1、 大学物理 预修 课程教学大纲 为 与浙江省新高考对接, 为未参加选考物理的学生开设此课程。 本课程采用学生线上自学,线下辅导相结合的形式展开教学。 大学物理 预修 英文课程名 University physics AP 总 学 时 32 学 分 2 课程编码 理论 教学 学时 等于总学时 适用专业 未参加选考物理的学生 课程类别(请注明选修或必修) 通识课程 实践 教学 学时 实验学时 0 先修课程 大类基础课程 预修课程 上机学时 0 专业基础及专业课程 其它 0 开课 学院(部) 理学院 一、 课程的性质 和教学目标 课程性质: 根据浙江省新高考改革方案, 物理作为选考科目,由学业考试和
2、选考两部分组成。其中高中学业考试卷只有 58个知识点,仅含盖力学和电学部分内容,主要在高中一年级学习,其 教学 要求 仅 相当于原来的文科学生学的物理。高考选考卷有 116个知识点,比原高考范围稍有缩减,而且取消了原选考的模块。因此,新高考后,整体上高中物理进一步收缩,特别是只参加学考的学生,其物理基础仅相当于原来文科生的高中物理。 为此,对只参加学考而进校后学习理工科专业的大学生,需要开设有针对性的大学物理预修课程,为这部分学生补 习必要的 高中物理基本内容。 教学目标: 通过 本课程 的教学,应使学生对 高中 物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解, 在学习方法、
3、思维能力和自主学习能力等方面有较大的提升, 为进一步学习打下坚实的基础。在 本 课程的各 个教学环节中,都应在传授知识的同时,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养,努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。 通过 本课程的 教学 ,应注意培养学生以下能力: 1. 独立获取知识的能力 逐步掌握科学的学习方法,阅读并理解相当于 高中 物理水平的物理类教材、参考书和科技文献,不断地扩展知识面,增强独立思考的能力,更新知识结构;能够写出条理清晰的读书笔记、小结。 2. 科学观察和思维的能力 运用物理学的基本理论和基本观点,通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比
4、联想等方法培养学生发现问题和提出问题的能力,并对所涉问题有一定深度的理解,判断研究结果的合理性。 3分析问题和解决问题的能力 根据物理问题的特征、性质以及实际情况,抓住主要矛盾,进行合理的简化,建立相应的物理模型,并用物理语言和基本数学方法进行描述,运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研究。 通过 本 课程教学 ,应注重培养学生以下素质: 1.求实精神 通过大学物理课程教学,培养学生追 求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。 2.创新意识 通过学习物理学的研究方法、物理学的发展历史以及物理学家的成长经历等,引导学生树立科学的世界观,激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望,以及敢于
5、向旧观念挑战的精神。 3. 科学美感 引导学生认识物理学所具有的明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一等美学特征,培养学生的科学审美观,使学生学会用美学的观点欣赏和发掘科学的内在规律,逐步增强认识和掌握自然科学规律的自主能力。 二 、课程教学方法设计 在 本 课程的教学过程中,应以培养学生的知识、能力、素质协调发展为目标,认真贯彻以学生为主体、教师为主导的教育理念;应遵循学生的认知规律,注重理论联系实际,激发学习兴趣,引导自主学习,鼓励个性发展;要加强教学方法和手段的研究与改革,努力营造一个有利于培养学生科学素养和创新意识的教学环境。 1.教学方法 采用启发式、讨论式等多种行之有效的教学方法,
6、加强师生之间、学生之间的交流,引导学生独立思考,强化科学思维的训练。习题课、讨论课是启迪学生思维,培养学生提出、分析、解决问题能力的重要教学环节,提倡以小班形式进行, 并应在教师引导下以讨论、交流为主,学时数应不少于总学时的 10%,争取做到不少于 15。鼓励通过网络资源、专题讲座、探索性实践、小课题研究等多种方式开展探究式学习,因材施教,激发学生的智力和潜能,调动学生学习的主动性和积极性。 2. 教学手段 应发挥好课堂教学主渠道的作用,教学手段应服务于教学目的,提倡有效利用多媒体技术。应积极创造条件,充分利用计算机辅助教学、网络教学等现代化教育技术的优势,扩大教学信息量,提高教学质量和效率。
7、 3. 演示实验 应充分利用演示实验帮助学生观察物理现象,增加感性知识 ,提高学习兴趣。 物理课程的主要内容都应有演示实验(实物演示和多媒体仿真演示) 。实物演示实验可以采用多种形式进行,如课堂实物演示、开放演示实验室、演示实验走廊等。提倡建立开放性的物理演示实验室,鼓励和引导学生自己动手观察实验,思考和分析问题,进行定性或半定量验证。 4. 习题与考核 习题与考核是引导学生学习、检查教学效果、保证教学质量的重要环节,也是体现课程要求规范的重要标志。习题的选取应注重基本概念,强调基本训练,贴近应用实际,激发学习兴趣。考核要避免应试教育的倾向,积极探索以素质教育为核心的课程考核模式。 三 、课程
8、 教学 内容及学时分配 序号 章节 教学内容 学时分配 能力培养 教学要求 素质培养 教学要求 学生任务 作业要求 自学要求 讨论 1 Ch1 绪论 1.走进物理课堂 2.本课程内容介绍及其教学要求 2 激发学习物理兴趣, 养成良好学习习惯 阅读 改变世界的物理学 2 Ch2 力学 1.动力学回顾与提高 2.质点的动量定理和动量守恒定律 3.万有引力与航天 4 1.力学 中学阶段 已有接触,故教学中展开应适度,以避免重复。 2.通过把力学的研究对象抽象 为 质点 模型 ,逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。 3.在中学基础上适当 引入 矢量运算 , 做好与大学物理课程的衔接 。 4.重点学习
9、动量的概念与动量守恒。 5.在课堂教学中注意培养学生自主学习能力和主动探究的学习习惯。 提高学生化繁为简处理科学问题的能力;学会欣赏物理学。 1.完成 8个 课外练习 . 2. 大作业:体育运动中的物理学。 矢量 的概念与运算 。 生活中的动量定律 3. Ch3 振动与波 1.简谐运动 2.简谐运动的 描述 3.简谐运动的回复力和能量 4.单摆 5.外力作用下的振动 6.波的 形成和传播 7.波的图像 8.波长、频率和波速 9.波的 衍射 和干涉 10.多普勒效应 11.惠更斯原理 6 1 振动 和波是自然界极为普遍的运动形式,简谐运动是研究一切复杂振动的基础。应强调简谐运 动 以及平面简谐波
10、的描述特点及研究方法,突出相位 的概念 。 2要阐明平面简谐波波函数的物理意义 , 突出相位传播的概念 , 讲述机械波要为讨论电磁波(光波),以及物质波的概念提供基础。 3 振动 和波是应用演示手段最为丰富的部分,教学中应充分应用演示实验和多媒体手段 ,并可鼓励学生自己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。 1. 物理建模,简谐振动和简谐波; 2. 理解复杂性与简性的关系,掌握简性原理。 1. 完成外练习 10 题 。 2. 大作业:物理与音乐 1. 阻尼振动和受迫振动、共振。 2.拍 。 3.声波 波动的物理图像 4 Ch4 电磁学 1.库仑定律、电场强度 2.电势 和电势能 3.电场强度
11、和电势的关系 4.静电 现象的应用 5.电容 6.带电粒子在电场中的运动 7.电源、电动势和电流 8.欧姆定律及串并联电路 9.焦耳定律 12.导体的电阻 13.全电路欧姆定律 14.多用电表原理 15.简单逻辑电路 16.磁感应强度 ,几种常见磁场 17.通电导线在磁场中受力 18.运动电荷在磁场中受力 19.带电粒子在均匀磁场中运动 20.探究感应电流产生的条件 21.楞次定律 10 1.对中学物理介绍得比较多的电力、磁力、静电感应及电磁感应现象等内容,讲述中应注意与中学教学的衔接,减少不必要的重复。 2.电磁学的重点在于通过库仑定律、 安培定律、 法拉第电磁感应定律等,学习电磁场的概念以
12、及场的研究方法 ,并注意与后续课程的衔接 。 3.注重电磁感应的应用,如交流电、变压器等,这部分大学物理基本就不学了 。 1 引导学生建立场 的概念和思想,认识到电磁场的物质性、相对性和统一性。 1.完成课外练习 25道 2. 大作业:用最少的代价,制作效率最高的电动机或发电机。 1. 谐振电路 2. 电介质 1.电表的设计与制作 2.传感器的原理与生活中的方方面面 22.电磁感应现象的两类情况 23.互感和自感 24.涡流、电磁阻尼和电磁驱动 25.交变电流及其描述 26.电感和电容对交变电流的影响 27.变压器和电能的输送 28.电磁波及其应用 29.传感器及其工作原理 30.传感器的应用
13、 5 Ch5光学 1.光的反射和折射 2.全反射 3.光的干涉及实验 4.光的衍射 5.光的偏振 6.光的颜色和色散 7.激光 8.电磁波谱 4 1. 定量要求:光的反向、折射定律和全反向 ;杨氏双缝干涉 2. 其它概念以定性为主。 3. 这是 演示手段较为丰富的一部分,可充分运用多媒体手段展示干涉和衍射现象的规律及其变化、单缝衍射对光栅衍射的调制作用及缺级现象、偏振光的获得等内容,帮助学生加深对光学基本理论的理解。 理解理解衍射定律中的辩证关系。 1.完成课外练习 6个 。 2. 大作业: 光与摄影 全息照相。 激光及应用 6. Ch7 量子力学 1.能量量子化 2.光的粒子性 3.粒子波动
14、性 4.概率波 5.测不准关系 6.电子的发现 7.原子的核式结构模型 8.氢原子光谱 9.玻尔 的原子模型 10.原子核组成 11.放射性元素的衰变 6 1.突出讲授光的波粒二象性的物理思想 2.本部分重点介绍量子力学的基本原理,帮助学生建立物质波粒二象性和量子化的概念,这是从经典物理到量子物理过渡的重要阶梯。理解微观物质的描述方式和波函数的统计意义 。 3.注意通过几个重要实验和模型,给出量子力学作为新理论创立和发展的过程以及人们对物质世界认识不断深化的过程,给学生以创新思维和探究精神的启迪。 1. 对称性思想、科学美感。 2. 形成对应原理和互补的思想 1.完成课外练习: 20 个 。
15、2. 大作业:议一议奇妙的量子世界。 1. 夫兰克 -赫兹实验 2. 核 物理与世界和平 。 波粒二象性 12.探测射线的方法 13.放射性的防护和应用 14.核力与结合能 15.核裂变与 核聚变 16.粒子和宇宙 四 、考核方式及成绩评定 方式 (请 明确教学过程考核、期末考核方式,平时成绩、期末考核成绩占总成绩比例 ) 成绩评定由两部分构成: 平时 作业 ( 网络平台作业 10%+上课作业 10%) +期末统考( 70%) +平时考勤 ( 10%)。 五、 教材及参考书目 教 材: 【 1】 施建青主编大学物理预修,高等教育出版社, 2017.9 【 2】 人教版高中物理 参考书 【 1】美国( USA)高中物理教材原理与问题 ( Physics Principles and Problems , 上海上海科技出版社, 2005 【 2】施建青,大学物理学,高等教育出版社, 2009 年,第一版参考书: 【 3】施建青,大学物理练习册,浙江科学技术出版社, 2010 年,第一版 大 执笔者: 徐志君 课程 教学 团队成员 : 审核者: