姜江波
摘 要:在使用全國卷后,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。
關鍵詞:全國卷;高考物理;命題特點
高中的物理試題難度較大,特別是實行全國一張卷后,高考物理成為大多數學生的難以逾越的學習障礙,物理成績在低分中徘徊,如何讓教學更具有效性,成為廣大物理教師迫切解決的問題,教師對高考試題的命制與評價研究是提高教學效率的有效途徑,讓自己的所教內容有目的性,能夠在試卷有所體現,做到教與學,學與測的良性關系.
現以2014年新課標全國卷第25題,作如下的探討:
例:如圖1所示,O、A、B為同一豎直平面內的三個點,OB沿豎直方向,∠BOA=600,OB=OA,將一質量為m的小球以一定的初動能自O點水平向右拋出,小球在運動過程中恰好通過A點。使此小球帶電,電荷量為q(q>0),同時加一勻強電場,場強方向與所在平面平行,現從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過了A點,到達A點時的動能是初動能的3倍;若該小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出,恰好通過B點,且到達B點的動能為初動能的6倍,重力加速度大小為g。求
(1)無電場時,小球達到A點時的動能與初動能的比值;
(2)電場強度的大小和方向。
認真分析該題,它主要考查了曲線運動、 平拋運動規律 、 帶電粒子在勻強電場中的運動和動能定理、功能的關系。勻強電場中等勢面與電場線的關系,.在試題的命制中,它突出了幾個特點:
1 考查物理問題的一般性與特殊性、讓學生用已掌握的知識與方法靈活分析問題
在物理學中,物理模型的意義非常重大。通過物理模型,可以使各種研究對象、環境條件、物理過程簡單化,從而方便我們認識復雜的事物及其變化過程。物理模型可以分為對象模型、條件模型、過程模型三大類。學生在分析物理題目時,也往往猜想它屬于哪個物理模型,本題考查物體的運動模型是平拋運動規律,這是物理問題的特殊性,但在設計帶電粒子在復合場中的運動并不是常見的類平拋運動,學生需要詳細分析物體運動過程,得出解決問題的方法,體現了物理過程的一般性,在全國卷中,有許多這樣的例子,如2012年全國1卷第25題與2013全國1卷18題,粒子并不沿圓心這一特殊方向進入圓形磁場,而是更體現一般性的從某處進入,解題也就沒用到常見的物理規律,考查學生平時知識的貯備與臨場分析能力。2017年新課標Ⅲ卷第21題等勢的點也不是常見的線段的中點,而要通過計算得出等勢點的。
高考要求學生學完了高中物理后,理解并掌握了基本概念與基本規律后,能獨立對具體問題具體分析,綜合運用高中物理學的各部分知識解決實際問題[ 1 ]。故創設物理情景可能比較新穎。
2 數學知識的考查成為全國卷的一大特點,讓常見題變得不常見
在考試大綱中,就明確了要考查學生的應用數學處理物理問題的能力,在高考中要求能夠根據具體問題列出物理量的表達式,進行推導與求解、并根據結果得出結論,能根據幾何圖形、函數圖像進行分析與表達。
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,用勻強電場中電勢等分法和對稱性解決第2問。數學能力的要求隨處可見。如,在2017·新課標Ⅱ卷17題中,本題是常見的物理題型,圖形也是常見的水平軌道與半圓形軌道的組合,但該題不僅僅是平拋運動規律與動能定理的考查,它要求解決的問題是平拋的距離最大時。對應的軌道半徑問題,要用到數學的不等式極值的方法。所以數學的能力的考查,賦予常見題新的命題思路。在教學中,三角形的正弦定理與余弦定理知識,坐標系的截距與斜率,極值的求法,物理表達式的圖象化等是教學中應該注意的問題。
3 物理問題多過程的考查,體現了物理知識的綜合性和解題方法的靈活性
本題中共有三個過程,分別是物體不帶電時的平拋運動,另外兩個是帶電粒子相反方向的拋體運動,在平拋運動中就用到運動的分解來求解,另兩個運動就只能應用動能定理或功能關系來求解,一道題就考查了高中物理兩部分的主干知識,解題的關健是對每一過程受力分析,找出每一過程的特點,用相應的方法給予解決。
2017年高考物理全國卷Ⅰ卷也是單一物體的多過程,先是勻速運動在A點再改變電場大小但方向不變到某點然后再電場大小不變,方向改變到B點,共有三個過程。2017年高考物理全國卷Ⅲ卷也是多過程,只是它是多物體的多過程,它的特點是多物體相互作用、相互影響。并要注意它的臨界狀態。
4 高考物理試題,體現的“巧”
高考著重對五方面的能力進行考查,在應用某種能力處理或解決具體問題的時候,伴隨著發現問題、提出問題的過程。試題的設計要與中學生的知識結構、能力結構與身心結構相符合。高考物理試題命制中應充分考慮學生在考試環境中,在時間限制下,在考試大綱要求的知識范圍與能力內,要讓學生看的懂、做的出。在題目的設計中就存在許多特殊的處理。
本題中設計OB長度為OA的1.5倍,然后通過一系列的計算得出,OB間的電勢差為OA的1.5倍,這樣勻強電場線就在角BOA的平分線這一特殊位置上。讓學生在有限時間內完成該題成為可能,再比如2015年第17題本題中高度R,對軌道的壓力為4mg的設計就不是隨意的,若圓形兩邊的滑動摩擦力一樣的話,物體應剛剛好到達Q點。學生只有考慮到彈力對摩擦力的影響,才能得到正確的答案。
高考物理試題的巧,體現還有許多,如物體撞到斜面,垂直斜面的速度沒有,只有沿斜面的速度,運動到某處,與接觸面有接觸但沒有彈力 ,與某處相切等等。
作為一道高考物理試題,讓我們學習還有很多。近年來,為了進一步推進考試內容的改革,增加基礎性與綜合性,突出學科能力的考查、鑒別學生的學科素養[ 2 ]。而它的載體就是物理試題,對物理試題命制研究能讓我們的課堂更有針對性,教學邏輯性更強。同時也對教師提出了更高的要求,教師除了教還要學,同時還會研,做到三者的統一,才能更好提高教學質量。
參考文獻:
[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. 深化考試內容改革,加強學科素養[J]]物理教學探討,2015(11):1-2.