高考题参考答案与考生答案的差异解读,本文主要内容关键词为:参考答案论文,考生论文,差异论文,答案论文,高考题论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中学教师普遍认为2008年全国理综卷I第24题是一道推陈出新、构思巧妙的好题,这无疑是确切的,但是笔者发现有不少中学教师对该题的命题意图和题型定位却与命题专家相左。此外有一个值得研究的现象:该题参考答案与考生答案有突出的差异。联想同一省份(浙江省)2002的理综卷第26题、2003年的理综卷第25题也出现了类似的现象。本文拟针对这三道高考题参考答案与考生答案的突出差异,解读命题专家和中学教师在把握考纲、知识点理解上的差距,解读命题专家的命题意图和题型定位,在此基础上浅谈对新课程高考命题和复习的建议。
一、三道高考试题参考答案与考生答案的突出差异
考题1 (2002全国理综卷第26题)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。
命题专家的参考答案与考生答案的突出差异:
参考答案是根据牛顿第二定律列式解答,而考生几乎都是根据动量定理列式求解。
考题2 (2003年全国理综(新课程卷)卷25题)如图1所示,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度B=0.50T的匀强磁,场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻,两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为a=1.37,问此时两金属杆的速度各为多少?
图1
命题专家的参考答案与考生答案的突出差异:
求回路中的感应电动势这一步,参考答案是根据法拉第电磁感应定律采用微元法求,绝大多数考生是按照导体切割磁感线的公式直接写出,正确的为,错误的为,只有个别考生和专家的参考答案一致。
图2
考题3 (2008年全国理综卷Ⅰ第24题)图2中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l。开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点。求:
(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。
命题专家的参考答案与考生答案的突出差异:
第(1)问的参考答案是:在小球第一次到达最低点过程对系统列一机械能守恒方程,又在小球由最低点向左摆动到最高点对小球列一机械能守恒方程,联立这两个方程解出(设小球第一次到达最低点时滑块和小球速度的大小分别为)。
考生答案是多样的,其中有一种主流的解法是:在小球第一次到达最低点过程对系统根据能量守恒列一方程和根据水平方向动量守恒列一方程联立解出。
二、解读高考试题参考答案与考生答案的突出差异
1.折射出专家与中学教师在把握考纲上的差异
2002年理综物理考纲中关于动量定理增加了一个说明:不要求应用动量定理进行定量分析。命题专家把握了考纲,考题1是在以往的动量定理应用的典型题目基础上,特意将变化的外力设定为恒力,变成了一道可应用牛顿运动定律解决的问题。但千篇一律的考生答案表明几乎所有的考生都将该题定位为动量定理应用题。也就是说中学教师没有注意或并不在意考纲的这一变化,教学中依然扎扎实实、一如既往地落实动量定理的应用教学。从2003年起的考纲又删掉了关于动量定理的这一说明,所以在考题2、考题3中都有动量定理的应用。
考题2中求感应电动势这一步,参考答案是根据法拉第电磁感应定律采用微元法,而没有用两个电动势差的方法,原因之一是2003年考纲中增加了“不要求解含有电流和电动势方向相反的电路和电桥的问题”的说明。如果用两个电动势的差就涉及反电动势,有超纲之嫌。原因二是对法拉第电磁感应定律理解程度的引领。
考题3是能量守恒定位而非动量守恒立意。考纲对动量守恒定律和动量定理有一说明:动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况(注:从2001年~2008年理综高考大纲的物理部分中都有这一说明)。小球由静止释放到达最低点的过程,小球、滑块以及绳子组成的系统动量是二维的、不守恒的,如果将动量分解到水平和竖直两个方向,则在水平方向上动量守恒,动量守恒的应用属于二维情况,超出了考纲的要求。显然命题专家把握考纲,增设了小球从最低点到右侧最高处过程,使该题由必须应用动量守恒解决的陈题变成了不需要动量守恒定律也能解决的新题。考生的主流解法采用了动量守恒,表明在中学实际教学中对某一方向动量守恒的应用问题仍然普遍没有放弃,对大纲的要求不屑一顾。有的教师认为[1]:“如果应用动量守恒定律解决该题,题目中‘小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点’就是一个多余的条件。如果按照参考答案,也没有体现出对动量守恒定律这一重要知识点的考查,应该是试卷的一个遗憾,如果把试题最后一句话删除,那么就是一道综合性很强的试题”。这种认识也是中学教师较为普遍的共识,实则没有把握考纲,不明白专家的命题意图。专家命题是在把握大纲的基础上以能力立意进行命题的,因此试题就要出其不意,推陈出新,在知识点上不追求全面覆盖。2008年全国理综卷第24题虽然能按“超纲”的思路解答,但作为中学教师千万不要误读命题专家的真意,希望每一个中学教师都能对照考纲的要求,看到该高考题虽然源于“超纲”的题,但已然由命题专家的神来之笔“小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点”而脱胎换骨。事实上,神来之笔被我们中学教师误为“多余条件”[1][2]、“给考生带来了困扰”[2],能量守恒定位被歪曲成动量守恒立意[3]。即使这几年的高考试题从未出现过要求考生必须应用某一方向动量守恒才能解决的试题,但应用某一方向动量守恒才能解决的题一直被奉为宝典题型之一。这些题实际上早已超纲。如例1就是中学物理复习资料中常见的题型,中学师生奉为宝典题型。
例1 长为L的轻绳,一端用质量为的环套在水平光滑的固定横杆AB上,另一端连接一质量为的小球,开始时,提取小球并使绳子绷紧转到与横杆平行的位置(如图3)然后同时释放环和小球,当小球自由摆动到最低点时,小球受到绳子的弹力多大?
图3
2.暴露了中学教师与专家对知识点理解上的差距
考题1参考答案应用牛顿定律解答,对于广大中学教师而言,既出乎意外,又在情理之中。专家的创新激活了教师们的灵感,公开发表的关于该题多种解法的文章中提出了应用动能定理的解法。笔者认为考题1应用动能定理解答是牵强附会,于理不通。为了避免超纲,专家的创新之笔“把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理”将应用动量定理解答的题变成了恒力情形的牛顿定律应用问题,但为什么专家没有定位在动能定理?因为该考题中运动员不是一个质点,而是一个系统,有内力做功,而网的弹力做功为零,所以应用动能定理列出的方程中是不涉及网的力,即使是将过程分为下降和上升两个时间段列方程,因为上升和下降过程,网的弹力做正功和负功,代数和为零而相消,也不可能解出网的弹力。而牛顿第二定律无论对系统或是质点应用时内力是不必考虑的。由质点组的牛顿第二定律推导出来的质心运动定理表明:“将全部质量与外力平移到质心上,合成总质量m与合外力,质心就与一个在力作用下质量为m的质点作相同的运动。这就是说,在动力学上质心也是整个质点组的代表点。整个质点组可以是个不能发生形变的刚体,也可以是可变形的柔体,可以旋转,也可以爆炸,质心运动定理都成立。对于质心的运动来说,系统的内力永远不起作用”[4]。而系统动能定理必须考虑内力的功,运动员与网相互作用过程内力总功为正,如果应用动能定理,运动员是不能简化为质点的。动量定理无论对系统或质点都只考虑外力,不需要考虑内力。因此命题专家为规避超纲之嫌选择了牛顿定律解答,不是随机的选择,而是唯一的选择。顺便提一下,人教版中学物理教材早些版本中,对牛顿第二定律、动量定理和动能定理文字表述中都有“合外力”,而在近年的版本中都改为“合力”。笔者认为,在牛顿第二定律、动量定理的表述中应强调“外”字,而在动能定理中则应规避“外”字。
考题2参考答案与考生答案在求电动势上的差异暴露了什么?在不少物理高考复习资料中、高三复习教学中着重强调:法拉第电磁感应定律公式用来求平均电动势,而切割磁感线导体的电动势公式,如果速度是平均速度,公式求的就是平均电动势,如果是瞬时速度,公式求的是瞬时电动势。对这两个公式的联系与区别根本不提。老师们认为讲两个公式的联系与区别对解题没有什么用,反而是讲得多了,学生在做题时更容易用错公式。考生根本不知道法拉第电磁感应定律是普遍规律,切割磁感线公式是特殊结论,连应用法拉第电磁感应定律也可求瞬时感应电动势的想法都没有,怎么会按参考答案的解法做呢!只有学过物理竞赛教程的学生中的个别考生才和参考答案一致。
关于考题3,如果说中学教师是重视考纲的,那就应该注意到考纲对动量守恒定律和动量定理说明:动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况。既然注意了这一说明,为什么在教学中对类似本文前面提到的例1题型仍津津乐道,对考题3的定位与命题专家相左呢?有两种原因,一种是不理解什么是动量定理和动量守恒定律的一维的情况,什么是动量定理和动量守恒定律的二维的情况,另一种就是担心万一高考题超纲。笔者宁愿相信是后种原因造成了这样的差异。
三、对新课程高考命题和复习的建议
1.对命题专家的建议
(1)继续坚持高考命题不超纲
命题专家一定要把握考纲命题,一旦高考题出现超纲,造成不良后果至少有两点,其一,教学不再遵守大纲,必然会在大纲之外“深挖洞,广积粮”。其二,导致对新课程改革的不信任,进而产生对新课改的抵触。
(2)大纲调整要慎之再慎
中学教师总担心高考题超纲,所以凡大纲调整是从易到难、从无到有,他们迅速响应,教学立即落实,有过之而无不及。但凡大纲调整是从难到易、从有到无,则迟迟不敢兑现,以不变应万变。如2002年理综物理考纲中关于动量定理增加了一个说明:不要求应用动量定理进行定量分析。事实表明在教学中没有响应,之后的大纲又将这一说明删掉,着实让中学老师庆幸“以不变应万变”是多么英明。这样的大纲调整实在是失败之举。又如对“动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况”的说明,尽管从2001年~2008年理综高考大纲的物理部分中都有这一说明,则一直无人理睬。
(3)切实了解教学实际
一方面,参考答案与考生答案的突出差异折射出专家与中学教师在把握考纲上的差异,暴露了中学教师与专家对知识点理解上的差距,另一方面也说明了专家对教学实际了解的差距。客观地讲,本文所选的三道高考题都是很好的题,是命题专家创新思维、把握考纲、对知识驾轻就熟高屋建瓴、突出能力立意的结晶。从高考题对中学教学所起的引领、纠偏等功能上看,也很具价值。唯独和教学实际状况距离太大,因此在强大的升学压力和名亡实存的应试理念作用下对教学实际产生了一些后遗症。比如新课程改革,在中学教师看来,一个突出的矛盾是内容多而课时少。教师感觉内容多,更多的是潜意识中积累了很多很多高考的题型包袱,哪个都不敢扔。即使考纲规定扔掉的也不敢该出手就出手,为什么不敢扔?一朝被蛇咬十年怕井绳效应在作怪。如考题1,考生不是用动量定理解答出来了吗?之后,考纲不是又要求动量定理的定量应用吗?又如考题2,在很多中学师生看来,还是用两个导体电动势差好理解,干吗非用微元法?再如考题3,不是有很多师生都认为这是应用某一方向动量守恒的综合题?教师有这样的认识,就不可能轻易将前面列举的例1舍弃。所以建议浙江省命题专家在2009年高考理综试题命制时,要切实了解教学实际,类似考题1、考题2、考题3的试题仍以不出为好。
2.对高考复习的建议
(1)把握考纲,抛弃包袱
通过总结八年的理综高考物理试题可以说,没有出现超纲题,就本文列举的三道考题而言,可见命题专家特别重视把握考纲,所以我们一线老师尽可相信命题专家,准确把握考纲,抛弃包袱。
(2)理解到位,掌握分寸
一定要切实把考纲的要求理解到位,把考纲规定的知识点理解到位,这是教学到位的前提和基础。事实上,如前文提到中学教师与命题专家对知识点的理解上的差距是客观存在的,体现在教学分寸的掌握上要么不足,要么过头。
3.创新思维,纲外引进
考题1和考题3共同的命题特征是“创新思维,纲外引进”,就是把超纲的陈题通过创新思维改造成不超纲的新题。所以我们对“超纲”部分不能简单地全盘抛弃,而是“扬弃”。比如新课程将动量内容全部删掉,但那些涉及动量观点的综合题型中仍然有很多值得保留的东西,从内容上尚有能的观点、力和运动的观点的定理定律,从题型的情景、构思等方面也有很多值得应用或借鉴之处。
以上三点建议,仅就笔者针对本文三道高考题的感悟,难免浅陋之处,恳请谅解。