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自2007年山东、广东、海南、宁夏首批实验区进行了新课改高考以来,2010年已经有16个省市参加了新课改后的高考,明年又将有四个省市进入新课程高考。2010年全国所有省市普通高中(港、澳、台除外)都将进行新课程的学习,到2013年全国所有省份将全部进入新课程高考。
新课程高考较课改前的高考有哪些变化?下面笔者通过比较2010年全国16个课改省市的物理试卷,对其作一简要分析。
一、新课改高考省市物理试卷情况一览表
1.16个课改省市近年高考物理试卷情况
从列表我们可以看出,有六个省份使用新课标全国理综卷,有七个省市自己独立命题考理综卷,两个省考物理卷。上海市单独进行二期课改,与全国其他省市使用的教材不一样。
2.新课改15个实验区高考物理试卷考试范围情况
3.新课标全国卷2007~2010年考点分布情况
二、新课标高考物理试题的主要变化
新课改后的高考首先由国家制定统一的《考试大纲》,自主命题的省、区、市制定本地的“高考方案”,并根据统一的《考试大纲》编制《考试说明》;未列入自主命题的省;区、市则由教育部考试中心编制《考试说明》。因此,全国各课改省市的《考试大纲》是相同的,各地的《考试说明》则不一定相同。
1.理综试卷的结构与形式都有变化
以2010年课标全国卷为例,它与非课改地区的2010年全国普通高考理综试卷相比,减少了一道计算题,增加了一道选做题。其他大多数自主命题省市的试卷中也增加了选做题,有4选1、3选2,也有2选1的,还有四个省没有设置选做题。可见,各省的试卷结构是有差异的。另外,多数省份的试卷由选择题、实验题、计算题、选做题四大类型的题目组成,有些省市是单选题,有些是多选题,个别省市还有填空题。
2.知识点明显减少
以山东理综卷为例,2010年的理科综合《考试说明》物理部分与课改前的2006年山东省《考试说明》相比,知识点由131个减少到101个,Ⅱ级要求由49个减少到29个,Ⅰ级要求由63个增加到72个,实验数目由19个减少到16个;新增验证牛顿运动定律和探究动能定理2个实验;删去了研究平抛运动、描绘电场中的等势线、电流表改装成电压表、练习使用示波器、长度的测量5个实验。
从上面的数据可以看出,实施新课改后,高考理科综合最大的特点是知识点减少了,难度降低了。
3.突出主干知识,考试重心前移
新课程明确地将高中物理知识分为必考部分和选考部分,必考部分包括必修1、必修2、选修3-1和选修3-2,这些模块的内容为力学和电学,包含了高中物理的主干知识。在新课标试卷的《考试说明》中明确规定,以上必考模块占分比例为80%,相对课改前的高考试卷,“力”“电”部分所占比例有所增加。而选考模块,即选修3-3、3-4和3-5的占分比例为20%,也就是说,热学、机械振动、机械波、光学、原子物理的考查比例减小了。由于要尽可能使各模块的难度系数相同,而3-3热学模块所有知识点都是Ⅰ级要求,因而3-4、3-5模块也只能考到Ⅰ级的要求。由此,选考模块在高考中的难度降低了,在高考中的分量也有所下降。可见,新课标省市的高考对物理“力”“电”主干知识的考查更为突出。当然,从上面的列表我们可以看出,各省市独立命题的要求各有不同,有四个省市没有选考题,还有两个省分别把一个选考模块放到了必考范围中。
4.选择题、计算题的命题点发生了变化
以课标全国卷为例,热学、光学、原子物理及力学部分的机械振动、机械波试题和涉及动量守恒定律的试题不会出现在选择题中,选择题都只在力学、电磁学部分命题。
此外,大多数省市必考模块和选考模块之间的交叉或综合因知识分块而割裂。选考模块之间不会交叉综合,必考模块不会与选考模块交叉综合,选考模块一般也不会刻意地与必考模块交叉综合。由于动量部分在选修3-5中,因而必考计算题没有动量内容,难度自然就降下来了。
5.实验题能力要求提高
虽然实验的数量有所减少,但要求明显提高。考纲将原来的“实验能力”改为“实验探究能力”,并对探究能力提出了具体的要求。从近年的高考试题中我们可以看到,设计性实验和探究性实验频繁出现。可见,高考对实验教学的要求明显提高了。
总的看来,新课标试卷中的物理试题以能力立意为主导,注重对考生五种基本能力的考查。命题者通过试卷中的“三个减少、三个提高”——适当减少文字量和设问个数,提高对思维层次和品质的要求;适当减少繁杂运算量,提高对数理结合思想、物理模型构建能力的要求;适当减少考生熟知信息、题型的给予,提高对运用所学知识处理新情境、新问题的要求——真正把“考能力”落到了实处。同时,试题从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度对考生进行了全面考查,进一步体现了新课程的理念。总之,试题做到了稳中有变,变中有新,内容贴近时代,贴近生活,贴近考生实际,梯度合理,难度适中,既有利于高校选拔人才,又有利于实施素质教育。
三、新课标高考物理试题的主要特点
1.突出主干知识和基本方法的考查,选择题大多为中低难度
以课标山东卷为例,2010年《山东卷考试说明》知识内容表中有21个部分,试题考查了其中的18个部分,占85.7%。另有三个部分的知识点未涉及,包括分子运动论、电磁波、相对论。可以看出,试题以考查主干部分的基础知识以及基本方法的灵活运用为主。其中考查各部分知识的分值如下:
图象4分(4/16)
物体的运动 12分(6/24、6/25)
物体的平衡4分(4/17)
牛顿定律9分(6/23、3/24)
抛体与圆周运动 3分(3/24)
万有引力 4分(4/18)
机械能转化与守恒定律7分 (2/17、5/24)
电场 4分(4/21)
电路 12分(12/23)
磁场 10分(10/25)
电磁感应6分(2/22、4/20)
力学、电学试题共73分,占全卷82%的比例。
其中选择题的平均难度在0.6左右,以考查基本知识及其灵活运用的问题为主。
例1(2010,安徽卷)如图1所示,L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,则木板P的受力个数为(C)
A.3B.4C.5D.6
图1
点评与启示 受力分析是学生学习物理应该熟练掌握的最基本的方法。这几年课改省市的高考中不断见到有关受力分析的考题,说明新课改试卷依然强调对基本技能和基本方法的掌握。
2.突出能力立意、知能并重的考查功能
高考物理试题在考查知识的同时注重考查能力,并把对能力的考查放在首要位置。试题通过考核知识及其运用来鉴别考生能力的高低,但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。2010年新课标高考物理试题就更突出体现了对能力的考核,很多题目都体现了对理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题能力的考查。
(1)考查将数学知识运用于物理及理解图象物理意义的能力
例2(2010,新课标全国卷) 太阳系中8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。图2所示4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴是,纵轴是,这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,下列4幅图中正确的是(B)
图2
点评与启示 本题是一道考查圆周运动在天体中应用的基础题目。但是,描述行星运动规律图象的坐标用对数表示,却是学生们没有练习过的。本题巧妙的设问,既考查了学生运用数学知识解决物理问题的能力,又考查了学生对用图象描述行星遵从规律物理意义的理解。本题考查的知识点既基本,又能很好地考查学生能力。
用数学表达式、图象描述物理规律,是培养学生学习物理素养的基本能力之一。因此,教师平时应该加强对学生用简单的数学语言描述物理情境和规律能力的训练。
(2)考查综合运用各种知识解决综合性问题的能力
例3(2010,新课标全国卷)
图3
如图3所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动
点评与启示 本题考查产生感应电动势的大小和方向。考点1是用右手定则判断感应电动势的方向,比较基本,但学生一定要能够区分是用右手还是左手。该题在比较电动势大小时却设置了几个障碍,一是随着导体棒的下落,切割的长度变小而速度变大,因而不能直接定性判断出BLv乘积的大小。导体棒虽然产生了电动势,却没有回路,因而没有电流。在不受安培力的情况下,导体棒做自由落体运动,这样瞬时速度就可以表示出来了。但瞬时速度要经过一系列抽象思维的过程,才能得出正确的表达式。此外,用勾股定理表达导体棒长度时,也很容易出错。
本题虽然只是一道选择题,但却考查了学生缜密的逻辑思维和运用物理知识与数学知识综合判断问题的能力。因此,平时教师要加强对学生各种物理公式使用条件及物理意义理解的训练,使其熟练地综合运用各种知识解决综合问题。
3.凸显新课改理念,注重理论联系实际能力的考查
考试大纲中要求,高考物理试题要着重考查考生的知识、能力和科学素养,注重理论联系实际,注重科学技术和社会、经济发展的联系,注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用。这也是新一轮课程改革提出的理念。近几年,新课标高考在联系生产、生活方面的试题层出不穷,使得新课改理念得到了很好的体现。
例4(2010,新课标全国卷) 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图4所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,则下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)(A)
图4
图5
点评与启示 该试题以生活中的实例为背景,创设了一个带负电的粉尘在带正电的收尘板形成的非均匀电场中,向收尘板做曲线运动的情境。与其说是电场中的运动学问题,不如说考的是一个物体做变加速曲线运动的轨迹问题。该题考查了学生对加速度改变物体的速度所形成轨迹的理解,关键是看他们能不能抓住解决问题的要害。
新课改强调让物理从生活中来,再到实际中去,让学生能从现象中抓住主要矛盾,建立物理模型,并用物理原理和规律解决具体生活和生产中的实际问题。因此,教师在平时的教学中,一定要注意理论联系实际,加强对学生解决实际问题能力的训练。
4.考查学生用学过的方法解决陌生且有难度问题的能力
表面上看起来,用学生学过的公式似乎不能解决一些没有学过的问题,这就考查学生能不能运用过去接触过的一些特殊值法、等效法等来解决这些有一定困难的问题。这类题目对培养学生敢于克服困难的意志品质和科学素养是很有帮助的。
例5(2010,福建卷) 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图5所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为的圆环,两圆环上的电荷量均为q(q>0),而且电荷均匀分布。两圆环的圆心相距为2a,连线的中点为O,轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r<a)。试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是(D)
点评与启示 这是近两年高考中出现的一种新题型,这类题目的内容学生没有学过,表达式也比较繁琐。解决这类问题要采用等效法、特殊值法等特殊解决问题的方法,进而得出结论。
命题者设置这样的考题,主要是让学生用学过的研究相关物理问题的特殊方法,去解决一些完全没有学过的实际问题,因此,让学生领会并掌握解决问题的特殊方法也是非常重要的。
5.实验题注重探究性的考查以及实验方法在新问题中的应用
物理实验始终是高考重点考查的内容之一。纵观新课标高考试题中的实验题我们发现,考题已经更多地从能独立完成课本里所列实验,过渡到能够运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验。比如设置一个全新的实验任务,让学生明确实验目的,设计实验方案和方法,控制实验条件,使用学过的实验仪器,分析实验现象,记录、处理实验数据,得出结论,并对结论进行分析和评价。总之,高考对学生实验方面的能力提出了更高的要求。
回答下列问题:
(1)根据图6所示电路,在图7所示实物图上连线。
图7
图8
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图9、10所示。电流表的读数为__,电压表的读数为__。此时等效电阻的阻值为——;热敏电阻所处环境的温度约为__。
点评与启示 该题目首先让学生通过题目给出的电路,了解非线性热敏电阻如何近似等效为随温度线性变化的电阻。最后又通过伏安法求出电阻值,并由图象找出对应的温度。题目还考查了表头的读数、电路的实物连接、图象的描点及读数等知识。实验设计了一个学生不熟悉的任务,考查了很多个学生实验应该掌握的知识与技能。特别是电路的实物连接、电压表读数中小数点后面有效数字的问题,都是学生平时学习过程中的易错点。
近几年,由传感器设置的相关实验题曾多次出现。它要求学生在一道实验题目里完成选择实验器材、设计实验电路、画出电路图、连接实物图、用图象描点找规律并叙述实验结论等一系列任务。这种题目通过一个实验的探究过程,全面地考查学生对实验技能和方法的掌握情况。
6.单个物体多个过程的组合题成为计算题的主打题型
计算题是考查学生综合分析能力的良好途径。在计算题中,学生需要独立地对创设的新情境及问题进行具体的分析和研究,弄清其中的物理状态、物理情境和物理过程,找出其中起重要作用的因素及有关条件;能够把一个看起来复杂的问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系;能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,然后进行推导和求解,并根据结果得出物理结论;必要时能运用几何图形、函数图象等进行表达、分析,最后运用物理知识综合解决所遇到的问题。
试卷中的计算题一般只有两道,其中力学、电学各一道。力学综合题就要尽可能地将曲线圆周、牛顿运动定律、能量、运动学结合在一起;电学则要将电场、磁场、能量、运动学进行组合分析。近年来新课标高考计算题中出现了很多情境新颖、过程较复杂的新题,一道题就能考查学生很多方面的综合能力,如受力分析、情境分析、过程分析、运动分析等,在以上分析都清楚的基础上,学生才有可能解决问题。
例7(2010,山东卷) 如图11所示,以两虚线为边界,中间存在平行于纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为d,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直于纸面向里。一质量为m、带电量为+q、重力不计的带电粒子,以初速度o,垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进入电场做匀加速运动,然后第二次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类推。求:
(4)假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中,电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程,不要求标明坐标刻度值)。
点评与启示 这道电学题是关于带电粒子在电场和磁场的交替场中运动的问题,只有掌握好带电粒子在独立电场及磁场中的解题方法,掌握交替场的边界条件,才能做出这类组合题。
由于磁场中带电粒子运动的周期性特点,这类计算题还经常要求答案是用字母推导并表达的通式。因此,只分析清楚物理情境和过程还不够,还要熟练掌握用数学表达式推导的运算能力,才能完整地求解该题。这种题是用来选拔好学生和拉开分数层次的,题目一般都设有几问,每一问是按照难度逐步提高的思路设计的。
四、新课标高考物理的复习建议
根据以上对新课标高考试题的分析,笔者对今后的高考复习提出以下几点建议:
(1)做好高三复习的整体规划,强化三轮复习。
(2)加强考试说明、高考试题的研究,精研几套模拟试题。
基于新课程理念在高考试题中得以体现的思路,教师要研究新课程考试大纲,特别要研究近几年新课标卷的高考试题;要在主干知识上多下工夫;对高考的选择、实验、计算、选做等几类题型,要逐一认真地研究,并掌握其要领。
(3)向细节要质量。
①注重对学生物理思想、物理方法的培养,特别要注重对高考要求中五个方面能力的培养;
②加强对题目的归类讲解和对学生的分层次指导;
③要采用讲练结合的基本复习模式;
④培养学生良好的解题习惯;
⑤关注当年科技等方面的热点。
总之,高考复习备考工作是一项系统工程,需要广大教师和学生结合自己的实际,科学选择复习备考用书,合理规划安排,积极有效备战。新课程背景下的高考很难靠“题海战术”取胜,但只要教师引领复习的方向正确,注重基础,抓住重点,方法得当,并把握形势,坚定信心、努力拼搏,相信高考就一定能取得理想的成绩。