做一名有思想的物理老师(赴云南报告)VIP

做一名有思想的物理老师蒋大桥物理，悟理!

不悟无理。

理在物中，

理在悟中。

学物之理,

悟人之理。——从“悟”理谈起人生之路如同位移和路程，选择正确的方向很重要。如果没有正确的方向，即使有很长的路程，位移也可能很小。关于“位移”和“路程”参考系——“换位思考”

对于同一物体的运动，当选择不同的参考系时，对运动的描述一般是不同的。运动本身是绝对的，但对运动的描述却是相对的。——人们习惯站在自己的立场上，发表一些看法。如果换位思考，站在对方的立场上思考，可能会出现另外一个不同看法。人与人之间通常会在看法不一时产生矛盾，就是因为缺少了换位思考。在你看来认为是正确的东西，在他看来未必就是正确的。人要学会选择不同的角度看问题，学会换位思考。被抹灭掉个性的“质点”

在牛顿的眼里，万物皆可视为质点，物体丰富的个性被抹掉，“质量”成为其统一的标志。——在不合理的教育体制下，学生就像一个个的“质点”，教育磨灭了他们丰富的个性，“考试分数”成为其统一的标志。关于“速度”与“位移”人生之旅不在乎你能走多快，而在乎你走了多远！我们不能赢在起点，输在终点！关于“合力”和“分力”合力不一定大于分力。只有当各个分力的方向大致相同时，合力才大于分力。——对于一个集体，只有将每个人都团结起来并统一思想朝一个方向共同努力时，这个集体的力量才会更强大。如果缺乏共同的方向，即使个人力量再强大，整个集体也可能是毫无战斗力的。关于“力、功、能”有力不一定做功，用力不当就会“徒劳无功”。而做功也有正有负，只有对物体不断做正功时，物体的动能才不断增大。——我们希望学生努力学习、用功学习，但一定要激发学习的学习动力，指导学生正确的学习方法。热和功——教师对学生的两种关爱热和功是改变物体的内能两种方式，这两种方式对改变内能是等效的。——教师对学生的关爱，有时是一席温暖的谈话（如同热传递），有时是一句严厉的批评（如同做功），方式虽有不同，效果应该相同。关于“场”与“路”

场上本来没有路，走的人多了，也便成了路…“物理”一词的来由判天地之美

析万物之理

——庄子出自《庄子·天下第三十三》

天下大乱，贤圣不明，道德不一，天下多得一察焉以自好。譬如耳目鼻口，皆有所明，不能相通。犹百家众技也，皆有所长，时有所用。虽然，不该不遍，一曲之士也。判天地之美，析万物之理，察古人之全，寡能备于天地之美，称神明之容。是故内圣外王之道，暗而不明，郁而不发，天下之人各为其所欲焉以自为方。悲夫，百家往而不反，必不合矣！后世之学者，不幸不见天地之纯，古人之大体，道术将为天下裂。

天地有大美而不言，四时有明法而不议，万物有成理而不说。

——庄子庄子《知北游》第二节：“天地有大美而不言，四时有明法而不议，万物有成理而不说。圣人者，原天地之美而达万物之理，…”细推物理须行乐,

何用浮名绊此身.

——杜甫出自杜甫《曲江对酒》

一片花飞减却春,风飘万点正愁人.

且看欲尽花经眼,莫厌伤多酒入唇.

江上小堂巢翡翠,苑边高冢卧麒麟.

细推物理须行乐,何用浮名绊此身.

高怀见物理和气得天真

——于右任境自远尘皆入咏

物含妙理总堪寻

原意是：远离喧嚣红尘的环境都是可以入诗文的，蕴涵哲理的东西都是可以追寻的.对联“物理学”的来由从希腊文到中文希腊文Φνσικα(自然)英文physics日本人翻译成“物理学”从亚里斯多德到牛顿亚里斯多德（公元前384—322）：《物理学》伽利略（1564～1642）：《两种新科学的对话》牛顿（1642—1727）：《自然哲学的数学原理》从“格致学”到“物理学”格致学（1845年——1902年）1902年京师大学堂在格致科下设物理学课目，1912年改格致科为理科，下设物理门.同年金陵大学设物理学课目，1918年商务印书馆出版了由陈幌编写的《物理学》，这是第一本国人命名为《物理学》的“physics”著作。“格物致知”一词源于儒家“致知在格物，格物而后知至”的思想。什么是物理学？物理学是研究物质结构和物质运动基本规律的学科。

从高中物理看“物质运动的基本规律”模块物质运动规律力学质点机械运动牛顿运动定律动量守恒定律机械能守恒定律热学分子热运动热力学定律电磁学电荷电荷在电、磁场中的运动/电流库仑定律欧姆定律楞次定律电磁感应定律机械波质点(介质)机械振动在介质中的传播惠更斯原理波动图象光学/近代物理学光子、原子、原子核光在真空与介质中的传播微观粒子的高速运动反射定律折射定律质能方程测不准原理狭义相对性原理物理教师的“三部曲”研究物理怎么教？——教法（教是为了不教）研究物理怎么学？——学法（学是为了终身学习）怎样做到师生教学合一？——教学法物理“怎么教？”——教材教法物理概念教学物理规律教学物理实验教学物理习题教学物理专题教学物理复习教学

物理难，难在概念！物理“怎么教？”——教法研究一、搞好衔接教学初中→高中→大学，构建螺旋上升的知识体系。二、搞好复习教学初三、高三总复习，打破教材章节，重整结构，纵横联系，推陈出新。三、为迁移而教“类比——迁移”教学法。物理“怎么学？”——学法指导一、把方法教给学生——将“科学方法”转化为“学法”（1）观察与实验（2）归纳与演绎（3）分析与综合（4）假说与验证（5）数学方法（6）类比方法（7）理想化方法（8）外推法（9）等效法科学是一种方法，它教导人们，一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到什么程度（因为没有事情是绝对已知的），如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则，如何去思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象。

——费曼二、把时间还给学生

——培养三种学习能力（1）自主学习（2）合作学习（3）研究性学习物理“怎么学？”——学法指导关于物理概念教学的几点思考1.概念的形成2.概念的发展与认知发展规律3.概念体系的建立坐标位置位移速度加速度时刻时间时标质点参考系概念的形成——加速度概念的发展——质量初中质量的测量弃“质”保“量”高中经典力学牛顿运动定律惯性质量万有引力引力质量动量与动能质量与速度无关相对论光子的质量动质量质量亏损静质量质速关系相对论质量质能关系质能方程

1、速度概念的逐步拓展初中“速度”——平均速度的大小高中1——速度的矢量性（区分速度与速率、速度的合成与分解）高中2——速度的瞬时性（平均速度、瞬时速度、平均速率、瞬时速率）高中3——速度的相对性（相对速度）高中4——类比引入角速度（线速度与角速度）高中5——机械波的波速（区分振动速度）高中6——电磁波的波速/光速高中7——速度的极限/光速不变原理

2、速度与其他概念之间的关系的探讨

速度与动能速度与动量速度与质量概念的发展——速度概念的认知发展规律从现象到本质光光线光波、光子从感性到理性浮力浮力是对物体产生的一个向上托的力物体上下表面的所受的压力差从具体到抽象电荷带电的小球点电荷（理想化模型）从定性到定量动能物体由于运动而具有的能从特殊到一般功（初中）（高中）从一般到特殊电动势感应电动势自感电动势从分立到统一场电场和磁场电磁场从宏观到微观磁场力安培力洛伦兹力从理论到实践弹性势能理论分析实验探究电学量概念体系（横向）电功率电动势时间电量电场强度电流电阻电场力电势差电势电功电势能力能电阻率“能量”概念体系（纵向）模块概念力学机械能动能重力势能/引力势能弹性势能热学物体的内能分子动能分子势能电磁学电磁能电势能/电场能磁场能光学光能E=hν（量子论）原子与原子核核能物质的总能量E=mc2（相对论）一个概念从形成、发展，直到形成体系，是需要一个过程的。由于从初中到高中乃至大学的整个学习进程中，物理教材呈现出螺旋上升的结构特点，因此老师在教学时必须始终关注与思考：某个概念在什么地方“开始出现”、“再次出现”、“反复出现”？每次出现以后对教学提出了什么样的新的要求？物理概念教学设计——“问题策略”1为什么要引入这个概念？最初是怎么来的？如何引入这个概念？2它是怎样定义的？有定义式吗？3这个概念和以前学过的哪些概念容易混淆？4这个概念有何应用？对物理量而言5看看它是哪种类型的物理量？①是基本量还是导出量？

②是矢量还是标量？③是过程量还是状态量？

④是常量还是变量……6这个物理量的单位是什么？从单位能看出它的物理意义吗？7求解这个物理量有哪些方法？8如何测定这个物理量？是直接测量还是间接测量？有几种测量方法？9这个物理量和别的物理量有何关系？这种关系将反映出什么样的物理规律？物理概念教学的几种模式“子概念——概念”模式“理论——生成”模式“实验——探究”模式“类比——迁移”模式“甄别——归纳”模式“目标——诊断”模式类比——迁移教学法——《磁场》单元教学分析类比方法根据A类对象具有a、b、c、d属性B类对象具有aˊ、bˊ、cˊ、dˊ属性对比aˊ、bˊ、cˊ跟a、b、c相似推论B类对象可能具有属性dˊ，且dˊ与d相似类比像闪电一样，可以照亮学生所学学科的黑暗角落。——苏联学者瓦赫罗夫我重视类比胜于任何别的东西，它是我最可信赖的老师，它能揭示自然界的秘密。——开普勒每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。——康德

在物理学上往往因为看出表面上互不相干的现象之间相互一致之点而加以类推，结果意想不到有了很重要的进展。——爱因斯坦类比——就是拿“未知”和“已知”作对比，在“陌生”和“熟悉”中徘徊，在“模仿”中进行“创新”。类比——就是“同中求异、异中求同”。类比——能启发思维，提供解决新问题的线索。类比——如同架设一道桥梁，让新旧知识沟通起来，能使新的知识变得更易于接受和理解，能快速推进学习，做到事半功倍的效果。类比——是一种教学策略，能构建一种新的教学模式。一种学习另一种学习引力场静电场静电场磁场机械振动电磁振荡机械波/声波电磁波/光波迁移——从“学会”走向“会学”两种现象的类比项目电现象磁现象发现①带电体可以吸引轻小物体（极化）②摩擦起电、静电感应①天然磁石可以吸引铁钴镍（磁化）②电流的磁效应（奥斯特实验）场源①两种电荷（正、负）、②基本电荷（量子化）两个磁极（N、S）电流定性同种电荷相斥，异种电荷相吸同名磁极相斥，异名磁极相吸同向电流相吸，反向电流相斥引入“场”电荷——电场——电荷磁体——磁场——磁体磁体——磁场——电流电流——磁场——电流定量库仑定律（中学）安培定律（大学）从现象到本质摩擦（感应）起电的实质——电子的转移磁现象的电本质——安培分子电流假说项目电场强度E磁感应强度B探测元试探电荷q电流元IL定义式（比值定义）（比值定义）理解E与F、q无关，由电场本身决定B与F、I、L无关，由磁场本身决定方向E的方向与F的方向相同或者相反B的方向总与F的方向垂直单位N/C或V/mT——特斯拉矢量性矢量，服从场强叠加原理矢量，服从场强叠加原理其它（匀强）（匀强）两种场强的类比项目电场线（静电场）磁感线相似形象描述场的强弱与方向，实际不存在曲线上某一点的切线方向为场强的方向场线越密的地方，场越强空间任何两条场线不相交不代表带电粒子运动的轨迹不同从正电荷（或无穷远）出发，终止于负电荷（或无穷远），电场线不闭合。外部从磁极的N出发回到S极，内部从S极到N极。磁感线一定是闭合曲线。两种场线的类比项目电场磁场最基本的场单一的点电荷的电场无限长的直线电流的磁场（安培定则）最简单的场匀强电场匀强磁场其它典型场①两个同种电荷的电场②两个异种电荷的电场③带电导体表面附近的电场①环形电流的磁场（安培定则）②通电螺线管的磁场③地磁场常见的电场、磁场的类比两种场力类比项目静电力安培力洛伦兹力大小方向①当q为正时，F的方向与E的方向相同；②当q为负时，F的方向与E的方向相反。F的方向总是垂直于B和I所确定的平面（左手定则）F的方向总是垂直于B和v所确定的平面（左手定则）说明电荷在电场中运动，一定受到电场力作用通电导体放在磁场中，不一定受到安培力作用电荷在磁场中运动，不一定受到磁场力作用带电粒子在匀强场中的运动规律类比类别初始条件匀强电场匀强磁场直线运动初速度方向与场线平行匀变速直线运动匀速直线运动（一维）曲线运动初速度方向与场线垂直匀变速曲线运动（类平抛）①偏转距离②偏转角匀速圆周运动（二维）①半径②周期初速度方向与场线斜交匀变速曲线运动（类斜抛）空间螺旋运动（三维）两种场能类比项目电场磁场做功的特点静电力做功与路径无关洛伦兹力始终不做功能量电场能、电势能磁场能电容器储存电场能通电线圈储存磁场能功能关系静电力做功对应着电势能的变化：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。安培力做功对应着电能的变化：安培力做正功，电能转化为其它形式的能；安培力做负功，其它形式的能转化为电能。布鲁纳的著名假设：

任何学科都能够用在智育上是正确的方式，有效地教给任何发展阶段的任何儿童。何为智育上是正确的方式？学会将复杂的物理问题分解对基础差的学生也可以讲复杂的问题。讲解复杂问题需要分步到位。——因为复杂的问题其实就是由若干简单基本的问题综合而成。如果你能做到把复杂的问题分解成若干较为简单的问题（分阶梯，由浅入深），然后进行综合处理（深入浅出），这就是合适的方式。

问题分解一（撤去拉力前）（1）判断运动：AB是否发生相对滑动？（2）分析受力：A、B各自受到哪些力的作用？（3）求加速度：A、B的加速度各是多少？（4）求速度：撤去拉力时，A、B的速度各为多大？（5）求位移：A、B