现代物理前沿与基础物理教学
物理学最前沿八大难题
物理学最前沿八大难题 当今科学研究中三个突出的基本问题是：宇宙构成、物质结构及生命的本质和维持，所对应的现代新技术革命的八大学科分别是：能源、信息、材料、微光、微电子技术、海洋科学、空间技术和计算机技术等。物理学在这些问题的解决和学科中占有首要的地位。 我们可以从物理学最前沿的八大难题来了解最新的物理学动态。 难题一：什么是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实，普通物质和暗物质远不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分，它不是物质而是某种形式的暗能量。 这种神秘成分存在的一个证据，来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为，所有物质都会改变它周围时空的形状。因此，宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近科学家对大爆炸剩余能量的研究显示，宇宙有着最为简单的形状——是扁平的。这又反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现，宇宙的质量密度仍少了2／3之多！ 难题二：什么是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4％，远远少于宇宙的总物质的含量。这得到了各种测算方法的证实，并且也证实宇宙的大部分是不可见的。
最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子： neutralino和axions（轴子），但这仅是物理学的理论推测，并未探测到，据说是没有较为有效的测量方法。又这三种粒子都不带电，因此无法吸收或反射光，但其性质稳定，所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。如果找到它们的话，很可能让我们真正的认识宇宙的各种情况。 难题三：中微子有质量 不久前，物理学家还认为中微子没有质量，但最近的进展表明，这些粒子可能也有些许质量。任何这方面的证据也可以作为理论依据，找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性。即使很小的重量也可以叠加，因为大爆炸留下了大量的中微子，最新实验还证明它具有超过光速的性质。 难题四：从铁到铀的重元素如何形成 暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候。较重的元素后来形成于星体内部，核反应使质子和中子结合生成新的原子核。比如说，四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核。这就是太阳发生的情况，它提供了地球需要的热量。当然也还有其它的种种核反应。 当核聚变产生比铁重的元素时，就需要大量的中子。因此，天文学家认为，较重的原子形成于超新星爆炸过程中，有大量现成的中子，尽管其成因还不很清楚。另外，最近一些科学家已确定，至少一些最重的元素；如金、铅等，是形成于更强的爆炸中。还有一点需要确定，即当两颗中子星相撞还会塌陷成为黑洞。
多媒体与物理教学
多媒体与物理教学 一、多媒体在物理教学中的定位 多媒体辅助教学是现代化的教学手段，它是利用文字、图形、声音、动画和视频等多种技术组合而成的信息系统，改变了以往的“粉笔”+“黑板”的单一教学环境，可以向学生提供丰富的感性材料，把抽象的概念具体化，具体的事物概念化，能多角度、全方位地提高学生的各种能力，刺激学生积极参与物理教学，增加信息量，拓展知识面，利于实现培养目标从知识型人才向智能型人才转变的改革；利于实现教学活动中心由教师向学生转移的改革；利于推进以单一的文字材料为主载的传统物理教材体系的的变革。但是无论多媒体如何先进、优越，它也仅仅是教师实现教学目标的一种教学辅助手段，是学生进行发现、探究、接受新信息并最终掌握知识、形成能力的一种辅助工具，而不是物理教学、或是教师的替代品。教学中是否使用计算机，应完全取决于教学需求，应以服务教学为出发点，以最大功效发挥多媒体的作用，以达到最优教学效果为宗旨来合理使用。 二、多媒体在物理教学中的应用 (一)利用多媒体激起兴趣，调动学习积极性。多媒体课件具有丰富的表现力，可以自然逼真地表现多姿多彩的视听世界，使学生有身临其境的感觉，从而激发学生的学习兴趣和求知欲望，引发学生主动探索，主动学习的积极性。例如讲
“核能”的教学时，首先利用多媒体播放：原子弹模型、原子弹爆炸、秦山核电站等录像，然后提出问题，让学生思考，接着讲解该节内容。由于有了之前生动的画面，学生的求知欲增强，在讲到枯燥的概念、原理时，学习劲头也很足。 （二）利用多媒体动画模拟，创设实验情景。在传统的教学手段中，有些物理事实或物理过程是难以直观地在课堂上展示。如：极高速或极缓慢、极微小或极庞大的物理运动或物理变化过程，对实验环境与实验条件要求极高的实验过程等等，这对教学效果构成了不良的影响。在计算机多媒体技术的支持下，若利用动画、录像等手段模拟事实，使其能直观、全面地展示于课堂上，这将为学生提供更直观的感性认识材料。如讲“电动机的工作原理”时，利用flash技术制作动画，控制、分解电动机的工作过程，让学生从屏幕上清楚地观察到了电动机工作原理及换向器的作用，教学效果自然很好。 （三）利用多媒体提高实验的可见度。在物理教学中有许多演示实验的可见度不理想，直接影响了实验教学的效果，影响了物理教学质量，若将实验仪器作某些改进再配合投影仪放大，便可大大提高实验的可见度。例如：在玻璃板上用铁屑演示磁体周围磁场分布情况时，教师在讲台上做实验，学生根本看不到实验现象。教师捧着玻璃板走下去，既浪费时间，效果又不好。如果把这个实验放在投影仪上做，实验现
信息技术与物理教学整合初探
信息技术与物理教学整合初探 随着21世纪信息时代的到来，传统的教学方式面临着巨大的挑战，改进中学物理的教学手 段是一项非常紧迫的任务。在教学过程中，教学媒体是信息传播的通道和载体，作用极为重要，最佳的媒体选择可以使教学质量达到最优，教学效果达到最好。现代科学技术的发展和 计算机的普及，为新的物理学科教学模式提供了可能和便利。利用计算机技术和其他现代科 学技术结合的优势发展起来的多媒体技术正日益成为中学物理课堂教学中的不可缺少的组成 部分。在物理课的实际教学过程中，由于受各种条件和课堂教学时间、空间的限制，很多实 验都无法进行，或由于设备和外界因素的影响，实验效果较差，给课堂教学带来了很多的不便；另外由于学生的知识水平、阅历和经历有限，对一些抽象的物理概念和物理模型无法想 象和理解，从而限制了他们相关能力的提高，多媒体技术在物理课堂教学中的应用却能很好 地解决这一问题。正确适时的应用多媒体技术辅助物理教学，将学生带入物理时空，会给物 理教学带来很大的便利。利用多媒体技术可以在物理教学中起到“时间的延长和缩短”、“空间 的放大和缩小”的作用，使抽象的问题形象化，实际的问题理想化和课堂内容扩大化等。例如：在声学中的关于声音的传播和反射的课堂教学中，可以采用动画慢放的形式，使声音这一传 播非常短暂的过程缓慢再现。在让学生了解日食、月食以及分子原子的内部结构、有关力的 问题、运动的合成、波的传播等等时，都可以用模拟动画的形式展现出来，同时还可以利用 一些当今的影视资料去展现一些无法想象的过程，如我国神州六号的发射和回收，火箭的发 射以及车辆转弯时的情景。 但是多媒体毕竟是教师讲解演示帮助教学的工具，无法体现学为主体，教为主导的原则。多 媒体教学应该是学生进行发现、探究、认识物理现象和规律、接受新信息的工具，是学生学 习的帮手，而不是教师讲解演示的工具。应体现以学生为主体，教为主导的原则，应以充分 调动学生学习的积极性、激发学生学习兴趣为目标。不要将多媒体教学作成一堂图片、动画、文字或影视等声、光、电具全的产品展示会，不要只是为了运用多媒体而运用多媒体。 物理学科是一门以实验为主的基础学科，它的概念的建立和规律的获取都是以实验为基础的。这就要求中学物理学科教学主要应该以真实的实验为基础，通过实验才能使学生观察到真实 的现象进而总结出规律。多媒体课件所演示的实验毕竟是虚拟的实验，难以代替真实的实验，更不能代替学生的动手过程和思考过程，经常地使用多媒体课件模拟物理实验可能会遏制学 生的思维能力和想象能力。更重要的是可能使学生养成一味盲从前人的经验，而不着重科学 事实的习惯，这也是我们物理学科教学更要警惕的现象。 中学物理中有很多演示实验，做好演示实验可以帮助学生建立物理模型，有助于学生理解基 本概念、规律，因此实验教学在物理教学中扮演着一个重要的角色。演示实验的优点是其实 验科学，但也有不足的地方：1、有的实验受到其它次要的因素影响比较大，效果不好；2有 些实验（如运动类）一般实验时间短，学生时间反应不够；3、有些实验器材小，看不清实 验效果；4、有些实验带有很大危险性，很可能对老师、学生造成伤害；5、有些实验在中学 阶段没有条件做。诸如此些类问题的实验怎么办——可以借助于多媒体辅助教学手段，可以 达到一定的教学效果。 另外，传统的直观教学有教学模型和教学挂图等手段。但这些手段有较大的局限性，如有的 可见度小；挂图所提供的只是静止的画面，对讲解现象的过程很不适用；模型本身又不易拆开，工作时各部分的活动情况不易看清楚；正因为这些局限性，使学生对许多物理知识的理 解不能充分建立在直观感知的基础上。而多媒体辅助教学手段可以使教学模型与教学挂图的 静态变成动态，使有关现象更为形象直观，同时在物理实验的基础上，再加以动画模拟，会 使学生对物理现象认识的更清楚。例如，在做完电路电流的方向和分配实验时，可以在动画 模拟实验中用箭头形象的描绘出电流的流动方向以及用箭头的粗细描绘出电流的大小，使所 表达的问题更加形象化，便于学生的理解。 在进行物理课件的制作时，教学设计应以教学目标和对象的特点为出发点，以使教学效果最 优为目标来规划、实施、评价教学活动的全过程。要搞清课件要达到的目标，确定课件的使
信息技术与物理教学
信息技术与物理教学 利用信息技术辅助中学物理教学，可以将内容结构的表达多媒体化，变微观为宏观、变抽象为形象、变静态为动态、变不可操作为可操作过程，有效地激发学生的学习兴趣，产生浓厚的求学动机，同时也可以提供多种感官的综合刺激，延长知识的保持时间，增加获取信息的数量，掌握更多的知识。信息技术在物理教学中最重要的应该是应用与创造性。 （一）、挖掘计算机的基础作用与学科进行巧妙结合 学生通过用温度计测量正在加热的水的温度后收集到每一分钟后水上升的温度，面对这些枯燥简单的数据他们能发现其中的秘密吗？为了把抽象的数字变得具体形象，我采取让学生分组把收集到的数据填写到EXCEL表格中，然后我提出能把这些数字一下儿变成图，一听这儿，学生更加来了精神，一个都瞪大了眼睛想看个究竟。当我做出折线图后进一步对图进行分析，这时我提出通过折线图你发现其中的秘密了吗？学生一听折线图里还藏有水温变化的秘密，一个个更加好奇。于是学生纷纷画出本组折线图进行谈论研究。很快水在升温时先快后慢的规律就揭开了。按照同样方法，水降温时的规律学生自己研究也很快得出了答案。通过EXCEL软件的一个小小作用在教学中的使用不仅仅轻而易举地解决了本课的问题，而且还使学生掌握了一种分析数据来解决问题的方法。
（二）、在活动中采取协作学习 在学生活动中我采取了让学生分工合作来共同进行研究的教学形式。如：每组5个人，有负责看时间的；有负责想电脑中录入数据的；有看温度计的……各有其职，每一个学习者都扮演一定的角色，每一个人的工作都直接影响着小组任务的完成。实践证明，每一个学生都非常投入，在愉快而忙碌的活动中他们共同互相学习，互相帮助。当发现其中的秘密时他们又共同分享着喜悦与成功。 （三）、在学习中让学生处处体验科学研究的过程与方法 科学研究是经历一个不断探索发现---假设---实验研究---验证等的实践过程。所以在教学中我采取了让学生经理收集数据---进行假设---分析数据得出结论---验证结论这一科学研究过程，使学生体会研究问题的方法。同时科学又是解决一个问题又会不断发现新的问题。为此本课设计时我还采取了以问题开始以问题结束，不断印发学生思考，从而激发学生不断探究的欲望与兴趣。 三、值得进一步研究的问题 将信息技术应用与教学所追求的目标应是提高教学效果和促进学生的全面发展应用信息技术重要的是应用的理念。如何创造性地运用信息技术下的教学。 （一）、多猜，给学生一个独立思考与学习的支点
浅谈现代教育技术在物理教学中的应用
浅谈现代教育技术在物理教学中的应用 现代教育的教与学，强调主动发现，主动能观认知主体作用，教师的任务是充分调动学生学习的积极性，创造有利学生成材的条件，实施有效的教学策略，并发散创新思维，应用行之有效的教学手段，挖掘学生的潜能，促进智力开发。 1现代教育技术在物理教学中的必要性 现代物理教学的改革迫使教师转变教学观念，由带着学生走向书本转变为带着书本走向学生，结合物理学科的特点，重视图式教学，创造学生身临其境的氛围和情境，引导学生进行探究式学习、锻炼，提高学生观察问题、分析能力、解决问题的能力，以改变学生被动接受知识的现状。教师在学习、钻研信息科学中，要多留心新闻，多关注时事、科教片、多做投影片、多媒体课件，不断提高教学质量，实现物理课堂教学由“时间+汗水型”的教学向“效益+科研型”的转变，而这一切都离不开现代教育技术的辅助作用。所以，物理教师除了学习教育学、心理学和物理学以外，还应该掌握现代教育技术。 2 现代教育技术在物理教学中的应用优势 2.1 因材施教，提高教学质量 多媒体计算机提供丰富多样的文字、图像、声音、动画等信息，可通过三维影视宏观纵览物理环境，微观放大展示物理模型、标本，使物理课堂比较生动和直观地模拟物理现实[1]。此外，它使媒体转换更方便迅速，可代替教师现场的讲解、板书和演示，尤其对重复授课多的物理教师来说，大大减轻了教师重复、繁杂而机械操作的劳动。学生在这样的教学环境下获得了丰富而直观的教学信息，增加了物理课堂教学容量，调动了学生学习的主动性，获得较佳的教学效果。 2.2 激发兴趣，培养学生学习的主观能动性 兴趣是学习最好的老师，教师在课前的导入对整节课的教学过程起到至关重要的作用。学生总是对新鲜的事件充满好奇心，对未知的世界充满憧憬。教学中，幻灯投影、录音录像、电视电影、CD、VCD、摄像系统等都将激起学生对知识的无限渴望。例如，在初中物理第三册中有一节《收听天气预报》，若老师在课前用录音机录下前一天的天气预报，在课堂上，先播放，然后引出所学的内容，这种新颖的导入可紧紧地套住学生的注意力，自发产生一种对了解有关天气预报的相关知识的兴趣，如果教师边作板书边分析天气预报中用到的符号，并由此引申到世界各地的天气预报，必将大大提高学生对物理的感性认识，激发探索物理奥秘的激情。 2.3 提高素质，培养学生学习能力 物理教学中，应根据学生的认识规律，选择适合的教育内容的媒体进行综合教学，必 将优化教育。学生不但要具备科学的思维、工作和生活能力，还要不断摄取增强素质的新知识和使用新知识的方法。现代教育技术则为学生自学能力的培养创造了更宽广的条件。例如：教师把将要在课堂上授课的内容用3D，ATHORWARE等程序做成课件，打包后储存在多媒体电脑中，上课时，学生通过观看各种颜色的地图、图片、引人入胜的动作、优雅的背景音乐，让学生觉得上课是一种享受而不是消遣。课后，老师可布置相关的作业，强化学生主动学习机制，将师生协作、生生协作的互动学习引入学校、家庭，提高学生的自学能力，同时也引导学生从广度往深度上发展，在注意观察物理现象的同时，认清现象的本质特征，理解掌握它。这样让学生分辨出知识的主次关系，去伪存真，培养分析能力、解决能力、归纳总结能力，为终身学习奠定基础。 2.4 发散思维，培养学生的观察能力和创新能力 多媒体计算机能把各种物理事实材料：平面的和立体的、静止的物理事物图像和动态的变化过程、外部的形态和内部的结构等展现在学生眼前，而且计算机的可控性，使学生能够有选择地更仔细地观察到各种物理事实材料，不致漏掉某些关键的信息，这有利于学生观察能力的培养。正是因为学生能充分接受多媒体计算机所提供的物理事实材料，才有利于学生认真分析所获取的信息，得出所要掌握物理基本原理和规律。因为多媒体计算机能有效地创设出接近真实的物理事实情景，让学生带着疑问观察，老师引导学生探究可能出现的结果，让学生自己去发现问题，独立解决问题。当结论与验证结果一致时，学生会有一种成就感，更有利于激发学生的学习兴趣，积极思考问题。
关于现代物理学在科技中的应用
现代物理学在航天技术中的应用 我国航天技术持续的不断发展，为我国空间科学的发展以及空间探测奠定坚实的基础。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究，而且将引领我国航天技术水平的进一步提高，有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。自上世纪90年代开始，我国利用“神舟”号飞船和返回式卫星，在空间材料和流体物理以及空间技术研究等领域开展了大量实验研究，取得一批重要成果。根据我国空间科学中长期发展规划，将利用返回式卫是进行微重力科学实验，同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题，在科学上极为重要，在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长，应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。一、空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。与会专家认为应开展如下研究工作: 1、空间等效原理实验检验(TEPO); 2、空间微米作用程下非牛顿引力实验检验(TISS); 3、激光天文动力学空间计划(ASTROD); 4、空间引力波探测。 二、空间的冷原子物理和原子钟研究 冷原子和玻色爱因斯坦凝聚是当代物理学中最活跃的领域之一，它为探索宏观尺度上物质的量子性质提供了独一无二的介质。该领域的研究可以加深人们对基本物理规律的理解，同时具有重要的应用前景。此外，高准确度的时间频率标准是精密测量和探索研究基本物理问题的关键和基础，在应用技术上均占有是十分重要的地位。微波原子钟与光钟在空间物理有着广泛的应用前景，它不仅可以改进卫星定位导航系统，而且在深空跟踪和星座定位等深空科学上有着不可替代的作用。为了突破地面实验的温度极限和空间尺度，增加测量时间，以便进行更高精度的测量和探索新的物理现象，在微重力环境下进行冷原子物理实验是非常必要的。专家建议开展如下研究工作: 1、空间实验室中的物质波及其相干性研究; 2、微重力条件下用冷原子和玻色爱因斯坦凝聚探索物理极限; 3、空间超高精度微波原子钟; 4、空间高精度光钟。 三、微重力流体物理 微重力流体物理是微重力科学的重要领域，它是微重力应用和工程的基础，人类空间探索过程中的许多难题的解决需要借助于流体物理的研究。在基础研究方面，微重力环境为研究新力学体系内的运动规律提供了极好的条件，诸如非浮力的自然对流，多尺
物理学最前沿八大难题资料
物理学最前沿八大难 题
物理学最前沿八大难题 当今科学研究中三个突出的基本问题是：宇宙构成、物质结构及生命的本质和维持，所对应的现代新技术革命的八大学科分别是：能源、信息、材料、微光、微电子技术、海洋科学、空间技术和计算机技术等。物理学在这些问题的解决和学科中占有首要的地位。 我们可以从物理学最前沿的八大难题来了解最新的物理学动态。 难题一：什么是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实，普通物质和暗物质远不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分，它不是物质而是某种形式的暗能量。 这种神秘成分存在的一个证据，来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为，所有物质都会改变它周围时空的形状。因此，宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近科学家对大爆炸剩余能量的研究显示，宇宙有着最为简单的形状——是扁平的。这又反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现，宇宙的质量密度仍少了2／3之多！ 难题二：什么是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4％，远远少于宇宙的总物质的含量。这得到了各种测算方法的证实，并且也证实宇宙的大部分是不可见的。
最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子： neutralino和axions（轴子），但这仅是物理学的理论推测，并未探测到，据说是没有较为有效的测量方法。又这三种粒子都不带电，因此无法吸收或反射光，但其性质稳定，所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。如果找到它们的话，很可能让我们真正的认识宇宙的各种情况。 难题三：中微子有质量 不久前，物理学家还认为中微子没有质量，但最近的进展表明，这些粒子可能也有些许质量。任何这方面的证据也可以作为理论依据，找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性。即使很小的重量也可以叠加，因为大爆炸留下了大量的中微子，最新实验还证明它具有超过光速的性质。 难题四：从铁到铀的重元素如何形成 暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候。较重的元素后来形成于星体内部，核反应使质子和中子结合生成新的原子核。比如说，四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核。这就是太阳发生的情况，它提供了地球需要的热量。当然也还有其它的种种核反应。 当核聚变产生比铁重的元素时，就需要大量的中子。因此，天文学家认为，较重的原子形成于超新星爆炸过程中，有大量现成的中子，尽管其成因还不很清楚。另外，最近一些科学家已确定，至少一些最重的元素；如金、铅等，是形
多媒体技术在物理教学中的应用
多媒体技术在物理教学中的应用 发表时间：2014-03-25T10:53:27.577Z 来源：《教师教育研究（教学版）》2014年1月供稿作者：王青芳 [导读] 要根据高中学生的实际，灵活运用多种教学方法，以提高其教学效果。 王青芳河北省临城县临城中学 把多媒体技术应用到教学中来，是新时代“知识革命”的必然产物，这使得传统的教学模式从内容到形式、教育思想以及教育观念、课堂教学结构等各方面发生了重大的变化。多媒体技术教学模式正在被越来越多的教师所接受、所应用，多媒体课件教学在一定程度上改变了传统的教学模式，老师和学生都在一定程度上受益于这种教学新方法，多媒体技术可以把不好理解的知识展现在学生面前，在教学活动中发挥了不可替代的优势。 多媒体技术在物理教学中的优点 多媒体技术可以把抽象内容具体化、微观理论形象化,更利于学生的理解,也更利于新的教学理念的实施,还为教学情景的创设提供了更加方便的方法。 1.情境创设具体化 物理学是一门抽象而又充满逻辑推理的自然科学,与我们的生活密不可分，但有不少学生感到物理难学,尤其是喜欢形象思维的女同学,对于一些物理概念、定律公式难以理解，造成对物理课是望而生畏。事实表明,学生感到物理题目难做的原因不是物理规律(公式)不熟,而是对于理论知识无法在脑海中想象完整的物理情景,所以不能准确地弄清物理过程。但现在的多媒体技术可以轻松解决这样的难题。能够通过微观模拟把抽象概念具体化,微观概念宏观化,图文并茂,形象生动,不仅可以让学生把单纯的死记硬背上升为理解应用,而且提高了学生的思维、想象和创新能力。 2.微观实验宏观化 传统的教学模式下，有些实验效果不够理想或者根本达不到预期的实验效果，这样教师在课堂上的实验教学就达不到理想效果。如果利用计算机模拟辅助物理实验,可以把微观世界宏观化，如介绍物体的内部运动,固体的扩散实验，再有像冰的升华现象模拟和电子的定向移动产生电流等,都向学生展示了形象的物理画面，可以使同学们看到想看而看不到的现象有利于调动学生渴求知识的欲望,有效提高教学效率。 3.学习能力自主化 多媒体辅助教学所具有的交互性特点,不仅可以实现学生对知识信息的自主收集，根据自己的个性特征做出相应的调整, 还能从纵向和横向两个角度调控学习方法,充分发挥出学生个体在学习的主体作用，达到“授人以渔”的教学目标。如对于教师制作的多媒体物理教学课件,学生可以根据自己的需要,有选择进行拷贝，利用自己的课余时间对重点的内容一次弄不清楚,弄不明白的可重复播放；利用计算机网络配合多媒体教学,实现学生网上学习,教师网上指导答疑,相互交流,作到教学相长。总之,学生可以自主地选择自己所需要学习的内容并控制程序的流向,从而使其在学习物理过程中由被动地接受知识转变为主动地选择知识。 多媒体技术在物理教学中的问题与对策 多媒体技术、多媒体课件尽管在教学方法和教学内容上给师生带来了很大的便利，但由于教学环境、教师制作课件能力和教学形式等方面因素的影响，让很多教师在运用多媒体技术教学时，陷入了误区。 教学中存在的问题 1.师生情感交流不到位 丰富生动的多媒体教学变成了大屏幕放映,学生只能盯着跟着屏幕走,没有时间思考,更没有时间去记录课堂笔记,后果就是直接造成学生思维的主动性得不到很好的发展。再者由于多媒体教学大多是在多媒体教室进行,而多媒体教室都用深色的窗帘将光线隔离，这样教室环境比较沉闷，教师的关注点只放在课件的演示和解说上,学生的注意力在屏幕放映的形式上,教师的教学显得单调而机械,课堂上缺乏师生间的必要的互动与交流。 2. 课件制作不合理 有些教师在教学过程中过分依赖于多媒体课件,利用计算机存储量大的特点,一味增加授课内容,而且授课速度过快，导致学生难以对所讲知识的理解和吸收；有些课程不适合多媒体教学,或多媒体只能作为辅助工具, 比如一些本来用真实实验就能很好说明的物理概念、公式、规律，甚至是实物认知，有些教师把这些实验也做成了动画、图片、视频，甚至有些教师把习题课的每一道题目和解答过程都做成了幻灯片教学。有些教师在制作课件时，盲目地追求“宏大”，把大量的文字、图片和视频资料移植到课件中,根本没有从学生的接受能力出发,使学生没有足够的思考时间，没有理解和记忆所学知识的空间,使得学生只能被动地接受知识，从而限制了学生思维的发展。 3.重形式而忽略内容 为了迎合学生的兴趣,有些教师在设计课件时过分地追求课件的音效动态，设计课件装饰的很华丽，一份多媒体课件只是追求表面上的新颖、动感,过多运用色彩强烈的图片和动画,正是这些不必要的装饰混淆了学生的视听，分散了学生的注意力，影响了课堂教学，学生成了被动接受知识的工具。而淡化了教学内容的主次和轻重之分,使得学生上课时把更多的注意力放在多媒体课件的形式上,而忽略了对教学内容的学习和记忆。 相应的对策 1.选择性教学 尽管计算机在信息的识别、分析、判断及综合等方面有着其他手段无可比拟的优越性,但它在物理教学中只是一个辅助工具,它既不能取代教师,也不能代替实验。物理实验是物理教学一种重要手段，也是发现和验证物理规律的有效方法,它能真实地再现科学家们的发明发现,培养学生的科学态度和实验动手能力,所以不能用模拟实验完全代替真实的实验,否则违背物理教学原则,本末倒置。而且有些物理实验是要求学生对实物有一个直接的感性认识，若也是一味地利用课件上课，这反而是违背了课程标准要求。 2.教学过程重内涵 无论是采取哪一种教学方法，教师应该关注的是有关教学内容的描述,最终目的是为了方便学生对教学内容的理解,以求达到最佳的教学
(完整版)信息技术与初中物理课程整合教学设计—压强
信息技术与初中物理课程整合教学设计——压强 一、教学目标 ●知识与技能目标 1．理解压力的概念，知道压力的作用效果跟压力大小和受力面积的大小有关 2．掌握压强的概念，知道压强的计算公式，会进行压强的简单计算 3.了解增大或减小压强的主要方法 4.使学生初步掌握运用现代信息技术和网络技术等多媒体工具．进行协作式自主学习。 ●情感、态度与价值观目标 通过科学探究活动，渗透逻辑推理的方法．学习科学家丰富的想象力和不断进取的精神，团结协作的精神，培养学生终身学习的能力和对自然学科探究学习的兴趣。 二、重点难点分析 重点：探究压力作用效果影响因素的实验。 难点：概括实验结论而引导出压强的概念。 三、教学对象分析及其学习需要分析 通过上一章的学习，学生已经知道力学的一些基本知识。通过现代信息技术课程的学习，大多数学生已经初步掌握多媒体电脑的基本操作，如word文档、powerpoint的制作、输入、编辑，以及网络的初步知识，会收发邮件，会上网搜寻相关的信息等。在此基础上，通过设计多媒体模拟实验，教师指导学生进行科学探究，协作学习，反馈交流，应该能够很好地突破本节课的难点．达到预期的目标。 四、教学媒体设计阐述 本节课利用现代信息技术精心设计、选择足够的信息资源完成教学。内容包含发现并提出问题、猜想与假设、实验探究、得出结论、意义建构、应用创新等多种学习情景．可方便地为具有不同认知水平的学生。同时创设了多个多媒体动画模拟学习情景和相关的信息链接．如动画展示雪地行走，脚容易陷入积雪，有了宽宽的滑雪板，运动员不仅不会陷进雪里，而且还能在雪地上飞速滑行进行设疑。同时利用人机交互性激发学生探究规律的兴趣。保证学生的学习活动始终处于正确的轨道上。为了充分调动学生的思维，发展学生的创造能力，在教学过程中设计了学生探究性实验，我给每小组准备如下的器材：海棉、压力小桌、砝码、木板、装有沙的容器，同时电脑模拟压力作用效果的影响因素，放映增大和减小压强的方法等等，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，尊重客观事实，实事求是的科学态度，促使学生形成良好的学习习惯和终身学习的能力。 五、教学过程 ●教学媒体 教师：大屏幕投影、网络教室、多媒体计算机 学生：网络教室、多媒体计算机、海棉、压力小桌、砝码、木板、装沙的容器等 ●教学方法 主要采用探究式教学法，让学生教师引导下，通过自主探究来发现规律。 ●主要教学过程设计 (一)引入新课。 实验：手指压住铅笔两端，感觉有什么不同？（图实验一） 问：为什么笔尖的一端手指感到痛？是压力大吗？ (二)压力
[物理教学,物理学,高中]现代物理学渗透于高中物理教学的研究
现代物理学渗透于高中物理教学的研究 随着我国教育制度的不断完善，教育水平的不断提高，传统的高中物理教学制度已经不符合现代素质教育的发展水平，因此创新高中物理教学模式是十分必要地，只有这样才能优化我国高中物理教学效果。 一、高中物理教学的现状以及存在的问题 虽然经过多年的发展，我国高中物理教学已经取得了一定的进步，并且有了实质性的突破，但是在实际教学的过程中仍然存在诸多亟待解决的问题，具体表现如下： （一）高中物理学习主体错位 在高中物理学习的过程中，教师虽然是教学活动的主体，但是高中物理教师只承担教学的任务，并不是课堂互动的主体，很多高中物理教师往往忽略了这一点，教师一味的讲授物理知识和内容，学生始终处于被动接受和学习的过程，因此高中物理课堂教学效果较低、学生参与课堂教学的积极性和主动性不高，制约了学生物理成绩的提高[1]。 （二）高中物理忽视实验教学 高中物理教师往往只注重对物理教材内容和知识的讲授，而忽视了物理实验教学的重要性，物理实验教学作为整个物流教学的重要组成部分，在其中占有十分重要的地位，由此可见，高中物理实验教学在整个物理教学中的重要意义。但在实际的操作过程中，很多高中物理教师认为学生只要死记硬背物理课本公式和定义即可，不用研究其内涵和原理，这样也能够在考试中斩获高分，因此往往忽视了物理实验教学。 （三）高中物理教师自身问题 很多高中物理教师的自身素质和专业化水平不高，还在沿用过去传统的填鸭式、灌输式教学方法，这种教学理念不仅会制约学生学习的主动性发挥，同时还会降低课堂教学效果。与此同时，还有很多高中物理教师只是获得了教师资格证就直接上岗，并没有经历培训的过程，对于高中教材的掌握程度不够，导致课堂教学效果极差，学生不能够真正学习到物理知识。 二、将现代物理学渗透于高中物理教学的有效策略 （一）养成物理课前预习、巩固的习惯 学生在学习物理的过程中应该养成课前学习、课后巩固的良好学习习惯，在进行课堂学习之前，就应该先对物理教材中的内容进行翻阅和精度，对于其中不懂的问题，应该及时标注，当老师进行课堂讲解的时候，学生应该着重于自己不理解的问题，如果还是不理解，可以课下询问老师，学生养成课前预习、课后巩固的良好习惯，有利于培养学生的发散思维、想象思维、形象思维。如在学习《速度运动快慢的描述》这一课程的时候，课前导读是关于汽车沿平直公路运行的描述，因此教师可以让学生思考和讨论：（1）汽车是沿着哪个方向运
物理学前沿简介
放射物理与防护绪论 物理学是自然科学中基本的学科，是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。在尺寸标度上涉及从基本粒子到整个宇宙，在时间标度上从飞秒级的短寿命到宇宙纪元。物理学确立的新概念和理论，已经成为人类对周围世界认识的不可分割的部分，直接影响到社会生产和生活，对社会发展起着推动作用。一、物理学的发展 纵观物理学的发展史，根据它不同阶段的特点，大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个发展阶段。 (一)物理学萌芽时期 在古代，由于生产水平的低下，人们对自然界的认识主要依靠不充分的观察，和在此基础上进行的直觉的、思辨性猜测，来把握自然现象的一般性质，因而自然科学的知识基本上是属于现象的描述、经验的总结和思辨的猜测。那时，物理学知识是包括在统一的自然哲学之中的。 在这个时期，首先得到较大发展的是与生产实践密切相关的力学，如静力学中的简单机械、杠杆原理、浮力定律等。在《墨经》中，有力的概念(“力，形之所以奋也”)的记述；光学方面，积累了关于光的直进、折射、反射、小孔成像、凹凸面镜等的知识。《墨经》上关于光学知识的记载就有八条。在古希腊的欧几里德(公元前450-380)等的著作中也有光的直线传播和反射定律的论述，并且对光的折射现象也作了一定的研究。电磁学方面，发现了摩擦起电、磁石吸铁等现象，并在此基础上发明了指南针。声学方面，由于音乐的发展和乐器的创造，积累了不少乐律、共鸣方面的知识。物质结构和相互作用方面，提出了原子论、元气论、阴阳五行说、以太等假设。 在这个时期，观察和思辨虽然是人们认识自然的主要手段和方法，但也出现了一些类似于用实验来研究物理现象的方法。例如，我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中的声共振实验和利用天然磁石进行人工磁化的实验，以及赵友钦在《革象新书》中的大型光学实验等就是典型的事例。 总之，从远古直到中世纪(欧洲通常把五世纪到十五世纪叫做中世纪)末，由于生产的发展，虽然积累了不少物理知识，也为实验科学的产生准备了一些条件
走出信息技术与物理教学整合的误区
走出信息技术与物理教学整合的误区 摘要：随着教育课程的改革，信息技术的应用越来越普遍。网络环境下的学科 教学尝试是课堂改革实践的需要，也是迎接信息社会来临的一种趋向。但由于利 用信息技术进行学科整合教学还处于实践和研究阶段，所以在信息技术与物理课 程教学整合过程中还存在一些误区，针对这些误区，笔者谈几点看法。 关键词：信息技术物理教学整合误区Out of information technology and physical teaching integration errors Xiong Haiyan Abstract:With the reform of education curriculum,the information technology application is more and more commonly used.Discipline teaching attempt in the network environment is the need of practicing class teaching reform,and also a trend for the coming of the information society.However,because of the use of information technology to integrate teaching is still in the practice and research stage,therefore there are still some errors in the information technology and the physical curriculum teaching conformity process.In view of these errors,The author discusses several views. Keywords:Information technologyPhysics Teaching Integration misunderstanding 【中图分类号】G420【文献标识码】B【文章编号】1009-9646(2009)03-0069-02 随着信息化发展的大趋势，以多媒体和网络技术为核心的信息技术已成为拓展人 类能力的工具，并逐步在教育教学中推广应用。信息技术与物理教学的整合是指 在物理教学过程中把信息技术、信息方法、信息资源和课程内容有机结合起来， 改变传统的教学模式。从应试教育到素质教育，信息技术促进了物理教学设计、 实施，以及评价的改变，激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果和效率，优化 了物理教学，促进了教师自身素质的提高，为物理教学的改革实践带来了极大的 帮助和效益。但我们在大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用的同时也要注 意不要本末倒置，避免走进信息技术与物理课程整合的误区。在此对信息技术与 物理教学整合中存在的一些问题提出一些看法。 1.观念上的误区 1.1认为信息技术与物理教学整合只有在上公开课、观摩课或讲授优质课时才能 用到。受技术方面的问题、教学效果不佳、教师嫌麻烦等原因的限制，部分教师 在日常物理教学或习题课、复习课中很少使用信息技术，忽略了信息技术作为物 理教学辅助手段的直观性、优越性。 1.2过分依赖和崇拜多媒体教学，认为凡物理授课就必须要有信息技术，只要运 用教学软件就一定能促进教学。信息技术作为一种辅助手段并不能替代全部物理 教学，单纯地为了信息技术与物理教学整合而整合容易失去物理课程的本身特点。 1.3盲目地“拿来主义”，简单地照搬“商业课件”以及网络资源，不顾自己教学对象 的差异，只要求学生思维一致的“齐步走”，很难收到好的教学效果。课件的制作 都具有某种特殊的教学目标，现成的课件并不一定适合你的教学意图，这时可以 利用抓图、抓动画软件截取其中需要的部分，重新组织，加工成为符合自己教学 意图的课件。因此教学过程中，应慎重地、有选择的使用他人课件，不要为信息 技术而刻意地追求使用信息技术去上课。 2.教学模式上的误区 2.1片面追求界面的华丽和多媒体的效果，忽视学习者的认知特点，把课堂变成 了多媒体演示场，利用信息技术进行“灌输式”教学。 有些教师不分课型、内容，不顾实际教学的需要，盲目使用各种媒体而忽视学生
物理教学的几个特点
物理教学的几个特点 新课程的课堂教学要由传统的知识性教学转向现代化的发展性教学。在新课程背景下，我认为一节成功的物理课应该具备“新”“趣”“活”“实”“美”的特点。 一、新 就是不步人后尘，不因循守旧，不照搬别人的教案，不复制别人的思路，努力把课讲出新意，在某些方面有所突破，能引起同行们产生学习仿效的欲望。 1、理念新--即体现先进的教育教学思想。 所谓理念是一个人所具有的准备付诸行动的信念，它既是一种观念，也是一种行动。观念是改革的先导，不同的教学理念，会带来不同的教学设计，取得不同的学习效果。教师的教育观念决定着教师的行为，教师教育观念转变是有效地进行课堂教学的关键。 新课程的知识观：学生不仅要掌握陈述性知识，更要掌握程序性知识和策略性知识； 新课程的的人才观：自觉地围绕新课程的培养目标开展教学活动，着眼于促进每一个学生的发展和学生终身学习的愿望与能力的培养，尊重学生的个性与差异，发展学生的潜能； 新课程的教学观：自觉地关注学生的学习兴趣和经验，倡导学生主动参与的学习方式，建立新型的教与学的关系。 《物理课程标准（实验稿）》在《基本理念》中指出：物理教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事物理活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的物理知识与技能、物理思想和方法，获得广泛的物理活动经验。学生是物理学习的主人，教师是物理学习的组织者、引导者与合作者。 新课程的学生观：要使每一位学生都能全面和谐地发展，都能使个性得到充分发展，学生是发展的人、学生是独特的人、学生是独立的人 新课程的的评价观：自觉地发挥评价促进学生发展、教师提高和不断改进教学的作用。 评价的主要目的是为了全面了解学生的物理学习历程，激励学生的学习和改进教师的教学；应建立评价目标多元、评价方法多样的评价体系。对物理学习的评价要关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程；要关注学生物理学习的水平，更要关注他们在物理活动中所表现出来的情感与态度，帮助学生认识自我，建立信心。 新课程的课程资源观：教师应跳出封闭的教材和教室，创造性地使用教材，积极利用和开发身边的课程资源，使教学内容贴近学生，贴近社会。 2、思路新--即体现构思新颖，实用高效的教学思路。 同样的教材，同样的学生，同样的40分钟，同样的教师，由于教学设计思路不同，课堂教学效果却大不相同。 3、手段新--即重视现代化手段的运用 近年来，多媒体计算机又进入课堂，运用多媒体计算机辅助教学，能较好地处理好大与小，远与近，动与静，快与慢，局部与整体的关系，能吸引学生的注意力，使学生形成鲜明的表象，启迪学生的思维，扩大信息量，提高教学效率。可以说，现代教学技术和手段的推广使用为教学方法的改革发展开辟了广阔的天地。 二、趣 趣--就是激发学生的学习兴趣。大家都知道"兴趣是最好的老师"，孔子也曾说过："知之者不如好知者，好知者不如乐知者。"由此可见，培养学生的学习兴趣，让学生在愉快的气氛中学习，是调动学生学习积极性，提高教学质量的至关重要的条件，也是减轻学生过重负担的根本措施。学生有了学习兴趣，学习活动对他们来说就不是一种负担，而是一种享受，一种愉快的体验，学生会越学越愿学、越爱学。
物理学前沿论文
物理学前沿课程作业 题目：一、超导材料的研究与发展 光催化反应机理 二、TiO 2 姓名：谭琳 学号：S130720032
一、超导材料的研究与发展 1、 引言 1911年荷兰物理学家翁奈在研究水银低温电阻时首先发现了超导现象。后来又陆续发现了一些金属、合金和化合物在低温时电阻也变为零，即具有超导现象。物质在超低温下，失去电阻的性质称为超导电性；相应的具有这种性质的物质就称这超导体。超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。目前，超导材料已被应用于很多领域，本文拟就超导材料的分类、性质、应用、原理等方面展开论述，以帮助人们更好的认识超导材料。 2、 分类 2.1按成分分为： 元素超导体、合金和化合物超导体，有机高分子超导体三类。 2.2按Meissner 效应分为： 第一类超导体： 超导体在磁场中有一同的规律，如图a 所示：当H
信息技术与物理教学的整合
信息技术与物理教学的整合 刘令 摘要：知识经济的挑战和信息化社会的到来，对人才的智能结构和培养模式提出新要求。将信息技术融入物理课程，从教学规律和目标出发，恰当合理地应用网络教育技术重组教学内容，探索网络环境下的物理教学设计，使网络环境和资源走进学科教学。 关键词：信息技术物理教学整合 21 世纪是一个信息的时代，知识经济的挑战和信息化社会的到来，对人才的智能结构和培养模式提出新要求。教育也不只是一个简单的传播知识的过程，而是开发智力培养能力的过程。教育的四大支柱是：学会认知学、会做事学、会共同生活和学会生存。以多媒体计算机技术和网络技术为核心的信息技术越来越广泛地渗透到社会的各个领域，成为拓展人类能力的创造性工具，教育要跟上时代发展的潮流，必须加强信息技术与课程的整合，而课堂教学的整合是核心。物理学作为一门基础的自然科学，必须在思想观念、教学内容、教学手段和教学方法等方面进行变革,而信息技术给教学注入了新的活力。将信息技术融入物理课程，从教学规律和目标出发，恰当合理地应用网络教育技术重组教学内容，探索网络环境下的物理教学设计，使网络环境和资源走进学科教学。 信息技术与物理教学整合优势突显于这几点： 一、资源共享 多媒体网络教学的实质是通过网络教育信息资源的传输和共享来实现教学。建立在网络基础上的多媒体系统，它不仅具有各种媒体信息处理和人机交互功能，更重要的是它实现了网上多媒体信息传递和多媒体信息资源共享,有效地提高教学效果。 二、自主探究 网络教育活动可以在个体、群体、众体三个层次上进行，教育的时空不限性给教学活动带来自主性。自主学习，自主探究。学生在学习目标的指导下，利用教师准备好的课件进行自主学习，自主探究，通过超链接转入不同的知识点进行探究性学习。看平抛物体运动的FIAHS动画，并自己输入不同的初速度进行多次观察，看平抛物体的频闪照片，分析运动规律。在老师的引导下总结规律，学生在学习目标的指引下，利用教师准备好的课件自主学