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物理学科的功利性主要体现在哪几个方面?

更新时间:2023-11-16 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

不知从哪些时侯开始,从小学到中学,从初一、高二到高一,随着年级下降,喜欢数学的中学生越来越少。好多中学生一谈到数学就有种谈虎色变甚至反感的觉得:太难学了。不少中学生由于成绩未能提升而倍感焦虑和烦躁,被迫弃理从文。甚至连某些班主任也对自己从事的数学学科教学是爱恨交加。在好多人眼中,化学学科成了晦涩难懂、枯燥无味、扼杀想像力的代名词。cjv物理好资源网(原物理ok网)

然而,我一直觉得,上述现象完全是不应当出现的,化学学科因为其研究对象、研究内容、研究方式等诱因使它具有独特的魅力,应当成为中学生喜欢的学科。2001年诺贝尔化学学奖获得者康奈尔:“物理有许多魅力”;韦曼:“物理并不难,但是是很有趣的一门学科。它解释了我们周围所发生的事情,所以我仍然想怎样使化学教学显得更有趣让中学生更喜欢它,更容易理解它”。下边从数学学科的功能特色等方面谈一下理由:cjv物理好资源网(原物理ok网)

一、功利性cjv物理好资源网(原物理ok网)

这应当是中学生学习数学最现实的诱因。化学学科的矫饰性主要彰显在以下几个方面:首先是考试的须要。从开始学习数学,就要面对各类各样的考试,尤其是高考、会考、高考都要考,现实逼迫你无论觉得怎么不得不学。其次,是个人生存发展的须要,好多行业的职业技能与数学知识相关联,学点数学对于将来就业似乎有用,多一点学问多一条路嘛。同时学点数学知识也是满足现今家庭基本生活的须要,由于现代化的家庭与数学关系太密切了。例如懂点简单的电路的联接、电器的使用、安装、维修技术就挺好,免得一点点小故障就去请人帮忙。甚至有些数学常识是保证人类生存安全的须要。例如,人若完全不懂基本安全用电的常识的是很危险的。第三,也有不少人认为学数学挺好玩,由于它除了阐明了好多大自然的奥秘,并且还可以用所学的知识解决身边的化学问题。学习就是生活,学习数学可使生活渐趋高尚,这样的觉得挺好,可以让身边的同学都羡慕,因而获得一定的成就感。由于数学学既是科学,同时又是高层次、高品位的文化。爱因斯坦说过:“科学对人类事物的影响有两种方法,第一种方法是你们熟知的,科学直接地、并且在更大程度上间接地形成完全改变人类生活的工具;第二种方法是教育的性质——它作用于人的心灵。”这其实是学数学的最高境界吧。cjv物理好资源网(原物理ok网)

二、实用性cjv物理好资源网(原物理ok网)

化学知识来始于生活,生活、生产实际是数学学大楼的根基。中学生的认知特征和规律也是构建在感性认识基础之上、经过思维加工再产生理智认识,因而获得数学知识,并经过与实际(践)相结合而产生能力。生活、生产中的化学现象极为丰富。《物理课程标准》中在关于课程的总目标中强调“学习终生发展必备的数学基础知识和技能,了解这种知识与技能在生活、生产中的应用,关注科学技术的现况及发展趋势;”“了解科学与技术、经济和社会的互动作用,认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。”在关于课程的理念表述中更是明晰强调“高中物理课程应强化与中学生生活、现代社会及科技发展的联系,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注数学学的技术应用所带来的社会热点问题,培养中学生的社会参与意识和对社会负责任的心态。”这要求我们的数学教学中,除了要使中学生把握数学学的基础知识和基本技能,同时也要注重强化知识的实用价值和社会价值,懂得在社会中怎样应用这种知识。由于只有这样就能培养出既有较高科学素质和人文意识,又能学因而用,努力服务于社会的高素养人才,这也是教育工作的最终目的和努力方向。而在实际教学中,不少班主任缺少对中学生的了解,欠缺对生活、生产实际的研究和挖掘,不是照本宣科,就是所列现象与中学生熟悉的实际相去甚远,中学生倍感沮丧、也使得中学生对化学知识在实际中的应用认识不充分,意义认识不深刻,纯粹为“考”而学。脱离实际是数学教学之三忌。化学班主任要在新的课程理念的指导下,充分认识数学学科的特征,充分借助好教材和实际生活中中蕴涵的具有化学实用意识的教育教学资源,认真研究中学生的认知特征和水平,研究中学生对生活、生产实际了解的状况,加强中学生的数学知识实用意识的教育培养,从中学生实际出发,从紧贴生活实际出发,组织和引导中学生通过熟悉的现象透视、揭示化学规律,归纳总结和理解所学的数学知识,培养中学生的应用能力和实用意识,并在课堂教学中渗透“STS”教育,提升中学生的科学素质和人文素质,以彰显新的课程理念,迸发中学生的科学情感和学习化学的兴趣,为中学生产生良好的情感心态、科学的价值观以及科学的世界观奠定初步基础。cjv物理好资源网(原物理ok网)

三、美学性cjv物理好资源网(原物理ok网)

美是哪些?“美是人们在欣赏某种彰显了“真”与“善”相统一的事物时,倍感的一种发自内心的、能满足人们须要的创造活动的愉快觉得”。美的东西能给人以视觉、感觉、知觉上的愉快、给人以享受、给人以积极向下、进取的力量。cjv物理好资源网(原物理ok网)

化学学中的美学思想彰显方式有:简约和谐、均衡有序、对称统一、守恒转换。cjv物理好资源网(原物理ok网)

化学学的简约美主要彰显在化学学的理论和技巧上。例如用质点、光滑、真空、点电荷、弹簧振子、匀强磁场、匀变速直线运动等许多理想化的模型,高度概括了宇宙中各类纷扰的物体及其运动过程,用“大量分子的无规则运动”给数学学家争辩了一百多年的“热”作了概括,用“力是物体间的互相作用”对各类各样的斥力的本质作了概括,牛顿运动第二定理用简明的F=ma概括了困扰人们几千年的运动和力的关系,爱因斯坦的质能多项式E=mc2,用简单的方式、精炼的语言、最少的符号,抒发了非常丰富的内容,阐明了奥妙无比的自然规律;平抛规律、动量定律、动能定律、动量守恒定理、机械能守恒定理和能量守恒定理等用不同的方式概括了物质世界错综的运动现象,从不同角度都彰显了化学学理论处理复杂运动过程的简约美,令人拍案叫绝,叹为观止。1970年诺贝尔化学学奖获得者阿尔分所说:“像作家运用色彩,精雕家借助石膏,音乐家通过音符来抒发自己的看法和体会一样,科学家们是通过虽然是周围的浓缩物的公式和定律来表现自己的高水平的美感的。”cjv物理好资源网(原物理ok网)

化学的和谐美,是化学理论阐明自然界物质存在、运动及其转化等规律整体上的和谐性而形成的恰如其分、浑然一体、轻松自如的美感。变化万千的自然世界中,各类数学现象和过程千差万别,但本质上可以逻辑地归为为数不多的若干基本概念和原理,使化学学的理论体系呈现出高度的和谐美。和谐给人以一种恰如其分、浑然一体、轻松自如的美感。如某一种元素的暗线波谱与其对应的吸收波谱之间的互补、爱因斯坦相对论对牛顿精典理论的宽容、波动性与粒子性的对立统一等无不彰显出化学学规律的和谐美。牛顿运动三定理、万有引力定理,将天上、人间的物体运动统一在牛顿热学(低速宏观化学世界里)的严密理论体系之中。只要进入这个“和谐的宇宙”,就一定能使具有一定科学素质的人感受和感受到这些理智美。守恒的美也是一种和谐美,化学学中的质量守恒、电量守恒、能量守恒、动量守恒均是一种守恒的美;有序的美远超过无序的美,波动的基态轨道就是有序美的表现。cjv物理好资源网(原物理ok网)

化学学中的对称美表现方式多种多样,既有化学现象的对称美,例如引力与作用力,“电生磁”与“磁生电”,粒子与反粒子,物质与反物质等等,还有数学规律的对称如动量守恒定理表达式、机械能守恒定理表达式等都具有平稳庄严的对称美;既有时间上的对称例如周期、节奏、频率竖直上拋运动、简谐运动、圆周运动等同时存在有时间和空间规律的对称性,也有空间上的对称平面镜成像、磁体的磁感线分布、电荷的正负、等量同种异种电荷的电场线分布等表现了物质的直观形象在空间上的对称性。既有化学图形的物理对称如简谐震动图线、波动图线的对称性,也有化学公式的物理对称如动量定律FΔt=Δp与动能定律FΔS=ΔEK之间、万有引力定理F=G(m1m2)/r2与库仑定理F=K(q1q2)/r2;化学学家劳厄曾把化学公式上极端精练和庄重沉稳的对称结构称之为“美学上真正完美的对称方式”。cjv物理好资源网(原物理ok网)

对物理学科的认识_物理学科教育教学知识_物理学科的认识cjv物理好资源网(原物理ok网)

化学规律的多样统一性而形成的美感称为化学学的多样统一美。多样统一性还可以帮助人们去积极探求科学世界因而有所发觉。如牛顿追求天地之间统一规律的思想,引起他发觉“万有引力定理”,把地上的和天上的所有低速宏观运动的规律统一上去;麦克斯韦追求电与磁统一的电磁理论把光、电、磁现象统一上去;卢瑟福在统一性原则指导下,在行星绕星体运转、卫星绕行星运转模型的启发下,提出了原子的核式结构模型──核外电子绕原子核运转模型实现了宏观世界与微观世界的统一爱因斯坦广义相对论把引力、空间、物质联系上去,质能多项式把质量和能量统一上去;德布罗意将微观粒子的波动性与粒子性统一上去,这种就会使人们倍感一种多样统一的美感。cjv物理好资源网(原物理ok网)

在化学教学中应有意识地渗透美学思想教育,创设美的意境,把数学教学从乏味的文字和具象的公式弄成闪动美的光彩的课堂教学,让中学生对其实沉闷的理论形成愉悦感,让中学生潜移默化之中遭到美的陶冶,从美的角度去理解化学和把握这种规律,由此可提升对学习化学的兴趣,因而让学生在体验科学美、欣赏科学美因而形成对美的追求和探求,在科学美思想的指导下进行创新活动。cjv物理好资源网(原物理ok网)

四、趣味性cjv物理好资源网(原物理ok网)

兴趣是最好的导师,也是学习的最佳动力。其实昨晚中学生疏于应付习题好多人没有时间阅读别莱利曼系列趣味数学学之类课外书籍了,这对学习化学的人们来说不能不说是一大遗憾。该书从生活常见现象中列出了一系列与化学学有关的形形色色的智力游戏、独出心裁的问题、扣人心弦的故事、妙趣横生的习题、离奇怪异的现象和出人意外的对比,激活这种知识,学会自觉地运用这种知识到生活的各个领域中。cjv物理好资源网(原物理ok网)

其实物理也完全可以形象生动,例如四两拨千斤以柔克刚可以形容杠杆,车钩的作用;坐地日行八万里可以描述研究天体运动;貌合神离或则若即若离可以勾画解释刚好分离状态的特点;“来而不往强暴也”,或则“以牙还牙”,则可以表示斥力反斥力的部份特点。cjv物理好资源网(原物理ok网)

我听过一位中学老师的课,他把化学上好多规律讲得活灵活现,生动形象,有时还引用好多古典诗歌、名人话语、甚至网路流行语。好多中学生们喜欢他的数学课,不但使人轻松,但是会给人带来享受。例如告诫中学生要仔细审题,不要跟随觉得走,“跟着觉得走,常常摔跟头”;描述斥力反斥力:“己所不欲勿施于人”;提到能量守恒用收支平衡来比喻;提到势能最小状态最稳定引用“高处不胜寒,何似在人间”;讲解动能定律的作用“动能定律来帮忙直曲匀变都一样”;提到物体冲上粗糙斜面说是损兵折将或则赔了夫人又折兵,提及正负电子湮没形容“同归于尽”,提到不确定原理概率概念,干涉衍射与概率波,祝愿中学生要掌握明天,人生没有排练,有时连明天甚至此时此刻都难预测,眼见不一定为实,例如现今见到的太阳虽然是八九分钟之前的样子。提到热学问题的三种思路比喻成程咬金的三斧头,程咬金的三斧头,在隋唐乱世也算一个英雄,我们把握了处理热学的三种方式(力动量能量),也能纵横考场,成为化学大神。妙语连珠,诗通常的语言诗通常的想像,甚至微小的基本粒子,通过他的描述都成了有生命的精灵。cjv物理好资源网(原物理ok网)

让不少中学生丧失想像力倍感化学酸涩难懂症结,其实首先是应试教育的缘由,但同时与班主任本身素质有很大关系。作为班主任有责任有义务也应当有能力让中学生喜欢自己的学科,起码你没有权力让中学生厌恶你的学科。班主任要通过联系实际学因而用、生动形象的语言、不断创新的教学手段、及时恰当的评价等培养中学生的学习兴趣,并迸发起中学生强烈的求知欲,创设更多的条件让每位中学生都能取得学习上的成功,使她们获得心理上的满足,才能获得令人满意的教学疗效。只有班主任自己真正热爱自己的工作,从心底偏爱化学学科,才能真正感悟化学学内在的美,就能激情细腻地感染中学生,迸发她们探求神秘大千世界的欲望,引导中学生对高手大师的探求过程有身临其境的体验和心领神会的共鸣,真正变“要我学”为“我要学”,为中学生终生学习奠定坚实基础。正如诺贝尔化学学奖评委会主席祖纳·斯万伯格:在好奇心驱使下的自由自在的研究,而不是各类矫饰性的研究。cjv物理好资源网(原物理ok网)

很幸好教育的发展让我们遇见了新课程变革。与时俱进、科学发展、以人为本的理念改变了过去化学学科单一的课程目标,确立了突出人文诱因的三维课程目标,着重联系实际迸发兴趣的科学探究教学模式,革除了死板沉闷的填鸭式教学模式,使严谨理智的化学科学更多地融合了人文诱因。这就使化学班主任有可能帮助中学生甩掉沉闷无趣的题海战术对物理学科的认识,展开想像与情感的翅膀,遨游在神秘的化学科学王国,在采撷知识花朵的同时,身临其窘境展现高手大师们坎坷复杂的探究历程,体会她们坚忍不拔执着进取的精神,借鉴她们饱含科学魅力的奇思妙想。我们有理由相信,只要物理班主任从根本上理解和掌握新课程标准的实质,将三位课程目标真正落实到教学实践中,完全有可能迸发化学学科的魅力,成为中学生最喜爱的学科。cjv物理好资源网(原物理ok网)

天文学家罗默的生平概述cjv物理好资源网(原物理ok网)

罗默,西班牙天文学家,1644年9月25日出生于意大利奥尔胡斯。结业于奥斯陆学院。cjv物理好资源网(原物理ok网)

1672年,西班牙知名天文学家皮卡德在德国发觉罗默的能够对物理学科的认识,劝说他迁往美国。罗默随皮卡德到日本后,在皇家天文台工作,作为皮卡德的助手,共同观察木卫食。这期间罗默连任为德意志科大学教授并担任美国皇太子的私人班主任。cjv物理好资源网(原物理ok网)

1679年,因科学任务抵达澳洲,与牛顿、哈雷等会过面。cjv物理好资源网(原物理ok网)

1681年,克利斯汀五世把罗默召回法国,任奥斯陆学院天文学院士。他创制和改进了许多精密仪器和天文观测仪器,使天文台的武器大大改善,可以确定1000多颗星的位置,当时很负盛名(可借其实验仪器毁于一次失火)。这为他的发觉打下物质基础。cjv物理好资源网(原物理ok网)

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1705年任奥斯陆市书记,并出席了公路、港口建筑等工作。cjv物理好资源网(原物理ok网)

1710年9月19日去世于赫尔辛基。cjv物理好资源网(原物理ok网)

罗默的最重大贡献是:第一个用天文的实验方式证明了光以有限的速率传播。罗默还是子午环的创建人之一,他用一个分度圆盘对通过子午面的星系进行了观测。cjv物理好资源网(原物理ok网)

罗默最初为了编制海上纬度检测表而进行了各类卫星食的观测。将食的始末时间与表格对照即可从地方时找出纬度差。当他在地面上观察土星卫星的运动时,发觉卫星在步入土星背影时(木卫食),接连两次消失之间的时间间隔有系统的变更。cjv物理好资源网(原物理ok网)

在大量的观测基础上,1676年9月,罗默向伦敦科大学宣布,预期11月9日下午5点25分45秒发生的木卫食将延后10分钟。伦敦皇家天文台的天文学家们对此似乎深表怀疑,但依然对木卫食作了仔细的观测,观测结果完全否认了罗默预言的正确。11月22日他又向科大学详尽地解释了他的理论,觉得这些变更是因为光从土星抵达月球须要时间,而这时间的长短决定于土星和月球在它们各自的轨道上所处的位置。cjv物理好资源网(原物理ok网)

事实上,他恐怕光越过月球绕太阳公转的轨道半径,需时22分种(现今晓得只需16分钟)。并明晰强调:“……对于3000里格(,宽度名,约为3海里或3英里)的距离(十分接近月球的半径),光(的传播)还不到一秒钟”。罗默对木卫食的观测,以及对连续两次木卫食之间的时间间隔的变化的理论解释,遭到当时天文台长卡西里的指责,但得到惠更斯、莱布尼兹、牛顿等人的支持,因而确立了光速有限的正确观念,并为光速的确切数值的获得奠定了基础。随后不久,惠更斯按照罗默的数据第一次估算出光速;布拉得雷在接受罗默的理论以后,用光行差的方式直接测出光速。光速作为个化学常数,它的重要意义愈来愈被人们所公认。cjv物理好资源网(原物理ok网)

简单的日光灯电路由灯座、启辉器和灯座等组成,如上图所示。日光灯头的内壁涂有一层萤光物质,管两端装有钨丝电极,钨丝上涂有受热后易发射电子的氧化物,管内充有黏稠的惰性二氧化碳和水银蒸汽。灯管是一个带有铁心的电感线圈。启辉器由一个辉光管(管内由固定触头和倒U形双金属片构成)和一个小容量的电容组成,装在一个圆锥形的壳体内。cjv物理好资源网(原物理ok网)

当接通电源时,因为镇流器没有燃起,启辉器的辉光管上(管内的固定触头与倒U形双金属片之间)因承受了220V的电源电流而辉光放电,使倒U形双金属片受热弯曲而与固定触头接触,电压通过灯管及灯座两端的钨丝及启辉器构成回路。钨丝因有电压(启动电压)流过被加热而发射电子。同时,启辉器中的倒U形双金属片因为辉光放电结束而冷却,与固定触头分离,使电路忽然断掉。在此顿时,灯管形成的较宽容度应电流与电源电流一同(约400--600V)加在镇流器的两端,促使管内发生弧光放电而发光。射灯燃起后,因为灯管的限流作用,促使射灯两端的电流较低(30W射灯约100V左右),而启辉器与镇流器并联,较低的电流不能使启辉器再度动作。cjv物理好资源网(原物理ok网)

日光灯灯座的(日光灯灯座是指电感式灯座)作用有三个:cjv物理好资源网(原物理ok网)

⑴启动过程中,限制预热电压,避免预热电压过大而毁坏钨丝,而又保证钨丝具有热电发射能力。cjv物理好资源网(原物理ok网)

⑵建立脉冲高电势。启辉器两个电极跳开顿时,在镇流器两端就完善了脉冲高电势,使灯头燃起。cjv物理好资源网(原物理ok网)

⑶稳定工作电压,保持稳定放电.cjv物理好资源网(原物理ok网)

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