关键词： 初高中物理   衔接台阶   衔接教学策略   电磁学教学  

摘要： 在我国不断深入基础教育领域改革的过程中,怎样做好初高中教学的衔接工作一直是教育者共同关注的热点问题.在初高中物理学科教学中,作为初高中衔接教学重要纽带的物理概念和物理规律对学生学习物理起到了非常关键的作用.本文以电磁学部分为例,首先根据课程标准的内容标准,对初中电磁学和高中选修部分的电磁学内容加以分析.在高二电磁学教学期间,通过问卷、访谈等途径了解高二学生电磁学的现实学习状况,分析物理电磁学衔接教学问题及影响因素.以初高中学生的认知发展规律和心理发展特点为基础,结合初高中电磁学教学切入点,提出针对初高中物理电磁学衔接困难的教学策略及原则,最终以教学设计的形式呈现具体的衔接教学案例.通过深刻研读皮亚杰认知发展理论等心理学理论后,以此为理论依据与高中物理电磁学教学实践相结合,总结了初高中物理电磁学衔接教学的策略并应用于高二电磁学教学,进行教学实践研究和发现.与其他教师任教的对照班相比,进行跟踪教学的实验班学生不仅在成绩方面有了一定的进步,学生的思维水平也有所提高,教学实践结果表明:在教学过程中,采取合适的策略实施电磁学衔接教学,可以减小初高中电磁学跨度,降低学习台阶,同时可以促进物理成绩进步,提高思维能力水平,激发学生物理学习兴趣,从而快速适应高中电磁学的学习.最后,结合教学实践研究,得出如下结论:在进行初高中物理电磁学衔接教学时,要根据学生实际情况实施教学策略:(1)把握好初高中物理电磁学知识的衔接点,形成知识的可持续发展;(2)激发学习兴趣,挖掘智慧;(3)通过演示实验优化实验素养(4)打好基础,同化知识;(5)渗透学习方法,缩短落差;(6)对比课堂,提升教学效率.初高中物理电磁学内容衔接教学设计时,要遵循的一般步骤有:(1)确定起点;(2)提供支点;(3)启发新知(4)巩固应用.学生是具有主观能动性的个体,从初中到高中,学生的思维水平不断提高,实施初三电磁学教学与高二选修部分的电磁学教学衔接是本研究的创新点.最后期望一线教师逐渐重视并切实做好初高中物理教学的衔接,也希望本人的研究成果能够为教育工作中在教学实践中提供思路和策略指导,这是学生从初中过渡到高中物理电磁学的学习的重要保障.

关键词： 电磁学  

ISBN: (纸本)9787040521849

摘要： 本书共分8章，内容涉及静电学的基本规律、静电场与导体、恒定电流、恒定电流的磁场、随时间变化的电磁场和麦克斯韦方程、物质中的电场、物质中的磁场、交流电路等。

关键词： 库仑定律   毕奥-萨伐尔定律   力矩  

摘要： 大学物理教学过程中很多实验定律直接以结论的形式给出,实际上很多物理定律建立过程中采取的实验方法和科学思想更值得研究和学习,也有利于培养学生的创新思维和应用能力.本文以电磁学中两个重要实验定律—库仑定律和毕奥-萨伐尔定律的建立过程为实例,介绍了力矩概念在电磁学规律建立过程中的应用,领略物理学家们在探索自然规律过程中科学思想的光辉,而科学研究方法的理解会进一步加深物理概念的理解.

关键词： “问题链”教学模式   中学物理   电磁学   概念转化  

摘要： “问题链”教学模式是一种以学生为主体,问题为主线的教学模式。教师在课堂上提出一连串由浅入深、环环递进的问题,学生通过分组讨论得到解决方案,以此来培养学生的物理学科核心素养。本文在高中电磁学课堂上应用“问题链”教学模式,对高二部分的电磁学课程进行教学设计和实践,并在教学实践前后对学生进行物理概念的前后测,通过学生的正确率来了解其概念转化情况,通过对学生和教师的访谈,了解他们对“问题链”教学模式评价和建议,通过对概念测试和访谈的综合分析,进一步提出教学建议。本文主要分为六个部分:第一部分为绪论部分,从研究背景与意义、研究内容、研究思路与方法三个方面对选题理由和准备工作进行了阐述。第二部分为文献综述部分,该部分梳理了高中电磁学教学的研究现状和国内外“问题链”教学模式的研究现状。第三部分是“问题链”教学模式过程的构建,该部分从“问题链”教学模式的设计思想、教学流程和教学检验方法三个方面进行阐述。第四部分是教学实践研究部分,对《磁场磁感线》、《磁场对通电导线的作用力》和《磁场对运动电荷的作用力》三节课进行教学设计与实践。第五部分是教学效果分析部分,从概念测试题前后的正确率以及师生访谈情况对“问题链”教学模式的教学效果进行分析。第六部分是对论文的总结,根据教学实践情况分别对学生和教师提出教学建议。

关键词： H5页面   物理复习   电磁学   行动研究  

摘要： 随着社会科技的发展,教学不断与信息技术相融合,教学手段不断丰富,教学媒介不断发展,H5页面作为一种新媒体信息传播的形式,自2014年出现之后,其简洁、突出、富有吸引力的页面设计、互动效果、内容创意,备受用户喜爱,加上其极易传播的特性,成为各行各业进行传播的一种手段和工具,也为教育行业带来了新挑战与启发。高中物理学习过程中,很多学生存在觉得物理知识抽象、不理解、掌握得不扎实,复习效率低、效果差等问题,而这些也是教师面临与需要解决的一个重要问题。本文将H5页面与高二物理电磁学部分的复习相结合,围绕“H5页面是否能在高二物理电磁学复习中起到激发学生兴趣、巩固物理知识、提高复习效率的作用,H5页面应用于高二物理电磁学复习是否具有一定的可行性和有效性,以及应该如何更好地将H5页面应用于高二物理电磁学复习”而展开。针对高二物理电磁学部分《磁场》章节,设计了三个具体的H5复习页面,每个H5页面又可细分为知识点回顾、重难点突破、练习巩固、刷题自测等板块,互动反馈贯穿其中。随后对上海某中学某班级31位学生开展了三轮行动研究,行动研究前先对该班学生进行问卷调查,对教师进行访谈,对高二学生物理复习现状、信息技术与教学整合现状、教师对H5页面的了解与建议等等有了进一步的了解,每一轮行动研究都在上一轮的基础上反思总结,汲取该校物理老师的建议,及班级同学的反馈,不断进行改进,行动研究之后对学生进行访谈,了解他们的主观感受、在复习效率及复习效果方面的变化,并结合其他教师的建议,进行反思与总结。经过三轮行动研究中教师与学生的反馈,以及对前测成绩、后测成绩的分析处理,发现H5页面应用于高二物理电磁学复习中具有一定的可行性和有效性,对学生的物理学习兴趣、物理知识掌握程度、物理自主复习时的效率有一定的优化作用。具体包括:(1)创设物理情境,促进学生对物理知识的掌握。(2)知识脉络清晰,重难点有针对性,提高复习效率。(3)针对性练习巩固,提升学生物理知识应用能力。(4)建立多种反馈,加深师生交流,促进教学。

关键词： 高中物理   教科书   电磁学   变迁研究  

摘要： 清末是中国传统文化和西方现代文化碰撞交融的大变革时期,是物理课程正式纳入我国国家课程体系的时期,也是我国第一部具有完整意义的物理教科书的诞生时期,更是我国传统物理教育走向近代化的转型时期。以史为鉴,可以知兴替,本研究选取20世纪以来11个时期的12套样本教科书,从宏观、中观以及微观三个层面,对教科书中的电磁学部分进行梳理分析,科学地总结清末以来我国高中物理教科书中电磁学内容的变迁特点,理性分析其变迁原因,揭示各时期社会背景与意识形态对教科书的深刻影响,由此得出启示,以期为我国高中物理教科书的未来编纂提供历史参照,并为一线教师进行电磁学教学工作时提供一些建议参考。全文共分为六章。第一章介绍研究背景,说明研究意义、研究对象以及研究内容等问题。第二章讨论20世纪以来我国高中物理课程标准(教学大纲)及教科书的变迁历程。第三章从宏观层面研究我国高中物理教科书电磁学部分所在位置、课程性质以及所属教科书的变迁历程。第四章从中观层面讨论电磁学部分内容呈现方式和内容组织的变迁历程。第五章以“电磁感应现象”为例,从微观层面探讨电磁学部分的变迁历程。第六章总结20世纪以来我国高中物理教科书电磁学部分的变迁特点,分析其变迁原因并得出启示。通过研究发现,电磁学部分的变迁历程受到社会、科技、政治等外部因素以及课程改革、学生发展等内部因素的影响,呈现出如下特点:教科书中电磁学部分所在位置随时代变化而不断前移;课程性质逐渐演进为既注重物理学科知识的完整性又注重学生的个性化发展;所属教科书册数由一册到二册逐渐变为多册;电磁学部分所占教科书的篇幅比例整体呈现增长趋势,其篇幅所占总体篇幅比重约占总体教科书的30%左右;章节安排从分立化趋向于知识点相互结合的集中化;栏目设置的类型逐渐丰富,功能逐渐多样化;插图分类逐渐均衡化,插图总量呈现波折式增长趋势;知识点的编排顺序由直线式转向螺旋上升式,知识点的数量整体呈现波折状态;实验的类型逐渐增多,数量在波动中增长;题目数量总体呈增长趋势,类型及功能逐步多样化;电磁感应现象内容的发展经历了从多到少,从概括到具体的一个过程;语言表达在合乎各版本教科书所属时期的用语及用书习惯的同时变得更加贴近学生生活,更加具有趣味性。据此,得出如下启示:教科书编写要坚持教科书试验与教科书研究相结合;教科书编写要在创新继承中华优秀传统经验的基础上吸取国外有益经验;教科书的内容选择既要体现当前时代特征,同时又要满足学生的发展需求;教科书的内容呈现要与核心素养相结合,凸显教科书的育人功能;强调学生的主体地位的同时增强教师的创造性教学;重视知识的应用与拓展以及学生数学能力的培养。

关键词： 初中物理   中美教材   电磁学   内容比较  

摘要： 本文选取了我国人教版初中物理教材《九年级·全一册》与美国《科学探索者·电与磁》的第三版教材进行比较分析。利用文献研究法、内容分析法和比较分析法对中美初中物理教材中电磁学部分的相关内容进行比较研究。本文主要从两个方面来进行研究。一是,两版教材整体的体例分析,包括章和节的展开以及总结方式。发现探索者版教材的体例更加丰富,且章、节的展开和总结方式也更加具体化,是该版本教材的一大特色。二是,电磁学内容的具体分析,包括章节安排、知识点、实验、习题、插图表格以及阅读材料等六个方面的比较:在章节安排方面,人教版教材中电学占比最大,而探索者版教材的电磁学占比最多;在知识点的呈现方面,美国探索者教材介绍的知识点更多、覆盖面更广,内容量要超过人教版的知识容量,但深入程度上不及人教版教材;在实验操作的设置方面,人教版教材的实验分为教师演示实验与学生实验两部分,且以知识性实验为主以设计应用类实验为辅,探索者版教材的实验均为学生实验且更重视设计与应用;在习题方面,人教版只有节末习题,而探索者版教材除了节末有概念性习题外还有章末的知识性习题和标准化试卷。最后,总结了对我国初中物理教材编写的启示,一是可以增加对教材中重要概念的铺垫、总结和检测,二是增加跨学科内容的知识融合,三是注重对物理思维、物理方法的培养。

关键词： 高中物理   电磁学   核心概念   教学设计  

摘要： 随着知识的不断发展与更新,在日益往后的学习过程中,学生要学习的内容越来越多,面临的学习压力与学业的内卷化也愈演愈烈,如何以最短的时间进行高效的学习是学生面临的主要问题。在此背景下,基于核心概念的教学受到了研究者和教师的青睐,分析学科核心概念框架、设计教学模式以促进学生对于知识的学习以及学习能力的提高是教学和研究的重点,在教学过程中不仅“授之以鱼”,更要“授之以渔”,培养学生良好的学习习惯。本论文以高中物理电磁学内容为例,提出基于核心概念的教学模式,主要包括以下几个方面的内容:第一,分析2003年版《高中物理课程标准:实验》、《普通高中物理课程标准（2017年版）》以及人教版新教材的必修3和选择性必修2的教材内容,确定高中物理电磁学内容的核心概念;第二,编制问卷,在高中一线教师中调查,其结果作为核心概念最终确立的依据;第三,分析核心概念本身的特性,提出基于核心概念的教学设计思路;第四,进行教学实践,验证基于核心概念教学的有效性。通过以上研究,本论文所得到的结论如下:第一,通过课标和教材的研究,确定了十条电磁学核心概念,在一线教师中认可度较高,可以作为本研究的内容;第二,通过对核心概念的特性分析,核心概念具有更强的概括性和迁移性,而且更有利于学习的进阶,本论文提出的基于核心概念的教学设计思路为:①以核心概念为中心进行教材内容分析;②确定教学的章节目标和课时目标;③在学生现有水平上,以前概念为桥梁,进行新概念和概念体系的教学;④针对教学内容进行教学评价。第三,通过实践,对比实验班和对照班的教学,结果表明基于核心概念的教学能够促进学生对于概念的理解与思维水平的提高。

关键词： 电磁学   操作性概念   知识整合   深度学习  

摘要： 随着社会对复合型人才的需求不断提升,知识整合逐步成为诸多教育理念的重要内容。而在传统的物理教学中,更注重解题能力的培养,忽略了学生内部知识结构的构建情况。因此本文以高中电磁学中的安培定则、左手定则和右手定则为例,通过理论研究与实践研究了解学生电磁学操作性概念的知识整合情况,为高中电磁学教学提供参考。本研究主要开展如下工作:（1）基于高中物理课本以及相关电磁学文献建立一个以安培定则、左手定则和右手定则的核心概念为中心的概念框架,描绘电磁学中新手学习者和专家型学习者运用操作性概念的思维路径。（2）参考高中物理教材、相关练习册以及咨询教育专家,开发评估电磁学操作性概念知识整合情况的测评工具并对学生的实际电磁学操作性概念的整合情况进行调查。（3）以概念框架为指导,并结合学生实际的知识整合情况进行教学实验,以帮助学生从新手学习者向专家型学习者转变。（4）选择高中生和大学生进行访谈,进一步了解学生的电磁学操作性概念的知识整合情况,再次验证定量研究结果。最终得到如下研究结论:（1）在电磁学操作性概念框架图中,专家型学习者往往由矢量叉乘出发建立一个层级式的知识结构,并运用安培定则代替左手定则和右手定则,将定则整合起来,而新手学习者的依据不同的场景选择不同的定则,整合程度相对碎块化。（2）由测量工具的调查结果可知,在传统高中物理教学中,学生对于安培定则、左手定则、右手定则的学习相对孤立,未能将三个定则通过核心概念将三个定则联系起来,在没有核心概念的支撑下,学生很容易遗忘三个定则的具体内容,因此学生的电磁学操作性概念的知识结构整合程度比较低。（3）开展教学实验,将矢量叉乘引入到实际物理教学中,利用安培定则代替左手定则和右手定则,将三个方法统一为一个方法,有助于提升学生的知识框架整合程度,促进学生从新手学习者向专家型学习者的转变。（4）最后通过访谈将学生的知识整合情况可以分为三个水平:新手水平、过渡水平、专家水平。三个水平以层级递进的方式揭示了学生对知识点的理解由深到浅的过程,由开始依靠场景驱动记忆的方式运用三个定则,到后来逐渐运用核心概念将三个定则联系起来,在这个过程体现了学生的知识框架由碎块化逐步完整化,最终达到深度学习的程度。

关键词： 电网换相换流器型高压直流输电   动态相量法   锁相环   换相失败   闭环仿真  

摘要： 为了满足经济社会发展的客观需要,我国高压直流输电技术发展迅速。现阶段,我国电网已成为世界上规模最大、电压等级最高的交直流混联电网。直流线路的不断建成也为系统仿真带来了新的挑战,为解决交直流混联系统暂态响应难以快速精确求解的问题,本文基于动态相量法基本原理,对电网换相换流器型高压直流输电全系统重新进行了详细的建模推导,并在此基础上,建立了完整的直流系统闭环动态相量仿真模型。论文首先对直流系统换流器进行分析,建立了含锁相环的换流器动态相量模型,并在这一过程中改进现有开关函数,使其能够反映交流不对称情况下换流器的工作过程。随后,本文将锁相环输出与改进开关函数相结合,使用时域信号计算方法代替传统动态相量的频域卷积,进一步提高了模型的计算速度和精度。同时,针对逆变侧易出现的换相失败情况,本文提出复合判据和开关函数修正法对其进行快速判断和处理,拓展了模型的适用性。建立换流器动态相量模型后,本文进一步对直流线路、直流控制系统和换流变压器进行精细化建模,并在明确直流系统各部分连接及交互方式的基础上,形成了直流系统的闭环仿真流程。将本文所建闭环动态相量仿真模型应用于CIGRE BENCHMARK标准直流系统并在多种故障类型下进行仿真,各算例的计算结果进一步证明了其相较于传统动态相量模型的优势。本文在考虑锁相环及换相失败的基础上,对直流系统进行的闭环动态相量建模研究,进一步拓展了动态相量理论在电力系统仿真中的应用。为未来现代电力系统的精确在线实时仿真提供了可能。