛跑道,艦載機借助彈射系統獲得需要的起飛速度,使艦載機順利升空。因為有些命題專家,常把降落跑道當作起飛跑道,所以命制有關艦載機起飛的試題時,就容易產生意想不到的錯誤。

圖1

圖2
彈射系統通常稱為彈射器(Aircraft catapult),是航空母艦上推動艦載機增大起飛速度、縮短滑跑距離的裝置,全稱為艦載機起飛彈射器(如圖2),從圖2可以看出,彈射系統不是裝在起飛跑道的后端,而是裝在整個起飛跑道上,即彈射系統不是給艦載機在起飛跑道后端位置獲得一個初速度,而是把艦載機從起飛跑道的后端加速到起飛跑道前端,從而使艦載機在起飛跑道的前端達到需要的起飛速度(如圖3、圖4)。因此,彈射系統不是只在起飛跑道后端起作用,而是在整個起飛跑道起作用。從2013年廣東高考理綜卷第13題可以看出,命題專家把彈射系統理解為只在起飛跑道后端給艦載機一個初速度,當艦載機在起飛跑道后端獲得初速度后,彈射系統對其立即停止工作,即從起飛跑道的后端到前端,都是由艦載機自身給艦載機加速,彈射系統對艦載機失去作用。顯然,命題專家沒有弄清楚彈射系統的工作原理,造成了該高考題出現錯誤,從而誤導了高中師生。

圖3

圖4
命制高考試題時,經過反復修改,審題十分嚴密,為何命題專家會出現如此“低級”的錯誤?
3.1 從出題角度反思
查閱素材原理,是減少出題錯誤的前提。所有科技素材,都可以在網上搜索到相關簡介。命制科技素材試題前,首先必須通過網絡查閱素材資料,了解其工作原理,然后把所要考查知識嵌入到創設的情境中,從而考查學生模型建構能力、方法遷移能力、知識應用能力。高考命題專家為何會把“彈射系統”理解為只在起飛跑道給艦載機一個初速度呢?其可能的原因有三:其一是犯了“未查資料”的錯誤,只要在“百度”中輸入“彈射器”,很容易了解航空母艦彈射系統的工作原理;其二是犯了“顧名思義”的錯誤,許多人看到“彈射”兩個字,頭腦中的第一反應是“彈射”表示一個瞬間狀態,它只發生在起飛跑道的后端;其三是犯了“知識本位”的錯誤,命制完試題后,在自檢和復檢的過程中,只關注物理知識是否出錯,而沒有去關注引用的素材是否出錯。
3.2 從用題角度反思
保持質疑精神,是防止錯誤蔓延的方法。質疑是科學思維的重要組成部分,沒有質疑就沒有創新。高考命題專家都是業界權威,但“智者千慮,必有一失”,普通教師和高中學生要保持質疑精神,堅信“盡信書不如無書”。2013年7月19日的《中國青年報》指出:“中國青年報社會調查中心和題客網聯合發起的一項調查(5617人參與)顯示,98.9%的受訪者覺得當下青少年缺少質疑精神”。最近五年來,關于2013年廣東高考理綜第13題,筆者給學生講過多次,可筆者和學生從來沒有去質疑該題是否正確,因此一直沒有發現高考命題者對彈射系統理解有誤,讓錯誤一直在延續。
筆者指出此題錯誤,不是指責命題專家,而是制止錯誤傳播。高考物理試題需聯系新科技,應用舊知識,考查學生知識遷移能力,培養學生的物理核心素養。高考試題可以簡化,但不能虛化;可以高于生活,但不能脫離生活。高考試題要求原創,出現錯誤在所難免,在原創試題時,請記住:查閱素材原理,保持質疑精神。
[1] 董友軍.命題有風險 實踐去檢驗[J].湖南中學物理,2015,(11).
[2] 許冬保,郭騰金,邱元叔.2016年全國高考理綜卷Ⅰ第35題評析[J].物理之友,2017,(3).