㈠ 目前物理学前沿的问题有哪些
虽然理论推算出暗物质占整个宇宙总物质的85%,但是到现在都没有找到明确的证据证明它们存在。所以,寻找暗物质,未来仍是科学家们努力的主要方向之一。
㈡ 物理课堂教学中存在哪些问题
解题有三种境界,一题一解,一题多解,多题一解。最好用多种方法解一道题,建议选一些竞赛题给学生做。
解物理题需要让学生明白物理情境,以下是有关北京一位特级教师的论文,他曾教过本人物理
理教学生活化众所周知,兴趣是学习的第一要素。多年来,张老师一直在形象生动的生活课堂中挖掘物理元素,把抽象的概念与形象的事物相联系,引导学生发现隐藏在现象背后的物理规律,有效地激发了学生的学习兴趣。张老师寓教于乐,所有触手可及的物品都成为他的实验道具。他随即拿起一个装满水的杯子,以臂膀为轴,挥舞水杯,而水不会流出来。张老师边向记者演示边愉悦地描述:“学生对这一现象感觉很神奇,不断地提出要求:‘老师,动作慢一点,再慢一点……’”在师生热烈的互动氛围中,向心力的奥秘就此揭晓。在观察羽毛球网的振动中,学生们了解了波的形成与传播;在划船比赛中,学生们研究了船桨的作用力与反作用力……当物理走出教科书,与学生身边可感可触的事物联系在一起时,学习就是一件有魅力的事情。
物理教学情景化张老师通过创建形象化的生活场景,着意培养学生的情景想象能力,训练他们的物理抽象思维,真正领悟概念及其应用。
在物理课堂教学中,张老师多次强调板书、板画的作用。“很多的物理图景都是可以画出来的。教师边画图边讲授的过程,是引领学生认知思维的过程,这是多媒体不能取代的。”张老师说。说到此处,张老师拿起一支笔,在白纸上即兴创作起来,“大轮盘,小飞轮,脚蹬子,用链条连接,再点缀前后支架,大梁,车把,后座,最后是骑车的小孩儿。”在张老师行云流水般的勾勒中,一幅骑自行车的图景跃然纸上。学生在图景的牵引下,自然而然地进入到物理情景中,角速度、线速度,及自行车行进中的动力原理,能量转化的奥秘蕴含其中,这种贴近生活的场景,让学生真切感受到学习物理的意义。
物理教学研究化从2000年开始,张老师进行计算机技术与物理教学的整合研究,2001年使用“仿真物理实验室教学平台”软件,做了市级研究课《在复杂运动中建立物理图景》,展示复杂运动过程的重要环节,开发学生对于复杂运动的想.象能力。“一个人的想象能力有多强,他解决物理问题的能力就有多强。”张老师说。多媒体无疑成为提升学生想象力的平台。随后,张老师依据物理教学实际需求,进一步开发教学软件,设计了在常规条件下不能完成的电学实验课,20016年进行了市级研究课《测量白炽灯泡电功率——仿真实验在教学中的运用》,使仿真实验与常规实验达到完美的结合,拓展了信息技术运用于物理教学的广阔空间。
㈢ 在物理方面,怎样提高理解能力
物理阅读能力是指学生通过阅读物理资料,获取物理知识,并应用这些知识解决物理问题的能力。在近几年的高考物理试卷中,由于试卷长度的增加和信息给予题的大量使用,对学生物理阅读能力的要求越来越高。那么,如何培养和提高学生的物理阅读能力呢?
要培养和提高学生的阅读和理解问题的能力,要在日常教学中引导学生注意以下几点:
1、注意关键词,在读题时不仅要注意给出具体数字或字母的条件,对一些限制性语言、或对题目中所涉及的物理变化的描述、对变化过程的界定等语言,诸如光滑、绝缘、恰好、最终等,更要注意推敲。例如这样一题:用轻绳悬挂静止的小球,在水平力F1的作用下,缓慢地从最低点P运动到点Q,F1做功W1;若用水平恒力F2作用下,小球也从P运动到点Q,F2做功W2,试比较W1、W2两者大小?该题在审题时关键就在于“水平力F1”“水平恒力F2”“缓慢”几个词的理解和思考。
2、画好分析图形,是审题的重要手段,它能建立清晰有序的物理过程、确立物理量间的关系,把问题具体化、形象化,分析图可以是运动过程图、受力分析图、状态变化图,或是等效法、投影法等得到的示意图。如带电粒子在交变电场中的运动,宜用v-t图分析带电粒子做怎样的运动;含有安培力的受力分析,宜选择能把导体棒画成“☉”或“⊕”,由立体图形转变成平面图建立受力分析图。
3、建立正确的物理模型。实际中的物理现象一般都很复杂,为了解决它,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产物。如轻绳、轻杆、轻弹簧;理想气体、理想电源、理想电表、理想变压器;质点、点电荷、检验电荷、检验电流元等,都是理想模型。对一个具体的物理问题,通过审题分析,就是要建立正确的物理模型。理想实验也是物理学中一种特殊的科学思维方法,它是在系统的观察与实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程做出更深入的逻辑分析和抽象的一种方法。如伽利略的斜面实验和自由落体实验,将跳高运动员的跳高过程抽象为质点竖直上抛运动的理想运动过程。另外动量部分的“人船模型”、“子弹穿木块模型”、“弹簧模型”等,在具体的解题过程中注意应用已有模型可以清晰思路、简化过程。
4、重视对基本过程的分析。力学涉及到的过程有匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、机械振动等,还有碰撞和先变加速最终匀速过程(车启);热学中等温、等压、等容、绝热变化等;电学中电容器的充放电,电磁振荡等。以上的这些基本过程都是非常重要的,在平时的复习中都必须认真掌握每个过程的特点和遵循的基本规律。
5、抓住物理过程的要点。阶段性——将题目涉及的整个过程适当划分为若干阶段,联系性——找出各个阶段之间是由什么物理量联系起来的,规律性——明确每个阶段遵循什么规律。物理过程该分就分,宜合则合,将过程的分析与研究对象及规律的选用加以统筹考虑,以求最佳思路。例如,一辆汽车由静止开始先做匀加速运动再做匀减速运动至停止,在这个过程中,阶段性就很明显,而联系前后阶段的是物体的速度,分别应用匀变速直线运动公式解题。
6、审题要仔细,排除干扰。经常遇到一些物理题故意多给出已知条件,或解题过程中精心设置一些歧途,或安排一些似是而非的判断,也就是利用干扰因素考查学生明辨是非的能力。这些因素的迷惑性大,愈容易在解题过程中犯错误。如选择题干扰项往往是学生的典型错误,只有迅速地排除这些干扰因素,解题才能迅速而准确。如一个物体被倾斜向下的压力压在竖直的墙壁上处于静止状态,告诉你动摩擦因素求摩擦力,此处的动摩擦因素就是多余条件。
7、注意过程中的瞬时问题。解这类问题时要分析是什么原因引起物体受力突变的。对于理想刚性绳或刚性支持面 ,形变改变时可以不计时间,其弹力能突变。非理想刚性绳(如弹簧)的形变改变是需要一定时间的,弹力不能发生突变,应用牛顿第二定律求解瞬时加速度问题就应特别注意弹力能否特变。瞬时问题有时需利用动量观点分析,往往要考虑能量变化。
8、定性分析和定量分析相结合。在物理过程的定性分析的基础上,应用合适的数学模型和公式,对问题进行定量分析。在分析过程中必须“要知其然,还要知其所以然”。只有真正理解,才能够灵活应用。分析综合物理问题要进行“过程分析和状态分析”。过程分析:研究对象的运动过程是什么,遵守什么规律,相关的物理量有哪些(受力情况、位移、时间、平均速度、功、冲量等);状态分析:研究对象在某一状态下的特点,以及相关的物理量(受力情况、速度、加速度、动量、动能等)。列出各自对应的数学方程,以便求解。
作为教师,在日常教学操作中,也应该主动尝试一些做法,来培养学生阅读理解能力。如举例讲析时,可设计好台阶,引导学生自己分析题意,建立模型,给出思路,培养其独立分析能力;课堂练习前,给某些习题适当的提示或要求,以培养其良好的审题习惯;试卷讲评时,选择典型错误重点分析,培养学生明辨是非的能力;辅导答疑之前,让学生充分表达其对题意的理解,多问几个为什么,使其症结暴露无疑,有针对地帮其思错、知错、纠错,以求阅读、思考、分析能力的全面提高,而不仅仅是匆匆把答案告诉他。
总之,一句话:看懂题是解决一切物理问题的前提。
㈣ 物理课堂教学中存在哪些问题
因此对物理教师来说,可谓是任务艰巨、责任重大。
一、对学生的情况了解不够细致,必须加以改善。
进入初二之后,许多学生反映物理这门课程比较难学,不好理解,做题是往往是不知道自己该从什么地方入手。这是一种比较普遍的现象,但教师往往只是知道学生的普遍想法,对于具体的个别的问题,往往了解的不够。本人初到初中时,感受很深,看到学生学习物理时的迷茫及信心的缺失,我就想任何人对某一项事情要做好,首先是要有信心。而信心的建立和巩固与本学科的教师是很有直接关系的。为了能够解决这样的问题,我们老师应该多给学生人文的关怀,收集学生的有关信息,了解学生的想法及思想动态,把学习物理的成功的经验体会传授给学生,让学生有克服困难的勇气,有学好物理的动力。当然,在战略上藐视,在战术上要重视。因此,从内心深处与学生建立起相互信赖的师生关系,并处于自始至终的动态之中,是我们物理老师不可缺少的品质,他对学生的成长产生着潜移默化的积极影响。我国着名教育家陶行知先生说过:真正的教育是心心相映的活动,惟独从心里发出来的,才能打到心的深处。离开了情感,一切教育都无从说起。我们应该随时随地的了解学生的实际情况,倾听他们的心声,排除他们的苦闷,让学生接受老师,进而接受物理、爱好物理。让学生体会学习的难度,强化意志的培养;享受成功的体验,强化学习愿望,从而避免学生产生怕学物理、厌学物理的心理。我现在已是人到中年,自己的孩子高考时非常希望教师能耐心细心地教好自己的孩子,我的孩子已经考上大学,也非常感激教育他的老师。将心比心,我现在把学生当成自己的孩子来对待,是发自内心的。我们常说爱生如子,我想,只要真诚,与学生分享苦恼,也分享快乐,让学生感受老师的真心关怀,加上方法得当,成功的教学应该是水到渠成的。
二、对教师的角色认识的不够全面,必须准确定位。
我认为教师是这一学科重要的引路者,如果引的不好,那么学生就难以对这门功课产生良好的印象和学习的兴趣。由于我们不是他的启蒙老师,学生把你跟过去的老师进行比较是不可避免的。所以说,在某种程度上,教师有承上启的作用。以前自己和不少教师认为,对于学生,必须体现出自己学术渊博,见识广阔,这样学生才能够佩服你。我认为除了这些,初期更是这样。我的建议是,在初二第一学期,要尽量做好学生从形象思维到抽象思维的过度,尽量把抽象的东西加以具体形象化,减小学生的学习难度,克服畏难发愁的情绪。特别是对知识的传授讲解,要做充分的准备,循循善诱,尽量细致耐心,有不厌其烦的精神。往往在初中时新教师与老教师差别小一点,可能就是因为新教师准备的细致,耐心地讲解和辅导。
另一个问题是初中新教师往往对于全班整体成绩的提高做的较好,但是在培养尖子生方面有欠缺,表现在高分的学生数不是太多,全班成绩平均分较高。我的建议是从三个方面入手。首先是自己要充实知识,加强业务学习,促进教师自身的发展。其二是虚心向老教师学习,多听他们的上课,吸收先进的成功的经验,完善自己的教学艺术。只有这样不断充电,才能扬长避短,才能与学生共同发展。其三是班级的尖子生往往因为教师所传授的教学内容、知识难度顾及中游学生,使他们极易满足,所以对于尖子生要注重教育,让他们克服自满情绪,鼓励在全校的竞争中争得一席之地,当然,这需要任课教师做大量、细致的工作。
三、对教学内容的钻研不够深入,必须准确取舍。
正如上述所提,以前自己觉得把课本读的滚瓜烂熟,教学效果肯定没问题。通过多年的实践,我认为,初中物理教师,在研究教学内容时,除了按照学校教研组指导的掌握教学目标,特别是研究好新课标外,我建议不要忽视以下几点。首先研究一下初中的物理课本的内容,对学生的知识基础有一个整体认识,明白那些知识对于今后的学习有较好的预备作用,那些知识对于今后的学习有迁移作用。如何利用旧知识唤起新知识,等等。其二是研究物理史中那些对于提高学生学习的兴趣有价值,那些科学家的事迹是最有激励作用。中学物理教材中穿插有许多物理学史的内容,但往往没有引起足够的重视,甚至忽略了它们的存在。实际上这些内容是学生理解物理知识、完善认知结构、开阔视野、培养素质的必不可少的绝好教材。现在我们往往关注学生的考试分数,缺少对学生进行知识探究的引导和激励,物理分数很重要,关系到学生的中考,关系学生的前途命运。但是,引导学生追求物理,勇当物理科学家,与提高分数并不矛盾,充分发挥和发展有物理天赋的学生从内心深处学习物理,既培养了学生的探索精神,又提高了分数,可以说是相得益彰。其三发掘物理中的美的东西,让学生感受物理并不像有的学生想的那样枯燥、单调,而是蕴含着丰富的美的内容。简单、和谐、统一、对称是物理美的主要形式。在物理教学中有意识地展示物理之美,可以培养学生接受美、欣赏美、理解美,加深对物理知识的理解和物理内涵的领悟,激发他们的学习兴趣。例如,结合神舟7号的发射成功,让学生感受到物体运动的规律,神舟7号的运动轨迹是美丽的椭圆。有谁不会被牛顿力学的简单、和谐、统一之美所折服、所震撼呢?一旦学生领悟到物理内在的美,就会在学习物理和解决物理问题中,主动去探索、去发现,并乐此不疲,并在此过程中享受成功的愉悦和满足,达到这一境界,学生的学习动力将是不可估量的,探索精神将是坚忍不拔的。让学生进一步体会到我们神舟7号,是人类文明的成果,正如牛顿所说的,是因为我们站在了巨人的肩膀上。同时也感受到同样站在巨人肩膀上的中国航天人的艰辛努力和智慧结晶。也许多年以后,航天事业中就有我们现在学生取得的辉煌。
四、对学生的因材施教不够主动,必须尽快落实
对于初中学生因材施教我的建议是要注意以下三点。
1.课堂提问的问题要难度适宜,能激发学生的思维。以前听观摩课时,发现有些课表面热闹,但收效甚微,并不可取。我在上初中时物理老师的提问至今记忆犹新。那节课老师问:一个铁球和一个鸡毛在高空,同时下落,谁先落地,同学们基本上一致回答,铁球先落地。老师又问:一个大的铁球和小的铁球,在高空同时掉下,哪个先落地,大部分同学说大的先落地,在没有其他同学反对的情况下,老师说,假如大球先落地,小球后落地,就是说大球重,下降的速度快,小的轻,下降速度慢,那么,如果用铁线将大球与小球连捆在一起,那么这时大球和小球与原来没连在一起时,速度有什么变化,开始学生没在意,基本上觉得大球受小球的影响比原来慢了,小球受大球的带动变快了,这时候老师说,如果把这两个捆在一起,不是更重了吗,从而激发学生的求知欲。
2.承认个体差异,实施分层次教学
同一个班的学生他们的知识和能力水平是参差不齐的,不同的时期学生的知识和能力将会发生不断的变化,因此,我们既要兼顾全体学生又注意针对学生的个体差异,进行多侧面、多样化的教学。应认真分析自己所任教班级学生的学情,根据不同学生的知识和能力层次,把握教学的难度、进度,进行分层教学,尽可能地让所有学生都能主动参与,使每个学生都学有所得。教学内容要适量适度,教学各部分的时间分配合理。科学地安排与搭配教材内容。在教学中,先讲什么,后讲什么,重点讲解、示范什么,要解决什么问题,教师应心中有数。如果教师主次不分,教学重点突不破,教学难点攻不下,那么教学就达不到预期的效果。因此,我们应该在有限的课堂内开展有效的教学活动,哪些教材可以少讲精练,哪些内容可以机动处理等等。合理地组织各部分的练习,考虑作业的难度层次,考虑练习的针对性,注意练习次数、时限的控制等。在充分了解自己学生的基础上,找出最适合每一个个体的目标和方法,促进学生的成长进步。
3.善待后进生,促进后进生的转化
我们应该充满爱心的对待每一位后进学生。首先应深入调查,仔细分析他们后进的原因,以便对症下药,因势利导。要在尊重每一个学生的基础上承认学生的差异,不能一刀切。
㈤ 有关物理学的问题
理论物理,核物理,光学,无线电物理,凝聚态物理
㈥ 目前世界上物理学还有哪些问题未解决
1.自然界是否存在五种以上的基本作用力?
2.基本物理常数的数值会随时间改变吗?
3.自然界的基本常数为什么具有现在的数值?
4.引力能否被屏蔽?
5.负引力存在吗?
6.宇宙中不断有物质创生吗?
7.引力子,你在何方?
8.新以太是否存在?
9.为什么时间具有方向性?
10.宇宙时是不均匀时间流吗?
11.为什么物理学的基本方程都具有时间反演不变性?
12.为什么绝对零度不可达到?
13.为什么热水比冷水冻结快些(Erasto Mpemba问题)?
14.运动物体的温度会改变吗?
15.开放系统的熵具有什么物理意义?
16.湍流形成的机理是什么?
17.地球磁场极性颠倒的原因是什么?
18.南极空洞是怎么形成的?
19.生物体内有核反应吗?
20.地球外有智慧生物吗?
21.地震前的地光是怎么形成的?
22.为什么闪电多‘之’字形少球形?
23.自然界是否存在七种对称性晶体?
24.能否解决强关联多电子系统的基态和元激发问题?
25.能否解决低维凝聚态物理新现象的理论问题?
26.何时能揭开狄拉克的大数之谜?
27.可观测宇宙的空间有多大?
28.宇宙中的暗物质是由什么粒子构成的?
29.为什么宇宙中反物质如此少?
30.反物质世界存在吗?
31.反物质能源能否实现?
32.可控轻核聚变能否实现?
33.激光热核反应的点火条件(劳森判据)能否达到?
34.常温核聚变能否实现?
35.冷核聚变能否实现?
36.薛定谔的猫是死还是活?
37.EPR之谜能否解决?
38.量子混沌确实存在吗?
39.高温超导的微观机理是什么?
40.可否发现室温超导体?
41.最后一个超重元素的质子数是多少?
42.热中子辐射俘获疑问的实质是什么?
43.原子核磁矩能否准确计算出来?
44.Gamow-Teller巨共振问题gA(核内核子)!=gA(自由核子)能否解决?
45.奇异电子峰是怎样形成的?
46.EMC效应能否解决?
47.质子自旋危机能否解决?
48.电子与核散射中,纵向响应形状因子问题能否解决?
49.有限核的结合能与能极能否一一准确算出来?
50.夸克-胶子等离子体(QGP)物质态是否真的存在?
51.双生子佯谬能否解决?
52.穿洞佯谬能否解决?
53.滑落佯谬能否解决?
54.柔绳佯谬能否解决?
55.直角杠杆佯谬能否解决?
56.静止长度上限佯谬能否解决?
57.运动物体视在形象佯谬能否解决?
58.长度缩短的应力效应佯谬能否解决?
59.超光速佯谬能否解决?
60.快子佯谬能否解决?
61.奥本海默佯谬能否解决?
62.奥伯斯佯谬能否解决?
63.宇宙种子磁场的来历是什么?
64.太阳中微子之谜能否解决?
65.中微子有无静止质量?
66.有无中微子振荡?
67.类星体的能源是什么?
68.黑洞何时可以露真容?
69.磁单极是否存在?
70.Higgs粒子是否存在?
71.质量的起源是什么?
72.真正的对称自发破损的机理是什么?
73.自由夸克能否直接在实验中被发现?
74.有无胶子球存在?
75.轴子,畴壁能否找到?
76.存在第四代基本粒子吗?
77.CP不守恒难题只能在中性K介子衰变中见到吗?
78.引起CP对称性破坏的力是什么?
79.e-u-t之谜何时能解开?
80.亚夸克结构仅仅是推测吗?
81.质子的寿命有多长?
82.电子有无结构?
83.光子有无结构?
84.真空的本质是什么?
85.有无奇异物质存在?
86.C,Ψ物理中的ρπ疑难能否解决?
87.是否存在中性,稳性,质量至少大于40GeV的超对称粒子?
88.究竟有无超弦?
89.虫洞究竟有没有?
90.时间机器能造出来吗?
91.引力能否用量子理论加以描述?
92.能否将引力和其他几种基本力统一起来?
93.自然界手征不对称起源的关键是什么?
94.宇宙会一直膨胀下去吗?
95.宇宙大爆炸的量子起源是什么?
96.大爆炸之前可能存在什么?
97.我们的宇宙是否有兄弟姐妹?
㈦ 物理学可以解决哪些问题
1,证明上帝创造的世界之美,从而证明上帝的存在
2,为工程提供基础的理论,开发新技术,如半导体等
3,开发新能源,如果受控核聚变一旦成功,能源将无穷无尽
4,在探索物理的过程中辅助数学的发展,群论就是由于物理学的需求得到了大量的发展。作为超弦的宗师 Edward Witten 即是Fields 奖获得者
5,提供理性的思维方式。