做一名有思想的物理老師(赴云南報(bào)告)

做一名有思想的物理老師蔣大橋物理，悟理!

不悟無(wú)理。

理在物中，

理在悟中。

學(xué)物之理,

悟人之理?！獜摹拔颉崩碚勂鹑松啡缤灰坪吐烦?，選擇正確的方向很重要。如果沒(méi)有正確的方向，即使有很長(zhǎng)的路程，位移也可能很小。關(guān)于“位移”和“路程”參考系——“換位思考”

對(duì)于同一物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)選擇不同的參考系時(shí)，對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述一般是不同的。運(yùn)動(dòng)本身是絕對(duì)的，但對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述卻是相對(duì)的?！藗兞?xí)慣站在自己的立場(chǎng)上，發(fā)表一些看法。如果換位思考，站在對(duì)方的立場(chǎng)上思考，可能會(huì)出現(xiàn)另外一個(gè)不同看法。人與人之間通常會(huì)在看法不一時(shí)產(chǎn)生矛盾，就是因?yàn)槿鄙倭藫Q位思考。在你看來(lái)認(rèn)為是正確的東西，在他看來(lái)未必就是正確的。人要學(xué)會(huì)選擇不同的角度看問(wèn)題，學(xué)會(huì)換位思考。被抹滅掉個(gè)性的“質(zhì)點(diǎn)”

在牛頓的眼里，萬(wàn)物皆可視為質(zhì)點(diǎn)，物體豐富的個(gè)性被抹掉，“質(zhì)量”成為其統(tǒng)一的標(biāo)志。——在不合理的教育體制下，學(xué)生就像一個(gè)個(gè)的“質(zhì)點(diǎn)”，教育磨滅了他們豐富的個(gè)性，“考試分?jǐn)?shù)”成為其統(tǒng)一的標(biāo)志。關(guān)于“速度”與“位移”人生之旅不在乎你能走多快，而在乎你走了多遠(yuǎn)！我們不能贏在起點(diǎn)，輸在終點(diǎn)！關(guān)于“合力”和“分力”合力不一定大于分力。只有當(dāng)各個(gè)分力的方向大致相同時(shí)，合力才大于分力?！獙?duì)于一個(gè)集體，只有將每個(gè)人都團(tuán)結(jié)起來(lái)并統(tǒng)一思想朝一個(gè)方向共同努力時(shí)，這個(gè)集體的力量才會(huì)更強(qiáng)大。如果缺乏共同的方向，即使個(gè)人力量再?gòu)?qiáng)大，整個(gè)集體也可能是毫無(wú)戰(zhàn)斗力的。關(guān)于“力、功、能”有力不一定做功，用力不當(dāng)就會(huì)“徒勞無(wú)功”。而做功也有正有負(fù)，只有對(duì)物體不斷做正功時(shí)，物體的動(dòng)能才不斷增大?！覀兿Ｍ麑W(xué)生努力學(xué)習(xí)、用功學(xué)習(xí)，但一定要激發(fā)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)動(dòng)力，指導(dǎo)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法。熱和功——教師對(duì)學(xué)生的兩種關(guān)愛(ài)熱和功是改變物體的內(nèi)能兩種方式，這兩種方式對(duì)改變內(nèi)能是等效的。——教師對(duì)學(xué)生的關(guān)愛(ài)，有時(shí)是一席溫暖的談話(huà)（如同熱傳遞），有時(shí)是一句嚴(yán)厲的批評(píng)（如同做功），方式雖有不同，效果應(yīng)該相同。關(guān)于“場(chǎng)”與“路”

場(chǎng)上本來(lái)沒(méi)有路，走的人多了，也便成了路…“物理”一詞的來(lái)由判天地之美

析萬(wàn)物之理

——莊子出自《莊子·天下第三十三》

天下大亂，賢圣不明，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。猶百家眾技也，皆有所長(zhǎng)，時(shí)有所用。雖然，不該不遍，一曲之士也。判天地之美，析萬(wàn)物之理，察古人之全，寡能備于天地之美，稱(chēng)神明之容。是故內(nèi)圣外王之道，暗而不明，郁而不發(fā)，天下之人各為其所欲焉以自為方。悲夫，百家往而不反，必不合矣！后世之學(xué)者，不幸不見(jiàn)天地之純，古人之大體，道術(shù)將為天下裂。

天地有大美而不言，四時(shí)有明法而不議，萬(wàn)物有成理而不說(shuō)。

——莊子莊子《知北游》第二節(jié)：“天地有大美而不言，四時(shí)有明法而不議，萬(wàn)物有成理而不說(shuō)。圣人者，原天地之美而達(dá)萬(wàn)物之理，…”細(xì)推物理須行樂(lè),

何用浮名絆此身.

——杜甫出自杜甫《曲江對(duì)酒》

一片花飛減卻春,風(fēng)飄萬(wàn)點(diǎn)正愁人.

且看欲盡花經(jīng)眼,莫厭傷多酒入唇.

江上小堂巢翡翠,苑邊高冢臥麒麟.

細(xì)推物理須行樂(lè),何用浮名絆此身.

高懷見(jiàn)物理和氣得天真

——于右任境自遠(yuǎn)塵皆入詠

物含妙理總堪尋

原意是：遠(yuǎn)離喧囂紅塵的環(huán)境都是可以入詩(shī)文的，蘊(yùn)涵哲理的東西都是可以追尋的.對(duì)聯(lián)“物理學(xué)”的來(lái)由從希臘文到中文希臘文Φνσικα(自然)英文physics日本人翻譯成“物理學(xué)”從亞里斯多德到牛頓亞里斯多德（公元前384—322）：《物理學(xué)》伽利略（1564～1642）：《兩種新科學(xué)的對(duì)話(huà)》牛頓（1642—1727）：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》從“格致學(xué)”到“物理學(xué)”格致學(xué)（1845年——1902年）1902年京師大學(xué)堂在格致科下設(shè)物理學(xué)課目，1912年改格致科為理科，下設(shè)物理門(mén).同年金陵大學(xué)設(shè)物理學(xué)課目，1918年商務(wù)印書(shū)館出版了由陳幌編寫(xiě)的《物理學(xué)》，這是第一本國(guó)人命名為《物理學(xué)》的“physics”著作。“格物致知”一詞源于儒家“致知在格物，格物而后知至”的思想。什么是物理學(xué)？物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科。

從高中物理看“物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律”模塊物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律力學(xué)質(zhì)點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)量守恒定律機(jī)械能守恒定律熱學(xué)分子熱運(yùn)動(dòng)熱力學(xué)定律電磁學(xué)電荷電荷在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)/電流庫(kù)侖定律歐姆定律楞次定律電磁感應(yīng)定律機(jī)械波質(zhì)點(diǎn)(介質(zhì))機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播惠更斯原理波動(dòng)圖象光學(xué)/近代物理學(xué)光子、原子、原子核光在真空與介質(zhì)中的傳播微觀粒子的高速運(yùn)動(dòng)反射定律折射定律質(zhì)能方程測(cè)不準(zhǔn)原理狹義相對(duì)性原理物理教師的“三部曲”研究物理怎么教？——教法（教是為了不教）研究物理怎么學(xué)？——學(xué)法（學(xué)是為了終身學(xué)習(xí)）怎樣做到師生教學(xué)合一？——教學(xué)法物理“怎么教？”——教材教法物理概念教學(xué)物理規(guī)律教學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)物理習(xí)題教學(xué)物理專(zhuān)題教學(xué)物理復(fù)習(xí)教學(xué)

物理難，難在概念！物理“怎么教？”——教法研究一、搞好銜接教學(xué)初中→高中→大學(xué)，構(gòu)建螺旋上升的知識(shí)體系。二、搞好復(fù)習(xí)教學(xué)初三、高三總復(fù)習(xí)，打破教材章節(jié)，重整結(jié)構(gòu)，縱橫聯(lián)系，推陳出新。三、為遷移而教“類(lèi)比——遷移”教學(xué)法。物理“怎么學(xué)？”——學(xué)法指導(dǎo)一、把方法教給學(xué)生——將“科學(xué)方法”轉(zhuǎn)化為“學(xué)法”（1）觀察與實(shí)驗(yàn)（2）歸納與演繹（3）分析與綜合（4）假說(shuō)與驗(yàn)證（5）數(shù)學(xué)方法（6）類(lèi)比方法（7）理想化方法（8）外推法（9）等效法科學(xué)是一種方法，它教導(dǎo)人們，一些事物是怎樣被了解的，什么事情是已知的，現(xiàn)在了解到什么程度（因?yàn)闆](méi)有事情是絕對(duì)已知的），如何對(duì)待疑問(wèn)和不確定性，證據(jù)服從什么法則，如何去思考事物，做出判斷，如何區(qū)別真?zhèn)魏捅砻娆F(xiàn)象。

——費(fèi)曼二、把時(shí)間還給學(xué)生

——培養(yǎng)三種學(xué)習(xí)能力（1）自主學(xué)習(xí)（2）合作學(xué)習(xí)（3）研究性學(xué)習(xí)物理“怎么學(xué)？”——學(xué)法指導(dǎo)關(guān)于物理概念教學(xué)的幾點(diǎn)思考1.概念的形成2.概念的發(fā)展與認(rèn)知發(fā)展規(guī)律3.概念體系的建立坐標(biāo)位置位移速度加速度時(shí)刻時(shí)間時(shí)標(biāo)質(zhì)點(diǎn)參考系概念的形成——加速度概念的發(fā)展——質(zhì)量初中質(zhì)量的測(cè)量棄“質(zhì)”?！傲俊备咧薪?jīng)典力學(xué)牛頓運(yùn)動(dòng)定律慣性質(zhì)量萬(wàn)有引力引力質(zhì)量動(dòng)量與動(dòng)能質(zhì)量與速度無(wú)關(guān)相對(duì)論光子的質(zhì)量動(dòng)質(zhì)量質(zhì)量虧損靜質(zhì)量質(zhì)速關(guān)系相對(duì)論質(zhì)量質(zhì)能關(guān)系質(zhì)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（區(qū)分速度與速率、速度的合成與分解）高中2——速度的瞬時(shí)性（平均速度、瞬時(shí)速度、平均速率、瞬時(shí)速率）高中3——速度的相對(duì)性（相對(duì)速度）高中4——類(lèi)比引入角速度（線(xiàn)速度與角速度）高中5——機(jī)械波的波速（區(qū)分振動(dòng)速度）高中6——電磁波的波速/光速高中7——速度的極限/光速不變?cè)?/p>

2、速度與其他概念之間的關(guān)系的探討

速度與動(dòng)能速度與動(dòng)量速度與質(zhì)量概念的發(fā)展——速度概念的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律從現(xiàn)象到本質(zhì)光光線(xiàn)光波、光子從感性到理性浮力浮力是對(duì)物體產(chǎn)生的一個(gè)向上托的力物體上下表面的所受的壓力差從具體到抽象電荷帶電的小球點(diǎn)電荷（理想化模型）從定性到定量動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能從特殊到一般功（初中）（高中）從一般到特殊電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)從分立到統(tǒng)一場(chǎng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)電磁場(chǎng)從宏觀到微觀磁場(chǎng)力安培力洛倫茲力從理論到實(shí)踐彈性勢(shì)能理論分析實(shí)驗(yàn)探究電學(xué)量概念體系（橫向）電功率電動(dòng)勢(shì)時(shí)間電量電場(chǎng)強(qiáng)度電流電阻電場(chǎng)力電勢(shì)差電勢(shì)電功電勢(shì)能力能電阻率“能量”概念體系（縱向）模塊概念力學(xué)機(jī)械能動(dòng)能重力勢(shì)能/引力勢(shì)能彈性勢(shì)能熱學(xué)物體的內(nèi)能分子動(dòng)能分子勢(shì)能電磁學(xué)電磁能電勢(shì)能/電場(chǎng)能磁場(chǎng)能光學(xué)光能E=hν（量子論）原子與原子核核能物質(zhì)的總能量E=mc2（相對(duì)論）一個(gè)概念從形成、發(fā)展，直到形成體系，是需要一個(gè)過(guò)程的。由于從初中到高中乃至大學(xué)的整個(gè)學(xué)習(xí)進(jìn)程中，物理教材呈現(xiàn)出螺旋上升的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此老師在教學(xué)時(shí)必須始終關(guān)注與思考：某個(gè)概念在什么地方“開(kāi)始出現(xiàn)”、“再次出現(xiàn)”、“反復(fù)出現(xiàn)”？每次出現(xiàn)以后對(duì)教學(xué)提出了什么樣的新的要求？物理概念教學(xué)設(shè)計(jì)——“問(wèn)題策略”1為什么要引入這個(gè)概念？最初是怎么來(lái)的？如何引入這個(gè)概念？2它是怎樣定義的？有定義式嗎？3這個(gè)概念和以前學(xué)過(guò)的哪些概念容易混淆？4這個(gè)概念有何應(yīng)用？對(duì)物理量而言5看看它是哪種類(lèi)型的物理量？①是基本量還是導(dǎo)出量？

②是矢量還是標(biāo)量？③是過(guò)程量還是狀態(tài)量？

④是常量還是變量……6這個(gè)物理量的單位是什么？從單位能看出它的物理意義嗎？7求解這個(gè)物理量有哪些方法？8如何測(cè)定這個(gè)物理量？是直接測(cè)量還是間接測(cè)量？有幾種測(cè)量方法？9這個(gè)物理量和別的物理量有何關(guān)系？這種關(guān)系將反映出什么樣的物理規(guī)律？物理概念教學(xué)的幾種模式“子概念——概念”模式“理論——生成”模式“實(shí)驗(yàn)——探究”模式“類(lèi)比——遷移”模式“甄別——?dú)w納”模式“目標(biāo)——診斷”模式類(lèi)比——遷移教學(xué)法——《磁場(chǎng)》單元教學(xué)分析類(lèi)比方法根據(jù)A類(lèi)對(duì)象具有a、b、c、d屬性B類(lèi)對(duì)象具有aˊ、bˊ、cˊ、dˊ屬性對(duì)比aˊ、bˊ、cˊ跟a、b、c相似推論B類(lèi)對(duì)象可能具有屬性dˊ，且dˊ與d相似類(lèi)比像閃電一樣，可以照亮學(xué)生所學(xué)學(xué)科的黑暗角落。——蘇聯(lián)學(xué)者瓦赫羅夫我重視類(lèi)比勝于任何別的東西，它是我最可信賴(lài)的老師，它能揭示自然界的秘密。——開(kāi)普勒每當(dāng)理智缺乏可靠論證的思路時(shí)，類(lèi)比這個(gè)方法往往能指引我們前進(jìn)。——康德

在物理學(xué)上往往因?yàn)榭闯霰砻嫔匣ゲ幌喔傻默F(xiàn)象之間相互一致之點(diǎn)而加以類(lèi)推，結(jié)果意想不到有了很重要的進(jìn)展。——愛(ài)因斯坦類(lèi)比——就是拿“未知”和“已知”作對(duì)比，在“陌生”和“熟悉”中徘徊，在“模仿”中進(jìn)行“創(chuàng)新”。類(lèi)比——就是“同中求異、異中求同”。類(lèi)比——能啟發(fā)思維，提供解決新問(wèn)題的線(xiàn)索。類(lèi)比——如同架設(shè)一道橋梁，讓新舊知識(shí)溝通起來(lái)，能使新的知識(shí)變得更易于接受和理解，能快速推進(jìn)學(xué)習(xí)，做到事半功倍的效果。類(lèi)比——是一種教學(xué)策略，能構(gòu)建一種新的教學(xué)模式。一種學(xué)習(xí)另一種學(xué)習(xí)引力場(chǎng)靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)磁場(chǎng)機(jī)械振動(dòng)電磁振蕩機(jī)械波/聲波電磁波/光波遷移——從“學(xué)會(huì)”走向“會(huì)學(xué)”兩種現(xiàn)象的類(lèi)比項(xiàng)目電現(xiàn)象磁現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)①帶電體可以吸引輕小物體（極化）②摩擦起電、靜電感應(yīng)①天然磁石可以吸引鐵鈷鎳（磁化）②電流的磁效應(yīng)（奧斯特實(shí)驗(yàn)）場(chǎng)源①兩種電荷（正、負(fù)）、②基本電荷（量子化）兩個(gè)磁極（N、S）電流定性同種電荷相斥，異種電荷相吸同名磁極相斥，異名磁極相吸同向電流相吸，反向電流相斥引入“場(chǎng)”電荷——電場(chǎng)——電荷磁體——磁場(chǎng)——磁體磁體——磁場(chǎng)——電流電流——磁場(chǎng)——電流定量庫(kù)侖定律（中學(xué)）安培定律（大學(xué)）從現(xiàn)象到本質(zhì)摩擦（感應(yīng)）起電的實(shí)質(zhì)——電子的轉(zhuǎn)移磁現(xiàn)象的電本質(zhì)——安培分子電流假說(shuō)項(xiàng)目電場(chǎng)強(qiáng)度E磁感應(yīng)強(qiáng)度B探測(cè)元試探電荷q電流元IL定義式（比值定義）（比值定義）理解E與F、q無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身決定B與F、I、L無(wú)關(guān)，由磁場(chǎng)本身決定方向E的方向與F的方向相同或者相反B的方向總與F的方向垂直單位N/C或V/mT——特斯拉矢量性矢量，服從場(chǎng)強(qiáng)疊加原理矢量，服從場(chǎng)強(qiáng)疊加原理其它（勻強(qiáng)）（勻強(qiáng)）兩種場(chǎng)強(qiáng)的類(lèi)比項(xiàng)目電場(chǎng)線(xiàn)（靜電場(chǎng)）磁感線(xiàn)相似形象描述場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向，實(shí)際不存在曲線(xiàn)上某一點(diǎn)的切線(xiàn)方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)的方向場(chǎng)線(xiàn)越密的地方，場(chǎng)越強(qiáng)空間任何兩條場(chǎng)線(xiàn)不相交不代表帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡不同從正電荷（或無(wú)窮遠(yuǎn)）出發(fā)，終止于負(fù)電荷（或無(wú)窮遠(yuǎn)），電場(chǎng)線(xiàn)不閉合。外部從磁極的N出發(fā)回到S極，內(nèi)部從S極到N極。磁感線(xiàn)一定是閉合曲線(xiàn)。兩種場(chǎng)線(xiàn)的類(lèi)比項(xiàng)目電場(chǎng)磁場(chǎng)最基本的場(chǎng)單一的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)無(wú)限長(zhǎng)的直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)（安培定則）最簡(jiǎn)單的場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)其它典型場(chǎng)①兩個(gè)同種電荷的電場(chǎng)②兩個(gè)異種電荷的電場(chǎng)③帶電導(dǎo)體表面附近的電場(chǎng)①環(huán)形電流的磁場(chǎng)（安培定則）②通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)③地磁場(chǎng)常見(jiàn)的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的類(lèi)比兩種場(chǎng)力類(lèi)比項(xiàng)目靜電力安培力洛倫茲力大小方向①當(dāng)q為正時(shí)，F(xiàn)的方向與E的方向相同；②當(dāng)q為負(fù)時(shí)，F(xiàn)的方向與E的方向相反。F的方向總是垂直于B和I所確定的平面（左手定則）F的方向總是垂直于B和v所確定的平面（左手定則）說(shuō)明電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，一定受到電場(chǎng)力作用通電導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中，不一定受到安培力作用電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不一定受到磁場(chǎng)力作用帶電粒子在勻強(qiáng)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律類(lèi)比類(lèi)別初始條件勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)初速度方向與場(chǎng)線(xiàn)平行勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（一維）曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)初速度方向與場(chǎng)線(xiàn)垂直勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（類(lèi)平拋）①偏轉(zhuǎn)距離②偏轉(zhuǎn)角勻速圓周運(yùn)動(dòng)（二維）①半徑②周期初速度方向與場(chǎng)線(xiàn)斜交勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（類(lèi)斜拋）空間螺旋運(yùn)動(dòng)（三維）兩種場(chǎng)能類(lèi)比項(xiàng)目電場(chǎng)磁場(chǎng)做功的特點(diǎn)靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)洛倫茲力始終不做功能量電場(chǎng)能、電勢(shì)能磁場(chǎng)能電容器儲(chǔ)存電場(chǎng)能通電線(xiàn)圈儲(chǔ)存磁場(chǎng)能功能關(guān)系靜電力做功對(duì)應(yīng)著電勢(shì)能的變化：靜電力做正功，電勢(shì)能減少；靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。安培力做功對(duì)應(yīng)著電能的變化：安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能；安培力做負(fù)功，其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。布魯納的著名假設(shè)：

任何學(xué)科都能夠用在智育上是正確的方式，有效地教給任何發(fā)展階段的任何兒童。何為智育上是正確的方式？學(xué)會(huì)將復(fù)雜的物理問(wèn)題分解對(duì)基礎(chǔ)差的學(xué)生也可以講復(fù)雜的問(wèn)題。講解復(fù)雜問(wèn)題需要分步到位。——因?yàn)閺?fù)雜的問(wèn)題其實(shí)就是由若干簡(jiǎn)單基本的問(wèn)題綜合而成。如果你能做到把復(fù)雜的問(wèn)題分解成若干較為簡(jiǎn)單的問(wèn)題（分階梯，由淺入深），然后進(jìn)行綜合處理（深入淺出），這就是合適的方式。

問(wèn)題分解一（撤去拉力前）（1）判斷運(yùn)動(dòng)：AB是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？（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：撤去拉力時(shí)，A、B的速度各為多大？（5）求位移：A、B