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摘要:本文结合几个实例简要分析了考查学生创新能力的高考题,指出考查学生的创新能力是近十几年的高考改革方向。
关键词:考查;创新能力;高考题。
中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)03-0049-02
创新能力是创新素质的核心内容,它不仅表现为对知识的摄取、改组和运用,对新思想、新技术的发明创造,而且是一种追求卓越的意识,是一种发现问题,积极探求的心理取向,是一种主动改变自己并改变环境的应变能力。综合性地表现为:能主动胜任某项任务变革的主观条件。近十几年来的高考题在对学生创新能力考查方面做了一些有益的尝试,试题通过立意新颖、题目组合变换或情景开放等多种方式考查了学生应用所学物理知识分析解决新问题的能力,较好地考查学生的应变能力及创新能力。非常有利于人才的选拔,充分体现了从"应试教育"向"素质教育"驶轨的高考改革方向,正确发挥了高考的导向作用。下面结合几个实例作一简析。
1.(2010年全国高卷理综试卷第17题)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大约为4.5×10-5 T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是
(A)电压表记录的电压为 5mV
(B)电压表记录的电压为9mV
(C)河南岸的电势较高
(D)河北岸的电势较高
分析:这是一道联系地磁场、流水运动和地理南北东西方向的试题。考生解答时先要根据题意建立起流水运动的简化模型,然后利用电磁感应定律计算出流水产生的电动势,判断出电势的高低。建立模型及运用模型解决实际问题的过程,对学生来讲就是创新的过程,因而该题较好地考查了学生的创新能力。
解题时把流水落潮时抽象成导体切割磁感应式的物理模型,导体长度为l=100m,运动方向自西向东运动,运动速度v=2m/s ,由ε=Blv 得q=4.5×10-5×100×2=9mV ,根据右手定则和图示中的南北方向可判断出河北岸的电势较高,故选(B)、(D)答案。
2、(2010年全国高考理综卷第20题)某人手持长为6.0m的正方形平面镜测量身高后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m 。在某位置时,他在镜中恰好能看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m ,发现用这个镜中长度的5/6 就能看到整棵树的像。这棵树的高度为
(A)4.0m (B)4.5m
(C)5.0m (D)5.5m
分析:该题的新颖之处在于平面镜的二次成像,要求学生正确做出光路图,利用几何知识求解出树的高度,此题作为一道6分的选择题,要求学生在较短时间内求出的正确答案,所以该题不仅考查看学生利用光学知识求解问题的能力,还考查学生思维的敏捷性,而思维的敏捷性反映出学生的创新能力优劣。
由平面镜成像原理做出树两次成像的光路图如图2所示,
(1)(2)两式联立求解得x=4.5m,所以选答案(B)。
3、(2000年上海高考物理试卷第24题)阅读如下资料并回答问题
自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射应与温度有关称为热辐射,热辐射具有如下特点
①辐射的能量中包含各种波长的电磁波;
②物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;
③在辐射的总能量中各种波长所占的百分比不同。
处于一定温度的物体再向外辐射电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果他处于平衡状态,则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即 P0=δT4,其中常量δ=5.67×10-8 瓦/(米2×开4)
在下面的问题中,把研究对象都简单的看作黑体。
有关数据及数学公式:太阳半径RS=696000 千米,表面温度T=5770开,火星半斤r=3395千米。球面积S=4πR2 ,其中R为球半径 。
(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7米~1×10-5范围内求相应的频率范围。
(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少?
(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为 πr2(r为火星半径)的圆盘上,已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍,忽略其他天体即宇宙的空间的辐射,试估算火星的平均温度。
分析 该题是一道信息给予题,要求考生把握问题情境--热辐射及其特点,学习,理解题中给出的新知识、新方法--黑体、黑体辐射规律,再将新知识、新知识运用到新情境中去解决问题,不失为一道检验学生创新素质的好试题。
近十几年来,高考试题中有不少考查学生创新能力的试题,这类试题立意新颖、情景开放,要求学生对题中讲述物理情境进行分析,判断,抽象出物理模型,利用已有的知识进行求解。不仅考查学生应用物理知识解决实际问题的能力,还考查学生的创新能力。因此,教师在复习中一定要重视培养学生利用物理知识求解新颖和开放物理情景的能力,进而不断提高学生的创新能力。
关键词:考查;创新能力;高考题。
中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)03-0049-02
创新能力是创新素质的核心内容,它不仅表现为对知识的摄取、改组和运用,对新思想、新技术的发明创造,而且是一种追求卓越的意识,是一种发现问题,积极探求的心理取向,是一种主动改变自己并改变环境的应变能力。综合性地表现为:能主动胜任某项任务变革的主观条件。近十几年来的高考题在对学生创新能力考查方面做了一些有益的尝试,试题通过立意新颖、题目组合变换或情景开放等多种方式考查了学生应用所学物理知识分析解决新问题的能力,较好地考查学生的应变能力及创新能力。非常有利于人才的选拔,充分体现了从"应试教育"向"素质教育"驶轨的高考改革方向,正确发挥了高考的导向作用。下面结合几个实例作一简析。
1.(2010年全国高卷理综试卷第17题)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大约为4.5×10-5 T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是
(A)电压表记录的电压为 5mV
(B)电压表记录的电压为9mV
(C)河南岸的电势较高
(D)河北岸的电势较高
分析:这是一道联系地磁场、流水运动和地理南北东西方向的试题。考生解答时先要根据题意建立起流水运动的简化模型,然后利用电磁感应定律计算出流水产生的电动势,判断出电势的高低。建立模型及运用模型解决实际问题的过程,对学生来讲就是创新的过程,因而该题较好地考查了学生的创新能力。
解题时把流水落潮时抽象成导体切割磁感应式的物理模型,导体长度为l=100m,运动方向自西向东运动,运动速度v=2m/s ,由ε=Blv 得q=4.5×10-5×100×2=9mV ,根据右手定则和图示中的南北方向可判断出河北岸的电势较高,故选(B)、(D)答案。
2、(2010年全国高考理综卷第20题)某人手持长为6.0m的正方形平面镜测量身高后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m 。在某位置时,他在镜中恰好能看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m ,发现用这个镜中长度的5/6 就能看到整棵树的像。这棵树的高度为
(A)4.0m (B)4.5m
(C)5.0m (D)5.5m
分析:该题的新颖之处在于平面镜的二次成像,要求学生正确做出光路图,利用几何知识求解出树的高度,此题作为一道6分的选择题,要求学生在较短时间内求出的正确答案,所以该题不仅考查看学生利用光学知识求解问题的能力,还考查学生思维的敏捷性,而思维的敏捷性反映出学生的创新能力优劣。
由平面镜成像原理做出树两次成像的光路图如图2所示,
(1)(2)两式联立求解得x=4.5m,所以选答案(B)。
3、(2000年上海高考物理试卷第24题)阅读如下资料并回答问题
自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射应与温度有关称为热辐射,热辐射具有如下特点
①辐射的能量中包含各种波长的电磁波;
②物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;
③在辐射的总能量中各种波长所占的百分比不同。
处于一定温度的物体再向外辐射电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果他处于平衡状态,则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即 P0=δT4,其中常量δ=5.67×10-8 瓦/(米2×开4)
在下面的问题中,把研究对象都简单的看作黑体。
有关数据及数学公式:太阳半径RS=696000 千米,表面温度T=5770开,火星半斤r=3395千米。球面积S=4πR2 ,其中R为球半径 。
(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7米~1×10-5范围内求相应的频率范围。
(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少?
(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为 πr2(r为火星半径)的圆盘上,已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍,忽略其他天体即宇宙的空间的辐射,试估算火星的平均温度。
分析 该题是一道信息给予题,要求考生把握问题情境--热辐射及其特点,学习,理解题中给出的新知识、新方法--黑体、黑体辐射规律,再将新知识、新知识运用到新情境中去解决问题,不失为一道检验学生创新素质的好试题。
近十几年来,高考试题中有不少考查学生创新能力的试题,这类试题立意新颖、情景开放,要求学生对题中讲述物理情境进行分析,判断,抽象出物理模型,利用已有的知识进行求解。不仅考查学生应用物理知识解决实际问题的能力,还考查学生的创新能力。因此,教师在复习中一定要重视培养学生利用物理知识求解新颖和开放物理情景的能力,进而不断提高学生的创新能力。