七选三背景下浙江高考物理试题的 特点分析与教学对策 * 蔡千斌 ( 温岭市新河中学浙江台州 317502) ( 收稿日期 :2016 07 22) 摘 要 : 分析了七选三背景下浙江高考物理试题的特点, 提出了相应的教学对策, 对浙江及其他省份新高考的 复习教学有一定的借鉴作用. 关键词 : 七选三高考物理物理试题特点分析教学对策 浙江省教育厅规定, 自 2014 年 9 月起入学的高中学生, 除语 数 英 3 科外, 必须从思想政治 历史 地理 物理 化学 生物 技术 ( 含信息技术和通用技术 ) 这 7 个高中学考 ( 学考 指原先的 学业水平考试 ) 科目中选择 3 科作为高考选考科目, 成绩计入高考总分. 这一规定标志着浙江高考迈入了新的时代. 七选三 遂成为浙江新高考的时代符号. 七选三考试, 一年可考两次, 分别在 4 月和 10 月进行, 至 2016 年 7 月已安排了 2015 年 10 月和 2016 年 4 月两次考试. 1 七选三背景下浙江高考物理试题的特点分析 1.1 卷面分 折算成 等级分 后计入高考总分浙江省普通高校招生选考科目考试 ( 即高考 选考 ) 与高中学业水平考试 ( 即高中 学考 ) 两考合一, 卷面分折成等级分计入高考总分. 参加物理学考的学生完成试卷中的 必考题, 满分 70 分, 考试时间 60 min. 物理学考成绩采用等级制, 设 A,B,C,D,E5 个等级,E 为不合格. 以卷面得分为依据,A,B,C,D 等级按对应人数比例的 15% 30% 30% 20% 来划定,E 为不合格等级,E 等级比例不超过 5%. 参加物理选考的学生除完成试卷中的 必考题 外, 还要加考 30 min 完成试卷上的 加试题. 然后 以 必考题 70 分 + 加试题 30 分, 共计满分 100 分的 卷面分为依据, 按学考合格为前提进行赋分. 赋分方 法是 : 学考不合格不赋分, 赋分起点为 40 分, 赋分满 分为 100 分, 将等级分划成 21 个等级, 以学考合格 各个等级人数的比例来赋分, 每个等级分差为 3 分, 将赋分后的等级分计入高考总分. 具体赋分如表 1 和表 2 所示. 表 1 等级 1~11 的赋分办法 等级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 人数比 例 /% 1 2 3 4 5 6 7 8 7 7 7 赋分 / 分 100 97 94 91 88 85 82 79 76 73 70 表 2 等级 12~21 的赋分办法 等级 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 人数比 例 /% 7 7 7 6 5 4 3 2 1 1 赋分 / 分 67 64 61 58 55 52 49 46 43 40 注 : 学考不合格不赋分. * 中国教育学会物理教学专业委员会 2013-2016 年全国物理教育科研课题 高中物理单元复习课教学的研究 2016 年浙江省台州市教研规划课题 高中物理深度备课的研究 的阶段性研究成果. 作者简介 : 蔡千斌 (1976 ), 男, 硕士, 中教高级, 从事高中物理教学研究工作. 浙江省名师工作室省学科带头人, 浙江省教科研先进工作者. 2
选考物理科目的学生考试次数限两次, 取较好一次的成绩作为高考成绩, 折算后的成绩在两年内有效. 1.2 题量增多难度下降但选考赋分的成绩不佳与浙江理综卷中的物理题相比, 学考选考题量明显增多. 理综卷中物理题为 7 道选择题 2 道实验题 3 道计算题, 共计 12 道题, 总分 120 分. 现在选考学生要完成的有 13 道单项选择题 3 道不定项选择题 3 道实验题 4 道计算题, 共计 23 道题, 总分 100 分. 因为学考 选考两考合一, 所以试卷存在学考题不会太难, 选考题普遍较难的局面. 但与理综物理试题相比, 学考 选考试题的整体难度有所下降. 实际考查的结果是 : 虽然试卷整体难度下降, 但是由于学生复习时间紧张, 基础打得不够扎实, 选考试题的能力要求对他们来说, 还是显得偏高. 学生物理选考的赋分成绩相对其他学科普遍不够理想, 选考物理的人数普遍较少. 比如, 浙江省某省二级重点中学全校仅 92 人选考物理, 结果赋分 91 分以上的仅为 5 人. 而同一学校同一年级的学生中, 选考地理赋分满分的有 9 人, 赋分 91 分以上的有 75 人 ; 选考历史赋分满分的竟有 18 人, 赋分 91 分以上的有 85 人. 浙江省内某些地区选考物理的人数仅占学生总人数的 30%. 甚至某些班级学生人数虽有 45,46 人, 而选考物理的人数仅为 3,4,5 人. 1.3 学考选考试题取材于日常生活与科技前沿学考 选考试题与日常生活 科技前沿的联系比较密切. 从 2015 年 10 月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题来看, 与日常生活联系密切的题是第 3,4,5,6,7,8,10,12,16,19,20 题, 占 47 分 ; 与科技前沿联系密切的题是第 23 题, 占 12 分. 全卷总分 100 分, 与生活 科技结合的题有 59 分, 占总分的 59%. 从 2016 年 4 月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题来看, 与日常生活联系密切的题是第 1,2,5,10,12,19 题, 占 24 分 ; 与科技前沿联系密切的题是第 4,6,8,9,11,22,23 题, 占 35 分. 全卷总分 100 分, 与生活 科技结合的题有 59 分, 也占总分的 59%. 这种命题方式的意图是让题海战术失去功效, 要求学生在平时的学习中学会分析, 不能只为做题而做题. 1.4 同一份试题学考选考的难度系数不尽相同学考 选考试题中题号 1 ~ 13 的是选择题 Ⅰ( 单项选择题 ), 题号 17,18 的是实验题, 题号 19, 20 的是计算题, 这些题目为学考 选考学生都要完成的必做题. 同一份试题, 对学考 选考学生来说, 难度系数不尽相同. 以 2015 年 10 月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题为例来说明. 各题难度系数如表 3 和表 4 所示. 表 3 第 1~9 题的难度系数比较题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 学考难度 0.980.940.950.940.970.870.750.710.89 选考难度 0.980.980.970.960.98 0.9 0.790.780.95 表 4 第 10~13 与第 17~20 题的难度系数比较题号 10 11 12 13 17 18 19 20 学考难度 0.4 0.7 0.650.620.910.680.830.48 选考难度 0.4 0.780.650.740.890.690.890.63 其中, 难度系数明显较低的题为选择题 Ⅰ 中的第 10 题和计算题中的第 20 题. 例 1 (2015 年 10 月浙江普通高校招生选考第 10 题 ) 我国某 10 兆瓦 (1 兆瓦 =10 6 W) 光伏发电站, 投入使用后每年可减少排放近万吨二氧化碳. 已知该地区每年能正常发电的时间约为 1200h, 则该电站年发电量约为 ( ) A.1.2 10 6 kw h B.1.2 10 7 kw h C.1.2 10 9 kw h D.1.2 10 10 kw h 该题难度系数较低的原因是兆瓦为学生首次碰到, 在兆瓦 W kw h 的转换中学生又难以顺利地转过弯来. 例 2 (2015 年 10 月浙江普通高校招生选考第 20 题 ) 如图 1 所示是公路上的 避险车道, 车道表面是粗糙的碎石, 其作用是供下坡的汽车在刹车失 3
灵的情况下避险. 质量 m=2.0 10 3 kg 的汽车沿下 坡行驶, 当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去 动力, 此时速度表示数 v1 =36km/h, 汽车继续沿下 坡匀加速直行 l=350m, 下降高度 h=50m 时到达 避险车道, 此时速度表示数 v2 =72km/h. (1) 求从发现刹车失灵至到达 避险车道 这一 过程汽车动能的变化量 ; (2) 求汽车在下坡过程中所受的阻力 ; (3) 若 避险车道 与水平面间的夹角为 17, 汽 车在 避险车道 受到的阻力是在下坡公路上的 3 倍, 求汽车在 避险车道 上运动的最大位移 (sin17 0.3). 图 1 避险车道 [1] 在该题中, 学生主要存在 3 个问题. (1) 看不懂路牌. 首先, 学生普遍没有听过 避 险车道 这个概念. 其次, 图中路牌未用常规箭头来 指示方向, 学生分不清左右车道哪一条才是 避险车 物理建模上. 第 23 题主要难在数学建模上, 要求学生根据所构建的物理模型找出具体的几何关系, 因此难度骤增. 表 5 选考题的难度系数题号 14 15 16 21 22 23 选考难度 0.34 0.36 0.22 0.49 0.3 0.09 例 3 (2015 年 10 月浙江普通高校招生选考第 16 题 ) 题略. [2] 学生主要存在两个问题 : (1) 不知道该建立怎样的物理模型. 首先, 学生弄不清坦克内的人到底是在何处进行观察. 其次, 学生画不出边界光线的光路图. (2) 不会灵活运用物理思想方法来建立物理模型. 由于受图 2 中图乙 图丙的影响, 学生很难想到用极端的方法来构建物理模型. 比如采用极端法, 将图乙 图丙中的玻璃构建成 零厚度玻璃 的物理模型. 道. (2) 题意理解模糊. 题中说, 公路上的 避险车道, 车道表面是粗糙的碎石, 学生看到的图示路面都较光滑, 分不清哪一条才是碎石路. (3) 过程理解错误. 题中说, 公路上的 避险车道 其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险, 学生受到 下坡 两字的误导, 认为汽车的运动过程是 沿粗糙斜面一直向下做减速运动直到停下为止. 按此过程, 解得第 (3) 小题的最大位移竟然为零. 这是不对的. 1.5 选考试题对学生的建模能力要求较高从 2015 年 10 月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题来看, 题号 14~16 题为选择题 Ⅱ, 系不定项选择题, 难度高, 尤以第 16 题为甚, 难度达 0.22; 题号 21~23 题为计算题, 难度也较大, 尤以第 23 题为甚, 难度达 0.09. 详见表 5 所示. 第 16 题主要难在 4 图 2 视角大小的比较 1.6 组合考查实验问题尤其注重动手操作第一, 将多个实验组合在一起考查, 涉及面广. 例 4 [2016 年 4 月浙江普通高校招生选考第 17 题 (1)] 在下列学生实验中, 需要用到打点计时器的实验有 ( 填字母 ). A. 探究求合力的方法 B. 探究加速度与力 质量的关系 C. 探究做功与物体速度变化的关系 D. 探究作用力与反作用力的关系 这个实验题将 4 个实验组合在一起考查, 考查范围比 一个实验题仅考某个实验 要来得广. 第二, 实验命题注重操作. 例 5 (2016 年 4 月浙江普通高校招生选考第
21 题 ) 在 用双缝干涉测量光的波长 实验中, 选用红色滤光片和间距为 0.20 mm 的双缝, 双缝与屏的距离为 600 mm. 某同学正确操作后, 在目镜中看到如图 3(a) 所示的干涉条纹. 换成紫色滤光片正确操作后, 使测量头分划板刻线与第 k 级暗条纹中心对齐, 在目镜中观测到的是图 3(b) 中的 ( 填字母 ), 此时测量头的读数为 25.70 mm. 沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第 k+5 级暗条纹中心对齐, 此时测量头标尺如图 3(c) 所示, 其读数是 mm. 紫光的波长等于 nm. 月下旬, 除去期末复习 期末考试 暑假放假后, 要赶在 10 月 15 日参加物理选考的话, 实际复习时间仅为 3 个月. 由于考试时前面 70 分的学考题目相对比较容易, 想尽量多拿分, 复习时就要紧扣物理基础知识. 这样才能保证在考试时拿全基本分. 由于考试时后面 30 分的选考题相对较难, 所以复习时要突出重点, 密切关注高中物理的核心知识. 主要是采用专题的方式来突破这些重点的物理知识. 比如, 开设动量能量的综合应用专题, 牛顿运动定律与直线运动相结合的综合应用专题, 带电粒子在电场磁场中的综 合应用专题, 等等. 2.2 重视教材用好教材浙江学考选考卷中的试题有些直接来源于高中物理教材. 比如,2015 年 10 月卷第 9 题 探究磁场对电流作用的实验 就源于人教版选修 3 1 第 103 页 课题研究 : 霍尔效应 部分.2015 年 10 月卷第 13 题 力传感器实验研究摩擦力大小随拉力大小变化的图象 就源于人教版必修 1 第 58 页的实验部分. 图 3 2016 年 4 月浙江物理学考选考题第 21 题图 图 3(b) 中 A 和 D 选项的区别 就是考查有无认真操作过本实验. 一个没有动手操作过, 没有认真观察过分划板中心刻线的学生是难以判断的. 实际上, 分划板刻线是刻在光学玻璃上的, 其竖直刻线处于光学玻璃的中央位置. 实验中, 转动旋钮, 测量头相对地面在左右移动, 竖直的干涉条纹则相对地面保持静止. 而人眼观察时, 是以测量头为参考系的, 这时分划板竖直刻线相对测量头的位置始终不变, 处于视野的中心位置, 竖直的干涉条纹则相对测量头发生水平方向的移动. 只有认真做过这个实验, 并且仔细观察思考过的学生才能确定正确的选项 D. 2 七选三背景下浙江高考物理试题的教学对策 2.1 紧扣基础突出重点浙江学考选考考试的范围广 内容多. 考试范围为 : 必修 1, 必修 2, 选修 3 1, 选修 3 2, 选修 3 4, 选修 3 5, 外加 19 个学生实验. 学生的复习时间紧. 比如, 高二上学期的学生学完要考的内容, 已时值 5 2015 年 10 月卷第 16 题 从坦克内部观察外部目标 就源于人教版选修 3 4 第 53 页课后练习第 5 题. 2016 年 4 月卷第 8 题密立根油滴实验, 就源于人教版选修 3 1 第 37 页阅读材料部分.2016 年 4 月卷第 13 题 场强为 0 处的判断 哪些区域场强沿 x 轴的正方向 就源于人教版选修 3 1 第 15 页课后练习第 7 题. 一方面, 教师要引导学生重视教材, 阅读教材中重要的素材 ; 另一方面, 教师要充分挖掘教材, 根据教材内容, 自编与教材内容相关的问题, 供学生思考与练习. 2.3 显化策略优化教法第一, 凸显策略性知识. 高中物理复习教学中不能为解某一题而教, 要通过解该题的过程让学生掌握解题的一些策略性知识. 比如, 解题的第一步就是审题, 而学生的审题往往存在较多的问题, 如看错明显条件, 曲解隐含条件, 不知应求何量, 模型建构困难等. 教师针对学生在物理审题中存在的这些问题, 总结出物理审题的任务和对策, 在教学中开设专题, 5
以显化物理审题的策略性知识. 比如, 显化物理审题的任务 读懂条件 读懂问题 找到条件与问题间的联系, 显化物理审题的对策 一读二画三转换. 所谓一读是指牢牢抓住直白的关键词 深刻领会有内涵的关键词. 所谓二画是指画物理图, 包括画受力分析图 画过程分析图 画光路图, 甚至画思维导图等. 所谓三转换是指对于没有明确说明要 求什么物理量 的物理问题, 审题时常常需要对问题进行一次 两次甚至多次的转换, 直至 所求的物理量 变得明朗为止. 第二, 优化高中物理复习教学的方式, 采用挑战式物理复习教学的方式. 高中物理复习中很多教师常用的教学方式是 : 采用讲一类题然后归纳一两句话的方式来进行. 这种方式的缺陷是学生疲于听讲, 课堂上昏昏欲睡, 效果相对较差. 如果采用挑战式的教学方式, 就能避免出现这种现象, 取得较好的教学效果. 例 6 (2016 年 4 月浙江普通高校招生选考第 23 题 ) 某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置, 如图 4 所示. 竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨, 间距为 L. 导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场 B. 绝缘火箭支撑在导轨间, 总质量为 m, 其中燃料质量为 m, 燃料室中的金属棒 EF 电阻为 R, 并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触. 引燃火箭下方的推进剂, 迅速推动刚性金属棒 CD( 电阻可忽略且和导轨接触良好 ) 向上运动, 当回路 CEFDC 面积减少量达到最大值 ΔS, 用时 Δt, 此过程激励出强电流, 产生电磁推力加速火箭. 在 Δt 时间内, 电阻 R 产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体. 当燃烧室下方的可控喷气孔打开后. 喷出燃气进一步加速火箭. (1) 求回路在 Δt 时间内感应电动势的平均值及通过金属棒 EF 的电荷量, 并判断金属棒 EF 中的感应电流方向 ; (2) 经 Δt 时间火箭恰好脱离导轨. 求火箭脱离时的速度 v0;( 不计空气阻力 ) (3) 火箭脱离导轨时, 喷气孔打开, 在极短的时间内喷射出质量为 m 的燃气, 喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为 u, 求喷气后火箭增加的速度 Δv. ( 提示 : 可选喷气前的火箭为参考系 ) 教师可以采用挑战式的教学方式, 具体是这样的 : (1) 教师问 : 请说说法拉第电磁感应定律的表达式. 待学生回答后再问哪些现象会引起磁通量的变化, 表达式中磁通量的变化量有哪些计算方法, 电路中的电流是变化的, 如何求一段时间内通过导体横截面的电荷量. 判断感应电流的方向有哪些方法, 如何使用这些方法? 然后让学生完成第 (1) 小题. (2) 教师问 : 在 Δt 时间内, 如将火箭的运动视为匀加速直线运动, 求加速度的方法有哪些? 待学 生回答后, 让学生挑战完成第 (2) 小题. (3) 动量守恒定律的适用条件是什么, 应用动量守恒定律解题时要注意哪些事项? 再让学生挑战完成第 (3) 小题. 这样的教学方式目的明确, 针对性强, 学生在尝试挑战后能取得成功, 能享受到物理学习的乐趣, 因此学生对学习有激情, 收到的效果也较好. 参考文献 1 蔡千斌. 思维呈现下的物理习题教学. 物理教学探讨, 2016(7):77,79 图 4 火箭发射装置 6