陳紅君1,曹 雷1,費金有2
(1.長春師范學(xué)院物理學(xué)院,吉林長春 130032;2.吉林師范大學(xué),吉林四平 136000)
SAT全稱是Scholastic Assessment Test,即測試學(xué)術(shù)能力的一種考試,始于1901年。這種測驗是一般學(xué)習(xí)潛能的測驗,其最大優(yōu)點是可避免美國中學(xué)課程不一和質(zhì)量參差不齊的問題。
SAT是美國高中生進入大學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)入學(xué)考試,分為SATI和SATII兩種。SATI是一般測試,就是我們提過的所謂“智商”測試,考查內(nèi)容分為閱讀、數(shù)學(xué)和寫作三個模塊,每個模塊滿分800分,滿分共2400分。SATII一般為選考部分,考查學(xué)生對各個科目的專業(yè)知識。該考試也由美國大學(xué)理事會主辦,只有一些頂尖大學(xué)會明確要求考生要提交2~3個科目的SAT II的成績,特別是常青藤名校決定是否錄取申請人和評定獎學(xué)金發(fā)放的重要參考指標(biāo),共分為5個單元,即英語語言文學(xué)、歷史、數(shù)學(xué)、科學(xué)和外語??茖W(xué)包括生物、化學(xué)、物理三科。各科滿分也是800分。但SATI與SATII不可以在同一天應(yīng)考。建議學(xué)生在11年級下學(xué)期的3月應(yīng)考第一次的SATI的考試,如果考試成績不理想,立刻在5月時再考一次。SATII應(yīng)考最合適的時間,就是學(xué)生上完當(dāng)年所選修的學(xué)科的時候,也就是在5、6月份。
表1 SATII物理真題中核心概念占考試的比重
表2 SATII物理真題中各個知識點所占的百分比和題目的數(shù)量
考試的平均難度也是低于中國同類考試,但所涉及的部分考點中國學(xué)生沒有學(xué)過,如物理中涉及的紅移現(xiàn)象、駐波公式、測不準(zhǔn)原理等,這些知識有些是大學(xué)物理的內(nèi)容,有些則屬于科普性的知識,SATII都出現(xiàn)過,但比較容易,這從側(cè)面反映了美國基礎(chǔ)教育追求知識的廣度而非難度的特點。
SATII物理的考試時間是1小時,題量是75道,均為選擇題,雖然簡單,但是題干較長、閱讀量大,平均48秒做一道題還是很緊迫的。物理題基本上以概念題為主,計算題量很少,這樣出題的方式和國內(nèi)高中是有很大不同的。
下面是某年SATII物理真題。
例1 一個純電阻和一個內(nèi)阻不計的電源連成如圖1所示的電路,電路中電流為I,電阻消耗的熱功率為P,現(xiàn)將電路中電源的電動勢加1倍,而保持電阻R不變,變化之后,R所消耗的熱功率為( )。
圖1
A.P/4 B.P/2 C.P D.2P E.4P
本題參考答案為E。題目設(shè)計者對這道題的難度估計水平為5級(以數(shù)字表示難度的估計水平,用1-5量度,1表示最容易,5表示最難),這道題的難度值是0.88(測試對象是普通高中學(xué)完高二課程的學(xué)生),評價試題的難度水平應(yīng)當(dāng)參照考生的水平,評價其相對難度更有意義。SATII物理考試所測試的大都是基礎(chǔ)的知識與能力。作為水平測試,檢驗的是學(xué)生究竟是否達到了基本掌握的水平。
參照SATPhysics Subject Test課程中的《Simple Harmonic Motion》與高中物理人教版3-3《簡諧運動》一節(jié)作對比分析。
簡諧運動是最簡單、最基本,也是最特殊的機械振動。對簡諧運動的物理模型、物理概念、物理規(guī)律的理解很重要,在這個內(nèi)容的復(fù)習(xí)中要特別注意如下5個易模糊的基本問題。
第一,弄清兩種模型——彈簧振子和單擺。第二,弄清物體做簡諧運動的定義。對一般的簡諧運動,k不能理解為勁度系數(shù),只能認為是一比例常數(shù)。不同的簡諧運動,k值不同,k是由振動系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)決定的物理量。物體受回復(fù)力作用后的往復(fù)運動不一定是簡諧運動。第三,弄清平衡位置與平衡狀態(tài)概念的區(qū)別。所謂平衡狀態(tài),是指物體不受力或所受合力為零,處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。單擺的擺球在最低點時,受繩子拉力和重力作用,這兩力的合力提供做圓周運動的向心力,沿半徑指向圓心,不為零。所以,做簡諧運動的物體在平衡位置不一定總處于平衡狀態(tài)。第四,弄清簡諧運動滿足機械能守恒定律。彈簧振子和單擺在做簡諧運動時,盡管位移、速度、加速度、回復(fù)力均發(fā)生變化,但機械能的總量保持不變。原因是當(dāng)振子水平振動時只有彈力做功,單擺在擺動過程中只有重力做功,所以,它們都滿足機械能守恒的條件。第五,弄清簡諧運動中位移概念。為了研究問題的的方便,在描述簡諧運動物體位移中是取物體的平衡位置為位移參考點,即認為在平衡位置位移為零,與一般運動中通常取初始位置為參考點不同。
(1)掌握胡克定律F=-kX;(2)簡諧運動的質(zhì)點在平衡位置和位移最大處,其速度和回復(fù)力的特點;(3)簡諧運動的周期和頻率;(4)單擺看作簡諧運動的條件,其回復(fù)力是由重力提供的;(5)簡諧運動的周期與頻率是兩個獨立的物理量;(6)單擺做簡諧運動的周期和頻率與其質(zhì)量無關(guān)。
人教版教材比較重視振動圖像的知識點,而SATII中并沒有對此內(nèi)容進行強調(diào)。
例2 位于坐標(biāo)原點處的波源A沿y軸做簡諧運動,A剛好完成一次全振動時,在介質(zhì)中形成的簡諧波的波形如圖2所示,B是沿波傳播方向上介質(zhì)的一個質(zhì)點,則( )。
A.波源A開始振動時的運動方向沿y軸負方向;
B.此后周期內(nèi)回復(fù)力對波源A一直做負功;
C.經(jīng)半個周期時間質(zhì)點B將向右遷移半個波長;
D.在一個周期時間內(nèi)A所受回復(fù)力的沖量為零。
圖2
明顯看出SATII物理考試測試的是考生對于單擺在運動中一些簡單的特征的了解,并不要求深入計算和分析。而國內(nèi)高考關(guān)于單擺的考點難度絕對不止是這樣難度,而且涉及單擺測重力加速度的實驗考察。人教版多出的那部分知識在SATII中作為科普性知識講給學(xué)生,以達到知識結(jié)構(gòu)的完整性。
SATII只是一個考試,不是課程,沒有教科書,所以不是一個標(biāo)準(zhǔn)化課程,隨意性非常大,換言之,教師的經(jīng)驗是否豐富非常重要,同時英文授課還是中文授課對于學(xué)生的實際幫助是不等同的。
不是所有的美國大學(xué)都要SATII的成績。一般來講,TOP30的美國綜合性大學(xué)和文理學(xué)院中不少學(xué)校需要提供2門的SATII成績;TOP31~50之間只有零星幾所;TOP51~100除了極個別學(xué)校需要,基本都不需要。TOP100美國綜合性大學(xué)有13所需要SATII成績;TOP100美國文理學(xué)院有10所需要SATII成績。
由于SATII考試的形式與題型不變,學(xué)生們可以通過多做模擬試題熟悉考題類型。這樣當(dāng)參加考試時,學(xué)生可以快速審題節(jié)省時間??荚嚨臅r候先做會的,不會的考題可以暫時跳過,如果學(xué)生有時間,再回頭考慮余下的題。SATII考題是按由易到難的順序安排的,不管問題的難易程度如何得分是相同的。
當(dāng)做前面簡單的考題時,選擇明顯的正確的答案常常是對的,而做到后面較難的考題時,學(xué)生一定要仔細審題認真思考,因為顯而易見的答案可能是錯的??碱}的設(shè)計者可能故意設(shè)置陷阱來測試學(xué)生掌握內(nèi)容的程度和細心。
在SATII考試里,如答錯題要倒扣分的。如果學(xué)生可以排除一個或一個以上的答案(肯定錯)的話,可以猜題。通過更多的練習(xí),學(xué)生可以掌握明智地猜題的技巧。
學(xué)生答題答對了,可是在答案紙上寫錯的情況常有發(fā)生。所以仔細小心地把答案寫到答卷上極為重要,以幫助學(xué)生避免此類錯誤。在問卷和答卷上,一定要在跳過的題上打記號,如畫圈。在問卷上把正確答案畫個圈,再騰寫到答卷上。并且建議學(xué)生在平時考試準(zhǔn)備練習(xí)時使用這些策略和技巧。
學(xué)生可以在高中時期的任何測試時間參加大學(xué)科目考試SATII。許多學(xué)生在高三(美國的12年級)的秋季參加數(shù)學(xué)科目考試。至于其他的科目考試,建議在學(xué)生完成那門課程后盡快參加,能夠趁熱打鐵。另外,推薦用Princeton(普林斯頓)版的課程大綱參考書。
[1]Princeton Review.Crackingthe SATPhysics Subject Test 2011-2012 Edition[M].Rrinceton Review,2013:246-264.
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[3]人民教育出版社課程教材研究所,物理課程教材研究開發(fā)中心.高中物理人教版教材選修3-4[M].北京:人民教育出版社,2010.
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