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高一物理校本課程---推動人類文明和進步的物理學

'高一物理校本課程---推動人類文明和進步的物理學'
?高一物理校本課程---推動人類文明和進步的物理學目錄①初、高中物理學習的差異及其對策②轉變思維方式 學好高中物理③樂趣興趣加探究__談中學物理學習方法④生活中的物理⑤中學教材物理學家介紹第一節 初、高中物理學習的差異及其對策廈門六中物理教研組 邱仁和同學們初中畢業升入高中學習,普遍感到物理難學,教師也感到難教,究其原因主要是由于初高中物理課程要求存在著差異和學生學習方法的差異。處理好這些差異,順利實現初、高中物理課程學習的銜接,學好高中物理的一個重要方面。一、差異產生原因的分析(一)課程要求的差異1.定性分析和定量分析的差異初中物理課程中大多數多問題都重在定性分析,即使進行定量計算,也是相對比較簡單的比例關系的運用;高中物理課程,大部分問題不單是作定性分析,而且要求進行大量的,甚至相對復雜的定量計算。例如初中物理只要知道彈簧的形變越大,彈力就越大;而高中物理要求知道F=kx并且要求能夠用這個公式進行分析和計算。2.知識的呈現的形象思維與抽象思維的差異初中物理課程的呈現基本上是以形象思維為基礎,大多數問題是以生動的自然現象和直觀的實驗為依據,讓學生通過形象思維獲得知識;而高中物理課程的知識的呈現,多數以抽象思維為基礎。問題研究的實驗不再是以直觀直接得結論,而需要在實驗基礎上,加以抽象、歸納,才能得結論。例如初中物理只要求知道速度是描述物體運動快慢的物理量給的公式為s=vt而高中物理要求區分平均速度、瞬時速度、平均速率、瞬時速率。3.初中課程的問題多是單因素的歸因的邏輯關系;高中課程的問題的歸因則是多因素的復雜邏輯關系,且是以遞進式、歸納式的邏輯關系為主。分析問題時還需較多使用假設、判斷的推理邏輯手段。例如右圖求斜面上的物體受到的摩擦力的大小和方向,就必須通過假設、分析、判斷和推理才能完成。4.初中物理問題的解決,對運用數學工具的要求不高,主要使用算術、代數方法;高中物理問題的解決,使用數學工具提高到了需大量使用代數、函數、三角函數、圖像、向量(即矢量)運算、極值等方法的綜合應用上。例如利用v-t圖象來求物體運動的加速度和位移。又如如何理解a-F圖象斜率的物理意義。(二)學生學習方法的差異1.初中物理的學習,同學們習慣于教師的(知識)傳授。在學習中,對知識點的理解停留在“簡單問題”的“簡單理解”上;高中物理的學習則要求學生獨立地在老師的指導下獲取知識。要求學生要能(把課本作為工具)形成“自主學習”習慣,更要求學生在學習中學會多層次、多角度的邏輯分析,學會尋找知識點的“連續性”關系。2.初中物理知識的簡單性,決定了學生在學習中較多運用記憶方法掌握知識,對理解、分析方法使用的程度要求不高;高中物理知識的復雜性,決定了學生在學習中需要以理解、分析、歸納為主的方法來進行學習。同時,還需“形成物理學思想”,尋找物理課學習的門路。3.高中物理習題的求解,要求學生在數學工具使用上學會用數學語言表示物理問題,學會數學工具的靈活運用,實現大量定量分析的自如化。二、克服差異的學習對策1.關注新舊知識同化,順利實現升級學習的過度同學們進入高中學習,無論是教材理解方面、思維活動方面、研究物理的方法方面、完成作業應用的手段方面等,與初中階段相比,存在著明顯的梯度。仔細捉摸高中課程所研究的問題跟初中課程曾研究過的相關問題,在語言、研究方法、思維特點等方面存在的差異,明確新舊知識間的聯系與差別,通過課前預習和課堂學習,在老師的幫助下把舊知識同化新知識,順利地達到知識的遷移,減少高中-省略部分-1827)。他最后一項研究是40年代末期對抗磁體的研究,試圖用反極性的反感應效應來解釋物質的抗磁性。同一時期M.法拉第在這方面的成就超過了奧斯特及其法國的同輩。法拉第證明不存在所謂的反磁極。并用磁導率和磁力線的概念統一解釋了磁性和抗磁性。不過,奧斯特研究抗磁體的方法仍具有很深的影響。在聲學研究中,他試圖發現聲所引起的電現象。他的最后一次研究工作是抗磁性?! ∷且晃粺崆檠笠缰匾暱蒲泻蛯嶒灥慕處?,他說:“我不喜歡那種沒有實驗的枯燥的講課,所有的科學研究都是從實驗開始的”。因此受到學生歡迎。他還是卓越的講演家和自然科學普及工作者,1824年倡議成立丹麥科學促進協會,創建了丹麥第一個物理實驗室。 【趣聞軼事】  1.磁針的跳動,使他激動得摔了一跤   奧斯特受康德哲學思想的影響,一直堅信電和磁之間一定有某種關系,電一定可以轉化為磁。當務之急是怎樣找到實現這種轉化的條件。奧斯特仔細地審查了庫侖的論斷,發現庫侖研究的對象全是靜電和靜磁,確實不可能轉化。他猜測,非靜電、非靜磁可能是轉化的條件,應該把注意力集中到電流和磁體有沒有相互作用的課題上去。他決心用實驗來進行探索。   1819年上半年到1820年下半年,奧斯特一面擔任電、磁學講座的主講,一面繼續研究電、磁關系。1820年4月,在一次講演快結束的時候,奧斯特抱著試試看的心情又作了一次實驗。他把一條非常細的鉑導線放在一根用玻璃罩罩著的小磁針上方,接通電源的瞬間,發現磁針跳動了一下。這一跳,使有心的奧斯特喜出望外,竟激動得在講臺上摔了一跤。但是因為偏轉角度很小,而且不很規則,這一跳并沒有引起聽眾注意。以后,奧斯特花了三個月,作了許多次實驗,發現磁針在電流周圍都會偏轉。在導線的上方和導線的下方,磁針偏轉方向相反。在導體和磁針之間放置非磁性物質,比如木頭、玻璃、水、松香等,不會影響磁針的偏轉。1820年7月21日,奧斯特寫成《論磁針的電流撞擊實驗》的論文,正式向學術界宣告發現了電流磁效應。   2.設立奧斯特獎章 奧斯特的功績受到了學術界的公認,為了紀念他,國際上從1934年起命名磁場強度的單位為奧斯特,簡稱“奧”。1937年美國物理教師協會還專門設立了奧斯特獎章,來獎勵教學有成績的優秀物理教師。楞次楞次生平 1804年2月24日誕生于愛沙尼亞.16歲以優異成績考入家鄉的道帕特大學.1828年被挑選為俄國圣彼得堡科學院的初級科學助理,1830年被選為圣彼得堡科學院通訊院士,1834年選為院士.曾長期擔任圣彼得堡大學物理數學系主任,后來由教授會選為第一任校長.  楞次在物理學上的主要成就是發現了電磁感應的楞次定律和電熱效應的焦耳-楞次定律.1833年,楞次在圣彼得堡科學院宣讀了他的題為“關于用電動力學方法決定感生電流方向”的論文,提出了楞次定律.亥姆霍茲證明楞次定律是電磁現象的能量守恒定律.  在電熱方面,1843年楞次在不知道焦耳發現電流熱作用定律(1841年)的情況下,獨立地發現了這一定律.他用改善實驗方法和改用酒精作傳熱介質,提高了實驗的精度.  1831年,楞次基于感應電流的瞬時和類沖擊效應,利用沖擊法對電磁現象進行了定量研究,確定了線圈中的感應電動勢等于每匝線圈中電動勢之和,而與所用導線的粗細和種類無關.1838年,楞次還研究了電動機與發電機的轉換性,用楞次定律解釋了其轉換原理.1844年,楞次在研究任意個電動勢和電阻的并聯時,得出了分路電流的定律,比基爾霍夫發表更普遍的電路定律早了4年.  1865年寒假,楞次在意大利羅馬中風去世.
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