三维目标导学与测评·物理(京教版)八年级上册:新课标

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出版者:北京师范大学出版社
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译者:
出版时间:2004-07-01
价格:4.2
装帧:
isbn号码:9787303069255
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 八年级
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  • 初中物理
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具体描述

《新编高中物理实验探究与创新实践》 —— 激发物理思维,提升实践能力 图书简介 本书旨在为高中物理学习者提供一个系统、深入的实验探究与创新实践平台,全面提升学生对物理概念的理解深度、实验操作的熟练程度以及科学探究与创新的能力。本书内容紧密围绕新课标对物理核心素养的要求,特别是对实验探究和工程思维的强调,力求将抽象的物理定律与鲜活的实际操作紧密结合。 全书内容划分为四大核心板块,层层递进,构建起一个从基础实验到创新设计的完整学习路径。 --- 第一部分:经典实验的深度解析与优化(Fundamental Experiments Deep Dive & Optimization) 本部分聚焦于高中物理教材中涉及的核心基础实验,但超越了简单的操作步骤罗列。我们对每一个经典实验进行了深度的理论回顾、误差分析和技术优化探讨。 1. 误差的精细化处理与不确定度评估: 超越“读数误差”: 详细讲解系统误差的来源(如仪器校准、环境因素)和随机误差的统计学处理。引入“有效数字”和“不确定度传播公式”的基础应用,使学生能对实验结果给出科学的评估,而非仅仅是平均值。 数据拟合的艺术: 针对线性关系、平方关系等常见图像,介绍如何使用最小二乘法进行数据拟合。不仅提供计算方法,更深入探讨拟合直线的物理意义,例如斜率和截距所代表的物理量。 案例分析: 以“探究加速度与力、质量的关系”为例,展示如何通过多次重复测量和不同数据点的筛选,来优化最终的计算结果,使学生理解科学测量是不断逼近真值的过程。 2. 实验装置的灵活性与多功能拓展: 一器多用: 探讨如何利用常见的实验器材(如毫秒计、光电门、DIS系统)完成多种不同物理量的测量。例如,如何利用单摆实验的周期数据,反向推导出当地重力加速度的修正值。 微型化与简化: 介绍在有限条件下如何设计和实施“微型实验”。例如,使用智能手机的传感器(如加速度计、陀螺仪)替代昂贵设备进行运动学分析,培养学生利用现有资源解决问题的能力。 --- 第二部分:现代物理与前沿技术的实验切入(Modern Physics & Frontier Technology Integration) 本部分旨在拓宽学生的视野,将经典物理的学习与现代科学的脉络相连接,引导学生接触那些推动科技进步的关键实验。 1. 光电效应的量化探究: 不止于验证: 详细介绍如何通过设计不同截止电压和不同频率光源的组合实验,来精确验证爱因斯坦的光电效应方程 $E_k = hf - W_0$。 数据提取的挑战: 强调在实际操作中,如何准确读取光电流随电压变化的饱和电流点和截止电压点,并讨论光敏材料的工作特性对结果的影响。 2. 原子核衰变与半衰期的测量: 计数统计学: 介绍盖革-弥勒计数器的基本原理和使用规范。重点讲解如何利用大数统计原理来处理放射性衰变的随机性,并计算出特定同位素的平均计数率和半衰期。 屏蔽与安全: 融入必要的辐射安全知识和简单的屏蔽材料选择原则,培养学生的科学责任感。 3. 基础半导体器件的特性曲线: 二极管与三极管: 引导学生动手搭建简单的电路,测量PN结的伏安特性曲线。通过曲线的非线性特征,直观理解半导体开关和放大的基本原理,为信息技术物理打下基础。 --- 第三部分:物理建模与仿真技术应用(Physical Modeling & Simulation Techniques) 在无法直接观测或操作的复杂系统中,建模和仿真成为理解物理规律的强大工具。本部分侧重于计算思维和模型构建能力的培养。 1. 基于电子表格的数值模拟: 牛顿运动定律的迭代计算: 利用Excel或类似的电子表格软件,通过微小时间步长的迭代,模拟行星运动(如开普勒第二定律的验证)或带阻尼的简谐振动,观察系统随时间演化的过程。 蒙特卡洛方法入门: 介绍如何利用随机数生成器来模拟布朗运动或计算 $pi$ 值,展示概率论在物理计算中的应用。 2. 基础编程语言(如Python或Scratch)的引入: 可视化编程: 鼓励学生使用简单的编程语言,编写程序来绘制出复杂函数的图像,如电磁感应中感应电动势随时间变化的余弦函数图像。 参数敏感性分析: 学习如何通过改变代码中的一个参数(如摩擦系数、弹簧常数),观察系统输出结果的巨大变化,从而深刻理解物理模型中各个参数的权重。 --- 第四部分:创新设计与工程实践挑战(Innovative Design & Engineering Practice Challenges) 这是本书的核心实践部分,旨在将知识转化为解决实际问题的能力,培养学生的工程思维和团队协作精神。 1. “低成本”的物理挑战设计: 挑战一:设计一个能精准测量校园内树木高度的装置。 要求:成本控制在指定预算内,误差要求在 $pm 5%$ 以内。涉及的物理原理:光学、三角函数。 挑战二:利用日常材料搭建一个能使小球在最高点停留至少2秒的装置。 涉及的物理原理:能量守恒、动量和弹性碰撞。 2. 实验方案的批判性评价与改进: 提供若干“有缺陷”的实验方案案例(例如,测量电阻时同时使用电流表内接和外接法的优劣分析、测量通电螺线管磁场时探头放置的系统偏差)。 要求学生以工程师的视角,找出方案中的根本性弱点,并提出至少两种可行的改进措施,并从理论上论证改进后的方案的优越性。 3. 创新项目报告的规范化: 指导学生撰写符合学术规范的实验研究报告,重点训练“研究背景”、“实验假设”、“方法论选择”、“数据分析与讨论”、“创新点总结”这几个关键部分,为未来学术研究打下坚实基础。 本书的编写风格力求严谨又不失启发性,注重图文并茂,确保每一项技术指导都清晰易懂,是高中生、物理爱好者以及致力于提升实验教学质量的教师的理想参考用书。通过本书的学习,读者将不再是被动的知识接收者,而是主动的物理探究者和创新实践者。

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读后感

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这本参考书的排版设计简直是一场视觉盛宴,装帧的质感拿在手里就让人感到愉悦。那种精细的印刷工艺,每一个公式和插图都清晰锐利,丝毫没有廉价感。我尤其欣赏它对章节结构的梳理,逻辑性极强,就像是为我们这些理科生量身定做的一张清晰的地图。每一部分内容的过渡都非常自然,从基础概念的引入到复杂问题的剖析,总能循序渐进,让人感觉每跨越一步都是扎实的进步。那种编排的匠心,不只是为了好看,更是为了提升学习效率。当面对厚厚的习题集时,清晰的布局能极大地减轻心理负担,让人更有动力去攻克难关。它不仅仅是一本教材的补充,更像是一件精心打磨的艺术品,让人在学习物理的枯燥中找到了一丝美的享受。

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我一直对那些只罗列知识点、缺乏深度解析的学习资料感到头疼,但这本书完全打破了我的固有印象。它对物理现象的解释,简直可以用“抽丝剥茧”来形容,特别是在处理那些容易混淆的关键概念时,作者似乎有着非凡的洞察力。他们没有停留在教科书上那种蜻蜓点水的介绍,而是深入到现象背后的本质原理,用深入浅出的语言进行阐述,即便是初学者也能领悟其精髓。我感觉自己仿佛多了一个耐心的、循循善诱的私人导师,随时准备为我解答那些深藏在心底的疑惑。这种对知识的深度挖掘和精妙表达,让原本抽象的物理定律变得鲜活起来,真正做到了化难为易,极大地增强了我对物理学科的信心和兴趣。

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这本书在习题设计的巧妙程度上,堪称一绝,它完全超越了那种机械重复的“刷题”模式。我注意到,它对不同难度和不同考点分布的题目进行了精心的配比,从基础的巩固练习,到需要融会贯通才能解决的综合大题,层次分明,环环相扣。更令人称道的是,它对一些典型错题的分析,简直是神来之笔。它不只是给出了正确答案,更是详细剖析了学生可能陷入的思维误区,这种“对症下药”式的指导,比我自己反复琢磨要高效得多。每次做完一套练习,我都有一种豁然开朗的感觉,而不是单纯的疲惫,这正是优秀学习资料的价值所在,它真的在教我们如何“思考”物理问题。

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与市面上其他强调“速成”和“技巧”的材料相比,这本书透露出一种沉稳、严谨的治学态度。它没有过多地去追逐那些所谓的“应试窍门”,而是将重点放在了构建扎实的物理思维体系上。我发现,当我按照书中的步骤去构建知识框架时,我解决问题的思路变得更加开阔和灵活。它鼓励我们去理解“为什么”,而不是简单地记住“是什么”。这种对基础理论的坚守和对科学精神的弘扬,对于正处于认知发展关键期的八年级学生来说,是极其宝贵的财富。这套书真正让我体会到了学习物理的乐趣,那是一种通过逻辑推理发现世界规律的纯粹喜悦。

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从使用体验的角度来看,这本书的辅助资源设计得非常贴心。比如,那些在关键知识点旁标注的“拓展思考”模块,总能恰到好处地引导我的注意力,让我注意到那些教科书中可能被忽略的细节。再者,它对特定章节的总结提炼,采用了图示化和表格化的方式,使得复杂的概念对比一目了然,极大地节省了我们自己整理笔记的时间。这种全方位的学习支持系统,体现了编著者对学习过程的深刻理解和人文关怀。它不只是一个知识的载体,更是一个全方位的学习伙伴,默默地支持着我们探索知识的旅程,让人感觉学习过程是如此的顺畅和有条不紊。

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