物理学概念教学研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:湖南教育出版社

作者:李忠

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-12-9

价格:26.8

装帧:

isbn号码:9787535524577

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• 概念学习
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• 课程与教学
• 教学设计
• 学习理论

跨越世纪的思辨与实验：一部关于人类认识自然核心规律的深度探索 本书旨在引领读者深入探索人类认知自然界基本规律的历程，聚焦于那些塑造了现代科学大厦的核心概念、关键的实验范式以及思想方法的演变。我们不着眼于某一特定学科的枝节，而是力求勾勒出一幅宏大而精妙的认知图景，展示科学家们如何通过不断的质疑、修正与综合，逐步揭示宇宙运作的深层机制。 本书的结构围绕着几个贯穿人类思想史的基础性概念展开，这些概念是理解所有物理现象的基石。我们首先会追溯“运动”这一概念的谱系。从亚里士多德的自然目的论到伽利略对惯性的革命性洞察，再到牛顿将运动与普遍的力联系起来，形成经典力学的完备体系。我们详尽分析了在不同历史阶段，哲学家和物理学家们如何定义、测量和理解“变化”本身。这不仅仅是对运动方程的复述，更是对“为什么物体会改变其状态”这一根本性追问的哲学和数学层面的深入剖析。 接着，我们将目光投向“能量”的概念。能量，作为物理学中最基本、最普适的量之一，其概念的建立是人类理性的一大飞跃。本书将详细阐述从莱布尼茨的“活力”到焦耳、赫姆霍兹等人对能量守恒定律的精确表述的全过程。我们会探讨热力学第一、第二定律的哲学基础，特别是熵概念的引入如何彻底改变了我们对时间方向、系统无序性以及信息传递的理解。我们将考察能量如何在宏观的机械运动、微观的粒子相互作用以及热力学过程中进行转化和守恒，揭示其作为宇宙基本“货币”的本质。 “场”的概念是经典物理学向现代物理学过渡的关键桥梁。本书将深入剖析法拉第和麦克斯韦如何将看不见的电磁现象提升到与物质粒子同等重要的地位。我们不仅会解析麦克斯韦方程组的优美结构，更重要的是探讨“场”如何作为一种独立于物质的时空实体而存在，这种思维方式如何彻底打破了牛顿时代的“超距作用”的观念，为相对论的诞生铺平了道路。我们还将讨论引力场，解析爱因斯坦的广义相对论如何将时空本身视为一个动态的、受物质和能量影响的“场”。 当我们进入二十世纪，“量子”概念的引入无疑是对我们日常直觉的颠覆。本书将系统梳理普朗克对黑体辐射的初步假设、爱因斯坦对光电效应的解释，以及玻尔模型对原子结构的初步构建。我们将重点分析海森堡的矩阵力学和薛定谔的波函数描述，以及哥本哈根诠释所带来的深刻的哲学困境——概率性、测量问题以及波粒二象性。我们不会止步于现象的描述，而是深入探讨量子力学如何迫使我们重新审视“实在性”、“定域性”和“因果律”的传统定义。 在讨论了基础概念之后，本书将专门辟出一章来研究“对称性”在物理学中的核心地位。我们探究为什么对称性如此重要，从欧几里得几何中的不变性到诺特定理揭示的守恒定律之间的深刻联系。我们将考察空间和平移、旋转对称性如何导出力、角动量守恒，以及时间平移对称性如何保障能量守恒。随后，我们会转向更深层次的规范对称性，它们是粒子物理学标准模型得以建立的理论支柱，揭示了基本相互作用的内在结构。 贯穿全书的另一条主线是“模型构建与实验验证”的方法论探讨。本书将精选几项具有里程碑意义的实验，例如伽利略的斜面实验、迈克尔逊-莫雷的干涉实验、卢瑟福的粒子散射实验，以及对基本粒子发现的实验验证。我们分析这些实验是如何被设计出来以检验特定理论假设的，实验结果的数据分析过程，以及理论家如何根据实验反馈修正或抛弃既有范式。这种批判性思维和实证精神是科学进步的内在驱动力。 最后，本书将展望“不确定性与统一”的努力。在探讨了量子力学和相对论的巨大成功之后，我们审视了它们在描述极端条件（如黑洞内部或宇宙大爆炸之初）时产生的理论矛盾。我们将介绍当前试图调和这两种理论的尝试，例如弦理论和圈量子引力论的基本思想框架，尽管它们尚未完全成熟，但它们代表了人类追求对自然界终极描述的持续努力。 本书力求以严谨的学术态度，清晰的逻辑结构，以及富有洞察力的论述，为读者提供一个全面、深入且富有启发性的视角，去理解支撑我们现代世界观的那些最根本的物理概念是如何被发现、被发展和被不断挑战的。它不是一本教科书，而是一次对人类理性认识自然边界的智力漫游。

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这本书的标题“物理学概念教学研究”立刻吸引了我的注意。作为一个曾经的学生，我深知学习物理概念的挑战，而作为一个对教育理论略有涉猎的人，我也对如何有效地传达复杂的知识充满兴趣。我希望这本书能够深入探讨那些在物理教学中普遍存在的“难点”和“痛点”。例如，关于惯性定律的教学，学生往往容易将其与“运动”本身混淆，而忽略了“状态不变”的本质；又或者，关于电荷守恒的理解，如何才能让学生真正理解“电荷并不能被创造或消灭”这一深刻的原理。我期待书中能够提供一些创新的教学方法，可能是基于认知心理学的原理，也可能是借鉴了其他学科的教学经验。我希望看到一些具体的教学案例，展示如何通过设计巧妙的实验、生动的比喻，或者清晰的逻辑推理，来帮助学生构建起对物理概念的坚实理解。我期待这本书能够成为一本实用的指导手册，为教育者提供宝贵的教学策略和方法，帮助他们更好地激发学生的学习兴趣，培养他们科学的思维方式，最终让他们领略到物理学的严谨与美妙。

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我买这本书的初衷，说实话，是出于一种职业上的好奇。我是一名高中物理老师，每天都在与这些物理概念的“生吞活剥”现象作斗争。我见过太多学生对着麦克斯韦方程组茫然不知所措，或者对牛顿第三定律的理解停留在“作用力与反作用力大小相等、方向相反”的简单表述上，却无法将其应用于实际情境。我希望这本书能为我提供一些切实可行的教学工具和理论支撑，让我能够更好地理解学生为什么会产生这些误解，以及如何才能有效地引导他们突破思维的瓶颈。我期待书中能够深入剖析一些经典物理概念在教学中遇到的普遍性问题，比如能量守恒定律的普遍性与局限性，或者功与能之间的微妙关系。更重要的是，我希望它能提供一套系统性的教学框架，指导我如何设计更具启发性的课堂活动，如何设计更有效的习题，以及如何评估学生对概念的真正掌握程度。我渴望从这本书中汲取灵感，让我的物理课堂变得更加生动、有趣，并且真正能够激发学生对物理世界的探索欲。

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这本书的封面设计非常吸引人，简洁的蓝色背景搭配白色的字体，给人一种宁静而专注的学术氛围。我一直对如何更有效地学习和教授物理学抱有浓厚的兴趣，尤其是那些抽象且常常令人望而却步的概念，比如量子力学中的叠加态，或者相对论中的时空扭曲。我深信，理解这些概念的本质，远比死记硬背公式来得重要。因此，当我看到一本专注于“物理学概念教学研究”的书时，我的好奇心立刻被点燃了。我设想这本书会深入探讨各种教学方法，分析不同年龄段学生理解物理概念的难点，并提供一些创新的教学策略，例如利用类比、可视化工具，甚至游戏化学习来激发学生的学习兴趣和深入理解。我特别期待书中能够分享一些成功的案例研究，看看其他教育者是如何克服教学中的挑战，如何将枯燥的理论转化为生动有趣的课堂体验。这本书的出现，恰逢我正在思考如何改进自己的物理学习方法，希望能从中获得启发，找到更科学、更有效的学习路径，让物理学不再是遥不可及的学科，而是充满探索乐趣的旅程。

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我是一个对物理学理论本身充满敬畏的业余爱好者。虽然没有受过系统的物理学训练，但我总喜欢通过各种渠道去了解那些伟大的物理学家的思想，以及他们是如何一步步构建起我们现在所知的物理世界的。像阿尔伯特·爱因斯坦的相对论，尼尔斯·玻尔的量子模型，以及理查德·费曼的粒子物理学演讲，都让我着迷不已。我常常会遇到一个瓶颈，就是尽管我阅读了大量的科普读物，对一些物理概念也有了初步的认识，但总觉得在理解的深度上还差那么一步。我希望能通过这本书，找到连接这些零散知识的桥梁。这本书的名字“物理学概念教学研究”虽然听起来有些学术，但我猜想它背后一定蕴含着对物理学真谛的深刻洞察，以及如何将这些洞察传递给更多人的智慧。我希望它能提供一些独特的视角，去解析那些晦涩难懂的物理概念，也许是通过比喻、类比，或者是对历史发展脉络的梳理，来帮助我跨越理解的鸿沟，从而真正地“领悟”物理学的魅力。

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我购买这本书，纯粹是因为它出现在我常浏览的那个物理学书单的推荐列表中。通常，那个书单里的书籍都具有一定的深度和研究价值，不会是泛泛而谈的科普读物。我对于“教学研究”这个词本身就有一种天然的好奇心，因为它暗示着对事物本质的探究以及如何将这种探究成果有效传播。我猜想这本书可能不仅仅是在介绍物理学知识本身，更是在探讨“如何学习物理学”以及“如何教好物理学”这个更宏大的议题。我期待书中能够提供一些关于学习方法论的深刻见解，也许会分析不同学习风格的学生如何更好地掌握物理概念，或者探讨如何克服学习过程中的心理障碍。同时，我也对书中可能涉及的教学创新感到好奇，比如，是否会讨论一些前沿的教育技术在物理教学中的应用，或者是否有关于跨学科教学的探讨，将物理学与其他学科联系起来，从而展现物理学的广泛影响。总而言之，这本书给我留下了一种“深度探索”的印象，我希望能从中获得一些启发性的思考，无论是在学习物理本身，还是在理解知识传播的规律方面。

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