[2014-4-13座]谈高考物理中所考察的创新能力.doc

2014-4-13晚朱老师讲座:谈高考物理中所考察的创新能力朱行建文字整理兰州王老师一、高考物理中的创新能力考察1.“此路不通，另辟蹊径”的能力“此路不通，另辟蹊径”的本意是当一条路不能通过时，另外开辟一条新的捷径，用来比喻在解决问题时，如果从一个思路遇到了困难，要善于转换思路，从另外的角度来进行分析和研究，使问题得到解决。“此路不通，另辟蹊径，的能力就是指学生在遇到问题时，当不能应用常规思路进行分析和解决时，要能够变换思路和方法。例1长为L的导体捧原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距捧左端R处，如图1所示。当达到静电平衡后，棒上感应的电荷在捧内中点产生的场强的大小等于。本题中所涉及的重要概念和原理是学生所熟悉的，并且学生也熟悉运用点电荷的场强公式求场强大小的方法。但本题的情境是考生以前没有遇到过的。有些考生在分析的过程中发现，题中感应电荷分布在导体表面上，大体上是近左端为负，近右端为正，但具体的分布不知道，即使知道了具体的分布，在中学阶段也无法由点电荷场强公式和场强叠加原理来求此感应电荷在棒内中点处的场强。即用点电荷的场强公式来求中点场强的大小只能是“此路不通”。2.“发现多种可能性”的能力一种事物经常具有多样性，物理问题也一样，很多高考物理试题都具有多种可能性的答案。“发现多种可能性”的能力主要是反映考生思考问题的全面性，能否通过分析试题所给的情境和条件，发现在不同的条件下可能得到不同的结论。3.发现问题、提出问题”的能力“发现问题、提出问题”的能力是科学研究中首先要具备的能力。它往往是新的发现、发明、创造的开始。当然，科学研究工作和学生在中学中甚至大学中的学习过程不是一回事。尤其在中学，学习的都是科学上已解决了而且是很成熟的内容，不是要求学生有所创造和发明。但是在他们学习过程中，通过读书、观察、实验、同学间的学术讨论，完全有可能培养锻炼这方面的一些素质。即相对于他们自己已有的知识来讲，能主动地发现和提出一些“矛盾”、“漏洞”、“错误”、“缺陷”、“没有考虑到的因素”等等，只要这些内容在科学上是有意义的。因此，在高考中可以而且应该考查学生这方面的水平。例2现有以下信息:(1)通过对悬浮在某种气体中的烟粒的布朗运动的观察和测量，得到以下数据，在t=270，观测得直径为110-6m、质量为5.0x10-16kg的烟粒的平均速率为0.65m/s.假定烟粒的平均动能可用其质量与平均速率的平方来表示，则在O0C-100之间，烟粒的平均动能Ek与温度t的关系为一直线，此直线向低温的延长线与t抽交于t=-2730C处。如图13所示。(2)由于气体分子间的碰撞和气体分子与烟粒间的碰撞，在相同温度下烟粒的平均动能与气体分子的平均动能相等。(3)1吨的该气体的温度升高1所吸收的热量，即该气体的比热C=6.7102JKg-1K-1。1g该气体液化成液体的体积为lcm3。1假定你对分子的特性了解甚少，根据且仅根据以上信息，你对看不见、摸不著的分子的重要性质可获得哪些初步认识?2在应用以上信息得出气体分子有关特性的过程中，你认为有哪些地方欠严格?有什么问题应进一步研究或探讨?请把它们一一列出4.“开放性思维”的能力 高考物理学科也设计了一些这样的试题.它们所呈现的情境或设间的方式具有一定的开放性，考生在分析试题情境或试题所提出的问题时，就可能不局限于某种固定的思路或解决方案，或者是不局限于一种答案，而是可以进一步深人地分析.提出更多、更深人、更全面的答案。5.“估算和近似处理间题”的能力理论联系实际能力的考查是物理高考很重要的一个方面，而实际问题一般比较复杂，其中往往含有一些非主要的因素或比较繁琐的数据，它们对所要研究的主要问题并不起作用，这就要求考生能根据需要，突出问题的主要方面，忽略次要方面建立物理模型从而进行计算或近似计算。对实际问题进行定性与半定量的分析或作出某种合理的估算，对于分析和解决某些物理问题是非常必要的和重要的。6“获取信息及自学”的能力 有些试题，涉及到的内容有一部分是学生没有学习过的，因此在试题中做了一些必要的介绍，这就要求学生能够通过阅读并从中取得解决此问题所需要的一些信息(知识或数据)。这(能够)涉及到学生的自学能力或获取信息的能力。7.“类比”的思维能力“类比”的能力是指根据两种事物或多种事物在某些特征上的相似之处，得出它们在其他特征上也可能相似的结论。这种能力反映了学生对概念或规律理解的深人程度，以及灵活应用的能力。二、高考试题的五个能力层次层次一：解答问题所需要的知识比较简单，只涉及一个或几个孤立的知识点，对知识的掌握要求也比较简单，不需要对解题的情景作较复杂的想象和分析推理，所用到的数学工具也比较简单。层次二：解答问题所需要的知识仍然比较简单，但问题的情景比较复杂，需要经过一定的想象和分析推理，才能得出解答问题的线索；或者问题情景虽不复杂，但解题所需要的数学工具较为复杂，或要求的准确度高，才能对问题作出正确的解答。层次三：问题所涉及的知识点不限，要求对这些知识有深入、准确的理解和熟练的掌握；此外，或者是问题的情景比较复杂，或者是题目的条件比较隐蔽，需要通过一定的想象、分析和推理，才能找到问题的线索，或者问题的情景虽然不太复杂，但解答问题所需要的数学工具比较复杂，必须具备较高的数学能力才能对问题作出正确的解答。层次四：问题所涉及的知识点的多少不再是解答问题的重要因素，对知识有准确的理解和把握只是解答问题的基础，更重要的是有较高的想象和分析、推理和综合能力，能够通过对题目情景的分析正确地找到解题的线索，进一步应用必要的数学手段，正确的解答问题。层次五：问题所涉及的情景复杂、新颖，考生需要在熟练掌握知识的基础上，独立地进行思考，灵活地运用或迁移所学过的知识和方法，才能找到解答问题的线索，再运用必要的数学工具正确地解答问题。知识要求问题背景数学工具笫一层次知道