培养解决问题高手而不是“解题”高手

---四省区高考物理试题的特点及其对高中物理教学的启示

四省区高考物理试题的特点

　　首轮进入高中课改实验的广东、山东、海南、宁夏四省区的高考已经结束，我们可以从今年的高考物理试卷中捕捉一些有关新课程的信息，以便能给高中物理教学带来一些启示。

　　多样性与选择性。多样性与选择性是今年新课程高考物理试卷的一大特点。多样性主要体现在高考方案的多样性。山东采用“3+X+1”模式，其中“X”为文科综合或理科综合，理科综合包括物理、化学、生物三科；广东采取“3+文科基础/理科基础/+X”方案，其中“X”为选考科目，考生可在物理、化学、生物、政治、历史、地理、音乐术科、美术术科、体育术科9门学科中任选一科；宁夏实行“3+文综/理综”；海南实行“3+3+基础会考”，其中的一个“3”，文科为政治、历史、地理，理科为物理、化学、生物。可以看出，山东、宁夏的方案中物理学科属于理科综合考试的一部分，广东、海南的方案中物理学科为单科考试。

　　选择性主要体现在考试内容的可选择性。山东省理科综合考试试卷满分为240分，针对物理3个选考模块，对应命制3道试题，每题8分。考生从中选2个题目作答，共16分，占物理总分约18％。广东卷的选做题体现在选择题上，两组4道题，学生选择其中一组共8分，占物理总分约5.3％。海南卷的选做题，针对物理3个选考模块，对应命制3道试题，每题12分，考生从中选两道题目作答，共24分，占物理总分约24％。宁夏卷针对物理4个选考模块，对应命制4道试题，每题15分，考生从中选1个题目作答，共15分，占物理总分约14％。

　　重视知识与生活、生产的联系、关注现代科技发展。基本知识与基本技能仍然是考试的重点，与生产、生活密切联系、关注现代科学技术发展成为高考物理试题的一个亮点。今年四省区的物理试题考查的物理主干知识主要有：牛顿运动定律与运动规律的综合应用；万有引力定律及其应用；机械能守恒定律及能的转化和守恒定律；带电粒子在电、磁场中的运动；有关电路的分析和计算；电磁感应现象及其应用。在综合应用方面主要体现在牛顿三定律与匀变速直线运动的综合，圆周运动和能量的综合，带电粒子在电场、磁场中运动的力、电综合，电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合，串、并联电路规律与物理实验的综合。

　　从问题设计看，大多数题目是以质点、滑块、光滑轨道、点电荷、导线、导体线框、平板电容器等这样的模型来构筑的“模型化”的问题情境。这种设计的优点在于简洁明了、直奔主题，便于考查学生物理知识的掌握情况以及运用物理知识和数学工具进行推理等能力。缺点在于难以创新，容易导致死记硬背、解决问题“模式化”。但今年四省区的物理试题出现了一些与生产、生活密切联系、关注现代科学技术发展的题目。例如，山东卷理综第36题，以高压锅的加热为背景建立物理问题情景，考查学生综合运用气体分子数、体积、压强、温度、内能等一系列核心概念以及热力学第一定律、气体温度与压强关系等规律分析问题、解决问题的能力。海南卷物理第12题，以与生产密切联系的高压输电建立物理问题情境，考查了学生综合运用高压输电、变压器等方面的知识分析、解决实际问题的能力。在与物理学相关的当代科学技术的发展方面，山东卷物理第22题，以欧洲科学家2007年4月24日宣布发现的Gliese581c类地行星建立问题情境，考查圆周运动、万有引力等知识。另外，山东卷物理第25题，结合现代科学研究中使用的飞行时间质谱仪，考查带电粒子在电场和磁场中的运动规律。

　　实验与探究能力的考查成为考查和关注的热点。今年课改实验区的物理试题突出了对实验与探究能力的考查。例如，广东卷第13题以测量螺线管金属丝长度，第14题用打点计时器研究斜面上在重物作用下运动的小车，第15题则采用阴极射线管探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响；山东理科综合卷第23题为测定一个待测电阻值；海南卷第14题以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律构筑物理实验问题情境，力图考查学生设计实验方案、控制实验条件、正确使用仪器、处理实验数据、分析实验现象、得出结论以及评估实验等能力。

　　从题目设计来看，所选实验的问题情境在教科书中都能找到其原形，但又都不是教科书中所列实验的简单重复，大都具有一定的新颖性，体现了设计性、开放性、探究性等特点。例如，山东理科综合卷第23题，力图通过一个实验的全过程，全面考查测电阻实验的基本原理、仪器选择、实验电路的设计、画电路图、连接实验电路等。并在新的实验要求下，设计实验方案。

　　与物理学史有关内容的考查成为一个新亮点。对与物理学史有关内容的考查成为了今年实验区高考的一个突出的新亮点。例如，山东理科综合卷第38题，考查了卢瑟夫、波尔、查德威克在原子、原子核研究历史中所作的贡献；广东卷第1题，考查了卡文迪许、法拉第、安培、库仑等科学家在物理学发展过程中作出贡献的知识；海南卷第1题，考查的是物理学的发展史上，伽利略与亚里士多德在“力和运动”上的认识差异。

　　从上述题目内容看，所考查的都是对物理学的发展有重要影响的人物和事件。从问题设计看，有选择题的形式，也有填空题的形式，考查学生对历史上科学家及其所作贡献的识别或了解，还有选择题的形式，以物理现象及其解释建构问题情景，考查学生对科学家不同观点的了解。在高考这样的高利害关系考试中，这些题目对如何灵活、有效地考查物理学史知识，而不要让学生陷入新的死记硬背的学习中作出了有益的探索。

四省区物理试题对高中教学的启示

　　为学生有个性的发展开设多样化的选修课。四省区的高考方案以及考试内容的多样性和选择性，体现了课程标准和高等院校选拔学生的需求，为新课程的实施创造了条件。显然，多样性意味着差异性，有选择也就有放弃。学校应当根据课标要求，为学生有个性地发展开设多样化的选修课，鼓励、帮助、指导学生在完成必修课程的基础上，根据自己的兴趣、能力和未来发展需求，选择一定的选修模块进行学习。学校不应只开设部分选修课，以学校的选择代替学生的选择。另外，如何在多样性与选择性的条件下，确保考试竞争的公正与公平是考试命题人员和学校都应当认真研究的问题，从命题技术上看，要保证可供选择题目的难度值相同仍是一件十分困难的事。

　　注重培养学生解决实际问题的能力。高中物理教学不仅要重视传授基本的物理知识和技能，更重要的是要注重培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果是高中物理新课程的理念，是高中物理新课程追求的一个目标。不少学校在物理概念、规律的教学上下了很大功夫，这无疑对学生准确理解、把握物理概念和规律，根据已知事实和条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，利用数学工具对物理量之间的关系式进行推导和求解等打下了坚实的基础。但目标仅仅如此是不够的，这样容易使我们的教学脱离学生生活、脱离社会、远离现代科学技术，培养“解题”的高手而不是解决实际问题的高手。近些年，高中物理教学以及高考的实践也显示，不少学生一旦遇到与生活、社会、现代科学技术联系的、问题情境新颖的题目，虽然解决问题需要的逻辑推理或数学演绎技能并不难，但往往难以下手。而有些对逻辑推理或数学演绎技能要求较高的“模式化”的题目，学生则容易解决，形成易题不易、难题不难的现象。

　　加强实验与探究能力的培养。实验与探究是物理学的基础，对高中物理而言这不仅是一个认识问题，重要的是如何更好地培养学生的实验与探究能力的实际问题。加强实验与探究教学，培养学生的实验与探究能力是世界范围基础教育课程改革的一个核心问题，实验与探究对培养学生的创新精神和实践能力、全面提高学生的科学素养，形成科学的世界观和价值观至关重要。这些年来，不仅在新课程实验区，一些非课改实验区在如何培养学生的实验与探究能力，如何考查、评价学生的实验与探究能力上也进行了不少探索。

　　物理学的发展历史是一种重要的物理教育资源。物理学发展里程中的一些重要人物和事件成为高考考查的内容，为物理学史融入高中物理教学，成为一种重要的物理教育资源提供了很好的平台。中学物理教育不仅要向学生传授基本的物理知识和技能，而且要通过物理学发展历史上的一些典型的科学发现，让科学思想、科学探究方法、科学精神在学生的头脑中扎根，使物理课程成为对学生进行情感、态度和价值观教育的重要资源。（作者系西南大学物理学院赵保钢，山东省济南市教学研究室 田序海）