物理能力要求

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浅析高中物理能力要求

文章作者：叶盈来源：原创浏览次数：527 字体：

阅读权限：游客身份花费会员币：0添加时间：2007-7-2 3:05:14 提交会员：教导处

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1999年10月，我参加华南师范大学高凌飚教授在汉举行的高考科研和高中物理教学专题报告会，其中高教授讲了两个专题：“面向21世纪的物理课程与教学改革和高中物理能力要求与教学建议。”现结合第二专题从高中物理能力要求，高考物理试卷能力层次问题以及对高中教学建议三方面分析一下高中物理教学中要培养哪些能力，不同层次试特征以及高中物理教学中注意的几个问题。旨在使我们的教学做到有的放矢，力争使学生通过三年物理学习达到高考要求。

一、高中物理能力要求

要学好高中物理，必须具备五种能力，即：理解能力、情境想象与推理能力、分析综合能力、运用数学工具解决物理问题的能力以及实验能力。现具体分析如次：

（一）、理解能力

1、掌握物理概念和规律产生的背景。如万有引力定律的发现是在开普勒三定律基础上产生的。

2、掌握物理概念和规律的确切含义。如a=F/m以及I=u/R不能理解为简单数学式。

3、掌握物理知识间的相互关系。如运动学和动力学关系，动力学和功与能是从不同角度研究物体运动。

4、掌握物理概念和规律的成立条件和适应范围。如电场中对E=F/q（定义式）及E=KQ/r2（点电荷的电场）两公式的理解等。

5、依据对物理概念和规律解释问题和进行判断。如缓冲运动、薄膜干涉等物理现象的解释。

（二）、情境想象与推理能力

所谓情境想象，就是要将物理过程想象成纯理想化物理模型。实际实验中总不能排除干扰或非本质因素，必须借助思考过程的“纯化”或“简化”想象出理想情景。这种舍弃或简略称为舍象思维。舍象主要是逻辑思维，运用特有的逻辑规律，采用分析、比较、概括、归纳、演绎等思维方法进行严格推理过程所得出正确物理规律。如理解伽利略的斜面实验，将情境想象和推理结合起来。

（三）、分析综合能力

首先要明确分析的具体目标，即明确研究对象，用什么物理规律解决问题。其次是首要掌握解答物理问题时常用的分析方法。如分步分析、结构分析、图解分析、对比分析等方法。第三，进行分析过程中注意几个问题。以力学为例：1）、分析物理过程。2）、注意受力分析。3）、挖掘隐含条件。4）、注意用能量观点处理问题。第四，注意分析解决问题的环节与程序。例如力学问题，首先考虑能量转化，功和能的关系，然后再考虑用动力学原理、牛顿定律。

（四）、运用数学工具解决物理问题的能力

首先要能够将物理问题转化为数学问题。如电学中电流输出功率与内外电阻的关系；速度时间图象中斜率及面积的意义等。第二，要掌握常用的几种数学方法：图象法、极值法、列方程等。特别是用图象研究和解决物理问题，可使问题变得简明、直观。在直线运动、气体性质、振动和波等章节尤为突出。

（五）、实验能力

实验能力表现在如下几点：1、理解实验的原理和方法。A、为了达到实验目的需要证明什么问题，测量什么物理量。B、依据哪些已知的知识来进行证明和测量。C、测量的方法。2、要具有独立进行实验的能力。A、实验所需要的仪器和器材。B、仪器的使用方法和合理操作规则。C、实验原理和步骤。3、整理数据和获得结论。实验后要对数据进行仔细的分析，计算和处理，作出合理的结论。处理数据要尊重客观事实，决不能乱凑数据。4、了解误差的概念。A、知道影响实验准确度的因素。B、懂得怎样判断实验结果的合理性和可靠性。

二、高考物理试卷的能力层次问题

（一）、研究能力层次的意义

首先研究能力层次可以明确考试要求和深度，做到有的放矢，平时训练要求力争与高考达到同步。其次根据试卷结构的合理性指导教学，根据不同层次的能力要求在课堂教学中充分运用物理教学法。使各个智力基础层次不同学生都有所提高。

（二）、皮亚杰儿童心理发展阶段理论分类法的层次

皮亚杰是瑞士儿童心理学家，发生认识论创始人。他花了大半生精力，通过大量观察和实验，按照儿童智慧发展的水平把儿童心理（智慧思维）发展划分为四个阶段。第一、感知运动阶段（感觉运动期），即2岁之前的幼儿期。第二、前运算阶段（前运思期），即2-7岁的幼儿期。第三、具体运算阶段（具体运思期），即7-11岁，小学阶段。第四、形式运算阶段（形式运思期），即11-12岁，接近成人思维。我们可以将考生的能力层次类比为以下几个阶段：

（1）、无结构。考生实际上不了解问题的所在，回答不着边际，没有意义。相当于皮亚杰的前运思阶段。

（2）、单点结构。考生知道问题的所在，但只能将问题与某一孤立的知识点联系起来。相当于皮亚杰的初级具体运思阶段。

（3）、多点结构。考生能将问题与几个相关的知识点联系起来，但没有认识到这些知识点之间的联系，相当于皮亚杰的中级具体运思阶段。（4）、网络化。考生知道与问题相关的所有方面，并能将这些方面联系起来回答问题。能对旧情景或在已知范围内进行概括，相当于皮亚杰的概括型具体运思阶段。

（5）、抽象扩展。考生不仅知道问题的所在，将所有的相关素材联系起来回答问题，还能通过归纳与演绎，进一步推广到新的情景中去。相当于皮亚杰的形式运思阶段。

（三）高考物理试题的分类与试卷的层次：

现以2005年全国高考试卷为例说明以下五个层次：

（1）、解答问题的需要的知识比较简单，只涉及有一个点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为复杂的想象和分析推理，所用到数学工具比较简单，如第14题，只考察牛顿第二定律简单应用；第15题告诉π介子由夸克组成，仅考察电荷守恒。（2）、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与分析推理，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。如第16题考察向心力公式、万有引力及圆周运动周期公式，利用方程求解；第17题考察光的反射、折射定律以及全反射规律，结合作图求解；第18题亦属此类范围。

（3）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，才能找到解答问题的线索，或者问题的情景虽不太复杂，但解答所需数学工具比较复杂。如第19题考察电磁感应，第20题考察洛伦兹力，第21题考察热力学第一定律，第23题考察匀变速直线运动的规律，但都需要经过一定的想象、分析、推理，才能得出正确结果。

（4）问题所涉及的知识的多少不再是解答问题的主要因素，对知识有准确的理解和把握是解答问题的基础，更重要的是有较高的想象和分析、