1、物理高考改革與實(shí)踐文章來(lái)源：物理教學(xué)探討2004年第1期胡炳元 華東師范大學(xué)物理系教授，普通物理教研室主任，物理學(xué)科教學(xué)論碩士點(diǎn)負(fù)責(zé)人，任全國(guó)高等物理教育研究會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)，中國(guó)物理學(xué)會(huì)教學(xué)委員會(huì)委員。長(zhǎng)期從事基礎(chǔ)物理教學(xué)和研究工作，80年代末開始參與納米科技的研究，在國(guó)內(nèi)外的SCI期刊與核心期刊上發(fā)表了20余篇科研論文和十多篇教學(xué)科研論文。主編物理課程與教學(xué)論、自然科學(xué)的若干基本問(wèn)題(中學(xué)選修課教材)等。參與編寫的教材和著作有：自然科學(xué)概論一物理(大專教材，)、普通物理學(xué)、科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)辭典、物理教育學(xué)等。近年來(lái)主要從事中學(xué)物理和大學(xué)物理的教育研究，主持的課題有：中學(xué)生綜合能力測(cè)試，全

2、國(guó)初中畢業(yè)、升學(xué)考試試卷評(píng)價(jià)(物理)，納米科技教育研究等。 1 物理高考改革的概況 上海的物理高考在經(jīng)過(guò)多年改革之后，進(jìn)入了在加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能考核的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)以能力立意考查學(xué)生能力的穩(wěn)步推進(jìn)階段。從2000年起，上海物理高考試卷充分兼顧到現(xiàn)有物理教材與二期課改理念的銜接與滲透，使高考物理(上海卷)充分體現(xiàn)教育改革的精神，以利于逐步向二期課改的新教材過(guò)渡。教育理念的變化，對(duì)教育考試內(nèi)容也產(chǎn)生了重大的影響。上海二期課改和全國(guó)課改的目標(biāo)指出：課改的目的是轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，實(shí)現(xiàn)雙基的學(xué)習(xí)；體驗(yàn)物理過(guò)程和方法；將情感、態(tài)度和價(jià)值觀的意念溶于其中。教育考試的內(nèi)容不能夠僅有知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)的結(jié)論，必須有

3、“方法、程序、思路、步驟、觀察、猜想、提問(wèn)、評(píng)價(jià)”等內(nèi)容。 教學(xué)與考評(píng)是一個(gè)相互促進(jìn)，相互制約的對(duì)立統(tǒng)一的矛盾的雙方，教學(xué)的發(fā)展必然帶來(lái)考試的變化；考試的變化也必將要促進(jìn)教學(xué)的發(fā)展。教育理念的改變，無(wú)疑會(huì)帶來(lái)考試?yán)砟畹淖兓豢荚嚴(yán)砟钭兓址催^(guò)來(lái)對(duì)教育過(guò)程和教育手段提出新要求，這樣一個(gè)交替促進(jìn)的過(guò)程并不是一帆風(fēng)順的，是一個(gè)需要不斷實(shí)踐，不斷加以調(diào)整的過(guò)程。圍繞這一理念的變化，上海近年來(lái)的物理高考試卷從題型到考核方法與考核內(nèi)容都作了相應(yīng)的調(diào)整。 首先是對(duì)試卷的結(jié)構(gòu)作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。2000年將單選與多選題合并混合編排，減少了選擇題的總數(shù)量，由原來(lái)的11小題減少為10小題，2001年又減少為8小題，分

4、數(shù)則由原來(lái)的49分，增加為50分，又于2001年減少為40分。與此同時(shí)，增加了二道計(jì)算題，使計(jì)算題的分值由36分左右加到60分。這樣改動(dòng)的目的是為了降低客觀題整張?jiān)嚲碇兴嫉谋壤?，提高主觀題在試卷中的比值，減少猜測(cè)的成分，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注知識(shí)的主體，給學(xué)生提供發(fā)揮與創(chuàng)新的余地，有利于考查學(xué)生的知識(shí)與能力。 其次，進(jìn)一步拓展了試題的題型。從1999年起，每年推出一種新題型，這幾年推出的題型有： (1)信息題，注重考查學(xué)生的閱讀理解和獲取信息與處理信息的能力，如99年要求學(xué)生估算宇宙年齡； (2)提問(wèn)題題，由指定內(nèi)容提出一個(gè)與此有關(guān)的物理問(wèn)題，主要考查學(xué)生的觀察想象能力、歸納分析能力和提出問(wèn)題能力，如

5、2OO0年由宇航員圖片提問(wèn)； (3)2001年推出了辨析題，要求學(xué)生分辨真?zhèn)危_(dá)到反思評(píng)價(jià)的目的； (4)2002年推出建構(gòu)題，考查學(xué)生抽象思維能力及構(gòu)建知識(shí)體系的能力，如將自行車的齒輪與踏板連動(dòng)裝置等效為一杠桿。 此外保持歷年物理高考中運(yùn)用的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題、綜合題、推演題和聯(lián)系實(shí)際的情境題等。高考物理(上海卷)于20O2年基本按預(yù)期規(guī)劃實(shí)現(xiàn)了從知識(shí)立意向能力立意轉(zhuǎn)變的高考內(nèi)容改革目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上研究進(jìn)一步完善和推進(jìn)的方案。 在評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)方法方面，這兩年的物理試卷有了較大的創(chuàng)新，既體現(xiàn)了素質(zhì)教育的要求，又不脫離當(dāng)前中學(xué)物理教育的實(shí)際，既有利于高校選拔優(yōu)秀學(xué)生，又有利于對(duì)中學(xué)教育的導(dǎo)向?？偟恼f(shuō)

6、來(lái)試題有一定新意，充分體現(xiàn)了基礎(chǔ)教育改革與發(fā)展的精神和全新的評(píng)價(jià)理念，大量采用了基礎(chǔ)知識(shí)與科學(xué)技術(shù)相結(jié)合、物理模型與生活實(shí)際相結(jié)合、問(wèn)題解決過(guò)程與科學(xué)方法相結(jié)合、科學(xué)知識(shí)與人文精神相統(tǒng)一的考核思路。在一定程度上沖破了長(zhǎng)久以來(lái)一直困擾和扭曲中學(xué)生思維發(fā)展的題海戰(zhàn)術(shù)的束縛，而代之以充滿創(chuàng)新意識(shí)并富有時(shí)代氣息，有利于中學(xué)腳踏實(shí)地地實(shí)施素質(zhì)教育。 2 典型試題分析 下面以典型的試題來(lái)反映高考改革的內(nèi)涵： 1）從重結(jié)果到重達(dá)到結(jié)果的過(guò)程 隨著現(xiàn)代教育評(píng)價(jià)目的的變化，人們?cè)噲D更多地運(yùn)用評(píng)價(jià)工具去診斷教學(xué)活動(dòng)中的問(wèn)題，找出教育問(wèn)題的癥結(jié)，于是，僅僅關(guān)注教育活動(dòng)結(jié)果的評(píng)價(jià)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一目的的。教師教學(xué)中的問(wèn)題

7、只有在教學(xué)活動(dòng)中才能發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題也只有在學(xué)習(xí)過(guò)程中才能找到。教育評(píng)價(jià)從重結(jié)果到重過(guò)程，這是現(xiàn)代教育評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)理念上的一次突破。自然應(yīng)將這種評(píng)價(jià)的理念引入物理高考中，并在試題中有所反映。 【例1】 2003年第20題：如圖所示，一高度為h0.2 m的水平面在A點(diǎn)處與一傾角為=30。的斜面連接，一小球以v05 ms的速度在平面上向右運(yùn)動(dòng)。求小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間(平面與斜面均光滑，取g10m/s2)。某同學(xué)對(duì)此題的解法為：小球沿斜面運(yùn)動(dòng)，則h/sin =V0t+1/2gsint2 ，由此可求得落地的時(shí)間t。 問(wèn)：你同意上述解法嗎?若同意，求出所需的時(shí)間；若不同意，則說(shuō)明理由并求出你

8、認(rèn)為正確的結(jié)果。 此題是近年來(lái)上海物理高考試題中推出的一種新型題型辨析題，2003年保留了此題型。這類試題取材于學(xué)生的平時(shí)練習(xí)，把學(xué)生由于概念不清而容易犯的錯(cuò)誤經(jīng)整理提高后，以辨析題的形式出現(xiàn)，注重考查學(xué)生的分析問(wèn)題能力。本題的情景模型來(lái)自生活實(shí)際，經(jīng)抽象處理而成，比如：小孩玩滑板、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水利灌溉、工業(yè)生產(chǎn)中傳送物件等等，都具有試題所描述的特征。 物體在從水平面上勻速運(yùn)動(dòng)到與斜面的連接處時(shí)，由牛頓第一定律可知，物體應(yīng)該仍然保持水平勻速運(yùn)動(dòng)，因此，物體離開水平面后，有一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。至于物體是落到斜面上還是落到地面上，則取決于物體在水平方向的速度。因此，首先由水平面與地面的高度0.2米，

9、求出物體落地的時(shí)間t，而后由v0t求出物體落地點(diǎn)距A點(diǎn)的水平距離。由此可判斷物體是否落在斜面上。 但是由于學(xué)生本身對(duì)該題的概念不清，忽視了平拋運(yùn)動(dòng)的情景，有的學(xué)生將速度沿斜面分解，由此來(lái)求解而導(dǎo)致錯(cuò)誤。 本題在命題中就是以學(xué)生容易忽視的問(wèn)題設(shè)置了一情景，并且給出一種解法，引導(dǎo)考生對(duì)這一問(wèn)題的質(zhì)疑，考查考生探尋物理過(guò)程、分析物理規(guī)律的邏輯嚴(yán)密性，考查學(xué)生對(duì)問(wèn)題解決過(guò)程的分析，對(duì)中學(xué)物理的教學(xué)起到了較好的導(dǎo)向作用。全新的題目樣式是對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題過(guò)程的評(píng)價(jià)，是一次創(chuàng)新和探索，也是新一輪的課程改革的目標(biāo)具體體現(xiàn)。 2）從重知識(shí)到重全面素質(zhì) 在近年來(lái)的高考中，試卷在考查基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本思想方法的

10、基礎(chǔ)上，注重考查學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力。引入了一些較為新穎的探究型、閱讀分析型等各種具有創(chuàng)新特色的試題，而且在編制開放性試題方面取得顯著進(jìn)展。 【例2】 1999年第16題：天文觀測(cè)表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星(或星系)都在以各自的速度背離我們而運(yùn)動(dòng)，離我們?cè)竭h(yuǎn)的星體，背離我們運(yùn)動(dòng)的速度(稱為退行速度)越大；也就是說(shuō)，宇宙在膨脹。不同星體的退行速度v和它們離我們的距離r成正比，即v=Hr，式中H為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀察測(cè)定為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認(rèn)為宇宙是從一個(gè)大爆炸的火球開始形成的假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的速度向外勻速運(yùn)動(dòng)，并設(shè)想我們就位于其中心，則速度越大的星體現(xiàn)在離我們

11、越遠(yuǎn)。這一結(jié)果與上述天文觀測(cè)一致由上述理論和天文觀測(cè)結(jié)果，可估算宇宙年齡T，其計(jì)算式為T = 。根據(jù)近期觀測(cè)，哈勃常數(shù)H=310-2米秒光年，其中光年是光在一年中行進(jìn)的距離，由此估算宇宙的年齡約為 年。 這是上海物理高考試卷中第一次出現(xiàn)信息閱讀題，考查學(xué)生閱讀分析理解和獲取信息的能力。 【例3】2003年第l7題：圖1為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的IU關(guān)系曲線圖 為了通過(guò)測(cè)量得到圖1所示，IU關(guān)系的完整曲線，在圖2和圖3兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖 ；簡(jiǎn)要說(shuō)明理由： (電源電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻不計(jì)，滑線變阻器的阻值為0l00)。 在圖4電路中，電源電壓恒為9 V電流表讀

12、數(shù)為70mA，定值電阻R1 =250， 由熱敏電阻的，IU關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為 V；電阻R2的阻值為 。 舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子： 這是一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，其立意是考查考生獲取信息和轉(zhuǎn)換信息的能力、比較能力和選擇合理實(shí)驗(yàn)方案的能力。該題提供的情景是熱敏電阻的，IU關(guān)系圖線及可供學(xué)生選擇的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路，本題主要考查學(xué)生能正確使用分壓電路。圖2是利用滑線變阻器組成的正確分壓電路，其特點(diǎn)是該電路的調(diào)節(jié)范圍大，可從0V調(diào)到所需的電壓值，本題要測(cè)出熱敏的IU關(guān)系曲線，電壓必須從0V開始測(cè)量，才能得到完整的圖線，而利用圖3的分壓電路則無(wú)法測(cè)得熱敏電阻0V點(diǎn)附近的IU。 本題的另一考核目的

13、是：考核學(xué)生獲取信息的能力，從試題給出的圖表中得到有用的信息，學(xué)會(huì)善于觀察。圖中的IU關(guān)系圖線是06V間連續(xù)曲線，且熱敏電阻的阻值非定值，所以在選擇實(shí)驗(yàn)電路時(shí)電路必須能保證提供06 V問(wèn)的連續(xù)電壓，這是選擇電路的關(guān)鍵。 第2小題必須考慮電流的分流，R1電阻兩端的電壓為9 V ，設(shè)流過(guò)的電流為I1 ，則70 mA減去I1，后即為熱敏電阻支路中的電流，由此可求得熱敏電阻兩端的電壓及R2的阻值。 第3小題是開放性問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生的聯(lián)想，實(shí)際上是要求學(xué)生多注意觀察身邊的物理現(xiàn)象，體現(xiàn)了聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的精神。【例4】 2003年第23題：為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)

14、玻璃，它的上下底面是面積A 0.04m2的金屬板，間距L=0.05m，當(dāng)連接到U 2500 V 的高壓電源正負(fù)兩極時(shí)，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示?，F(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒lO13個(gè)，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個(gè)顆粒帶電量為q=+1.010-17 C，質(zhì)量為m =2.010-15 ，不考慮煙塵顆粒之問(wèn)的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。求合上電鍵后：(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間煙塵顆?？梢员蝗课?(2)除塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)煙塵顆粒共做了多少功?(3)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間容器中煙塵顆粒的總動(dòng)能達(dá)到最大?這是一道力學(xué)和電學(xué)知識(shí)相結(jié)合的分析綜合計(jì)算題，其物

15、理模型是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，是以帶電煙塵顆粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作勻加速運(yùn)動(dòng)為物理情景，由于本題不計(jì)重力及粒子間的相互作用，因此其考核的知識(shí)對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō)屬于基礎(chǔ)知識(shí)。該題的關(guān)鍵是要對(duì)容器中煙塵顆粒的運(yùn)動(dòng)建立模型，該模型包括兩層含義：對(duì)每個(gè)煙塵顆粒子來(lái)說(shuō)是做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)如果設(shè)想把容器中的煙塵顆粒按從上到下分成一層一層的顆粒層，可知題中的隱含條件是：同一層煙塵顆粒每時(shí)每刻的速度均相同，即同一層中粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，每層中的一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)代表了該層粒子的運(yùn)動(dòng)，因此這些顆粒層是做整體的平移，煙塵顆粒整體加速平移至下板面。 計(jì)算煙塵的總功時(shí)，必須要考慮到多方面因素：一方面單個(gè)煙塵顆粒動(dòng)能

16、在增大，另一方面煙塵顆粒的數(shù)目在減少。一個(gè)比較巧妙的辦法是：設(shè)想將所有的煙塵集中在盒狀容器的中心，這樣就能很好地僻決電場(chǎng)對(duì)煙塵顆粒做的總功求何時(shí)煙塵顆粒的總動(dòng)能達(dá)到最大時(shí)，要求學(xué)生具有綜合分析的能力。由于煙塵是均勻分布的，電場(chǎng)力對(duì)其做功與它的位移成正比，由等效替代的思想，中間一層的速度為所有顆粒的平均速度，利用該速度即可求得煙塵顆粒的總動(dòng)能，而達(dá)到該速度所化的時(shí)間即為所求的值。該題的立意是為了考查學(xué)生的建模、比較、推理、聯(lián)想和分析綜合等多方面的能力。讓學(xué)生通過(guò)對(duì)提供的物理情景，以帶電煙塵在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為研究重點(diǎn)，通過(guò)對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系及勻強(qiáng)電場(chǎng)等知識(shí)點(diǎn)的考查，考核

17、學(xué)生對(duì)上述多種能力的綜合能力。 3)與情感無(wú)關(guān)到與情感有關(guān) 通常物理課程的評(píng)價(jià)，往往只注重學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，甚至人們常認(rèn)為：物理是很枯燥和刻板，與情感無(wú)關(guān)，更談不上美與浪漫。其實(shí)，任何一門學(xué)科，它既是概念和原理等組成的知識(shí)體系，同時(shí)也是由對(duì)自然、社會(huì)態(tài)度組成的價(jià)值體系。對(duì)每門學(xué)科概念與原理的背后隱藏著人們對(duì)世界看法的哲學(xué)觀點(diǎn)。在概念與原理發(fā)展的過(guò)程中體現(xiàn)著科學(xué)家的科學(xué)精神，這種態(tài)度和精神是人的全面素質(zhì)的重要組成部分。 科學(xué)技術(shù)是人類社會(huì)進(jìn)步的重要推動(dòng)力量。但科學(xué)本身并不是萬(wàn)能的，科學(xué)就其自身來(lái)說(shuō)，并不能解決科學(xué)的價(jià)值問(wèn)題?？茖W(xué)技術(shù)在造福人類的同時(shí)，也給人類社會(huì)帶來(lái)了一系列極其嚴(yán)重的問(wèn)題?？萍嫉膬r(jià)

18、值選擇問(wèn)題在新世紀(jì)中已日益突出?，F(xiàn)代教育不僅要教會(huì)學(xué)生掌握科技，同樣重要的是在這一過(guò)程中要幫助他們學(xué)會(huì)價(jià)值選擇。在此意義上，評(píng)價(jià)教學(xué)也不能不評(píng)價(jià)與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展緊密相關(guān)的情感，不能不平與科學(xué)技術(shù)運(yùn)用緊密相關(guān)的對(duì)待科學(xué)的價(jià)值觀念選擇。今天的學(xué)生不是生活在象牙塔之中，而是生活在社會(huì)之中，于是學(xué)生對(duì)于科學(xué)技術(shù)社會(huì)問(wèn)題的態(tài)度即關(guān)注程度，尤其是科技與社會(huì)的關(guān)系應(yīng)列入我們?cè)u(píng)價(jià)的內(nèi)容。以此促進(jìn)學(xué)生對(duì)于科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)之間關(guān)系的關(guān)注。 從2001年起，上海高考物理試卷開始比較注重突出試題的教育價(jià)值，使試題本身不但反映所考核學(xué)科的知識(shí)，具有學(xué)科價(jià)值，而且也體現(xiàn)出在科學(xué)知識(shí)中蘊(yùn)藏的豐富的人文精神，蘊(yùn)涵著引導(dǎo)學(xué)生如何

19、做人的教育價(jià)值。 【例5】 2001年第9題：請(qǐng)將下面三位科學(xué)家的姓名按歷史年代先后排序。 、 、 。任選其中二位科學(xué)家，簡(jiǎn)要寫出他們?cè)谖锢韺W(xué)上的主要貢獻(xiàn) 、 。 此題的情景看似物理常識(shí)，作為學(xué)生應(yīng)該掌握，此題要求學(xué)生不光要學(xué)會(huì)物理的解題方法和物理知識(shí)，還要了解和關(guān)注物理學(xué)本身的發(fā)展。4)從統(tǒng)一性到開放性 20世紀(jì)初葉，人們開發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化的客觀式試題。隨著時(shí)代的發(fā)展和教育改革的深化，人們認(rèn)識(shí)到客觀試題有著很大的局限性。第一：世界本來(lái)就是多樣的，作為人們認(rèn)識(shí)的結(jié)果答案也必然是多樣的?？陀^試題要求人們把豐富多彩的世界變成統(tǒng)一的答案，顯然是很有局限的。第二：人的認(rèn)識(shí)是漸進(jìn)的，絕對(duì)真理只存在于相對(duì)真理的總和之中，在人類認(rèn)識(shí)的不同階段，即使對(duì)同一事物的認(rèn)識(shí)，也不完全相同。要求人們用一一種答案去認(rèn)識(shí)問(wèn)題就有可能封閉人的認(rèn)識(shí)的前進(jìn)之路。尤其是在我們今天這樣一個(gè)呼喚創(chuàng)新的時(shí)代，把人們的思維限制在一個(gè)固定的框架內(nèi)，對(duì)發(fā)展人們的創(chuàng)造精神是十分不利的。第三，作為學(xué)校教育的對(duì)象，學(xué)生也是各有特點(diǎn)的。他們對(duì)事物的觀察有著自己獨(dú)特的視角。用一個(gè)被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)化的答案去限制認(rèn)識(shí)，將會(huì)限制學(xué)生做為獨(dú)特的個(gè)體發(fā)展?，F(xiàn)代教育評(píng)價(jià)試圖突破客觀式考試的局限，把創(chuàng)造機(jī)會(huì)還給學(xué)生，在評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)上，無(wú)論是答案還是回答的方式和提出設(shè)問(wèn)的方式，都從統(tǒng)一性走向開