从优化认知结构角度探索物理教学数理结合问题

据认知心理学观点,学生数理结合的知识是通过大脑内部建构数理结合型认知结构来表征的.改革数学和物理教学,利用数学通过概念同化帮助学生理解与掌握物理理论,构建内容丰富、结构优良的数理结合型认知结构;并通过练习,培养运用数学解决物理问题的能力.10多年的改革实践,较好地解决了数理结合的问题,实现了普通物理和理论物理相关课程合并教学.     

借图形之力,完善物理一轮复习

高中物理学习有很多方法,然而图形描述要比枯燥的文字、公式更容易理解,但难以掌握,因为高中物理图形是通过应用物理的方法从实物、从实验抽形出来或是应用数学手段总结出来的.本文尝试从培养学生识图、画图,用图形解决问题的能力等入手,力图借图形之力来完善物理一轮复习,强化学生综合能力的培养.     

留数定理在拓扑相变中的应用

留数定理是高校物理专业必修课程数学物理方法中的一个重要定理.传统教学中关于该定理的讲授着重于数学公式的推导和数学思想的传达,而对于其在具体物理问题上的应用鲜有涉及.本文以一维Su-Schrieffer-Heeger模型的拓扑相变问题为例,阐明了如何利用留数定理解析得到二阶位移量的表达式并用该物理量表征拓扑相变.在讲授留数定理的教学过程中引入具体物理问题的分析实例,可以使学生更深刻地理解数学定理中的物理内涵.     

场认知方式与物理概念表征相关性研究——以高中物理电学概念为例

从学生的场认知方式角度出发,探究其与物理概念表征的相关性;对30名学生进行了镶嵌图形测验(简称EFT,测验场认知方式)和电学概念表征测试.结果表明,场独立型学生物理概念表征的成绩优于场依存型学生,场认知方式与物理概念深层表征显著相关.     

高中生物理问题解决中错误类型及成因的实证研究

分析学生物理问题解决过程中的错误类型及成因有助于改进物理问题解决教学、提高学生物理问题解决能力.学生在解决物理问题时主要的错误类型可分为理解性错误、思维性错误和数学性错误3类,运用自制《学生物理错题错因反思单》展开的实证研究表明,学生的主要错因依次为"不理解概念、规律""运算错误""不理解题意""缺乏解题方法"等,且不同分数段的学生错因分布特点不同.因此,教学中要及时了解学情,科学进行学法指导;重视过程,扎实搞好物理概念、规律教学;深度研讨,切实进行审题方法训练;数理结合,灵活培养数理逻辑思维能力.     

MATLAB在中学物理最值问题上的应用

最值问题是中学物理教学中重要的知识点。本文应用MATLAB对中学物理的最值问题进行实例分析,通过直观的图形将抽象物理问题直观化,有利于学生更好地理解和掌握物理规律,激发学生学习物理的兴趣。     

提高高中生对物理问题表征的能力

在解决问题过程中,最主要的是要对问题进行表征.学习者对问题的表征程度不同,问题对于学习者的难度也就不同,对问题完整的表征有利于问题的解决,能够提高问题解决的效率.通过培养学生对物理问题正确的表征,提高学生解决问题的效率是当前教育探讨的热门话题.现就高中生对物理问题的表征方式进行探讨,以期找到能够提高学生对物理问题正确表征的有效途径.     

MATLAB在普通物理教学中的应用

在普通物理教学中,大学生常常接触较多的数学公式,由于他们的知识不完整,对其物理意义理解不深,人们通常借助计算机辅助教学.因此我们尝试在普通物理教学中引入数学软件MATLAB,进行计算机辅助教学,运用MATLAB的可视化技术,绘出随时间和空间变化的物理量或物理现象的图形和图象,帮助大学生理解物理意义.     

直线运动v-t和s—t图象的教学

本文从数学角度分析中职物理直线运动的规律,目的有三,一是加深学生对物理和数学规律的双向理解;二是引导学生灵活运用数学工具去分析实际问题,做到数理结合,从而使一部分较复杂的物理分析转变为数学分析,降低物理分析的难度;三是抛砖引玉．     

Ma t l a b在电磁学最值问题中的应用

电磁学中的最值问题是教学过程中的难点. 本文利用 Ma t l a b软件对电磁学中典型的最值问题进行实例 分析, 通过直观的图形将抽象的最值问题形象直观化, 有利于学生更好地理解和掌握物理规律     

用数学方法点亮物理思维

在具体的物理问题中, 注重启发学生的数学思维, 发展学生数学与物理相结合的能力. 根据物理场景, 灵活运用归纳法、 曲线方程、 三角函数等数学知识, 提炼出数学模型, 构建数学方程. 运用数学知识解决物理问题, 促 进学科融合, 发展学生智力, 渗透S T EM 教育     

物理建模教学的理论与实践简介

建模教学(Modeling Instruction)是亚利桑那州立大学理论物理学家David Hestenes创立的一种教学模式.在物理课程中实施建模教学,可以帮助学生聚焦问题、建构知识,在科学的范畴下进行问题的解决.30年的研究与实践证明,物理建模教学让学生亲身经历建模过程,不仅促进了学生对物理概念的理解,增强了学习兴趣,还发展了学生自主学习能力,提升了物理思维品质,实现了教育公平.建模教学已产生了广泛影响,并开始在科学、技术、工程、数学(STEM)及教师培训课程中推行.     

2 0 1 7年高考( 全国卷 Ⅰ)物理压轴题的解析与启示

文章对2 0 1 7年高考( 全国卷 Ⅰ)物理压轴题进行多种方法的解析, 并对安徽省考生的出错点进行了分 析, 针对考生物理量表征不规范, 物理基础知识薄弱, 考生的矢量概念没有完全建立及数学的应用能力较为薄弱等 问题, 提出高中物理教学应加强物理基础知识的教学, 注重培养学生运用数学解决物理问题的能力, 不断提升学生 思维的广阔性     

量纲分析在热力学统计物理中的教学应用

热力学统计物理是一门综合性较强的课程,涉及力学、热学、电磁学、光学、量子力学等内容.它的教与学难度较大,特别是宏观物理量与微观物理量之间的关系复杂并难以理解.而量纲分析却能较好地解决这个问题.它基于物理量的量纲,很容易就能确定各个物理量之间的关系或者验证公式的正确性.通过3个问题的求解,即理想气体的碰壁数、光子气体的物态方程、零温时自由电子气体的简并压.文章介绍了量纲分析在热力学统计物理中的具体应用.可以看到,量纲分析有助于学生理解物理规律及其对应的数学表达式,也有助于学生分析问题和解决问题的能力培养.     

均匀带电的无限长直导线电势问题的正规化处理——一个将量子场论概念与方法融入本科教学的例子

若在基础物理课程的教学中合理融入现代物理学研究的概念与方法,则可使学生更好地理解所学知识的应用价值,从而为更高水平的教学和研究作准备。本文以均匀带电无限长直导线电势的计算为例,探讨了如何在本科二年级的电动力学课程教学中引入和渗透现代量子场论的一些概念和方法。具体内容包括良好的数学定义与病态的数学定义、发散积分的正规化、物理量与非物理量等。本文试图以较为浅显的方式来讲明这些对于本科生来说太过抽象的物理与数学概念,以帮助学生在未来学习量子场论等现代物理内容时更轻松自然地理解并使用其中的思想与方法,并对数学与物理中一些一般性的相关问题有更好的理解。     

谈培养学生理解掌握物理概念和规律的方法

如果学生不能深刻理解掌握物理概念和规律,那么解答物理问题时经常产生错误,继而造成学生物理成绩差;如果学生深入理解掌握物理概念和规律,那么应该解答物理问题的能力就强,物理成绩就好.鉴于此,教师在物理教学中要灵活运用各种方法高效地培养学生准确、透彻理解掌握物理概念和规律,以便相应地提高学生应用物理概念和规律分析处理物理问题的能力,让学生更好地解释所要探讨的物理问题,从而不断地提升学生的物理成绩.     

周期函数的付立叶分解与合成实验

周期函数的付立叶展开的分析问题方法,在自然科学的各个领域中有着广泛的应用,如果学生在数学基础知识的理解基础上,通过物理实验展现出这个数学展开的过程,对加深这种分析问题方法的理解及开阔它的应用领域,有着很重要的意义.近年来已有高校将它引入到学生课堂实验中来,但在实验仪器上还存在一些待研究改进的问题,效果不够理想,因此国家教委教学仪器研究所     

动态直流电路的分析方法

动态直流电路分析是普通物理电学的一个重难点,有不少作者对此问题做过分析,但大多是根据经验来讨论,鲜有对此问题从数学本质上进行理论分析。本文将用初等数学函数的单调性原理来分析动态直流电路问题。目的有三:一是加深学生物理     

构建数理桥梁活跃科学思维——例谈微积分在高中物理中的应用

着眼于模型构建、科学推理、科学论证和质疑创新等科学思维要素,应用数学微积分方法分析物理问题,进一步构建物理和数学之间的桥梁,让学生体会微积分在推导物理结论、求解物理问题,甚至在检验命题数据是否严谨等方面的独特魅力,从而活跃学生的科学思维,提升学生的迁移能力和学科素养.     

Mathematica辅助探究高中物理力学问题的教学研究

物理力学是学生学习物理学的基石,但对于高中学生来说,他们的动态抽象能力有待提高,理解物体受力与运动之间的联系存在困难.通过使用Mathematica(MMA)科学计算软件的主要功能解决高中物理力学中的相关问题：二维碰撞问题;三维运动轨迹模拟,从而展现MMA科学计算软件在高中物理教学中的优势,并简要阐述了在一线教学中使用该软件的相关策略,说明一线教师在教学中应用该软件能够有效地帮助学生解决高中力学中的动态运动问题,培养学生的物理学科核心素养.