蔣建福

從近幾年高考物理試題的演變和發(fā)展來看，聯(lián)系實際的物理問題越來越突出，這體現(xiàn)了高考能力選拔作用。筆者從高考為物理教學提出了一個值得深思的問題，聯(lián)系實際的物理問題的特點和解法和對聯(lián)系實際物理問題的再認識等三個方面進行了探討和研究。

一、高考為物理教學提出了一個值得深思的問題

高考把能力考核放在首位，要通過考查知識的運用來鑒別考生的能力的高低。解題是學習物理的重要環(huán)節(jié)，它對學生深入理解物理概念和規(guī)律，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，并從中汲取廣泛的知識有著不可替代的作用。但通常學生所接觸到的物理習題都是被理想化了的問題，如理想模型和理想過程等。這就使相當一部分學生對發(fā)生在身邊的活生生的實際現(xiàn)象無法做出最簡單、最基本的解釋和說明。雖然做了大量的習題，但分析和解決問題的能力沒能得到相應的提高。近幾年，高考試題中聯(lián)系實際的物理問題較多，其目的就是引導廣大教師注意理論聯(lián)系實際，切實培養(yǎng)和提高學生運用所學知解決實際問題的能力。

二、聯(lián)系實際的物理問題的特點和解法

許多聯(lián)系實際的物理問題的突出特點是信息量、閱讀量都很大，所涉及的物理量也較多，或者物理過程很復雜，背景材料和解決問題所需要的基本資料混合在一起，沒有給出明確的物理模型，需要考生在大量閱讀的基礎上，從背景材料中篩選出有用的信息，建立理想化的物理模型，明確研究對象和物理過程，用相應的物理規(guī)律解決問題，這對學生的閱讀理解、推理判斷、分析綜合的能力有了更高的要求?，F(xiàn)舉例分析如下。

1.由物理習題轉(zhuǎn)變成的聯(lián)系實際的物理問題。

【例1】 （2003年高考理綜25題）自行車燈交流發(fā)電機線圈匝數(shù)N=800，面積S=20cm2，勻強磁場B=1.0×10-2T，發(fā)電機摩擦小輪、后車輪、小齒輪（與后車輪共軸）、大齒輪（中軸）半徑分別為r0=1.0cm，R1=35cm，R2=4.0cm，R3=10cm，設摩擦小輪和后車輪不打滑?，F(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪轉(zhuǎn)速ω3多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值等于3.2伏特？

2.通過學生不了解，不熟悉的物理問題，給出全新的物理背景，要求學生將不熟悉的聯(lián)系實際的物理問題與熟悉的物理規(guī)律相聯(lián)系，從大量的背景材料中明確真正需要解決的問題，以已有知識為基礎，通過想象，理解題目所敘述的全新物理圖景，分析和認識全新物理過程所遵循的規(guī)律，建立理想化的模型，用已有的知識和方法解決新問題。

【例2】 （1999年上海高考題）天文觀測表明，幾乎所有遠處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們而運動。離我們越遠的星體，退行速度越大，也就是說，宇宙在膨脹。不同星體的退行速度，和它們離我們的距離成正比，即v=Hr，式中H為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀察測定。為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的。假設大爆炸后，各星體即以不同的速度向外勻速運動，并設想我們就位于其中心，則速度越大的星體現(xiàn)在離我們越遠。這一結(jié)果與上述天文觀測一致。

由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡T，其計算式是T= 。根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)H=3×10-2米/（秒·光年），其中光年是光在一年中行進的距離，由此估算宇宙的年齡約為 年。

3.以已有知識為基礎，給出未知的、全新的物理知識，讓考生當場學會新知識，并結(jié)合舊知識，分析新問題。

【例3】 （2000年上海高考題）閱讀如下資料并回答問題：

自然界的物體由于具有一定的溫度，會不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關，稱為熱輻射。熱輻射具有如下特點：（1）輻射的能量包含各種波長的電磁波；（2）物體溫度越高，單位時間從物體表面單位面積上輻射出的能量（可稱為能流密度）越大；（3）在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同。

處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果物理處于平衡狀態(tài)，則能量保持不變。若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體。黑體能流密度與其絕對溫度的四次方成正比：P0=σT4，其中常量σ=5.67×10-8w/（m2·K4）。

在下面的問題中，把研究對象簡單地看作黑體。已知太陽半徑Rs=6.96×108m，太陽表面溫度Ts=5.77×103K，火星半徑R=3.395×106m，火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=400Rs

（1）太陽輻射能量的大多數(shù)集中在波長為2×10-7m～1×10-5m范圍內(nèi)，求相應的頻率范圍。

（2）每小時從太陽表面輻射的總能量為多少？

（3）火星受到來自太陽的輻射可以認為垂直射到面積為πR2的圓盤上，忽略其他天體及宇宙空間的輻射，試估算火星的平均溫度。

三、對聯(lián)系實際物理問題的反思

1.物理教學的目的是培養(yǎng)和發(fā)展學生的能力，以往的教學往往只注重知識的傳授，常進行大量習題訓練，很少歸納總結(jié)所學的知識和方法，也很少聯(lián)系實際，利用所學物理知識分析解決生活中的實際問題，結(jié)果學生只會套用死板模式和方法解題，沒有深入理解物理的概念規(guī)律和方法。而引導學生分析解決聯(lián)系實際的物理問題，更多地接觸有實際背景的新問題，是解決教學中上述問題的有效方法之一。

2.從研究物理學的思路和方法來認識物理教學。物理學中許多基本理論和基本規(guī)律的建立，都是以某些能夠反映事物或運動過程的本質(zhì)特征的理想模型為基礎的。平時我們僅僅做理想化了的物理習題，無法體會和理解，如何從大量繁雜的因素中，剔除非本質(zhì)的因素，建立理想模型。通過分析解決聯(lián)系實際的物理問題，認識、體會、理解建立物理模型的思路和方法，是中學生研究性學習過程中應該努力達到的目標。

總之，物理教學的本質(zhì)應該是思路、方法和能力的培養(yǎng)，結(jié)合實際問題進行研究性學習無疑是值得努力探討的。

（責任編輯 易志毅）endprint

從近幾年高考物理試題的演變和發(fā)展來看，聯(lián)系實際的物理問題越來越突出，這體現(xiàn)了高考能力選拔作用。筆者從高考為物理教學提出了一個值得深思的問題，聯(lián)系實際的物理問題的特點和解法和對聯(lián)系實際物理問題的再認識等三個方面進行了探討和研究。

一、高考為物理教學提出了一個值得深思的問題

高考把能力考核放在首位，要通過考查知識的運用來鑒別考生的能力的高低。解題是學習物理的重要環(huán)節(jié)，它對學生深入理解物理概念和規(guī)律，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，并從中汲取廣泛的知識有著不可替代的作用。但通常學生所接觸到的物理習題都是被理想化了的問題，如理想模型和理想過程等。這就使相當一部分學生對發(fā)生在身邊的活生生的實際現(xiàn)象無法做出最簡單、最基本的解釋和說明。雖然做了大量的習題，但分析和解決問題的能力沒能得到相應的提高。近幾年，高考試題中聯(lián)系實際的物理問題較多，其目的就是引導廣大教師注意理論聯(lián)系實際，切實培養(yǎng)和提高學生運用所學知解決實際問題的能力。

二、聯(lián)系實際的物理問題的特點和解法

許多聯(lián)系實際的物理問題的突出特點是信息量、閱讀量都很大，所涉及的物理量也較多，或者物理過程很復雜，背景材料和解決問題所需要的基本資料混合在一起，沒有給出明確的物理模型，需要考生在大量閱讀的基礎上，從背景材料中篩選出有用的信息，建立理想化的物理模型，明確研究對象和物理過程，用相應的物理規(guī)律解決問題，這對學生的閱讀理解、推理判斷、分析綜合的能力有了更高的要求?，F(xiàn)舉例分析如下。

1.由物理習題轉(zhuǎn)變成的聯(lián)系實際的物理問題。

【例1】 （2003年高考理綜25題）自行車燈交流發(fā)電機線圈匝數(shù)N=800，面積S=20cm2，勻強磁場B=1.0×10-2T，發(fā)電機摩擦小輪、后車輪、小齒輪（與后車輪共軸）、大齒輪（中軸）半徑分別為r0=1.0cm，R1=35cm，R2=4.0cm，R3=10cm，設摩擦小輪和后車輪不打滑?，F(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪轉(zhuǎn)速ω3多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值等于3.2伏特？

2.通過學生不了解，不熟悉的物理問題，給出全新的物理背景，要求學生將不熟悉的聯(lián)系實際的物理問題與熟悉的物理規(guī)律相聯(lián)系，從大量的背景材料中明確真正需要解決的問題，以已有知識為基礎，通過想象，理解題目所敘述的全新物理圖景，分析和認識全新物理過程所遵循的規(guī)律，建立理想化的模型，用已有的知識和方法解決新問題。

【例2】 （1999年上海高考題）天文觀測表明，幾乎所有遠處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們而運動。離我們越遠的星體，退行速度越大，也就是說，宇宙在膨脹。不同星體的退行速度，和它們離我們的距離成正比，即v=Hr，式中H為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀察測定。為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的。假設大爆炸后，各星體即以不同的速度向外勻速運動，并設想我們就位于其中心，則速度越大的星體現(xiàn)在離我們越遠。這一結(jié)果與上述天文觀測一致。

由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡T，其計算式是T= 。根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)H=3×10-2米/（秒·光年），其中光年是光在一年中行進的距離，由此估算宇宙的年齡約為 年。

3.以已有知識為基礎，給出未知的、全新的物理知識，讓考生當場學會新知識，并結(jié)合舊知識，分析新問題。

【例3】 （2000年上海高考題）閱讀如下資料并回答問題：

自然界的物體由于具有一定的溫度，會不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關，稱為熱輻射。熱輻射具有如下特點：（1）輻射的能量包含各種波長的電磁波；（2）物體溫度越高，單位時間從物體表面單位面積上輻射出的能量（可稱為能流密度）越大；（3）在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同。

處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果物理處于平衡狀態(tài)，則能量保持不變。若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體。黑體能流密度與其絕對溫度的四次方成正比：P0=σT4，其中常量σ=5.67×10-8w/（m2·K4）。

在下面的問題中，把研究對象簡單地看作黑體。已知太陽半徑Rs=6.96×108m，太陽表面溫度Ts=5.77×103K，火星半徑R=3.395×106m，火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=400Rs

（1）太陽輻射能量的大多數(shù)集中在波長為2×10-7m～1×10-5m范圍內(nèi)，求相應的頻率范圍。

（2）每小時從太陽表面輻射的總能量為多少？

（3）火星受到來自太陽的輻射可以認為垂直射到面積為πR2的圓盤上，忽略其他天體及宇宙空間的輻射，試估算火星的平均溫度。

三、對聯(lián)系實際物理問題的反思

1.物理教學的目的是培養(yǎng)和發(fā)展學生的能力，以往的教學往往只注重知識的傳授，常進行大量習題訓練，很少歸納總結(jié)所學的知識和方法，也很少聯(lián)系實際，利用所學物理知識分析解決生活中的實際問題，結(jié)果學生只會套用死板模式和方法解題，沒有深入理解物理的概念規(guī)律和方法。而引導學生分析解決聯(lián)系實際的物理問題，更多地接觸有實際背景的新問題，是解決教學中上述問題的有效方法之一。

2.從研究物理學的思路和方法來認識物理教學。物理學中許多基本理論和基本規(guī)律的建立，都是以某些能夠反映事物或運動過程的本質(zhì)特征的理想模型為基礎的。平時我們僅僅做理想化了的物理習題，無法體會和理解，如何從大量繁雜的因素中，剔除非本質(zhì)的因素，建立理想模型。通過分析解決聯(lián)系實際的物理問題，認識、體會、理解建立物理模型的思路和方法，是中學生研究性學習過程中應該努力達到的目標。

總之，物理教學的本質(zhì)應該是思路、方法和能力的培養(yǎng)，結(jié)合實際問題進行研究性學習無疑是值得努力探討的。

（責任編輯 易志毅）endprint

從近幾年高考物理試題的演變和發(fā)展來看，聯(lián)系實際的物理問題越來越突出，這體現(xiàn)了高考能力選拔作用。筆者從高考為物理教學提出了一個值得深思的問題，聯(lián)系實際的物理問題的特點和解法和對聯(lián)系實際物理問題的再認識等三個方面進行了探討和研究。

一、高考為物理教學提出了一個值得深思的問題

高考把能力考核放在首位，要通過考查知識的運用來鑒別考生的能力的高低。解題是學習物理的重要環(huán)節(jié)，它對學生深入理解物理概念和規(guī)律，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，并從中汲取廣泛的知識有著不可替代的作用。但通常學生所接觸到的物理習題都是被理想化了的問題，如理想模型和理想過程等。這就使相當一部分學生對發(fā)生在身邊的活生生的實際現(xiàn)象無法做出最簡單、最基本的解釋和說明。雖然做了大量的習題，但分析和解決問題的能力沒能得到相應的提高。近幾年，高考試題中聯(lián)系實際的物理問題較多，其目的就是引導廣大教師注意理論聯(lián)系實際，切實培養(yǎng)和提高學生運用所學知解決實際問題的能力。

二、聯(lián)系實際的物理問題的特點和解法

許多聯(lián)系實際的物理問題的突出特點是信息量、閱讀量都很大，所涉及的物理量也較多，或者物理過程很復雜，背景材料和解決問題所需要的基本資料混合在一起，沒有給出明確的物理模型，需要考生在大量閱讀的基礎上，從背景材料中篩選出有用的信息，建立理想化的物理模型，明確研究對象和物理過程，用相應的物理規(guī)律解決問題，這對學生的閱讀理解、推理判斷、分析綜合的能力有了更高的要求?，F(xiàn)舉例分析如下。

1.由物理習題轉(zhuǎn)變成的聯(lián)系實際的物理問題。

【例1】 （2003年高考理綜25題）自行車燈交流發(fā)電機線圈匝數(shù)N=800，面積S=20cm2，勻強磁場B=1.0×10-2T，發(fā)電機摩擦小輪、后車輪、小齒輪（與后車輪共軸）、大齒輪（中軸）半徑分別為r0=1.0cm，R1=35cm，R2=4.0cm，R3=10cm，設摩擦小輪和后車輪不打滑?，F(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪轉(zhuǎn)速ω3多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值等于3.2伏特？

2.通過學生不了解，不熟悉的物理問題，給出全新的物理背景，要求學生將不熟悉的聯(lián)系實際的物理問題與熟悉的物理規(guī)律相聯(lián)系，從大量的背景材料中明確真正需要解決的問題，以已有知識為基礎，通過想象，理解題目所敘述的全新物理圖景，分析和認識全新物理過程所遵循的規(guī)律，建立理想化的模型，用已有的知識和方法解決新問題。

【例2】 （1999年上海高考題）天文觀測表明，幾乎所有遠處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們而運動。離我們越遠的星體，退行速度越大，也就是說，宇宙在膨脹。不同星體的退行速度，和它們離我們的距離成正比，即v=Hr，式中H為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀察測定。為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的。假設大爆炸后，各星體即以不同的速度向外勻速運動，并設想我們就位于其中心，則速度越大的星體現(xiàn)在離我們越遠。這一結(jié)果與上述天文觀測一致。

由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡T，其計算式是T= 。根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)H=3×10-2米/（秒·光年），其中光年是光在一年中行進的距離，由此估算宇宙的年齡約為 年。

3.以已有知識為基礎，給出未知的、全新的物理知識，讓考生當場學會新知識，并結(jié)合舊知識，分析新問題。

【例3】 （2000年上海高考題）閱讀如下資料并回答問題：

自然界的物體由于具有一定的溫度，會不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關，稱為熱輻射。熱輻射具有如下特點：（1）輻射的能量包含各種波長的電磁波；（2）物體溫度越高，單位時間從物體表面單位面積上輻射出的能量（可稱為能流密度）越大；（3）在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同。

處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果物理處于平衡狀態(tài)，則能量保持不變。若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體。黑體能流密度與其絕對溫度的四次方成正比：P0=σT4，其中常量σ=5.67×10-8w/（m2·K4）。

在下面的問題中，把研究對象簡單地看作黑體。已知太陽半徑Rs=6.96×108m，太陽表面溫度Ts=5.77×103K，火星半徑R=3.395×106m，火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=400Rs

（1）太陽輻射能量的大多數(shù)集中在波長為2×10-7m～1×10-5m范圍內(nèi)，求相應的頻率范圍。

（2）每小時從太陽表面輻射的總能量為多少？

（3）火星受到來自太陽的輻射可以認為垂直射到面積為πR2的圓盤上，忽略其他天體及宇宙空間的輻射，試估算火星的平均溫度。

三、對聯(lián)系實際物理問題的反思

1.物理教學的目的是培養(yǎng)和發(fā)展學生的能力，以往的教學往往只注重知識的傳授，常進行大量習題訓練，很少歸納總結(jié)所學的知識和方法，也很少聯(lián)系實際，利用所學物理知識分析解決生活中的實際問題，結(jié)果學生只會套用死板模式和方法解題，沒有深入理解物理的概念規(guī)律和方法。而引導學生分析解決聯(lián)系實際的物理問題，更多地接觸有實際背景的新問題，是解決教學中上述問題的有效方法之一。

2.從研究物理學的思路和方法來認識物理教學。物理學中許多基本理論和基本規(guī)律的建立，都是以某些能夠反映事物或運動過程的本質(zhì)特征的理想模型為基礎的。平時我們僅僅做理想化了的物理習題，無法體會和理解，如何從大量繁雜的因素中，剔除非本質(zhì)的因素，建立理想模型。通過分析解決聯(lián)系實際的物理問題，認識、體會、理解建立物理模型的思路和方法，是中學生研究性學習過程中應該努力達到的目標。

總之，物理教學的本質(zhì)應該是思路、方法和能力的培養(yǎng)，結(jié)合實際問題進行研究性學習無疑是值得努力探討的。

（責任編輯 易志毅）endprint