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大概读过五六个版本的台湾物理教科书,最近看了日本的,很是感慨。又要被叫秋桑了...
(少儿部学生写的标语,乾坤未定你我皆是黑马,乾坤已定,那就扭转乾坤。)
阿修罗之手、良问之风、名问之森

碰撞后速度,和切面平行方向不变u→u,垂直方向v→ev
不在一条直线上的速度变化量,先于力学的三角形定则2出现
绳的拉力这里叫张力
静摩擦系数\mu和动摩擦系数\mu',支持力和摩擦力的合力称抗力
对于弹簧弹力,用图示表明拉伸和压缩相同弹力大小相同;对于等效弹性系数这么好的结论自然不能错过,直列\frac{1}{k_T}=\frac{1}{k_1}+\frac{1}{k_2}+\cdot\cdot\cdot,并列...而且在简谐振动部分用到。(可和初中电阻、高中电容串并联等类比,甚至扩大到密度和速度)(用上我的通分子计算更快)
补充了浮力(几何光学中也特别讲了透镜)(浮力和透镜不能简单归为初中知识)
质心(\frac{m_1x_1+m_2x_2+\cdot\cdot\cdot}{m_1+m_2+\cdot\cdot\cdot},\frac{m_1y_1+m_2y_2+\cdot\cdot\cdot}{m_1+m_2+\cdot\cdot\cdot})
作用·反作用法则直接提供万有引力和库仑力的范例
研究对象这里是注目物体
拉两个物体和推两个物体,两物体见的作用力\frac{m_2}{m_1+m_2}(分母是没直接受外力的物体质量)
光滑水平面上m以v的初速度在M上表面滑行从相对运动计算(t=\frac{Mv_0}{(m+M)\mu g})(l=\frac{Mv_0^2}{2(m+M)\mu g})(相对静止的时间和相对滑行的距离从动量定理和摩擦生热,出现质量互换和摩擦增加的错觉)
机械能守恒定律---力学能保存则=一定(很好奇这里不用cons.)
运动量/动量 定理直接用向量方式

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运动量保存则(巧用平行四边形解释非对心碰撞)(此处应该配自己绘制的图)(力学的平行四边形定则到速度的合成再到动量的分解以及动量定理的运用和牛顿第三定律。)
反発系数在王聪方法上的应用(应该单独整理)
v_1=\frac{m_1-em_2}{m_1+m_2}v_0v_2=\frac{(1+e)m_1}{m_1+m_2}v_0\Delta E_k=\frac{1}{2}(1-e^2)\frac{m_1m_2}{m_1+m_2}v_0^2
(弹簧最大形变量的约化质量(类似等效电阻)求解\frac{1}{2}kl^2=\frac{1}{2}\frac{m_1m_2}{m_1+m_2}(v_1-v_2)^2
(对两物体的完全非弹性碰撞,m_1v_1+m_2v_2=(m_1+m_2)vv=\frac{m_1v_1+m_2v_2}{m_1+m_2},而质心的速度求解,x_G=\frac{m_1x_1+m_2x_2}{m_1+m_2}v_G=\frac{dx_G}{dt}=\frac{m_1\frac{dx_1}{dt}+m_2\frac{dx_2}{dt}}{m_1+m_2}=\frac{m_1v_1+m_2v_2}{m_1+m_2}
惯性力的引入使动力学问题转化为静力学问题(水平加速运动的车上的杯子中水面方向和等效重力垂直),而远心力的引入对有的圆周运动简化。
复原力(\omega=\sqrt{\frac{k}{m}}x=Acos\sqrt{\frac{k}{m}}t)
\frac{1}{2}mv^2+mgh+\frac{1}{2}kx^2=一定 \frac{1}{2}mv^2+\frac{1}{2}kx^2=一定 前者x为弹簧形变量,后者x为简谐振动的位移
水平振子有摩擦力的平衡位置跳动(需要再研究)
引力势能、力学能表达式...
粗细均匀的木棒在水中的简谐振动周期T=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}=2\pi\sqrt{\frac{h}{g}}(静止时没入的深度,用到浮力替换两个密度的关系,至此周期的专题应该拓展一个)
没有直接引入角动量守恒,用面积定律得出结论 \Delta S=\frac{1}{2}r(v\Delta t)sin\theta\frac{\Delta S}{\Delta t}=\frac{1}{2}rvsin\theta(此处圆锥曲线几何性质引入)
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纵波的疏部密部和横波的平衡位置对应的图示(很赞)(两相邻加强点距离\frac{1}{2}\lambda
定长波(驻波)
多普勒效应公式推导
(如果你说的东西给别人讲过多遍,那么这个观点才算是成熟的?)
f'=\frac{v\pm v_o}{v\mp v_s}f
f'为观察到的频率;
f为发射源于该介质中的原始发射频率;
v为波在该介质中的行进速度;
v_o为观察者相对于介质的移动速度,若接近发射源则前方运算符号为+号,反之则为−号;
v_s为发射源相对于介质的移动速度,若接近观察者则前方运算符号为−号,反之则为+号。
冲击波(shock wave)sin\theta=\frac{V}{v}
透镜成像的几何结论不应该两不管。

薄膜干涉天文间距\frac{\lambda}{2}=\Delta x tan\theta由于小角度,\Delta x=\frac{\lambda}{2\theta}
距离差到相位差的转换\lambda2\pi x→2\pi\frac{x}{\lambda}
时间差到相位差的转换T→2\pi t→2\pi\frac{t}{T}

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光程差2ndcos\theta
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老赵当赠品一样送来,我也没好意思当面扔到垃圾桶里,但这种官文的确不受待见,心底是排斥什么考试大纲的应试指导文字的。最近读完三本书要继续整理高三备考的资料,正好随手翻了一下,有几句话写的还是有点真实的情绪,也就继续翻了下去。
一、高中物理课程改革的问题
知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度构建了物理的课程目标。
初高中物理存在脱节现象,表现在物理学科与数学学科的衔接以及不同模块内容之间的衔接不好等方面。
初高中物理的台阶越来越大了。
初中要求感性的内容较多,理性思维与工具推导、方程求解等方面的内容接触少,而一开始就是运动学,就涉及一大堆公式,数学教学进度跟不上,几何、斜率与三角函数这部分应用太早。
普通学校的学生在学习矢量时感觉难度比较大。(杨振宁当年对圆周运动加速度的理解也是遇到很大苦难的。)
实验仪器是80年代的,一个班60人如何搞合作和探究的学习。(呵呵)
三、高中物理课程标准修订的背景
物理学有重要的教育价值,早在十七八世纪,欧洲一些国家的学校就将物理学科作为中学课程开发,在我国中学正式开设始于1902年。
(多次提到“立德树人”,有点滑稽。)
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教育说到底是为了学生的发展。学生的发展首先要依靠自身的基础和努力,学生需要了解自身的情况、存在的问题和努力的方向。学生的发展还要依靠教学活动,以及学校和教师的引导和帮助。
评价 evaluation,是一个以价值判断为核心的概念。其初意指的是一个收集证据进而判断价值并据此进行决策的过程,学业评价则是衡量学生学习是否符合预设的目标要求的过程。
进行教育评价最初的动力在于管理的需求;第二种需求是选拔。从根本上,评价还必须反应学生学习和发展的需求。
反思性评价,学生的自我反思和同伴互动;融入性评价,完全融入学习的过程,成为学生学习的一个有机成分。
弗拉维尔定义的元认知 metacognition 是一个人所具有的关于自己思维活动和学习活动的认知和监控。对认知的认知。

很多人批评高考是当前愈演愈烈的应试教育的根源,这是一种被表象迷惑了的认知。高考和应试教育没有必然的联系。全世界几乎所有国家都有高考,我国过去也有高考,也没看到哪个国家或者我国过去的哪个时期,出现类似近二三十年来的应试教育泛滥的现象。应试教育的根源不在高考本身,而是社会现实和思潮共同作用的结果。特别是急功近利思想的泛滥,使全社会都追求短期可见的成效。

(这一段有情绪的话,是让我有兴趣读一读这本书的起因。毕竟让我觉得是在说的人话。)
要对高考本身进行改革,关键在于淡化对升学率的追求,弱化急功近利的思想,提高职业道德和诚信水准。高凌飚2003

每年考试中出现的难题,考试后就有大量类似的题目出现,教师据此对学生进行针对性的强化训练。为了维持合适的区分度,下一年的考试就得出一些比上一年更难或是学生没有见过的生题。
年复一年,十年前的高考难题今天成为中等题甚至容易题。结果是高考试题的实际难度全面突破课程标准的要求,远远超出按常规教学所可能达到的程度。备考训练所要求的时间也就逐年增加。

四、高中物理学科核心素养解读
1996年联合国教科文组织发布《学习:财富蕴藏其中》的报告,界定了“学会求知、学会做事、学会共处、学会发展”四个终身学习的支柱,并于2003年又提出了第五个学习支柱---“学会改变”。
2013年教科文组织和美国布鲁金斯学会联合发布了《向普及学习迈进---每个孩子应该学什么》,提出了检测学生学习成果的七个维度,包括身体健康、社会情绪、文化艺术、文字沟通、学习方法和认知、数字与数学、科学与技术。
欧盟界定了八大核心素养:母语交流、外语交流、数学素养与科技素养、数字化素养、主动与创新意识、学会学习、社交与公民素养、文化意识与表达。
日本提出的21世纪能力包括基础能力、思维能力和实践能力。其中,思维能力是核心,基础能力是支撑思维能力的基础,实践能力是思维能力的使用。

在构建物理学科核心素养时,没有使用物理知识,也没有使用物理概念,而使用了物理观念。一方面,观念是概念和规律等在头脑中的提炼与升华;另一方面,中国文化中的观念与国际上的概念的内涵基本一致。
物理观念主要包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用。
21世纪之前重视概念发展、概念转变,到最近重视核心概念和概念进阶,都把科学概念学习作为科学教育的重要目标之一。
科学教育的目标不应是获得一大堆由事实和理论堆砌的知识,而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程。
几乎所有国家和地区都将科学思维与创新列为课程目标。英国将“想法和证据”设定教育目标;西班牙将“论证能力”确定为学生必须具备的基本能力。国际学生评估项目对科学能力的评价包括认识科学问题、运用知识科学地解释现象、运动科学证据做决策并与他人交流。芬兰强调建模,澳大利亚强调建立模型的科学思维过程、分析、综合、评价等。韩国提出培养学生科学思考能力和创造性解决问题的能力,加拿大的科学课程目标之一是发展学生进行探究的技能、策略和思维习惯。
物理学科的核心素养主要由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面的要素组成。

科学认知的本质:世界是可以认识的,科学是可变的,科学不可能解决所有问题;科学研究的本质:科学讲究证据,科学是逻辑与想象相结合的产物,科学用于解释和预测,科学试图确定和避免偏见,科学反对权威;科学事业的本质:科学是一种负责的社会活动...

六、高中物理必修课程内容解读
伽利略是近代实验科学的的奠基人,他把科学实验和科学推理结合起来,在科学研究中开科学实验之先河...
机械能守恒定律解决问题的思路---建立的是两个状态的联系。
激光打印、静电喷雾和静电除尘。
极短时间(或极短位移)内的平均速度,视为物体在某时刻(某位置)的瞬时速度
打点计时器、光电门和频闪照相
探究向心力与半径、角速度和质量的关系
测量E和r的三个图(V-A A-R V-R)

麦克斯韦电磁理论是19世纪物理学的重要发现,是人类第一次把电、磁、光等现象统一起来。
推动感应电流的电场是从变化的磁场产生或激发的。
学生没办法解释变化的电场也能激发磁场,麦克斯韦当时就是根据对称性原理做了大胆的假设。
(出现了把动能当负数的班长童鞋)
1895年伦琴发现了X射线;1896贝克勒尔发现了元素放射性;1897年汤姆孙发现了电子。19世纪末三大物理发现。

教学是一个创造性的过程,教材是面对广泛的学习者编写的。

十二、高中物理课程发展趋势展望
科学教育研究者和工作者普遍认为,概念学习是科学教育的主要目标之一,是科学课程的核心内容。以往对概念学习的研究主要集中在概念发展、概念转变和概念图三个方面,研究主题几乎涉及科学的各个领域。进入21世纪以来,随着学习理论和学习科学的不断深入,核心概念和学习进阶的研究得到重视。基于核心概念和学习进阶,实现科学、技术与工程等的整合,是物理课程内容改革的主要趋势。
科学教育的目标不是去获得一大堆由事实和理论堆砌的知识,而应该是实现一个趋向于核心概念的进展过程,这样做有助于学生理解与他们的生活相关的事件和现象。

科学领域第一次正式提出学习进阶是在2004年《加拿大科学、数学和技术教育杂志》...美国国家研究理事会指出:“学习进阶是对学生连贯且逐渐深入的思维的描述。在较大的时间跨度内(6-8年),学生学习和研究某个概念或主题时,这些思维方式是以此进阶的。”

体现自主建构,融合探究、合作与论证学习
美国芝加哥大学教授施瓦布1961年首次提出探究教学的概念...皮亚杰指出了社会互动对认知冲突出现的重要性,维果茨基强调学生学习过程中合作与互动。
21世纪以来,科学论证已经逐渐成为科学探究最重要的特征,成为科学教育的研究热点和有效的教学策略。
论证品质1、论证过程只包含简短的主张;2、论证过程中带有数据、论证或支持的主张所组成,但不包含任何反驳;3、论证过程呈现一系列带有数据、证据或支持的主张,有时也呈现较为薄弱的支持性的反证;4、论证过程呈现一个主张及一个明确的反证,也可能同时具有一些主张或对立主张;5、论证过程呈现超过一个反驳的延伸性论证。

体现自我监控,重视反思与迁移
自我监控是主体将活动本身作为意识的对象,不断地对其进行积极主动地计划、检查、评价、反馈、控制和调节。自我监控能力不仅是教师教学能力的核心,而且是学生学习能力的核心,影响着教学过程和教学效果,也影响着学生创造性的发展。

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一早食堂吃过早饭,阴冷刺鼻的空气让喉咙难受,散步的小路上,扶着树像醉汉样呕吐(总比在教室里吐要好)。回办公室开暖气、喝热水、看看书,调整一下好很多,可发现AirPods不见了,不会刚才掉小树林里吧,可马上要上课了。

年前放假前已经在讲功的部分了,最近也一直在讲动能定理相关内容,算是在还“技术债”吧。尽管我是变着法地以“势能定理”、“机械能定理”和“热能定理”来调剂,学生依然难免认知疲劳。

上周末日(最后的日语班)的天睿(Ztrhhh)问了一道日本的题目,觉得很好,便按它的思路设计了今天的这节课,尝试打开思路,提前试水动量部分。

1、从速度时间图像开始,运动学公式是从微元法(积分)思想得出,反映在图像的面积上。很自然能迁移到弹簧弹力的功,复习到弹性势能表达式(奇怪的教学大纲)。
2、引入日本的那道题目,光滑水平面上m的球\sqrt{2}v速度与光滑挡板碰撞,碰撞的弹力先随时间均匀增加再均匀减少,从上面的逻辑,这里的图像面积的含义是什么呢...

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3、单独速度不足以反应运动的量,开启莱布尼兹和笛卡尔关于“死力”和“活力”的纷争,先是动能、动能变化量,然后引出动量,通过动量变化量的不同强调其矢量性,稍微提及静力学的三角形定则...
4、从牛顿第二定律(再次强调是F_{net})回顾动能定理的简略证明(学生很熟练了),并行的是给出动量定理...
5、让一擅长体育的女生站到前排的书桌上,居高临下的视角让课堂气氛很活跃,命其蹦下,但提醒要轻轻落地(老师有保护准备)、换男生,先重复动量定理内容,从书桌上蹦下来怎么能作用力小...(有学生调侃,物理课有风险啊。)(也有说,举报,让老师下岗,唉...)(我是单纯觉得日本的那道题目设计的很好。)
6、所谓的缓冲,增加碰撞时间。让男孩站到讲台上,课堂氛围达到顶点,满少直言从未站到讲台上过,那我让他蹦两次...有同学落地真能悄无声息,很好实践了碰撞时间的增加...
7、回到动量定理的典型题目练习:1kg小球自由下落20m,碰撞0.1s,反弹最大高度5m。求小球对地面的平均撞击力(不同于日本小题目的力和时间的变化)
8、错误最多的是300N(很多同学忽视了重力),再次强调F_{net},合外力的冲量。还有几个犯了地主家小儿子学写字的错误(一、二、三,万员外....于是有150,250的错误)下落20m速度是20,反弹5m可不是5!
9、雨后春笋样涌现的错误,而每一种错误都是对动量定理不同侧面很好的强调,老师没有批评,大家似乎不觉尴尬。
10、通过整体动量定理的过程,对比合外力的功、外力功的代数和,有合外力的冲量和外力冲量的矢量和。10(2+0.1+1)+F(0.1)=0

11、重新回到日本的小题目。面积的问题容易,就是冲量。另,画的是俯视图,挡板的力就是合外力。另另,挡板光滑,沿挡板速度不变,所以反弹速度与挡板37°...
12、分享有学生从加速度时间图像解决,图像面积是速度变化量。

下课了,几位热心小朋友主动去帮我找耳机,一伙人刚出门,现耳机就在我羽绒服的兜里。

尽管有点“风险”,总体上这节课上的挺开心。