单元教学设计过程中的“教学问题链”设计——以上海科学技术出版社《物理·必修》(第三册)静电场单元为例

根据教育部颁布的《普通高中物理课程标准(2017年版)》,在上海市物理教育教学基地(上海高校“立德树人”人文社会科学重点研究基地)的大力支持下,由上海市教育委员会组织编写的上海高中物理非统编教材进行了正式使用前的试教试用活动,此教材是在上海高中物理“二期课改”教材的基础上全面改写而成的.单元教学设计已成为当前教学设计的焦点问题,以《物理·必修》(第三册)静电场单元为例,详细阐述了“教学问题链”的设计理念,希望与广大一线教师交流试教试用的心得与反思,推动新课改课堂转型.     

在解决物理问题过程中培养学生“去理想化”思维习惯——以一个有趣的静电场问题为例

物理教学离不开理想化模型的建构,简化的理想模型能够帮助中学生在现有知识层面的基础上,更好地理解相关知识并解决问题.但是在实际物理问题中,如果不充分考虑理想化条件,学生在解决问题时就容易产生认知矛盾,不知所措.以一个有趣的静电场问题为例,揭示理想化模型的局限性,强调"去理想化"思维习惯的重要性.探讨分析了教师如何帮助学生打破思维定势,让其对已掌握的物理知识活学活用,培养学生严谨的科学思维.     

基于心智模型研究的高中生物理深度学习评价——以静电场为例

心智模型能体现学生的认知结构.为了把握学生在教学过程中的认知发展进而反馈指导教学活动,文章对W市3所中学学生以问卷与访谈相结合的调查方式统计分析了高中生学习静电场时存在的心智模型,并采用SOLO分类理论,对心智模型的深度学习层次进行了评价.结果表明:学生通过现有的认知结构来发展科学的静电场心智模型存在困难,并且在概念接...     

一个静电场问题的若干讨论

导体和外电场的相互作用静电能中,有一个著名的1/2问题.本文从点电荷观点、电介质的机械类比以及电介质热力学关系等几个不同角度来讨论这个问题.同时,将论述有关静电场能量问题的几个容易引起混淆的关系.     

基于局部基本解法的静电场仿真分析

将局部基本解方法应用于静电场问题的模拟与分析。局部基本解方法是利用控制方程的基本解,基于局部理论和移动最小二乘原理提出的一种无网格算法。相比于有限元和有限差分等传统网格类方法,该方法仅需离散节点,避免了复杂的网格剖分难题。作为一种半解析数值技术,物理问题的基本解被作为插值基函数建立数值离散模型,从而保证了算法的较高精度。此外,与具有全局离散格式的无网格方法相比,局部基本解法更适用于高维复杂几何和大尺度模拟。二维和三维数值试验表明,该方法具有实施方便灵活,计算精度高和计算速度快等优势。为静电场仿真研究开辟新的途径,拓展了局部基本解方法的应用领域。     

基于“ETA物理认知模型”建构《静电场》大单元教学设计——大学物理教学成果对中学物理教学的启迪

本文以“ETA物理认知模型”为导引,以高中物理“静电场”单元为例,重点阐述教学设计的几个要点,包括教材次序的重构,教学素材的优化,教学过程的逻辑显化,科学方法显化,课程思政的明示和暗示。由此概括出物理教学的“四美”：导入艺术之美、逻辑简约之美、方法力量之美、人文情怀之美。     

基于万维引擎平台的VR虚拟仿真实验自主开发——以模拟法测静电场实验为例

本文针对大学物理基础性实验,以模拟法测绘静电场实验为例,利用SolidWorks、3ds MAX、Unity及万维引擎软件平台,自主开发该实验项目的Virtual Reality(VR)虚拟仿真实验。通过实验模型建立、实验场景搭建、功能指令编辑、触发指令配置、程序设计与调试等步骤,还原该实验的线下操作与现象,辅助开展线上线下协同的教育模式。同时,使学生掌握虚拟仿真实验实际工程案例的整个开发流程,降低VR虚仿实验开发成本及周期,加深学生对所开发仿真实验的原理及内容的进一步理解,提高学生实验及理论学习质量,丰富本实验教学单位的仿真实验资源。     

分离圆柱面与偏心圆柱面静电场问题的镜象解

基于静电场的叠加原理和唯一性定理,用镜象法求解由两圆柱导体所组成的分离圆柱面与偏心圆柱面静电场边值问题,推导出分离圆柱面与偏心圆柱面静电场边值问题的解析解。     

初中生物理观念的培养初探——以“机械能”单元教学为例

学生在物理课堂上习得的物理知识可能会随着时间的推移被渐渐遗忘,可在学习过程中获得的能力、培养的思维方法以及对物理世界的认识和理解却会留在学生的脑海中,长久地指导他们的学习和生活.可见在物理教学中,除了知识本身,物理观念的培养是非常重要的.以“机械能”单元教学为例,阐述如何在单元教学中关注对学生物理观念的培养,使学生在初中阶段的物理学习中逐步构建能量观,为学生更好地认识科学世界打下基础.     

智能手机普及下思考型大学物理课堂教学方法的实践

由于能提供便捷的信息和娱乐获取方式,智能手机的使用已相当普及。校园中,智能手机的使用占据学生大量时间,影响了学生持续思考和分析问题的能力。本文主要介绍笔者在《大学物理》课程教学实践中应对智能手机负面影响和发挥智能手机协助教学功能的几种方案：(1)设置一些检测物理知识点掌握情况的课堂小问题;(2)引入与讲授知识点相关的科技动态和生活中的物理现象;(3)选择一些国际青年物理学家锦标赛(IYPT)试题课堂化;(4)课堂上学生通过智能手机和“雨课堂”将问题的解答或疑问反馈给教师。由此激发学生对物理知识进行深入思考和培养学生应用物理知识的能力,以削弱智能手机对学生学习的负面影响。实践结果显示这些方案有助于学生加深物理知识理解的深度和构建物理图像,并提升应用物理知识解决问题的能力。这些方案可服务于智能时代国家创新型人才的培养。     

专业课程融入课程思政模式初探——以“光学”为例

把思想政治教育贯穿人才培养体系,全面推进高校课程思政建设,发挥每门课程的育人作用是新时代中国特色社会主义高等教育的改革创新重要内容.学科专业课程作为课程思政建设的基本载体,需根据专业特色,发挥专业优势.以理工科专业课程光学为例,分析其悠久历史、探索历程和现代技术与思政要素在"个人-国家-社会"3个维度上的协同共振,构建浸润式光学课程思政模式,以供参考.     

求解静电场问题的新瀑布型代数二重网格法

针对静电场离散化代数方程组,通过选用一种快速的粗化算法,提出一种新的插值算子,构造一种新的瀑布型代数二重网格法。数值实验表明新算法大大减低了计算时间。     

初中《科学》课程中认知进阶式复习课堂研究——以“探秘小彩灯”为例

基于学习进阶理论,核心概念的教学应指向学生认知水平的发展,以初中《科学》课程中"电路探秘"复习课为例,创设"探秘小彩灯"的生活情境,以小彩灯的连接方式、"闪烁"原理、"跳泡"电阻和彩灯构造为探究主线,逐级实现应用、分析、综合及创造等高阶认知目标.     

大学物理和中学物理教学内容衔接的探讨——以静电场为例

文章以大学物理电磁学静电场部分的教学内容为例,通过对大学和高中物理教学内容的分析,认为:从绪论课开始就要注重把握与高中物理的延续和差异;物理概念的讲授兼顾突破中学物理的思维定势和体现大学物理内在的知识结构和物理思想;物理定理定律的阐释避免机械式的重复,着力解决数学表达式的差异和联系;关注初等数学和高等数学的联系,重视数学表达式的物理内涵等,文章同时给出了加强大学物理和中学物理衔接的建议.     

STEM教育融入物理课堂教学活动的探讨——以"浮沉条件及应用"为例

以STEM教育为背景,改进日常教学中的实验,让实验"接地气"在教学中显得日益重要.文章以课堂教学活动的实施出发,以科工结合的教学模式为基础,对教学过程中的实验部分进行设计,并将其运用于初中浮沉条件及应用的教学中.     

物理课堂教学问题有效设计——以“摩擦力”的教学为例

以"摩擦力"教学为例,讨论了物理教学中问题设计的有关问题     

基于手机传感器的物理实验教学研究——以探究合外力做功与动能变化量的关系为例

将智能手机的传感器功能与物理教学相结合,已成为教师激发学生兴趣和培养学生探究能力的新方式.以手机加速度传感器探究"合外力做功与动能变化量的关系"为例,通过展示实验操作过程,让学生初步了解手机传感器的功能.在提取数据,分析数据,画出图像,分析图像的过程中提升了学生的科学探究能力,体现了核心素养对高中物理教学的基本要求.     

物理思政元素的融入探讨——以动量守恒定律为例

以动量守恒定律为例,探讨了物理思政元素的融入探讨,通过播放嫦娥五号在月球着陆的视频,两个学生做滑板游戏,借助生活模型转化成物理模型,通过学以致用模块,将物理知识与生产生活相联系,不仅融入了课堂思政又融入生涯规划教育的内容,激发学生兴趣,培养学生分析解决问题的能力和创新能力,激发学生的爱国情怀,增强学生的民族自豪感,实现了知识传授和价值引领的有机统一.     

基于手机Vernier Video Physics APP的物理实验教学研究——以研究斜抛运动为例

将智能手机APP功能应用到中学物理教学实践中,已成为教师激发学生学习兴趣和培养学生动手能力的新途径.利用Vernier Video Physics研究了实际生活中最常见的投篮过程中篮球的运动.作为二维斜抛运动的特例,得到了篮球运动的轨迹图以及两个方向上的x-t和v-t图像.通过对图像的分析提高学生对这些运动的深刻认识,解决了传统教学中学生很难理解将曲线运动分解到两个方向的直线运动,使得教学更具可视化.将现代化教学设备应用到课堂教学,提高学生处理、分析图像的能力,体现了核心素养对高中物理教学的基本要求.