狭义相对论学习中学生的错误理解研究概述

狭义相对论作为经典物理与近代物理的分水岭,对学生认识科学本质具有深远的影响.然而实际教学与研究显示,学生对狭义相对论存在许多错误理解.为了解决这一问题,本文梳理了国内外关于狭义相对论学习的相关研究.根据狭义相对论的知识框架,总结了学生在狭义相对论学习中普遍存在的错误理解,并分析其背后的原因,以期为未来狭义相对论的教学与研究提供借鉴.     

《基础物理学》编写过程中的一些体会

《基础物理学》和《基础物理学教程》概况《基础物理学》内容分为五个部分：力学和相对论、电磁学、光学、量子力学、热物理学．具体而言，力学、电磁学和光学的内容大致掌握在原来普通物理课程的水平，量子力学和相对论是在原来理论物理课程的基础上重新编写的，而热物理...     

狭义相对论力学的教改初探

普通物理的狭义相对论力学教学,通常是在三维形式下进行的,其特点是:(1)数学运算复杂,(2)用分散零碎的推导结果去过分强调相对论力学与经典力学的差异。这样做容易引起的问题是:1.学生学习的主动性差,2,在没有新的,可操作的时空观作为立脚点的情况下,对经典力学过多的否定使学生感到无所适从。从这些情况来看,普通物理中狭义相对论力学的教学改革关键是使学生建立新的,可操作的时空观。这样,学生才能主动系统地学习狭义相对沦力学知识。 经典力学经过长期的发展与完善,其内容和思维方法已普遍被学生所接受和掌握,尤其是思维方法,它是思维定势中相对稳定的因素,作为对经典力学辩证的否定,相对论力学应该继承和发扬经典力学中科学的思维方法,在此意义上,我们将经典力学与相对论力学看成操作方法上可以相互比拟的两个相似系统,用与经典力学类似的方法讨论相对论力学的四维形式,可以收到事半功倍的效果。 一、经典力学与相对论力学的比拟因素 比拟因素是相似系统的基础,经典力学与相对论     

从单摆到混沌

 普通物理教学,从概念、内容到方法,传统上都是以经典物理学为主体的.本世纪以来,相对论和量子力学的建立,成为近代物理学不可缺少的基础.普通物理课程的现代化,必然要涉及如何处理相对论和量子力学的问题.     

大学生物理实验素养调查分析

对某大学物理学系低年级本科生开展了抽样调查,发现样本群体的物理实验素养整体处于中上等水平,并从知识、能力、思维等方面具体分析了大学生的物理实验素养现状,讨论了大学生在实验学习中存在的问题,提出了教学建议,为高校进行实验教学改革提供依据.     

类比教学法讲解麦克斯韦速率分布律

通过对学生物理学习的调查发现,物理学习不好的问题症结在于对物理概念、规律、过程理解不透,似是而非．怎样才能使学生透彻理解物理,类比的理解方法很重要;通过类比可以把新旧知识联系起来．麦克斯韦速率分布律是一条很重要的物理规律,普通物理的教学中学生对它的认识和理解不够深刻．在教学过程中,笔者采用类比教学方法,讲解麦克斯韦速率分布函数,加深了学生的认识和理解,产生了良好的教学效果．     

谈普通物理课程现代化问题

谈普通物理课程现代化问题赵凯华（北京大学）普通物理通常指的是为大学低年级学生开设的物理导论课程。传统上，从内容到概念，乃至方法论，普通物理课程的主体浸透了经典物理的精神。本世纪一二十年代建立起来的相对论和量子力学，早已成为掌握近代物理和高技术不可回避...     

新课程理念下物理学前沿在教学中渗透的几点建议

 以牛顿力学为代表的经典物理学给基础科学、技术科学及工业生产带来过革命性的变化,促成了一系列学科、产业的形成与发展,为人类带来了现代化的文明。传统课程在教材内容的选择和编排上突出的是经典物理部分,而对物理学较新的成果、思想、方法介绍不多。长期对前沿物理研究的相对忽略,导致了科学教育的“片段化”,物理教育成了物理“断代史”的教育。新课程改革要求学生在学习经典物理的同时,能够认识到它的局限性,故而需要加强前沿知识的教学。如模块3-4就增加了相对论的内容并明确提出了教学要求:(1)知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论;(2)了解经典时空观与相对论时空观的主要区别。     

谈高中狭义相对论教学的三大关系

早在1985年查有梁先生就提出：对于相对论的基本原理只要在教学内容和方法上有所突破,正如牛顿力学一样,也可能较系统地教懂中学生。时代的发展与科学的进步使中学物理教育中逐渐关注了包含相对论在内的现代物理学内容。物理新课程标准中就相对论教学提出了相关要求：初步了解经典时空观与相对论的时空观,知道相对论对人类认识世界的影响。基于新课标的各套教材中也将相对论等同于其他现代物理知识内容编写入其中。内容上的突破同时要求方法上的革新,因而需要多层面的开展相对论的教学研究。赞可夫曾指出：如果我们对于教师要掌握教育学和心理学知识这一点估计不足,那也是错误的。     

从物理知识教育到物理文化教育——通向素质教育的有效途径

在分析物理知识教育特点及其所面临问题的基础上,提出从物理知识教育转变为物理文化教育是实现素质教育的有效途径,并指出物理文化教育中应注意的错误倾向.同时以狭义相对论教学为例,探讨如何在传授物理知识的同时,展示物理知识背后所蕴含的物理文化,以期达到素质教育的目标.     

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.     

相对论效应实验及装置

相对论是近代物理学的两大支柱之一.因此透彻地了解和掌握相对论对于学习近代物理学具有重要的意义.为了进一步完善相对论的教学和充实近代物理实验的教学内容,我们参考国外某些实验的物理思想编排了验证相对论动量与动能之间关系的实验,并研制了相应的实验装置.本文就该实验的原理、装置及实验结果作一介绍.     

高中相对论学习情况的调查研究

针对相对论知识的特点,本研究利用自编问卷对江苏省学完高中物理的学生实施了调查研究,了解了江苏地区中学相对论的教学情况以及学生相对论的学习情况,探讨了教学和学习中的主要困难和问题,并分析了其具体原因.     

浅谈增强物理教学的趣味性

中专物理课堂教学应担负起向学生传授知识和培养能力的重任．物理教师要用最好的教学方法吸引学生，用真挚的感情去感染和影响学生，激发他们学习的积极性，使其成为学习的主人，使学生在每一个９０分钟内愉快地接受物理知识，提高课堂教学质量，提高学生科学素质，将他们培养成高素质的跨世纪人才．在普通工科中专学校，有相当一部分学生基础偏低，感觉到物理太抽象，不好理解，公式太多，记不住，对学习物理兴趣不高．因此，怎样调动学生积极性，使课堂教学变得形象、生动、有趣，是当前物理教学中应着重解决的问题．１　丰富多彩的演示实…     

提高普通物理教学质量的探索实践与体会

普通物理教学效果直接影响大学生对后续课程的学习和理工科专业培养目标的实现.我们通过调查问卷等方式,归纳分析普通物理教学中存在的问题,并提出解决问题的思路和举措,即从提高教师的自身水平和能力,科学构建教学内容架构,创新优化教学方案等,并进行教学实践.教学实践的达成度分析表明,这些举措对于提高教学质量有良好效果,值得总结和借鉴.     

新课标下活化物理教材的几点尝试

现行初中物理教材的内容标准由科学探究和科学内容组成,除包含丰富的物理知识外,还隐含着提供学习线索、暗示学习方法的功能．物理教材又是一种静态知识信息的集合．要使学生掌握教材知识,形成再学习的能力,教师在教学中应努力做好引导学生将静态知识转化为动态知识的工作,以充分发挥教材作用,即活化教材．对此,本人做了以下尝试．     

生活中的物理在物理教学中的应用

部分中学生在学习物理的过程中感到物理难学,枯燥乏味,所学的东西没用,挫伤了学习的积极性．让学生还原到现实生活中去,从生活中寻找物理知识的规律。有利于提高学生学习物理的兴趣．下面谈谈生活中的物理在物理教学中的应用．     

普物力学中的相对论教学──介绍《新概念物理教程──力学》￣［1］第八章

扼要介绍了编写《新概念物理教程─力学》中相对论部分的思路．     

Workshop tutorials:普通物理教学中一种新的尝试

介绍了澳大利亚悉尼大学物理学院在普通物理教学中采用的一种新的教学形式——Workshop tutorials．它是一种交互式的、相互合作、以学生为中心的教学方式,适应学生不同的学习风格,特别适合在普通物理教学中培养学生的自主学习、合作学习、科学研究、批判性思维、团队工作等科研能力．     

相对论时空观中“长度缩短”效应推导过程的辨析

狭义相对论是以相对论时空观为基础的理论．它打破了经典物理中的绝对时空观，指出时间和空间不再各自独立，而是彼此互相影响的．由此引发了许多和经典物理中的绝对时空观所不同的各种效应，例如：同时的相对性、长度缩短、时间膨胀等．这必将使习惯了用经典时空观思考和解决问题的我们在理解这些新效应的时候出现问题．