关键词： 高中电磁学   教学策略   双过程理论   反思性推理规律   反身性推理规律  

摘要： 在新课程标准背景下,中学物理教育旨在提高学生的物理核心素养,物理核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任。其中,科学思维包括模型建构、科学推理、科学论证和质疑创新。显然,科学推理是科学思维和物理核心素养的重要一环。人类推理规律的研究表明,人类进行推理判断的过程有两种类型:内隐的、直觉的反身性推理过程和显性的、需要努力的反思性推理过程。最新研究发现:学生即使能够整合相关物理知识,通过科学推理解决某一实际问题,但在另一个相似的问题上仍然存在推理困难;造成推理困难的原因是学生只是重视显性的反思性推理,而忽视了内隐的反身性推理。因此在培养学生科学推理能力的过程中,教师在重视显性的反思性推理规律的同时,还必须关注反身性推理规律,并将两种推理规律有机融合。本论文将在最新研究的基础上,基于双过程推理理论,面向高中电磁学探讨反思性和反身性推理规律融合的科学推理能力培养的教学策略。主要研究内容和主要结果如下: 第一,梳理归纳了反思性和反身性推理规律的相关论述。本部分是构建“基于反思性和反身性推理规律的教学策略”的基础,论文在分别阐述双过程理论、反思性和反身性、反思性推理规律以及反身性推理规律的深刻内涵的基础上,对反思性和反身性推理进行溯源,讨论了反思性和反身性推理与双过程理论之间的内在关系。 第二,高中物理反思性和反身性推理规律教学现状分析。本文采用问卷调查法和访谈法,以51名高中物理教师为调查对象,对高中物理反思性和反身性推理规律教学现状展开调查研究。教师问卷和访谈结果显示:大部分教师对反身性推理规律教学理论不了解、少数教师了解却忽视反身性推理的教学、反身性推理规律理论与实践教学环节脱节、教师缺少具体实施的方法来实践等问题。 第三,基于反思性和反身性推理规律的高中电磁学的教学策略分析。根据高中物理教师基于反思性和反身性推理规律教学存在的问题,提出了目标性、以学生为主体、循序渐进,以及反思主导反身辅助的四个教学原则。并结合高中电磁学板块概念丰富且逻辑性强、具有较高的抽象性和综合性、实验性强以及与生产生活实际结合紧密等具体特点,提出了基于反思性和反身性推理规律的教学依据,我们认为涉及到推导、证明、分析和解释的物理概念和规律适合用反思性推理规律教学,对于与生活实际相联系、易产生混淆,以及可以不需要逐步推理得出答案的问题适合用反身性推理规律教学,而电磁学中综合性较强的概念或者问题适合反思性和反身性推理规律融合教学。基于以上教学依据,梳理了高中物理电磁学板块分别适合反思性和反身性的教学内容,并设计出适合反思性、反身性以及两种推理规律融合的具体教学方案。 第四,基于反思性和反身性推理规律的高中电磁学的教学案例设计。本章依托前文所提出的教学策略和具体教学方案,并结合教学案例的特点,将《带电粒子在电场中的运动》作为反思性推理规律教学的案例,将《电磁感应三定则一定律综合应用》作为反身性推理规律的教学的案例,将《楞次定律的应用》作为两种推理规律融合的案例进行了具体教学案例设计。 总之,为了培养学生的科学推理能力,本论文在关于反思性和反身性推理规律的最新研究的基础上,依据高中物理教师对反思性和反身性推理规律的认识和教学现状,根据电磁学的具体特点,构建了基于反思性和反身性推理规律的高中电磁学教学策略。该研究对于高中物理教师培养学生的科学推理和科学思维,从而培养学生的物理核心素养有一定的指导和借鉴作用。

关键词： Signal Processing  

ISBN: (数字)9781394284399;9781394284382 ISBN: (纸本)9781789451573

摘要： This book offers an overview of modern advances in Ground Penetrating Radar (GPR) for the reader hoping to understand comprehensive electromagnetic culture, combining instrumental development of radar, signal processing, imaging, and calibration/correction of measured data. GPR has a multi-disciplinary character that can bring together a diverse and broad community. Of concern are the design and optimization of innovative radars, by virtue of the antennas and associated electronics, imaging algorithms, methodological diversity, calibration procedures, and the development of tools for the interpretation of data in mono-static or multi-static configurations within frequency or transient domains. This book provides illustrations in civil engineering for the diagnosis of transport infrastructures and buildings, archeological surveys for the appreciation of cultural heritage, detection of underground pipes and cavities, estimation of soil water content for agriculture, and mapping of root trees developing underground, and in planetology, the analysis of the internal structure of planets and other celestial bodies through electromagnetic waves.

关键词： 迷思概念   四阶测试题   高中电磁学  

摘要： 学生在学习之前并不是一无所知的,充分考虑学生的已有认知,在此基础上进行针对性教学常常能够有较好的教学效果。并且学生在学习新的知识时往往不是一帆风顺的,不可避免地产生了与科学概念不一致的认识,这被称为迷思概念。若不及时帮助学生转变迷思概念,则会对学生运用知识与深度学习造成负面影响。迷思概念具有普遍性、隐蔽性与顽固性等特点,通过适合的方式使学生头脑中的迷思概念显现化,从而采取针对性的教学策略帮助学生转变迷思概念进而构建科学概念是有意义的。 本文通过文献研究的方法对迷思概念诊断的发展进程以及电磁学迷思概念的研究现状进行了梳理,认识到四阶测试题对于深度诊断学生的迷思概念具有重要意义。深入研读高中教材,绘制了高中电磁学知识网络图。采用问卷调查法与访谈法相结合的方式编制了一份包含十道题的测试卷,通过四阶测试深入诊断了学生的迷思概念并分析了相关成因,针对学生不同程度的迷思概念提出了相应的转变建议。从整体上来看,本研究主要分为以下六个部分: 第一部分:结合高中物理课程标准与电磁学知识的特点提出深度诊断学生电磁学迷思概念的必要性,制定了研究方法和方案。 第二部分:对相关概念进行了界定,通过阅读文献,对于“迷思概念”、诊断测试题以及电磁学“迷思概念”的国内外研究现状进行了梳理,明确了四阶测试题应用于电磁学迷思概念诊断的可行性。 第三部分:阐述了四阶测试题的编制过程,采用问卷调查的方法进行了师范生测试与高中生前测,并对师范生、一线物理教师以及高中生进行了访谈。 第四部分:分析了四阶测试的数据并分别从正确率、学生信心指数以及迷思概念三个层面对学生的认知情况进行了剖析,调查出学生存在的十三个典型迷思概念。 第五部分:从知识本身、学生以及教师三个方面分析了学生在电磁学部分产生迷思概念的原因,并针对学生不同程度的迷思概念提出了相应的转变建议。 第六部分:阐述了四阶诊断的研究结论,反思了研究过程中存在的不足,提出了今后努力的方向。 本研究发现加入理由阶与信心指数能够更好地诊断学生存在的迷思概念,通过四阶测试发现高中生在电磁学部分存在较多的迷思,这部分迷思程度有深有浅,共诊断出学生典型的十二个真性迷思与一个假性迷思。根据测试的数据与访谈的结果从知识、学生以及教师的角度分析了学生产生迷思概念的原因,提出了相应的转变建议。

关键词： 矢量积分   库仑定律   毕奥-萨伐尔定律  

摘要： 本文分别通过矢量投影方法和矢量积分方法对电磁学问题进行求解，同时对比了两种方法在处理问题时的区别和联系，意在说明在处理电磁学问题上，矢量积分方法有直观简便的优点。为达到该目的，我们利用矢量积分方法数值地展示了均匀带电圆环的电场分布和圆形载流线圈的磁场分布，这是矢量投影方法所难以做到的。因此，我们的结果表明矢量积分法在处理矢量积分问题中更具一般性，在处理复杂问题中时具有巨大的优势。最后我们呼吁电磁学教学中应更加重视矢量积分方法的讲解和练习。

关键词： 高中物理   科学推理能力   培养策略   电磁学  

摘要： 《普通高中物理课程标准(2017年版)》要求在物理课程中要培养学生的物理学科核心素养,而培养学生的科学推理能力,促进学生科学思维的发展,是提高学生物理核心素养的重要途径。通过查阅大量的文献发现,关于高中生物理科学推理能力的研究,较少深入到学科内部,所以本文针对这一点,进行一系列的研究,具体工作如下: 首先,通过对国内外相关文献的梳理,综述科学推理能力的研究成果和进展,对相关概念进行界定;基于教育教学理论,分析培养学生科学推理能力的可行性和重要性。 其次,以云南省昆明市某普通高中学生为研究对象,通过运用LCTSR改编版测试量表和教师访谈提纲,深入了解当前高中生科学推理能力的发展现状和高中物理教学中对学生科学推理能力的培养现状,发现:学生的科学推理能力总体水平没有达到预期高度,在七个维度上发展不均衡,存在较大差异;不同班级之间的科学推理能力存在显著性差异,尤其是提高班和普通班;不同性别的学生之间科学推理能力不存在显著性差异;物理教师对科学推理的掌握和认知有待提高,培养方式有待优化。 最后,针对高中生科学推理能力发展现状和培养现状中存在的问题和不足,结合物理学学科特点和高中物理课程性质,从学生、教师和教学实践三个方面,提出相应的培养策略。为检测培养策略的有效性,以电磁学部分为例,设计了四个教学案例,选取实验班和对照班进行为期三个月的教学实验,通过前测、后测、物理测验等方式对比教学效果,发现本研究所提出的培养策略对于提高高中生的科学推理能力是可行且有效的。

关键词： 电磁学  

ISBN: (纸本)9787523514948

摘要： 本书针对当今新型低维电磁材料的发展现状和前景做概括性介绍，并对基于此类材料的应用和纳电子器件的设计做前沿分析，对其中涉及的电子结构和量子输运机理等做全面总结，并以几种实际材料为例介绍这类材料作为纳电子器件的实际应用。

关键词： 高中物理   电磁学   复习教学  

摘要： 高中物理电磁学包含内容多、理解难度大，导致很多学生在学习中自信心受挫。为激发学生的学习兴趣，使其感受到电磁学的奥妙，教师在引导学生复习电磁学时应主动创新教学策略，从电磁学概念理解障碍与应用障碍层面切入，分别提出不同的教学建议，如解决概念理解障碍时，应深挖教材、比较概念、直观教学，辅助学生加深对电磁学概念的理解。在解决概念应用障碍时，应紧扣理解误区，精选习题，学科整合，逐渐提升学生的电磁学知识迁移应用综合能力。

摘要： GeoGebra软件的主要功能及应用日常教学实践表明，教师在物理课堂教学中利用GeoGebra软件辅助教学，能很好地促进学生对基础知识的吸收，能非常明显地提升学生的学习效果，能有效实现学生的物理学科核心素养的培养和提升。利用GeoGebra软件辅助高中物理教学案例（磁场、磁感线）在磁场和磁感线的教学中，传统的教学方法往往难以让学生形象直观地理解磁场和磁感线的空间分布。