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美国老师如何讲物理

发布时间:2022-09-20 17:40:35

① 请介绍一下费曼的物理思想

解世雄 费曼的物理教学思想

费曼的物理教学思想
解世雄
(嘉应学院广东·梅州514015)
[摘要]R·Feynman(1918—1988)作为最杰出的物理学大师之一,其不仅对物理论本身作出杰出的贡献,对物理教学的贡献更是无人能比。对费曼物理教学思想的整理和研究,具有重要的理论意义和实践指导意义。本文是笔者的初步研究,介绍费曼物理教学的基本思想,并进行必要的拓展。
[关键词]费曼物理教学

一、酷爱教学的物理大师
理乍得·费曼,1918年出生在纽约州靠近海边的一个叫法洛克的小镇。他在家乡生活了17年,1935年进麻省理工学院;4年后进普林斯顿大学念研究生。第二次世界大战期间参加研制原子弹的曼哈顿计划,战后他采用自己独特的方式进行物理学研究,在理论物理方面做出巨大的贡献,因量子电动力学上的开拓性理论而获得1965年诺贝尔物理学奖。
费曼非常擅长演讲,在物理教学思想和方法方面独树一帜。物理教学是费曼一生最重要的工作之一。他非常热爱教学工作,他曾写道:“我不相信,如果不教书我还能过得下去。原因是,这样就算我一点东西都想不出来时,我还能跟自己说:‘至少我还活着;至少我还在做一些事情,有些贡献。’而且在课堂上时,你可以思考一些已经很清楚的基本东西。这些知识很有趣,令人愉快,重温一遍又何妨?教学能给旧的知识新生命,如果你真的有什么新想法,能从新角度看事物,你会觉得很愉快。”“学生问的问题,有时也能提供新的研究方向”“因此对我来说,教书以及学生,使我的生命继续发光发亮,我永远也不会接受任何人替我安排一切——快快乐乐的不必教书。永远不会!”
二十世纪60年代初期美国物理教学存在一些问题,就是课程设置过于陈旧。1957年苏联人造卫星上天,极大地刺激了美国政府和高等教育。在这个背景下,费曼参与了加州理工学院基础物理课的改革尝试。没有任何大物理学家教过大学新生的物理课,而费曼却被这一挑战和机遇所吸引。因此从1961年秋天起,费曼就开始计划讲一年的物理学导论的系列演讲。最后实际从1961年9月讲到1963年5月跨越了两个学年。费曼的演讲经莱顿和桑兹整理出版了《费曼物理学讲义》,这套书成了物理学的指南,是费曼对物理学的理解,如何把不同部分适当地组织在一起,思考事物、解决问题的方法等,都包括其中。《费曼物理学讲义》受到了世界物理学界的赞赏。得到极高的评价,有人认为《讲义》超过了他对物理学所作的其它贡献,“他是一位伟大的老师的老师”。
费曼生性乐观,洒脱,幽默,兴趣广泛,深受他的同事和学生的爱戴。1988年4月14日,他逝世那天,加州理工学院的大学生们在学院11层高的图书馆大楼上悬挂了一条横幅上写“迪克,我们爱你”(迪克是费曼名字的昵称)。费曼确实有他迷人的风采,现在被越来越多的中国物理教师和物理专业学生所了解,国内掀起了一股费曼热。
二、物理学习的探索性与原创性
费曼从小数学天赋极高,他总被视为小学里的“算术神童”,在10—11岁时,他曾被请到其它班讲解他做减法的方法,老师认为这种方法对小孩来说非常简洁,“在中学也是如此,比如,年长的学生会拿一些在高年级数学中才有的棘手几何学难题给他,他总是能解答出来”。他性格中有一种从不放弃的韧性。物理学与数学之间存在很深刻的联系,虽然被视为数学天才,但他真正感兴趣的是物理学。
费曼对自然的奥秘,非常好奇,思考问题非常深刻,他在大学完成一次考试时不经意地写了一首诗非常好地说明了这一点。
“我想知道这是为什么,我想知道这是为什么
我想知道为什么,我想知道为什么
我想知道竟究为什么我非常要知道
我为什么想知道这是为什么”
读了这首小诗我们不能不感叹费曼的好奇心和探索精神,以及超越常人的深刻发问。
费曼的成功除了天赋、好奇心以外,独特的“原创”思想则是另一个最显着的特征。在费曼的学习生涯中,他从不迷信权威,他有疑问时会毫不犹豫地发问,甚至对阿尔伯特·爱因斯坦也是如此。
费曼非常喜欢解决问题,他想让自己从第一性原理开始来解决每一个问题,这样就可以确信他做对了,免得浪费宝贵的时间去深入其它人的思想,而最终也许只能发现这些思想一开始就是错的。
他一生都非常喜欢狄拉克论量子力学书上的最后一句话:“看来这里需要全新的思想。”当费曼第一次读到这句话时,对其影响非常大,因为狄拉克本人也承认在20世纪30年代对量子理论的理解既不彻底也不完美,而且需要全新的思想。费曼想,最好是从头开始建立自己的量子力学,他不仅这样想,而且也这样做了。因而他独创了量子电动力理论。
他在论述物理学和物理教学到底是什么这个问题时写到:“在对科学的学习中,你学会通过试验和误差处理问题,养成一种独创精神和自由探索精神,这比科学本身的价值更巨大。你还要问自己有没有更好的方法来做。”
通过以上简短的叙述,我们已经强烈地感到费曼学习物理研究物理的明晰的思路,就是用新的思想去大胆地探索未知。20世纪物理学的发展是建立在新的思想方法之上的,而我们今天的物理学习,不仅要记住物理学的结论,了解和掌握物理学的研究方法,更重要的是通过物理学习感受物理学中的探索和创新精神,养成自己独立思考的习惯,敢于大胆发表自己原创性的思想。自然是复杂的,同时又是可以部分地被认识,科学的目的是探索自然的奥秘,科学认识没有止境。
三、物理教学要与自然相遇
费曼曾到南美的巴西作过近一年的客座教授,费曼和巴西的学生之间存在着很大的差异,他教的学生是为了在那种体制中生活并找到物理教师的工作而学习,他们为适应考试已养成了死记硬背课本内容而不去理解自然,这个活生生的“物理”。
强烈的文化差异和敏锐的头脑,费曼发现了巴西物理教育中存在惊人的弊端,他写到:“我发现一个很奇怪的现象,有时我问一个问题,学生马上答出来,但下一次我问同一个问题——至少在我看来是同一个题材,同样的问题——他们却答不出来!例如有一次,我谈到偏振光,拿了些偏振片给他们。
在讨论偏振光问题时,我给每个学生一些偏振片。偏振片只让矢量为某一方向的光通过,因此我跟他们讲解了怎样根据偏振片的亮暗来判断光的偏振方向。
我们先将两块偏振片叠合一起,通过转动使透过他们的光最强,这样我们可知此时从偏振片出来的光的偏振方向相同,通过一块偏振片的光也通过另一块,然后我问他们:怎样才能知道从单独一块偏振片的光线的绝对偏振方向?
学生竟无反应。
我知道这个问题不太好回答,就给了他们提示:看看那从外面海湾射来的反射光。
还是没有人吭声。
于是我问:你们知道布儒斯特角吗?
知道!光从具有一定折射率的媒质反射,当反射光成为偏振光时所对应的入射角,就是布儒斯特角。
那么此时反射光的偏振方向呢?
这光的偏振方向跟反射平面成直角。我自己还要想一想呢,但他们背得滚瓜烂熟!他们甚至还知道那个角的正切值等于折射率!
因此我说:这下行了,答案该有的吧?
仍然无济于事,尽管他们告诉了我从具有一定折射率的媒质(例如外面的海湾),反射出来的光是偏振光,而且说出了偏振光的方向,但开始的问题还是回答不上来。
最后我说:看看海湾,透过偏振片来看,好,现在转动偏振片。
噢,这是偏振光!他们大叫起来。”
费曼通过教课和听其他教授的课和分析巴西的物理教材,他发现了巴西物理教学中的致命的问题:“学生什么都背得很熟,但完全不理解自己在背些什么。”
一个人可以得高分通过考试,完成学业,但却同时可能对很简单的现象却不理解,不知道水、玻璃就是光的介质,没有办法(也没有想过)用死记硬背来的材料解决任何实际问题。
费曼批评这是一种“自我繁衍系统”,在这样的教育系统中,人们通过考试,然后又去教人家怎样通过考试,谁也不管怎样理解物理知识的实质。费曼的灵感虽然来自巴西的教育经历,但是我国这样的现象也相当地严重,至少在我教过的学生中,相当普遍地存在着不能把物理学的概念、结论与真实世界相联系,他们为考试而学习,不曾领悟到物理就是自然界万物之运行规律。
费曼告诫我们物理教学要增进学生对大自然的理解。例如他讲到有的教材给学生讲,磨擦擦发光(tribo-luminescence),只定义是当晶体被撞击时所发的光。……而不与任何实验联系,学生也不会受到任何激发。“但是如果你写‘当你在黑暗里拿把钳子打在一块糖上,你会看到一丝蓝色光。其它晶体也有此效应,没有人知道为什么。这个现象被称为磨擦发光。’那么就会有人回家试着这样做,那就是一次与大自然相遇的美妙的经验。”
费曼虽然非常擅长数学和计算,但是他非常重视物理现象和实验,非常重视理论教学与实验和现象的联系。提出了物理教学要使学生与自然相遇的重要观点,绝非偶然,这是他研究物理和教授物理的一贯思想。
四、物理教学目的多样性
物理教学是一个庞大的体系,有中学小学的物理教学(小学包含在自然课中)、大学的物理教学,而大学物理教学也相当的复杂。我认为至少可以分为三种类型:为研究物理而学物理;为应用而学物理;为提高文化素养而学物理。即为物理而物理,为应用而物理,为文化而物理。这就构成了物理教学目的多样性或者说物理学习的多功能性问题。
首先来看物理科学的价值,费曼认为:第一点科学应用价值,是众所周知的。科学知识使人们能够制造许多产品,做许多事业。但是他提醒我们,科学知识给予人们能力去行善,也可以去作恶,它本身并没有附带使用说明。科学的另一个价值是提供智慧与思辩的享受。这种享受在一些人可以从阅读、学习、思考中得到,而在另一些人则要从真正的深入研究中方能满足,这种享受的重要性往往受人忽略。科学上已发现的理论和定律,是科学研究的收获,也是科学家得到的最高奖赏。科学家发现这些理论时激动不已,而学习者从学习和理解的过程中得到满足和成就感,而这种心情对于人来说是极其重要的。第三个价值是改变人们对世界概念的认识。人类为了满足自身的物质和精神需要而创造出来的科学知识,成为一种文化背景改变人们对自然和世界的认识方式。第四个价值是科学的精神价值,科学就是对未知世界的永无止境的探索,科学家们对研究对象,不知道答案时他是无知的;当他大概有了猜测时他是不确定的;即使满有把握时,他永远会留下质疑的余地。科学家的责任是探索更好的办法留传给下一代。
物理教学的目的,费曼有非常深刻而全面的观点。他认为学习物理有五方面的理由:第一是为了学会怎样动手做测量和计算,及其知识在各方面的应用;第二是培养科学家,他们不仅致力于工业的发展,而且贡献于人类知识的进步;第三认识自然界的美妙,感受世界稳定的实在;第四是学习怎样由未知进到已知的科学求知方法;第五是通过尝试和纠错,学会一种有普遍意义的自由探索和创造精神。费曼在他的《费曼物理学讲义》的结束语中这样写道:“我讲授的主要目的,不是为你们参加考试做准备——甚至不是为你们服务于工业或军事做准备,我最想做的是给出对于这个奇妙世界的一些欣赏,以及物理学家看待这个世界的方式,我相信这是现今时代里真正文化的主要部分。也许你们将不仅对这种文化有欣赏,甚至也可能你们会加入到人类理智已经开始的这场伟大的探险中去。”
由上可见物理教学的目的是多样性的,而教学的功能也是多方面的,我们在进行物理教学活动时,应该有更加广阔的文化视野,有对人的和谐和全面发展有更深刻的思考,还要关注学生学习的愉快问题,以及保护他们的好奇心,培养探索精神,以及科学应用中的道德问题的探讨等等。
五、物理教学应该是令人愉快的
低水平的物理教师,枯燥呆板的教材,缺乏学习动机的学生,三者结合必然是一种应付考试的学习模式,没有愉快而言。学习变成痛苦与焦虑。这正好与丰富多彩的物理探索活动,变化无穷的物理世界,形成鲜明的对比。而费曼给我们的是生动活泼、幽默、形象的、充满乐趣的物理教学。
费曼的物理教学生涯最着名的是他1961年9月—1963年的那次长达两年的演讲,由此产生的《费曼物理学讲义》成为物理学界的经典之作。费曼的演讲达到了一种理想的地步,它们象是演出,开头、中间和结尾都很有趣。每个演讲自成一体,而且都对要点的概括作为结束,以便学生可以留作将来参考。他往往以不同的方式和不同的侧重点来讲述问题,以达到最佳效果,在愉快的气氛中教你正确的方式和如何与这个世界融洽相处。为了体会他的风格,我们引用他的两段文字。
“如果在某种大变动后所有的科学知识将不复存在,只有一句话能流传后世,那么什么样的叙述能以最少的语词包涵最多的信息呢?我相信这就是:世间万物都由原子组成的原子假设(或者叫原子事实,或其它随你怎样叫的名字),原子这种永恒运动着的小粒子,当他们彼此远离时互相吸收,彼此靠近时就互相排斥。从这句话中,只要用一点点想象力和思考,你就会明白其中包涵了有关这个世界的极大量的信息。”
费曼讲述方式非常新奇,让人把一句枯燥的话,或者说一个科学假说“包装”得如此精美,让你永远也难以忘记。
费曼在讲述狄拉克反粒子理论时,有一个让人过目忘的幽默,根据狄拉克假说微观粒子有与它相应的反粒子,如中子、反中子、质子、反质子,就是说自然界有正物质和反物质。这个理论非常让人激动,对解释世界物质的起源很有启发。费曼说到这个地方幽默地说:“当你遇到一个外星人时,他想和你握手,你一定要留心他是用左手还是右手和你握。”
物理教学尽量让学生愉快,这是一种教学思想。费曼独特的生活方式的核心就是要让自己愉快,不压抑自己。愉快的物理教学有助于提高学生的学习兴趣,有助于培养学生的乐观与自信。有了这种思想方法的指导,任何好的教师都会积累和创造出一些好的方法和例子,使学生有愉快的学习环境。

参考文献:
1、约翰·格里宾、玛丽·格里宾《迷人的科学风采—费恩曼传》上海科技教育出版社1999.9版
RichardFeynman:AlifeinSciencebyJohnGribbim&
2、R·费曼《别闹了,费曼先生》北京生活·读书·新知,三联书店,1997.12
SurelyyouAreJoking.Mr.Feynman.Copyright&;1992byRichardFeynman.
3、R·费曼《你干吗在乎别人怎么想?》中国社会科学出版社,1999.6
.P.Feynman&;.
4、关洪《观光,还是探险?——从〈费曼物理学讲义〉诞生谈起》,《大学物理》1998年第17卷第6期
(作者简介:解世雄现任嘉应学院教务处副处长、副教授。研究方向为:物理文化与物理教育)

② 请问美国高二的数学与物理教学程度相当于中国的几年级

初三或者高一。

但是不是说他们教的容易,是他们考的容易,美国高中数学物理教完了以后老师考试的时候多数题都是照抄作业题或者书上的例题,只不过改个数字,也有少数几道是需要动点脑子才做出来的。但中国考试题老师恨不得变着花样给你出,让你拐弯抹角才能解出来,所以显得更难。

③ 求美国学生的物理书内容

美国高中物理教材《Physics—Principles and Problems》之特色分析
──从生活走向物理
江苏省苏州市田家炳实验中学尹华
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物理与生活 物理学起源于对自然界的观察和研究,自然界又是人类生活的环境,因而物理学与生活具有广泛的联系,物理来源于生活,又为生活服务,是一门地地道道的生活科学。而物理教育也应该构筑在生活的基础上。我国教育家陶行知先生教育思想的核心就是“生活教育”。美国教育家杜威也曾把教育的本质概括为“教育即生长,教育即生活,教育即经验的不断改造”。他认为“生活就是发展,而不断发展,不断生长,就是生活。”因此,认为最好的教育就是“从生活中学习”。 物理教学和生活紧密联系,一方面能够激发学生学习的兴趣,使学生爱学、乐学。“兴趣是最好的老师”,学生只要对学习内容产生极大的学习兴趣,学习过程对他们来说就不是一种负担,而是一种享受;另一方面,还能够使学生保持对自然界的好奇,保持对科学的探索兴趣,通过长期的探究实践形成良好的科学素养。 目前,世界各国的教育改革中都把“从生活走进物理,从物理走向社会”作为物理课程标准的基本理念。下面,我们通过美国物理教材《Physics—Principles and
Problems》来介绍这一理念在国外教材中的体现。 2 美国高中物理教材中的生活元素 美国高中物理教材《Physics—Principles and
Problems》是由美国密执安-迪尔伯恩大学的着名物理学家保罗?齐策维茨博士主持编写的。随着美国《国家科学课程标准》的颁布,本书经过修改力图体现课程标准中有关高年级(9-12)物理学习的精髓,即科学的本质、作为探究对象的物理学、科学与技术、从个人和社会视角所见的科学等。 本书的编者认为物理学远远不仅是一些方程和数字,物理学是关于你周围世界所发生的事情的科学。它涉及到彩虹的颜色、钻石的光泽和硬度,涉及行走、奔跑、骑车、驾驶和探索星际等活动。物理学的原理在玩具、球类活动、健身器材和发电机中都有应用。在教材的第一章《什么是物理学?》就提出“虽然可怕的原子弹是众多物理学家研制出来的产物,但造福人类的电子计算机和电视系统的集成电路芯片、用于制造吉它和高尔夫运动器材的还氧石墨材料、播放音乐的CD机、电子游戏机、录制及播放电影的激光视盘等,也都是物理学家研制出来的。”随后在“你将学到什么?”中,教材又告诉学生“若你能理解,甚至预见到你周围所发生的物理现象,你将产生一种满足感。”可见,这套教材力图将我们身边的物理引入到课堂中去,使学生能够用所学的知识去解决我们身边的物理问题。 2.1 引言中的生活问题 这套教材的突出特点之一就是各章的引言。每章开始的照片就是学生身边物理学的例子,并在展示照片的基础上提出相应的问题,并以此作为本章的一条学习主线。各章引言举例如下: 章节名称背景照片标题问题矢量知识登山望乡GPS接受器显示你的家在距你150km、北偏西40°的地方,但面前只有通往正北的路,若你沿这条路前进10km,那么你的家距你多远?在什么方位?能量、功和简单机械山地自行车运动员一种并不简单的机械为什么骑着变速自行车能在各种地形下最省力地运动?能量过山车猛冲下来啦过山车缓缓地爬上第一个山头,拉好你的帽子!过山车飞一般地掠过谷地,又开始爬下一个山头。第一个山头应是所有山头中最高的吗?光的衍射和干涉甲虫恰到好处的波长甲虫可能是花园中令你心烦的动物,但它们往往有着美丽的外表。日光下,甲虫的硬壳发出明亮而有金属光泽的绚丽色彩。光的什么性质能解释这种非同寻常的效果呢?静电闪电天空中跳跃的闪电在雷雨天气,莫莉和帕雷什观察了空中的闪电,帕雷什对闪电的图样留下了深刻的印象。莫莉问帕雷什:“为什么闪电能在云和地之间跳跃呢?” 和我国教材相比,这套教材各章节引言的标题非常具有艺术性,所选的问题背景又贴近学生的生活,能够以此问题为学生兴趣的出发点,引起学生继续探究的动机。而各章引言中的问题,在各章相应小节中都成为学生自主探究的问题,使学生的探究活动更贴近生活,使学生能够在学习物理的过程中获得更多的满足感。 2.2
教材内容的生活化 这套教材不仅在创设物理情景时大量使用了生活化的情景,而且在具体知识传授中,也十分注重利用学生的生活经验,帮助学生对物理知识的理解。 例如,在讲到相互作用力时,就借助于接球员接球时的情景,帮助学生理解。棒球在美国是一项非常流行的运动,很多学校内都组织有棒球队,绝大多数学生都有棒球运动的经验。借助于这一情景,就降低了学生学习牛顿第三定律的难度。而在讲完机械内容后,教材又指出:“人类也是用杠杆这种简单机械来行走和跑动的。……人在行走时,臀部作为支点成为脚运动圆弧的圆心,身体质量的中心作为阻力绕同种圆弧的支点运动,圆弧的半径,就是腿骨形成的杠杆的长度,竞走运动员就是通过向上摆动臀部来增大半径以提高速度的。……”人每天都在走路,是最平常不过的事情,可原来还蕴藏着丰富的物理原理。这一段内容安排在学生学过机械这一节后,开拓了学生的眼界,提高了学生对机械的认识。而在讲到能量这一抽象概念时,教材中还有这么精彩的一段:“钱当然可有多种形式:钱在银行中是存款,具有被花掉的潜在能力,即为“势”。无论是存钱还是从自动取款机上取钱都没有改变你所具有的钱的总数,只是从一种形式转变成另一种形式。”教材利用学生存钱、取钱的生活经验,形象地说明了“势”的含义和能量守恒的原理。这种建立在生活经验上的学习过程,会使学生感到熟悉和轻松,物理的学习变得不再枯燥乏味。 2.3 物理实验的生活化 物理是以实验为基础的自然科学,物理实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,是培养学生科学兴趣、科学态度和提高学生终身学习能力的重要途径。这套教材中的实验非常注重生活化,实验内容向贴近学生的生活方向发展。 教材将实验分为两种类型:袖珍实验室和物理实验室。袖珍实验室顾名思义是随手可做的小实验,这些小实验通过简单易做的活动来帮助学生理解书中的原理。例如,当讲到光的反射时,书中就设置了这样一个袖珍实验室。它要求将一只网球掷到墙上使其能反射到你的搭档那里。预测将球击到墙上何处才能使球沿你要求的方向运动。这个实验仅仅利用了一只网球,让学生观察了反射原理,而且模拟出了光的粒子性。再如,在讲光的衍射的应用,提出显微镜用何种滤光片时,书中安排了这样一个小实验:晚上,远处汽车的两盏车灯好像混在了一起,通过你准备的红色或蓝色玻璃纸看车灯,用哪种颜色能较容易地分辨开两盏车灯? 而物理实验室中的实验,所用器材也十分简单,往往取材于玩具、生活用品,且很多实验并没有现成的实验方案,需要学生自己设计。如力学部分,共有“纸塔”“谜点”“运动概念”“纸河”“小球追汽车”“乘电梯”“掷垒球”“轨道”“爆炸”“你的功率”十个实验。其中“谜点”“运动概念”“小球追汽车”“掷垒球”“你的功率”都需要自己设计实验。而“运动概念”“纸河”“乘电梯”“掷垒球”“你的功率”这些实验还需要在实验室外进行。这十个实验所需的器材有:白纸、透明胶带、剪刀、金属线、地砖、尺、天平、秒表、绳子、电动小车、量角器、纸带、弹子球、木块、坐标纸、弹簧测力计、垒球、图钉、夹子。我们仅看这些随手都能拿到的器材,很难想象用这些器材竟能做十个实验。而这些实验很多又以游戏的形式进行,使得学生兴趣盎然、积极参与,真正做到了寓教于乐。 2.4 教材中的生活化栏目 这套教材设置了多个栏目,其中“物理学与社会”“它是如何工作的?”“物理学与技术”这些栏目的内容大多取材自生活。如“物理学与社会”设置了“研究工作”“评估危险”“潮汐能”“预报地震”“你可以带着它”“用电子计算机帮助残疾人”“电磁场”“机器人领域的革命”八个内容。在“研究工作”中介绍了“研究经费谁来资助?”“怎样获取资助?”“谁将获利?”三个问题,并在最后要求开展辩论:“美国政府是应该资助空间科学研究计划,还是应将这部分资金用于更多的人道主义研究方面?”。而在“用电子计算机帮助残疾人”的内容中,要求学生找出所在社区里残疾人使用的工具并说出这些工具给他们带来了那些便利。这些似乎与物理毫无关系的问题,在我国的物理教材中是从未出现的,但这样的问题紧紧联系社会,让学生融入社会生活,从中也体现出了美国的人文精神。而在“它是如何工作的?”“物理学与技术”中介绍了许多生活用品的工作原理,如电子计算器、拉链、家里汽车内的全球定位系统、高技术含量的网球拍、DVD光盘等。 2.5 物理习题生活情景化 杨振宁教授说过:“很多学生在物理学习中形成一种印象,认为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分,但不是最重要的部分,物理学最重要的部分是与现象有关的,绝大部分物理学是从现象中来的,现象是物理学的根源。”物理学的根源是现象,而现象来源于生活。给学生的习题创设生活背景,也就是为学生创造了与真实生活“亲密接触”的机会,让学生感受到物理就在自己的身边,并且最终达到学以致用的目的。 《Physics—Principles and
Problems》这套教材的复习题也体现了这一特点。尤其是其中的“批判性思考题”别具新义。如:当你日落时分在城里驾车出游,城里到处是装有玻璃幕墙的建筑物,你可能被反射过来的落日余辉搞得什么也看不见,你可用戴偏振眼镜的方法解决这一问题吗?又如:H.G.威尔斯写的一部名为《隐身人》的科幻小说中,人喝了一种药水后就变得看不见了,但他还具有其他功能。试说明为什么隐身人是不可能看见东西的。 而在“更深入一步”中有这样的任务:“当你在商店里打工时,要将货箱搬上离地12m高的阁楼。现有30个货箱,总质量为150kg,要你尽可能快地把它们搬上去,故你要考虑不能每次只搬一箱。但若你一次搬得过多,上楼的速度就非常慢,还要常停下来休息;若每次只搬一箱,你又要把大量的能量耗在提升自己重力方面。你身体可以提供的功率如图那样取决于你搬的箱子数。这种曲线既适用于人也适用于机械,求出最省时间的每次搬运的箱子数,你用多长时间来完成这一工作?(忽略下楼,搬起和放下箱子等时间)”美国的学生都有在假期打工的经历,或许这一问题的答案正是学生们迫切想知道的。 3 借鉴 新课程改革正在我国逐步实施,在高中物理课程标准中对物理教学与生活的关系有明确的描述。要求学生能尝试运用有关的物理知识和技能解释一些生活中的问题;尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题;有将物理知识应用于生产和生活实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。在这样的大背景下,借鉴国外教材的成功经验,在教材中将物理与生活更好得结合起来,就更具有现实意义。

④ 为什么美国的初中可以实行不分科的“科学”课

美国大部分地方的初中(不少西欧和北欧国家也差不多)没有区分物理化学生物,只是用“综合科学”,或者“科学”课而代之。台湾的课程改革,在诺贝尔奖得主李远哲的领导下,也采用了这个做法。李远哲最欣赏美国的这个做法,认为对比起台湾学生在国中( 也就是相当于我们大陆的初中)阶段的科学课就分科教学而言,美国的做法更能培养学生的科学素质,更能培养将来的诺贝尔奖获得者。因为李远哲本身就是一个诺贝尔奖得主,他的说法自然有非常权威的份量。于是,台湾在国中轰轰烈烈地推行开来。(没过几年,李远哲发现他引进而且最有把握的这个科学不分科的做法完全失败,才醒悟到原来他对某些东西欠缺了考虑,后悔莫及。此是后话。)最近,武汉也变相宣布使用不分科的科学课的做法是失败的,在“深化改革”的漂亮口号下,改回原来分科的做法。对于关心“新课程”改革的我们一线老师而言,自然非常想知道:为什么同样一个东西,在美国和不少欧洲国家实行的时候,没有听说人家有什么不妥,为什么在中国就实行不了呢? 从教育理论上来看,初中不分科的“科学”课,其优越性是显而易见的: 首先,“科学”课的覆盖面非常广,包括的科目有:物理、化学、生物、生理、地质、气象、天文、卫生与健康、信息技术科学、环境科学以及农业科学。可以说,现代科学领域里面重要的分支基本都涉及到了。学生可以得到非常完整和全面的科学教育。 其次,由于“科学”课没有明确划分“科目”,不同的科目以章节的方式在课本里面编排,相关的科目甚至还可以用交叉、整合的方式来编排,非常方便教师运用“ 项目整合”的方式来教学,能给学生最真实的学习经验。学生对“科学”的认识,再不是孤立的科目,而是跟人类自身密切相关的各个领域的紧密协调,不仅培养了他们的创造性,更使他们从宏观的角度认识科学,为将来在高中、在大学,针对具体的科目深造的时候,打下一个坚实的基础。比如,我在教初中的时候,曾经让学生进行过“七张报纸搭出一座能承重5公斤的建筑物”的比赛;然后,让学生针对旧金山是地震区的特点,找出建筑物如何才能抗震的办法,并在电脑上模拟。我们也曾做过一个设计过山车的学习。学生们要运用物理,心理,生理学的知识,设计一座最吸引人玩的过山车,并且在电脑上模拟,还到游乐园现场观摩,看看人家的设计跟自己的设计有什么不同。还有一个单元,我们在阅读了《谁造了月球》这本书以后,学生要以小组为单位,提出假如人类要建造月球的话,会如何进行。这里要用到的综合科学知识就更多了。 然而,中国的老师马上就可以发现,像美国那样教“科学”课,对教师的要求相当高!中国的师范大学长期以来的分科设置,根本无法培养出任何的博物学家,没有一个教师是通晓科学课包括的所有科目的:生物系毕业的师范生大概也懂点化学、环境;可是,物理系毕业的师范生肯定不懂生物。而无论是生物系或者物理系的师范生,肯定不会懂天文、地质和气象,也不见得懂信息技术。西方国家在达尔文的时代就开设的“博物学”科目(达尔文就是一个博物学家,精通生物学,矿物学,地质,天文等),中国目前的大学里面好像并不存在。美国的教师,通常要读四年本科再加一年到两年的教师课程才合乎资格教书,而小学和初中的教师,是要求掌握“全科”的,不通过“网络”的教师执照考试,根本就无法得到小学或者初中的教学执照,因此,大学本科读“科学”相关科目的教师,教综合科学课难度并不算大。中国的师范生,比美国的师范生少读了一年到两年书,本科又没有类似于“博物学”的科系,自然就有点先天不足了。 除了“先天不足”以外,导致中国大陆和台湾无法学习美国的初中开设综合科学课的最大原因,是教育体制的差异。 美国的高中,是建立在学分制上的选修制。每一个学生,在进入高中以后,自己根据自己的目标,在顾问的指导下,选修能达到目标的课-- 希望上好大学的,从高中第一年开始,就要多选修一些大学承认的高级的课程或者AP课程。想读理科的,多选点理科的课;想将来读文科的,多选点文科的课。不想上大学的人,完全不必选太深的数学或科学课,只读家政、跳舞、木工也能毕业。因此,在美国很多高中里面,物理和化学根本就不是必修课,学生不学也可以毕业。但是,举例来说,想到大学读海洋生物学的高中生,假如在高中没有修过海洋学,地质学,天文学,生物学,根本就不会有机会考上大学海洋生物学的专业。高中的课程跟大学专业如此紧密相关,这在中国是完全不可想象的。 中国的高中,大部分是建立在“高考要考什么”建立的科目的基础上的。美国的初中生学完了初中跟物理有关的知识之后,可以完全忘记,也可以一知半解,因为到了高中,他们很有可能根本就不必再读物理了。(因为要想到大学读工程或者物理、电子之类专业的学生才会选修高中物理,而美国高中的物理课本一上来就要用三角函数来分解受力;就要引进导数来解题;知识的跳跃非常大,数学不好的学生根本就没有资格选修。)但是,中国的高中生一上高中一,每一个人都要读物理化学,而且很多人还要在高考里面考的。假如初中的基础没有打好,到了高中根本就接不上。(高中跟初中无法衔接的现象,台湾出现过,现在中国大陆也开始出现了。) 因此,李远哲在台湾的教改失败后,第一个反思就是,他忘记了台湾的教育制度跟美国是完全不同的,台湾的学生无法象美国学生那样,在高中阶段有自己的充分自由选择自己想上的课。他也忘记了,台湾的家长,无法容忍自己的孩子高中毕业以后去当空调维修工;而美国的家长,对孩子毕业以后去当牧马人,不仅不反对,还相当自豪的。 综上所述,美国的初中可以实行不分科的科学课,而中国的初中不行,有下面的主要原因: 首先,是中国的师资跟不上,跟美国的师资相比,有先天的缺陷,不是一朝一日就能改变的,要从大学、从师范大学方面开始改革。 其次,是中国的考试制度和教育制度限制了初中进行不分科科学课的做法。中国的高考要求学生对考试的科目的掌握,从细节到解题,都是美国学生望尘莫及的。假如初中不分科,没有打好初中的基础,到了高中,绝对无法投入残酷的高考应试中,绝对会成为失败者。 因此,武汉恢复科学课分科的做法,实在是很聪明,也很无奈。

⑤ 美国的数学、物理课程与国内有很大的区别吗很多同学到了美国后,说美国的课程简单,是因为他们选课难度

安生外国语专修学校知道,美国高中一般的数学、物理、化学、生物的题目本身确实没有中国的难度大,但是理、化、生涉及的范围较广,有很多应用和实际的问题在中国教科书中也未见到.另外,美国各个高中的数理化生均无统一课本,各校都可能使用不一样的课本.甚至同一所高中,同一年级的学生也可能使用几种不同的课本,对同年级不同班级的学生也可能有不同的教学与要求.

⑥ 美国高中物理学什么急!!

我去年修的AP物理B,物理知识是从中国初中一直到高一的,中国讲的比较细,美国的都是概括来讲,省略了很多内容。不过不难,美国高中物理都是从头学的,在国内学的多糟都没事,而且我学校的物理是选修课,生物,综合科学,物理,化学,4选3。不知道你要去的学校是不是也是这样的选课制,我就没有学化学,呵呵。

⑦ sat 美国高中的物理化学

我不知道你的情况是怎样,但就我个人而言,我是高一结束来的美国,然后我junior的时候的AP chemistry 和 AP physics都是A,而且学得很轻松,你要是在中国上的学校不错而且平时考试都能拿70几80就没什么问题,美国人觉得他们难,主要是因为他们的理解很慢,所以一道题搞好久还搞不懂,像你在中国用题海战术堆出来的,对套公式之类又那么熟,根本不用担心
AP biology我没修,但是我有借过我同学的书来看,不是很难,只不过不认识的单词多了一点,认真一点的话没什么问题的,其实美国的课程蛮奇怪的,像我就觉得chemistry和AP chemistery的内容并没有差很多,只是增加了很多阅读而已,所以AP就是差不多的内容挖得再深一点
其实中国小孩在美国读书理科都很容易,基本上都是学过的东西,真要说的话physics比chenistry要简单一点
不过美国很多州都有不一样的教材,有的公立和私立的教材也不一样,所以我说不准你们那里的情况,但一般是没有什么问题的
如果你没有参加什么sports team或是在学生会工作又或是参加了很多club的话,在美国读书自由时间真的很多,AP能多修一点就多修一点,这样到大学里面就可以轻松一点,有很多都可以cover掉
如果你不想都修science之类的话,可以选其他的AP课程,像我修过那个AP psycology就很有意思
至于SAT的考试,很简单,真的很简单,考的全都是我来之前学过的东西,我连复习都没有复习就上了...orz
结果分数出来还很高把我那个复习准备了好久的美国朋友气了个半死
PS:honor跟AP其实是不一样的,你要想赚大学学分的话就要修AP,honor 是介于AP与regular之间的,AP有专门的AP考试,honor是没有的

总而言之祝你好运,欢迎你将来毕业了来做我学弟(妹?),good luck!

⑧ 看费曼的物理学讲义需要基础吗该准备些什么

费曼是美国的一名物理学家,出生在1918年。费曼出生于一个犹太裔的家庭,在1935年时进入了麻省理工学院。在麻省理工学院,费曼学习了数学和物理这几门课在1939年费曼从麻省理工本科毕业,随后考入了普林斯顿大学当研究生,主要的研究是量子力学方面的一些疑难问题,随后费曼获得了物理学的博士学位,同时出版了费曼物理学讲义这一本书。费曼在物理学方面的成就是非常巨大的,他在量子力学方面的成就甚至还获得诺贝尔的物理学奖,这个时候有很多人在问看费曼的物理学讲义需要一些基础吗?该准备些什么呢?下面就和小编一起来了解一下吧。

总的来说,费曼的物理学讲义是非常深奥的,也是非常晦涩难懂的,如果想要搞懂费曼的物理学讲义的话,是需要有一定的物理学基础,同时也要去准备好一些纸和笔,以及对于不会的问题要及时的进行询问。

⑨ 在美国读高中一定要学物理吗

额。。选课确实自由,不过基本课是一定要选,英语,数学,科学和社会学(就是地理历史)是一定要上的,然后想音乐美术体育演讲电脑跳舞等等你就可以自己选了。
物理当然可以不选,不过说不定你的水平在美国也不算低呢,可以上生物或者化学。。我就选了化学没有选物理。。。虽然数学什么的简单,但是如果有国内没有学过的东西你光靠老师讲是听不懂的,因为美国数学老师讲题根本就不细,练习也不多,你自己不下功夫是记不住的。

要是你在9年义务教育体制里面基本在80分以上,那么在美国你的数理化肯定很好,还有历史地理说不定也能不错,我当年历史考试论述题偏偏出了个关于中国的,我那叫一个洋洋洒洒一气呵成令人叹为观止分数创下新高呢,呵呵,要是你运气好也可能遇上这等好事呢。

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