关键词： 物理   中专   学生  

摘要： 中等职业专科学校中,尤其是在理科类的院校教学工作中,物理课程是不可缺少的一科基础课。现在在全面实行素质教育,所以,为了实现素质教育的目标,就要在物理课程教学的过程中进行教学变革,特别是电磁学教学课程的改革。此文就简单了分析了中等职业学校里电磁学教学方式的变革。

关键词： 思维导图   电磁学   物理教学   高中物理  

摘要： 在课程改革的不断推进下,新课程改革中对情感、态度与价值观明确提出要求:“具有勇于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。”科学精神的核心体现就是创新思维,要求高中物理教学要改变教学方法、教学观念与教学模式以满足创新时代中社会的要求。教学要将思维能力的培养融进知识的传授中,就要不断的更新教学观念、完善教学方法。思维导图是具有简洁、高效特点的思维训练工具。可以利用它加深对知识的记忆并发散思维、组织思维,构建知识结构。脑科学研究的迅速发展为思维导图在思维训练的有效性提供了强有力的理论支持。思维导图模式教学,可以帮助学生构建完整的知识体系,能够有效地帮助学生在学习过程中理清思路,弄清概念,提高学习效率。将思维导图应用于高中物理电磁学教学中,不仅为物理教学提供了一种有效地教学策略,也为提高教学效率提供了一种有效地教学工具。本研究包括以下内容:1.通过文献统计、查阅,探讨了国内外对思维导图的研究情况,特别对我国思维导图的发展情况进行了分析,对我国思维导图在教学中的应用情况进行了阐述。2.结合脑科学理论与教育心理学理论对思维导图在教学中的作用进行分析,阐述了思维导图在教学中对有效学习发挥的作用。3.通过对高中电磁学课程内容的分析,针对传统教学的一些弊端导致缺乏学习主动性及联想性、学习效率低下等问题,构建思维导图应用于新课教学、复习课教学、不同课程内容的方式方法。,并以此为依据设计了具体的教学过程。4.最后根据思维导图教学模式会出现的障碍,对思维导图与电磁学教学有效结合提出建议。5.总结本研究的不足。

关键词： 思维   思维导图   物理教学   电磁学规律  

摘要： 思维导图是由关键词、节点、线条、颜色、图像等多种形式构成的结构图,能从多维度存储、组织、表征和优化信息,能有效的激发全脑进行思考。思维导图广泛应用于多个领域,其在教育领域中的应用,得到越来越多的关注,各界教育研究者也逐渐开展了有关思维导图的教学研究。本研究提出了基于思维导图的高中物理电磁学规律教学研究,旨在通过研究,挖掘思维导图在教学中的价值、为教师提供新的教学理念、帮助教师解决电磁学规律难教和学生觉得难学的问题、提出结合思维导图的电磁学规律的有效教学设计。本文主要分为以下部分,第一,根据脑科学理论、建构主义理论、多元智力理论和知识可视化理论,探讨基于思维导图的教学理论基础。通过思维导图的含义、结构、分类以及和概念图的区别,进一步研究思维导图的内涵,并介绍了其绘制方法。第二,分析思维导图在物理教学中的教学功能,在分析高中电磁学规律的知识特点和在物理教学的重要性的基础上,认识思维导图在电磁学规律教学中的价值。第三,以“通电导线在磁场中受到的力”为例,对基于思维导图的高中物理电磁学规律教学进行研究。最后,分析总结提出有效的教学建议。

关键词： 物理学   电磁学   光学  

ISBN: (纸本)9787111503026

摘要： 本书内容包括：电力与电场，电势，电流与电路，磁力与磁场，电磁感应等。

关键词： 翻转课堂   教学模式   高中物理   电磁学  

摘要： 近年来,“翻转课堂”(The Flipped Classroom)成为中外教育界的热门关键词,也可译作:翻转教学、颠倒的课堂等。“翻转课堂”改变了较为单一的传统教学模式,尝试多样化的教学方式。“翻转课堂”重构了教学结构,把“获取知识”放在课前由学生自主完成,而在课堂内由师生一起完成“知识内化”的过程,实现了以学生为主体的个性化学习,从而掀起了国内外教育改革的浪潮。我国对“翻转课堂”的研究还处于刚起步的阶段,投入实践的范围也较小,在学科教学中结合物理专业知识具体“怎样做”的可操作性的研究更少。为了让广大中学物理老师深入、全面地了解这种教学模式,本课题重点阐述了翻转课堂的教学理念、教学模式等特点,主要研究“翻转课堂”应用于高中物理电磁学教学的方法和具体做法。从认知心理学和主体性教育的角度研究了这一教学模式的可行性和先进性。本研究运用文献综述、问卷调查、案例研究等方法,将“翻转课堂”教学模式引入高中物理课堂。通过重新构建教学框架、设计多样化的教学活动、开发在线教学资源等方式,让学生全面体验这种新型的教学方式。通过本研究力求为我国教育改革提供新思路。本论文分为五个部分:第一部分,绪论。介绍了选题的背景,提出了本论文的研究意义、国内外研究现状以及研究思路、内容和方法。第二部分,对“翻转课堂”教学模式的理论基础做出详细的阐述,同时阐述了物理学科“翻转课堂”设计相关理论基础。第三部分,对当前学生物理学科的学习现状、以及学生对于“翻转课堂”这一新型教学模式的期待性进行问卷调查,得到相关数据,并且对数据进行处理与分析。第四部分,基于“翻转课堂”的物理教学模式及案例实施。笔者基于国内外典型的“翻转课堂”模型,设计了高中物理学科的“翻转课堂”教学模型。具体的实施过程包括典型课例的教学设计、统计分析前测和后测的数据并得出结论,以及研究实施后的反思,总结应用的策略等。第五部分,结论与展望。对本研究的结论进行了总结,结合亲身实践经历,对本研究的意义和不足进行了总结和反思。

关键词： 中学物理   电磁学   经典物理学   物理教材   基础知识   时空观   牛顿   力学   理论   教学  

摘要： 中学物理教材阐述的内容主要是经典物理学的基础知识，这些理论是建立在牛顿时空观的基础上，以力学、电磁学为重点。本文就电磁学部分的教学谈点看法。

关键词： 高中物理教材   难度模型   比较研究  

摘要： 加强课程改革是当下国内外基础教育的工作重心,其中对课程内容进行改革为其关键一步,作为课程内容重要载体的教材也成为浓墨重彩的角色,体现了各国基础教育改革的特色,吸引了我们的关注。本研究以教材难易程度为入手点,以教材内容、物理习题难易程度模型为平台,分别对中德两国高中物理教材中力学和电磁学部分的内容难度和习题难度进行分析比较研究,探讨两国高中物理教材力学和电磁学部分教材难易程度的差异,分析两国教材的内容特色,以便为我国高中物理教材改革提供有意义的资源和参考。本文一方面运用史宁中教授等构建的课程静态定量难度模型对我国人教版高中物理教材和德国卡尔斯鲁厄新物理教程高中版力学和电磁学部分知识内容的广度、深度、难度进行了定量对比;另一方面参考鲍建生提出的关于数学习题的难度模型,结合物理学科特点,构建出用来分析物理习题难度的模型,并利用此模型对两国高中物理教材力学和电磁学的习题进行分析对比。本研究首先在认真研读中国人教版高中物理教材和德国KPK高中物理教材的基础上,梳理出中国人教版、德国KPK教材力学及电磁学部分的知识点;然后结合中国《普通高中物理课程标准(实验)》与德国巴登符腾堡州(Baden-Wurttemberg)的州学习标准(state learning standards)及相关参考书逐一确定相应知识点的内容目标要求,并结合两版教材确定习题在各个难度因素下的水平层次。最后依据教材内容静态难度定量模型和习题难度模型,对已赋值的各项数据进行统计计算,分别确定出两国教材力学及电磁学部分的内容广度、内容深度、内容难度及习题难度,得到如下结论：(1)教材内容广度方面,在力学部分,我国人教版教材低于德国KPK教材,二者的知识总广度分别为111和126,在“了解、经历”层次二者的广度差异最大,我国教材几乎只占德国教材的一半,其他三个层次上二者差别不是很大;在电磁学部分,人教版总广度为46,高于KPK教材的38,表明我国教材电磁学内容的知识面更宽些。(2)教材内容深度方面,在力学部分,人教版教材的总深度稍高于KPK教材,分别为242、236,但由于我国教材广度低于德国教材,可见我国教材绝大多数知识点的深度较高,即知识点的内容目标要求较高;在电磁学部分,与力学保持一致,也比KPK教材要深,更加体现了人教版教材的深度较高。(3)教材内容难度方面,在力学部分,我国教材小于德国教材,其难度系数分别为2.617和3.017,虽然我国教科书总深度高于德国教程,但是由于KPK教程课时相对较少,就直接使得其可比深度和可比广度两个因子同时高于人教版教材,进而使得其难度增大;在电磁学部分,我国教材却要大于德国教材,不仅因为其深度广度高,并且课程时间也少,综合使得人教版难度大。(4)教材习题难度方面,在力学部分,我国教材综合起来难度较低于KPK教程,虽然我国教材习题的数量多,但其各个难度水平都比较低,尤其在分析因素、知识含量因素以及物理认知因素三个方面难度较低,在背景和运算两难度因素上两版教材基本相当;在电磁学部分二者的总体难度基本相同,仅在背景和运算两因素上差异稍大。

关键词： 电磁学历史   电磁学三大实验定律   电磁场   麦克斯韦方程组  

摘要： 回顾了电磁学发展的历史,以电磁学三大实验定律的发展、建立及数理的推导过程为基础,追溯麦克斯韦的思想渊源及理论建立过程。总结得出自然科学规律是随着人们的认识越深刻,其数理表现形式就越简单统一。

关键词： 压缩感知   矩量法   欠定方程   离散稀疏变换  

摘要： 本文以矩量法为例研究了压缩感知理论在计算电磁学中的应用。论文围绕欠定形式的矩量法方程的构造和求解展开了一系列的研究,旨在通过引入压缩感知技术提高矩量法的求解效率,主要内容如下:一、对计算电磁学中三种主要的数值方法的基本原理进行了概述,回顾了压缩感知理论的研究历程和应用现状,陈述了在计算电磁学中引入压缩感知理论的研究意义,探讨了具体的研究途径。然后,详细介绍了矩量法的数学原理,列出了在矩量法中常用的一些基函数与权函数,并分析了矩量法在二维散射问题中的应用。同时,对压缩感知理论的理论基础和数学原理进行了介绍,并针对其中的一些关键问题进行分析与讨论,为后续的研究提供了相关的理论背景。二、研究了矩量法中的基函数与权函数都是彼此线性相关的特殊情况。由于基函数线性相关,导出的矩量法方程将有稀疏解;由于权函数线性相关,导出的欠定方程可通过初等行变换而被转换为欠定方程。引入压缩感知技术,可以减小阻抗矩阵的规模,提高方程的求解效率。另一方面,在迭代精细过程中,无须考虑当前解中零分量所对应的基函数,因而可以实现计算区域网格的自适应剖分和局部加密。静电场数值实验验证了方法的可行性及高性能。三、研究了基函数与权函数都是线性无关的一般情况,提出了一种新的欠定方程构造方法。首先,根据待解问题的物理先验信息选用适当的变换矩阵对待求解进行稀疏变换,构造出有稀疏解的矩阵方程;然后,对权函数进行随机删减得到欠定方程;最后,采用优化求解方法对方程进行求解。数值实验表明,稀疏变换矩阵的构造以及权函数随机删减策略,对算法的计算效果有着直接的影响。四、将压缩感知理论引入到小波矩量法中,提出了一种确定性的欠定方程构造方法。在经典的小波矩量法中,阻抗矩阵、激励向量和解向量同时被局部化,从而可得到有稀疏解的矩阵方程。另一方面,在散射问题中,激励向量与解向量都反映了散射体几何结构信息,因而局部化后的激励向量与解向量存在明显的相关性,即两者的支撑域高度重合。新方法据此对解向量中的稀疏分量分布进行了精确先验。通过保留解向量支撑域所对应的权函数,建立相应的欠定方程,解决了欠定方程不确定对数值结果稳定性的影响。五、将利用压缩感知技术快速重构向量拓展到快速重构矩阵,提出了矩量法阻抗矩阵快速填充方法。由于阻抗矩阵具有明确的物理意义,因而其元素间具有明显的相关性。通过构造关于阻抗矩阵的离散稀疏变换,可以得到一组关于阻抗矩阵列向量的并且有稀疏解的方程。然后,采用随机删减方法建立起相应的一组欠定方程。最后,对欠定方程进行优化求解即可实现阻抗矩阵的快速填充。