教学课件-微观世界

微观世界探索高能物理研究所杜东生精品PPT课件----微观世界微观世界探索高能物理研究所杜东生微观世界到底有多小?用高能电子作探针我们今天已探测质子深至1019厘(千万万亿分之厘米,德国HERA),仍然没有探到微观世界的宏观世界有多大?今天用射电和光学望远镜人类已经可观测到130亿光年的距离(1光年等于光走1年的距离,约为10万亿公里)仍然没有看到宇宙的边。宇宙不管往大和往小深入都没有尽头。我们先来看看小宇宙即微观世界到底是怎么回事。下面这个简单的表可表示我们看到的东西原子核一基本粒子一夸克、轻子原子物理原子核物理高能物理超高能物理超超高能物理现在我们逐层加以说明,看看我们已经发现了什麽。信息技术与语文教育的一体化，必然打破传统语文课堂的封闭围墙，把语文教育带入到一个无限广阔而又全新的领域，在时间上，在空间上，甚至连课堂的主体都将是无限的宽泛。在这个信息技术与语文教育高度一体化的天地中，课堂将是一个被无限拓展的无比宽泛的概念。一、以现代化信息技术为“课堂”，拓展中学语文的学习内容所谓宽泛的课堂时空是指教学中时时是课堂，处处是课堂的广泛概念。信息技术与语文教育的一体化，突破了传统教学时空上的局限，通过互联网，可以随时随地进行语文学习和实践，运用语文去交流和勾通，哪里有计算机网络，哪里就有语文课堂教学；只要一开机，动动手指就可以“授课”--进行体验基于网络环境下的课堂阅读、作文赏析、音视频交流等语文学科学习和教学实践活动，真是时时有课堂，处处是课堂。所谓宽泛的课堂主体是指人人是教师，人人是学生的概念。信息技术应用于教育以后，现在通过网络，就可以很便捷地进入互联网各式各样的“语文课堂”，去接受各地语文老师甚至其他非语文老师的远程专业语文教育，在这样的网络化、信息化的语文课堂里，一个学生所面对的是数量群庞大、专业多元化的教师，他所获得的语文教育也必将是多数量、多元化、多层次的；同时，通过网络，学生还可以把自己的语文知识传授给他人，具有了“学生”与“教师”的双重身份。在这种”人人是教师，人人是学生”的语文课堂里，教法与学法不断交融，带来的必将是中学语文课堂教学相长的不断深化，课堂中每个主体语文素养的不断提高。二、以现代化信息技术为“蓝本”，拓展中学语文的学习方法首先，以九年制义务教育阶段语文大纲要求为中心，抓住其学科结合点（知识点、内容交叉点、情感点等），设计一些教学中运用网络信息技术进行资料搜集、阅读资料交流等发散性、拓展性教学实践活动，要求把网络上的语文学科资源充实到现有的语文教材中，使语文教材、教学支撑辅助资料丰满起来，完善起来，把单一的语文教材引申到无限宽广，把基础的语文教材充实起来，使教材更富于立体化、层次化、多元化，富于时代性、针对性和实效性。其次，引导学生借鉴互联网上的语文资源为教材，通过现代化的信息技术进行广泛的网上阅读、网上答题、网上模拟测试等网上的各种语文实践活动，丰富学生的语文素养，以求通过这种聚沙成塔、百川汇海的新形式，把网络上的优秀语文资源向学生的语文素养汇集聚敛并融会贯通，力争与课内语文教材相呼应，相补充，相促进，共同对学生进行博大的语文教育。三、以现代化信息技术为“工具”，拓展中学语文的学习方式语文课堂和语文教材的无限宽泛，以及计算机作为一种学习工具逐步被学生所掌握，最终必然呼唤并促使语文学习方式的革新。而且也只有学习方式的不断革新，才能更好地适应和驾驭信息技术与语文教育不断一体化的语文学习情境，获得最佳的学习效果，形成丰厚的语文素养和较强的创新实践能力。现代化信息技术支持下的互联网语文教学作为“资料搜集工具”，将会构建崭新的“研究性”的学习方式。未来的社会是高度信息化、知识化的社会，必须高度重视探究性、专题性的研究意识和新时期语文自我学习能力的培养，重视创新型、研究型人才的培养。必须想方设法把中学生的目光引向宽阔无际的知识海洋，教会学生学会思考问题，面对崭新的知识领域，知道到哪里去寻找他所需要的知识，并学会怎样运用这些知识去重新组合，去创新、举一反三。这种“研究性学习”也正是现代语文教育的重要任务之一。现代信息技术因具有快捷而又强大的信息搜索能力、存贮能力和处理能力，必将成为学生“研究性学习”的最佳的资料搜集和存贮处理工具。四、以现代信息技术为“窗口”，拓宽学生的视野以互联网为主要特征的现代信息技术正改变着人类生活的方方面面，在中学语文教学领域，它同样显示着无比强大的生命力。俗话说“巧妇难为无米之炊”。好文章是从生活中来，生活是学习的灵感源泉，它为语文学习提供了原材料，离开了生活，学习就成了无源之水，无本之木。从此世界为他们开了另一扇窗，鼓励他们充分利用网上资源来丰富个人的知识积累。教学实践证明，合理利用现代信息技术改革传统的中学语文教学，使课堂教学充满生机和活力，随着信息技术的发展以及在语文教育中的广泛运用而日益加快，展现出其独特的魅力，把中学语文教育带入一个划时代的崭新世纪。1问误答正式好的教师不直接向学生奉献真理,而是引导他们自己去探求真理。“施教之功,贵在引导。”为了激发学生思考的积极性,教师在提问时不妨运用逆向思维,反题正问,故意提出一个错误的观点,让学运用批判性思维进行反驳。这样,既激发学生积极开动脑筋,又激活他们的创造性思维。如这样的一个教例:对鲁迅小说《一件小事》主人公的理解,教师这样提问:有人认为篇小说中文字叙述最多的人就是主人公。《一件小事》写得最多是“我”,“我”是否就是主人公呢?通过提问、讨论,大家明确了小说的主人公应是表现主题思想的人物,而不是以作品中写多写少来决定的。作品通过老妇人被车把兜住跌倒这一事件,写出了车夫正直无私、认真负责的精神。引发了“我”的思想斗争,表现了知识分子热爱劳动人民的美好情感。所以《一件小事》的主人公是车夫而不是“我”。这样提问,可以帮助斗生积累学习经验,促使学生举一反三。2迂回曲折式为人贵直为文贵曲。课堂教学要避免直来直往地讲析与灌输,让学生“跳一跳,摘果子。”教师课堂提问,应先从彼开始问,采取“曲径通幽”的办法,艺术地达到解决问题的目的。著名特级教师钱梦龙就十分讲究这种“曲问”艺术,他在执教《愚公移山》时,对“愚公年且九十”句中的“且”字,钱老师就没有直问“且”是什么意思”,而的是曲问法:“愚公多大年纪了?”学生稍感疑惑之余,回答道:“快九十岁了。”“这个‘快’,从何而知?”生答:“且”,顿悟这个“且”字为“将近”之意。对“邻人京城氏之孀妻有遗男”的“孀”字与“遗”字,钱老师也没有直解其意,而是问:“邻居小孩去帮助愚公挖山,他爸爸同意吗?”这样就使“孀”、“遗”二字之义迎刃而解。学生回答曲问时,其思维流程也要“转一个弯”,才能找到问题的答案。这样曲问具有启发性,比直问更能激活学生的兴奋点。3诱导疏理式教师的启发应当是一种诱导疏理式的点拨,是为学生登堂入室设置台阶、提供扶手的。教育家叶圣陶说:“教师的教不在全盘授予,而在于相机诱导。”比如在讲鲁迅的《故乡》结尾的警句:“我想:希望本是无所谓有,无所谓无的。这正如地上的路,其实世上本没有路,走的人多了,也便成了路。”对于这一富有哲理的名句,我们如何让学生理解呢?不论是“说说你对这段话的理解”,还是直接问“这句话的深刻含义”,学生肯定会觉得这个问题太难了,无从下手。这时教师不妨抓住“路”与“希望”的关系,从这里开始发问,化大为小,化难为易。教者可以这样问,鲁迅所说的“路”,只是简单地指地上的路吗?如果不是,那它到底比喻什么呢?通过这样的引导,学生比较容易理解作者把希望比做地上的路。这时我们就可以进一步问:“走的人多了,也便成了路”是什么意思呢?这样化隐为显,使学生比较容易理解这句话的深意。通过讨论、归纳,学生自然明白了这段话是要告诉我们:只要勇敢地追求,就会有希望。作者让我们去追求美好的未来,去创造美好的明天。这样问由浅入深、层层递进、步步深入,把学生的思维逐逐渐引向求知的新高度,有助于培养他们的探究能力。4指路迁移式对于有难度的问题,学生想答又说不出,或一时“卡壳”之时,教师应及时指明思考方向,以帮助学生排除思考障碍,确定思维方向,然后引导学生由此及彼,展开丰富的联想,进行知识迁移,找到解答的思路。如有位教师教学茅以升的《中国石拱桥》时,当教师问学生“什么是石拱桥”时,学生欲言又止,原因是对石拱桥的定义模糊,一时说不太清楚。这时,教师应该及时“指路”、“搭桥”,帮助迁移。于是教师改变了通常的平铺直叙的提问法,而是采取了指路迁移的方法来导答。教师问大家:同学们观察过你们家乡或者邻近地方的石拱桥吗?谁能说出它的样子?这样一说,给出了一个学生的见识和经验储备足以解答的问题,降低了问题的难度。学生们跃跃欲试,积极性很高。在学生你一言他一语的答问中,教师不断用规范性的语言纠正学生的不准确的说法。这样就很自然地解决了问题,学生对石拱桥印象特别深刻,教学效果好。除了上面提到的四种实用有效的提问方式外,常用的还有剥笋揭疑式提问、辐射比较式提问和演绎归纳式提问等等。课堂提问是科学,也是艺术。只要运用得当,必将使师生双方形成“会教――会学,优教――优学,善教一―善学”的教学良性循环。因此,教师要不断实践和总结,让提问这个教学“常规武器”发挥出最大功效,提高学生的的学习思考和语言表达能力。微观世界到底有多小?用高能电子作探针我们今天已探测质子深至1019厘(千万万亿分之厘米,德国HERA),仍然没有探到微观世界的宏观世界有多大?今天用射电和光学望远镜人类已经可观测到130亿光年的距离(1光年等于光走1年的距离,约为10万亿公里)仍然没有看到宇宙的边。宇宙不管往大和往小深入都没有尽头。我们先来看看小宇宙即微观世界到底是怎么回事。下面这个简单的表可表示我们看到的东西原子核一基本粒子一夸克、轻子原子物理原子核物理高能物理超高能物理超超高能物理现在我们逐层加以说明,看看我们已经发现了什麽。(1)原子的结构(已非常清楚)电子原子核和电子原子半径R3aom-108cm核半径RNnd-101cm束缚能Ebin~10evme0.5×106eVGoodTheory量子力学非相对论量子力学相对论量子力学微扰理论(电磁作用a-1/137)+多体问题理论已完全清楚。是多体计算方法。Cornell大学用快速大型计算机计算分子化学结构(2)原子核的结构(已经非常清楚)由质子(P)构成Proton和Neutron合称核子(N)核中单个核子的平均结合能Ebi/单个Ne10MeV=107eV《m~980MeV量子力学原理仍然可用于原子核,但微扰理论不能用了。s=g2/4兀>1核理论的预言能力受到了极大的限制。核理论不完整Ehm~10°!(3)“基本粒子”的结构(基本清楚)1947年前,我们只知道很少的“粒子”,如质子、中子、电子、u子等,人们认为这些粒子就是构成物质的最小单元,称之为基本粒子”此后,在宇宙线实验和粒子加速器实验中发现了大量的粒子:n,m,K,K0,K0,A,∑,三,A…,约一百多种有的寿命很短,产生出来很快就蜕变成别的粒子。问题:是不是这一百多种粒子都是“基本”的对比门捷列夫周期表1961年美国Hofstadter作了非常重要的实验:用400MeV到16000MeV的电子轰击质子(氢气物)中科院高能所杜东生(3)“基本粒子”的结构(基本清楚)(续)400MeV相应的德布罗意波长为cm相当于质子的大小结果发现:质子并不是一个几何点。它有大小,其半径~1013cm,电荷就分布在这样一个小空间范围。中子也有大小,半径~1013cm。中子虽然电荷为零但在1013cm范围内电荷密度有正有负。百多种“基本”粒子,不可能都是最小单元质子、中子有内部结构,说明有更小的东西基本粒子内部到底是甚麽东西呢?StanfordLinearAcceleratorCenter(SLAC)中科院高能所杜东生(i)夸克模型(QuarkModel)(基本粒子结构的低能图象一价夸克)964年美国物理学家Gell-mann假定