数学物理学.PPT

物理学的学科结构中的五个基本成分 实验基础 逻辑关系 数学表述 思想方法 应用价值 物理的三要素 实验、物理思想、数学 物理学： 始原于伽利略——找到根基“实验” 奠基于牛顿——找到“物理思想”、“数学方法” 物理的三维结构模型 提出者：美国人霍尔顿 观 点：物理学的任何部分基本内容都可分 解为三种因素（三个坐标） 即：实验事实——x轴 物理思想（逻辑、方法论）——y轴 数学（表示形式、计量公式）——z轴 等效 问题：质量均匀分布的三角形框对其内心处质点的引力大小如何求呢？ 如左图，线段与一段圆弧引力等效，则我们的问题可以简化为一个圆对在圆心的质点的引力大小。显然应用万有引力即可解决。 动能的表达式可以写成分量和的形式，也就是说就动能而言，物体的运动等效其沿两垂直方向分别运动，速度的矢量性就被简化了。 一视同仁的参照系 问题：要一个数学系的学生证明相同物体对撞后交换速度，他会怎么做？ 在某参照系中观察到速度为v小球撞静止小球交换速度,等效于沿小球运动方向作速度为u的运动的参照系中什么现象呢？ 不管其他物体，一物体围绕另一物体做圆周运动等效于另一物体绕此物体做圆周运动。稍加解释，十岁小朋友也能明白。 十岁小朋友看天空时,如果他聪明的发现太阳和月亮在运动，又如果他爸爸耐心的告诉他那在天球上是圆周运动，他一定会高兴的说：“原来太阳是绕着地球转的。” 我们当然可以容忍一个十岁的小朋友说这样的话，因为我们都曾经年轻。这个例子也许有点不恰当，但为什么布鲁诺、哥白尼之前的那么多博学的科学家没有想到如果地球绕太阳转会让他们的天球模型大大简化，让人觉得不可理解。 参照系变换所带来的等效代表着平权，这让我们没有优越感，只能在自然面前感叹自己的渺小。而这平权又预示着对称，物理学的美就又一次以一种连贯的形式体现在我们面前。 物理教学不仅是传授物理知识的过程，而且更是一个认识的过程、探究的过程。 物理学研究的是自然界的物质形态在不同层次的结构特征和自然界不同运动形式之间的互相转换的学科。 概念建立 重视学生的体验 回归学生的生活世界 “要琢磨出如何去教学,就在于弄清楚什么时候应该闭上自己的嘴 ——绝大部分时间.” △罗杰斯——“非指导性教学” 教师要在讲与不讲之间寻找黄金分割点 三个不讲 三个必讲 ●学生已会的不讲 ●不讲也会的不讲 ●讲也不会的不讲 ●核心问题必讲 ●思路方法必讲 ●疑难之处必讲 “留白的艺术” “闭嘴的艺术” 有教必研,研为教用 考什么就讲什么;怎么考就怎么讲 考什么就学什么;怎么考就怎么学 预设、掌控过程！ 以考定教 以考定学 以研促教 减时增效 考得满意的思考 考驾照的启示 1.目标唯一：通过考试 3.教法简单：个人练、教练骂 2.教学内容：考点 4.教学效果：对考照有效，对驾车低效 应试教学 一、“教”与“研” 二、“量”与“度” 三、“分”与“合” 四、“练”与“评” 五、“讲”与“悟” 正确处理好几对关系 一、“教”与“研” 教学是要完成教学的任务、实现教学的目标 研究是提高教学效益的关键 教学目标的合理定位，教学过程的最优化… 教学要 “研究先行” 研究高考 教学要求、考试说明——把握方向 高考试题——了解命题规律趋势提高 针对性 等级计分特点——掌握达标攻略 知道 会做 考好 知识 技能 能力 研究教学的基本要求 将知识点转变为探索性的问题点、能力点 源题：如图所示，光滑水平导轨间距为L，左端接有阻值为R的定值电阻，导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导体棒垂直于导轨而跨接在导轨之间，水平外力作用于导体棒而使之向右匀速运动，导轨及导体棒的电阻均可以忽略，在导体棒运动位移为x0的过程中，通过电阻的电量为多少？ L R F B x0 图0 命题意图分析： 考查三个基本规律的配置运用能力，即 + + = 变“一条支路”为“两条支路” x0 L R F B L R1 v0 B x0 R2 b R B C a ω 变“平动切割”为“转动切割” R B O C ω 变“矩形区域”为“环状区域” R B O P C ω x0 L R F B 变“匀速转动”为“变速转动” L C F B 变“定量计算”为“过程证明” 棒是否匀加速? 一题多变 多题归一 二、“量”与“度” 学科特点： 地位不高 要求不低 有限时间，高效产出