㈠ 目前物理學前沿的問題有哪些
雖然理論推算出暗物質占整個宇宙總物質的85%,但是到現在都沒有找到明確的證據證明它們存在。所以,尋找暗物質,未來仍是科學家們努力的主要方向之一。
㈡ 物理課堂教學中存在哪些問題
解題有三種境界,一題一解,一題多解,多題一解。最好用多種方法解一道題,建議選一些競賽題給學生做。
解物理題需要讓學生明白物理情境,以下是有關北京一位特級教師的論文,他曾教過本人物理
理教學生活化眾所周知,興趣是學習的第一要素。多年來,張老師一直在形象生動的生活課堂中挖掘物理元素,把抽象的概念與形象的事物相聯系,引導學生發現隱藏在現象背後的物理規律,有效地激發了學生的學習興趣。張老師寓教於樂,所有觸手可及的物品都成為他的實驗道具。他隨即拿起一個裝滿水的杯子,以臂膀為軸,揮舞水杯,而水不會流出來。張老師邊向記者演示邊愉悅地描述:「學生對這一現象感覺很神奇,不斷地提出要求:『老師,動作慢一點,再慢一點……』」在師生熱烈的互動氛圍中,向心力的奧秘就此揭曉。在觀察羽毛球網的振動中,學生們了解了波的形成與傳播;在劃船比賽中,學生們研究了船槳的作用力與反作用力……當物理走出教科書,與學生身邊可感可觸的事物聯系在一起時,學習就是一件有魅力的事情。
物理教學情景化張老師通過創建形象化的生活場景,著意培養學生的情景想像能力,訓練他們的物理抽象思維,真正領悟概念及其應用。
在物理課堂教學中,張老師多次強調板書、板畫的作用。「很多的物理圖景都是可以畫出來的。教師邊畫圖邊講授的過程,是引領學生認知思維的過程,這是多媒體不能取代的。」張老師說。說到此處,張老師拿起一支筆,在白紙上即興創作起來,「大輪盤,小飛輪,腳蹬子,用鏈條連接,再點綴前後支架,大梁,車把,後座,最後是騎車的小孩兒。」在張老師行雲流水般的勾勒中,一幅騎自行車的圖景躍然紙上。學生在圖景的牽引下,自然而然地進入到物理情景中,角速度、線速度,及自行車行進中的動力原理,能量轉化的奧秘蘊含其中,這種貼近生活的場景,讓學生真切感受到學習物理的意義。
物理教學研究化從2000年開始,張老師進行計算機技術與物理教學的整合研究,2001年使用「模擬物理實驗室教學平台」軟體,做了市級研究課《在復雜運動中建立物理圖景》,展示復雜運動過程的重要環節,開發學生對於復雜運動的想.象能力。「一個人的想像能力有多強,他解決物理問題的能力就有多強。」張老師說。多媒體無疑成為提升學生想像力的平台。隨後,張老師依據物理教學實際需求,進一步開發教學軟體,設計了在常規條件下不能完成的電學實驗課,20016年進行了市級研究課《測量白熾燈泡電功率——模擬實驗在教學中的運用》,使模擬實驗與常規實驗達到完美的結合,拓展了信息技術運用於物理教學的廣闊空間。
㈢ 在物理方面,怎樣提高理解能力
物理閱讀能力是指學生通過閱讀物理資料,獲取物理知識,並應用這些知識解決物理問題的能力。在近幾年的高考物理試卷中,由於試卷長度的增加和信息給予題的大量使用,對學生物理閱讀能力的要求越來越高。那麼,如何培養和提高學生的物理閱讀能力呢?
要培養和提高學生的閱讀和理解問題的能力,要在日常教學中引導學生注意以下幾點:
1、注意關鍵詞,在讀題時不僅要注意給出具體數字或字母的條件,對一些限制性語言、或對題目中所涉及的物理變化的描述、對變化過程的界定等語言,諸如光滑、絕緣、恰好、最終等,更要注意推敲。例如這樣一題:用輕繩懸掛靜止的小球,在水平力F1的作用下,緩慢地從最低點P運動到點Q,F1做功W1;若用水平恆力F2作用下,小球也從P運動到點Q,F2做功W2,試比較W1、W2兩者大小?該題在審題時關鍵就在於「水平力F1」「水平恆力F2」「緩慢」幾個詞的理解和思考。
2、畫好分析圖形,是審題的重要手段,它能建立清晰有序的物理過程、確立物理量間的關系,把問題具體化、形象化,分析圖可以是運動過程圖、受力分析圖、狀態變化圖,或是等效法、投影法等得到的示意圖。如帶電粒子在交變電場中的運動,宜用v-t圖分析帶電粒子做怎樣的運動;含有安培力的受力分析,宜選擇能把導體棒畫成「☉」或「⊕」,由立體圖形轉變成平面圖建立受力分析圖。
3、建立正確的物理模型。實際中的物理現象一般都很復雜,為了解決它,常常需要忽略一些次要因素,物理模型就是忽略次要因素的產物。如輕繩、輕桿、輕彈簧;理想氣體、理想電源、理想電表、理想變壓器;質點、點電荷、檢驗電荷、檢驗電流元等,都是理想模型。對一個具體的物理問題,通過審題分析,就是要建立正確的物理模型。理想實驗也是物理學中一種特殊的科學思維方法,它是在系統的觀察與實驗的基礎上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,對實際過程做出更深入的邏輯分析和抽象的一種方法。如伽利略的斜面實驗和自由落體實驗,將跳高運動員的跳高過程抽象為質點豎直上拋運動的理想運動過程。另外動量部分的「人船模型」、「子彈穿木塊模型」、「彈簧模型」等,在具體的解題過程中注意應用已有模型可以清晰思路、簡化過程。
4、重視對基本過程的分析。力學涉及到的過程有勻速直線運動、勻變速直線運動、平拋運動、圓周運動、機械振動等,還有碰撞和先變加速最終勻速過程(車啟);熱學中等溫、等壓、等容、絕熱變化等;電學中電容器的充放電,電磁振盪等。以上的這些基本過程都是非常重要的,在平時的復習中都必須認真掌握每個過程的特點和遵循的基本規律。
5、抓住物理過程的要點。階段性——將題目涉及的整個過程適當劃分為若干階段,聯系性——找出各個階段之間是由什麼物理量聯系起來的,規律性——明確每個階段遵循什麼規律。物理過程該分就分,宜合則合,將過程的分析與研究對象及規律的選用加以統籌考慮,以求最佳思路。例如,一輛汽車由靜止開始先做勻加速運動再做勻減速運動至停止,在這個過程中,階段性就很明顯,而聯系前後階段的是物體的速度,分別應用勻變速直線運動公式解題。
6、審題要仔細,排除干擾。經常遇到一些物理題故意多給出已知條件,或解題過程中精心設置一些歧途,或安排一些似是而非的判斷,也就是利用干擾因素考查學生明辨是非的能力。這些因素的迷惑性大,愈容易在解題過程中犯錯誤。如選擇題干擾項往往是學生的典型錯誤,只有迅速地排除這些干擾因素,解題才能迅速而准確。如一個物體被傾斜向下的壓力壓在豎直的牆壁上處於靜止狀態,告訴你動摩擦因素求摩擦力,此處的動摩擦因素就是多餘條件。
7、注意過程中的瞬時問題。解這類問題時要分析是什麼原因引起物體受力突變的。對於理想剛性繩或剛性支持面 ,形變改變時可以不計時間,其彈力能突變。非理想剛性繩(如彈簧)的形變改變是需要一定時間的,彈力不能發生突變,應用牛頓第二定律求解瞬時加速度問題就應特別注意彈力能否特變。瞬時問題有時需利用動量觀點分析,往往要考慮能量變化。
8、定性分析和定量分析相結合。在物理過程的定性分析的基礎上,應用合適的數學模型和公式,對問題進行定量分析。在分析過程中必須「要知其然,還要知其所以然」。只有真正理解,才能夠靈活應用。分析綜合物理問題要進行「過程分析和狀態分析」。過程分析:研究對象的運動過程是什麼,遵守什麼規律,相關的物理量有哪些(受力情況、位移、時間、平均速度、功、沖量等);狀態分析:研究對象在某一狀態下的特點,以及相關的物理量(受力情況、速度、加速度、動量、動能等)。列出各自對應的數學方程,以便求解。
作為教師,在日常教學操作中,也應該主動嘗試一些做法,來培養學生閱讀理解能力。如舉例講析時,可設計好台階,引導學生自己分析題意,建立模型,給出思路,培養其獨立分析能力;課堂練習前,給某些習題適當的提示或要求,以培養其良好的審題習慣;試卷講評時,選擇典型錯誤重點分析,培養學生明辨是非的能力;輔導答疑之前,讓學生充分表達其對題意的理解,多問幾個為什麼,使其症結暴露無疑,有針對地幫其思錯、知錯、糾錯,以求閱讀、思考、分析能力的全面提高,而不僅僅是匆匆把答案告訴他。
總之,一句話:看懂題是解決一切物理問題的前提。
㈣ 物理課堂教學中存在哪些問題
因此對物理教師來說,可謂是任務艱巨、責任重大。
一、對學生的情況了解不夠細致,必須加以改善。
進入初二之後,許多學生反映物理這門課程比較難學,不好理解,做題是往往是不知道自己該從什麼地方入手。這是一種比較普遍的現象,但教師往往只是知道學生的普遍想法,對於具體的個別的問題,往往了解的不夠。本人初到初中時,感受很深,看到學生學習物理時的迷茫及信心的缺失,我就想任何人對某一項事情要做好,首先是要有信心。而信心的建立和鞏固與本學科的教師是很有直接關系的。為了能夠解決這樣的問題,我們老師應該多給學生人文的關懷,收集學生的有關信息,了解學生的想法及思想動態,把學習物理的成功的經驗體會傳授給學生,讓學生有克服困難的勇氣,有學好物理的動力。當然,在戰略上藐視,在戰術上要重視。因此,從內心深處與學生建立起相互信賴的師生關系,並處於自始至終的動態之中,是我們物理老師不可缺少的品質,他對學生的成長產生著潛移默化的積極影響。我國著名教育家陶行知先生說過:真正的教育是心心相映的活動,惟獨從心裡發出來的,才能打到心的深處。離開了情感,一切教育都無從說起。我們應該隨時隨地的了解學生的實際情況,傾聽他們的心聲,排除他們的苦悶,讓學生接受老師,進而接受物理、愛好物理。讓學生體會學習的難度,強化意志的培養;享受成功的體驗,強化學習願望,從而避免學生產生怕學物理、厭學物理的心理。我現在已是人到中年,自己的孩子高考時非常希望教師能耐心細心地教好自己的孩子,我的孩子已經考上大學,也非常感激教育他的老師。將心比心,我現在把學生當成自己的孩子來對待,是發自內心的。我們常說愛生如子,我想,只要真誠,與學生分享苦惱,也分享快樂,讓學生感受老師的真心關懷,加上方法得當,成功的教學應該是水到渠成的。
二、對教師的角色認識的不夠全面,必須准確定位。
我認為教師是這一學科重要的引路者,如果引的不好,那麼學生就難以對這門功課產生良好的印象和學習的興趣。由於我們不是他的啟蒙老師,學生把你跟過去的老師進行比較是不可避免的。所以說,在某種程度上,教師有承上啟的作用。以前自己和不少教師認為,對於學生,必須體現出自己學術淵博,見識廣闊,這樣學生才能夠佩服你。我認為除了這些,初期更是這樣。我的建議是,在初二第一學期,要盡量做好學生從形象思維到抽象思維的過度,盡量把抽象的東西加以具體形象化,減小學生的學習難度,克服畏難發愁的情緒。特別是對知識的傳授講解,要做充分的准備,循循善誘,盡量細致耐心,有不厭其煩的精神。往往在初中時新教師與老教師差別小一點,可能就是因為新教師准備的細致,耐心地講解和輔導。
另一個問題是初中新教師往往對於全班整體成績的提高做的較好,但是在培養尖子生方面有欠缺,表現在高分的學生數不是太多,全班成績平均分較高。我的建議是從三個方面入手。首先是自己要充實知識,加強業務學習,促進教師自身的發展。其二是虛心向老教師學習,多聽他們的上課,吸收先進的成功的經驗,完善自己的教學藝術。只有這樣不斷充電,才能揚長避短,才能與學生共同發展。其三是班級的尖子生往往因為教師所傳授的教學內容、知識難度顧及中游學生,使他們極易滿足,所以對於尖子生要注重教育,讓他們克服自滿情緒,鼓勵在全校的競爭中爭得一席之地,當然,這需要任課教師做大量、細致的工作。
三、對教學內容的鑽研不夠深入,必須准確取捨。
正如上述所提,以前自己覺得把課本讀的滾瓜爛熟,教學效果肯定沒問題。通過多年的實踐,我認為,初中物理教師,在研究教學內容時,除了按照學校教研組指導的掌握教學目標,特別是研究好新課標外,我建議不要忽視以下幾點。首先研究一下初中的物理課本的內容,對學生的知識基礎有一個整體認識,明白那些知識對於今後的學習有較好的預備作用,那些知識對於今後的學習有遷移作用。如何利用舊知識喚起新知識,等等。其二是研究物理史中那些對於提高學生學習的興趣有價值,那些科學家的事跡是最有激勵作用。中學物理教材中穿插有許多物理學史的內容,但往往沒有引起足夠的重視,甚至忽略了它們的存在。實際上這些內容是學生理解物理知識、完善認知結構、開闊視野、培養素質的必不可少的絕好教材。現在我們往往關注學生的考試分數,缺少對學生進行知識探究的引導和激勵,物理分數很重要,關繫到學生的中考,關系學生的前途命運。但是,引導學生追求物理,勇當物理科學家,與提高分數並不矛盾,充分發揮和發展有物理天賦的學生從內心深處學習物理,既培養了學生的探索精神,又提高了分數,可以說是相得益彰。其三發掘物理中的美的東西,讓學生感受物理並不像有的學生想的那樣枯燥、單調,而是蘊含著豐富的美的內容。簡單、和諧、統一、對稱是物理美的主要形式。在物理教學中有意識地展示物理之美,可以培養學生接受美、欣賞美、理解美,加深對物理知識的理解和物理內涵的領悟,激發他們的學習興趣。例如,結合神舟7號的發射成功,讓學生感受到物體運動的規律,神舟7號的運動軌跡是美麗的橢圓。有誰不會被牛頓力學的簡單、和諧、統一之美所折服、所震撼呢?一旦學生領悟到物理內在的美,就會在學習物理和解決物理問題中,主動去探索、去發現,並樂此不疲,並在此過程中享受成功的愉悅和滿足,達到這一境界,學生的學習動力將是不可估量的,探索精神將是堅忍不拔的。讓學生進一步體會到我們神舟7號,是人類文明的成果,正如牛頓所說的,是因為我們站在了巨人的肩膀上。同時也感受到同樣站在巨人肩膀上的中國航天人的艱辛努力和智慧結晶。也許多年以後,航天事業中就有我們現在學生取得的輝煌。
四、對學生的因材施教不夠主動,必須盡快落實
對於初中學生因材施教我的建議是要注意以下三點。
1.課堂提問的問題要難度適宜,能激發學生的思維。以前聽觀摩課時,發現有些課表面熱鬧,但收效甚微,並不可取。我在上初中時物理老師的提問至今記憶猶新。那節課老師問:一個鐵球和一個雞毛在高空,同時下落,誰先落地,同學們基本上一致回答,鐵球先落地。老師又問:一個大的鐵球和小的鐵球,在高空同時掉下,哪個先落地,大部分同學說大的先落地,在沒有其他同學反對的情況下,老師說,假如大球先落地,小球後落地,就是說大球重,下降的速度快,小的輕,下降速度慢,那麼,如果用鐵線將大球與小球連捆在一起,那麼這時大球和小球與原來沒連在一起時,速度有什麼變化,開始學生沒在意,基本上覺得大球受小球的影響比原來慢了,小球受大球的帶動變快了,這時候老師說,如果把這兩個捆在一起,不是更重了嗎,從而激發學生的求知慾。
2.承認個體差異,實施分層次教學
同一個班的學生他們的知識和能力水平是參差不齊的,不同的時期學生的知識和能力將會發生不斷的變化,因此,我們既要兼顧全體學生又注意針對學生的個體差異,進行多側面、多樣化的教學。應認真分析自己所任教班級學生的學情,根據不同學生的知識和能力層次,把握教學的難度、進度,進行分層教學,盡可能地讓所有學生都能主動參與,使每個學生都學有所得。教學內容要適量適度,教學各部分的時間分配合理。科學地安排與搭配教材內容。在教學中,先講什麼,後講什麼,重點講解、示範什麼,要解決什麼問題,教師應心中有數。如果教師主次不分,教學重點突不破,教學難點攻不下,那麼教學就達不到預期的效果。因此,我們應該在有限的課堂內開展有效的教學活動,哪些教材可以少講精練,哪些內容可以機動處理等等。合理地組織各部分的練習,考慮作業的難度層次,考慮練習的針對性,注意練習次數、時限的控制等。在充分了解自己學生的基礎上,找出最適合每一個個體的目標和方法,促進學生的成長進步。
3.善待後進生,促進後進生的轉化
我們應該充滿愛心的對待每一位後進學生。首先應深入調查,仔細分析他們後進的原因,以便對症下葯,因勢利導。要在尊重每一個學生的基礎上承認學生的差異,不能一刀切。
㈤ 有關物理學的問題
理論物理,核物理,光學,無線電物理,凝聚態物理
㈥ 目前世界上物理學還有哪些問題未解決
1.自然界是否存在五種以上的基本作用力?
2.基本物理常數的數值會隨時間改變嗎?
3.自然界的基本常數為什麼具有現在的數值?
4.引力能否被屏蔽?
5.負引力存在嗎?
6.宇宙中不斷有物質創生嗎?
7.引力子,你在何方?
8.新以太是否存在?
9.為什麼時間具有方向性?
10.宇宙時是不均勻時間流嗎?
11.為什麼物理學的基本方程都具有時間反演不變性?
12.為什麼絕對零度不可達到?
13.為什麼熱水比冷水凍結快些(Erasto Mpemba問題)?
14.運動物體的溫度會改變嗎?
15.開放系統的熵具有什麼物理意義?
16.湍流形成的機理是什麼?
17.地球磁場極性顛倒的原因是什麼?
18.南極空洞是怎麼形成的?
19.生物體內有核反應嗎?
20.地球外有智慧生物嗎?
21.地震前的地光是怎麼形成的?
22.為什麼閃電多『之』字形少球形?
23.自然界是否存在七種對稱性晶體?
24.能否解決強關聯多電子系統的基態和元激發問題?
25.能否解決低維凝聚態物理新現象的理論問題?
26.何時能揭開狄拉克的大數之謎?
27.可觀測宇宙的空間有多大?
28.宇宙中的暗物質是由什麼粒子構成的?
29.為什麼宇宙中反物質如此少?
30.反物質世界存在嗎?
31.反物質能源能否實現?
32.可控輕核聚變能否實現?
33.激光熱核反應的點火條件(勞森判據)能否達到?
34.常溫核聚變能否實現?
35.冷核聚變能否實現?
36.薛定諤的貓是死還是活?
37.EPR之謎能否解決?
38.量子混沌確實存在嗎?
39.高溫超導的微觀機理是什麼?
40.可否發現室溫超導體?
41.最後一個超重元素的質子數是多少?
42.熱中子輻射俘獲疑問的實質是什麼?
43.原子核磁矩能否准確計算出來?
44.Gamow-Teller巨共振問題gA(核內核子)!=gA(自由核子)能否解決?
45.奇異電子峰是怎樣形成的?
46.EMC效應能否解決?
47.質子自旋危機能否解決?
48.電子與核散射中,縱向響應形狀因子問題能否解決?
49.有限核的結合能與能極能否一一準確算出來?
50.誇克-膠子等離子體(QGP)物質態是否真的存在?
51.雙生子佯謬能否解決?
52.穿洞佯謬能否解決?
53.滑落佯謬能否解決?
54.柔繩佯謬能否解決?
55.直角杠桿佯謬能否解決?
56.靜止長度上限佯謬能否解決?
57.運動物體視在形象佯謬能否解決?
58.長度縮短的應力效應佯謬能否解決?
59.超光速佯謬能否解決?
60.快子佯謬能否解決?
61.奧本海默佯謬能否解決?
62.奧伯斯佯謬能否解決?
63.宇宙種子磁場的來歷是什麼?
64.太陽中微子之謎能否解決?
65.中微子有無靜止質量?
66.有無中微子振盪?
67.類星體的能源是什麼?
68.黑洞何時可以露真容?
69.磁單極是否存在?
70.Higgs粒子是否存在?
71.質量的起源是什麼?
72.真正的對稱自發破損的機理是什麼?
73.自由誇克能否直接在實驗中被發現?
74.有無膠子球存在?
75.軸子,疇壁能否找到?
76.存在第四代基本粒子嗎?
77.CP不守恆難題只能在中性K介子衰變中見到嗎?
78.引起CP對稱性破壞的力是什麼?
79.e-u-t之謎何時能解開?
80.亞誇克結構僅僅是推測嗎?
81.質子的壽命有多長?
82.電子有無結構?
83.光子有無結構?
84.真空的本質是什麼?
85.有無奇異物質存在?
86.C,Ψ物理中的ρπ疑難能否解決?
87.是否存在中性,穩性,質量至少大於40GeV的超對稱粒子?
88.究竟有無超弦?
89.蟲洞究竟有沒有?
90.時間機器能造出來嗎?
91.引力能否用量子理論加以描述?
92.能否將引力和其他幾種基本力統一起來?
93.自然界手征不對稱起源的關鍵是什麼?
94.宇宙會一直膨脹下去嗎?
95.宇宙大爆炸的量子起源是什麼?
96.大爆炸之前可能存在什麼?
97.我們的宇宙是否有兄弟姐妹?
㈦ 物理學可以解決哪些問題
1,證明上帝創造的世界之美,從而證明上帝的存在
2,為工程提供基礎的理論,開發新技術,如半導體等
3,開發新能源,如果受控核聚變一旦成功,能源將無窮無盡
4,在探索物理的過程中輔助數學的發展,群論就是由於物理學的需求得到了大量的發展。作為超弦的宗師 Edward Witten 即是Fields 獎獲得者
5,提供理性的思維方式。