依據(jù)高等學校物理基礎課程教學指導委員會2010年版《理工科類大學物理課程教學基本要求》,作者參照多種大學物理經(jīng)典教材及多年的課堂教學實踐,編寫了這本《大學物理簡明板書與習題全冊》,但愿其能夠方便年輕的授課教師參考,助學必修該課程的學生自學并通過考試,《大學物理簡明板書與習題全冊》按每次課四塊手寫行書體板書、兩學時90分鐘為單元模擬教學過程,基本要求內(nèi)容的教學需120學時,其每次課的每塊板書“作品”都幾易草稿、斟詞酌句,力求概念正確、核心內(nèi)容完整、圖文并茂、難度與信息量適中、兼顧可讀性與趣味性。
《大學物理簡明板書與習題全冊》按課次分割重點、難點、作業(yè),合理安排學習節(jié)奏,有較強的實用性。
從面向師生的教材,到教師自用的教案,再到專供學生的板書,其對象性、交互性與簡約性逐步增強。多媒件PPT演示的應用極廣,非常流行,而經(jīng)典與式微的、伴隨書寫者一筆一畫手勢動作的、實時互動生成的簡約板書更具親和力與沁潤性。合適的線下板書便于學習者情感共鳴及認知協(xié)同,易萌發(fā)情趣和意境,學生來得及徒手筆記與理解,紓減其在認知絕對客觀理性的科學技術的過程中可能產(chǎn)生的抵融情緒。
教材可稱三次文獻,如果把教師自用的教案看做是四次文獻,實時創(chuàng)生于課堂現(xiàn)場、專供學生的簡約板書就應算是五次文獻。對于有較多數(shù)學公式的“硬一純”類物理課程,課堂教學實踐表明,經(jīng)典與式微的、伴隨書寫者一筆一畫手勢動作的實時板書落筆有痕有聲,有親和力與沁潤性,易萌生“移情”效應,學生來得及思考與做筆記。柔性的徒手筆記可自由組織,便于記憶和理解。合適的線下板書有利于師生當面對話、情感共鳴及認知協(xié)同,紓減學習者在認知絕對客觀與極端理性的科學技術的過程中可能產(chǎn)生的阻礙情節(jié)。
依據(jù)高等學校物理基礎課程教學指導委員會2010年版《理工科類大學物理課程教學基本要求》,作者參照幾種大學物理經(jīng)典教材及多年的課堂教學板書照片,編寫了這本《大學物理簡明板書與習題全冊》,但愿其能夠方便年輕的授課教師參考,助學必修該課程的學生自學并順利通過考試。本書按每次課四塊手寫行書體板書、兩學時90分鐘為單元,模擬大學物理課堂教學過程。完成基本要求的內(nèi)容需要120學時,其每次課包含:課標題,學習目標及其實現(xiàn)途徑,問題或興趣驅動,辯論、評價或補充,四塊板書的標題及對應的板書圖片、該次課的習題,書末附習題答案?紤]到每次課堂時間短、四塊白板面積局促及手寫字體的尺寸,每塊板書“作品”都幾易草稿、惜字如金、斟詞酌句、反復謀劃,力求概念正確、提綱挈領、圖文并茂、核心內(nèi)容完整、難度與信息量適中、兼顧可讀性與趣味性,按課次分割重點、難點、作業(yè),合理安排學習節(jié)奏,使本書的教與學具有較強的實用性。
董玉和,物理學教授,中國科學院物理電子學博士。曾主持和參與國家自然科學基金項目,以首作者發(fā)表EI/SCI收錄論文二十余篇,高等學校本科教學研究論文七篇(其中CPCI收錄兩篇)。主講過大學物理課程(三十余遍)、大學物理實驗及應用物理系本科專業(yè)課。指導碩士生10名;完成多次中國物理學會全國高校物理教育教學研討會報告、國際教育與社會發(fā)展會議報告等。
愛好體育、旅游、寫意繪畫等,參展的速寫作品曾被中國科學院研究生院收藏。
第一章 質點運動學 力 牛頓運動定律
第1次課 大學物理引言 參照系 坐標系 位矢、位移、速度、加速度 質點 直線運動按加速度函數(shù)的三級分類
第1次課習題
第2次課 位移與路程例題 直角坐標系中拋體運動的矢量描述 變加速直線運動 變速率圓周運動的加速度、切向與法向加速度
第2次課習題
第3次課 做變速率圓周運動或任意平面曲線運動質點的加速度 勻速率圓周運動在直徑上的投影點作諧振動 相對運動
第3次課習題
第4次課 牛頓運動定律的矢量性 力學中的常見力 自然界的四種基本力 微分、積分法計算萬有引力 單擺
第4次課習題
第5次課 伽利略相對性原理 經(jīng)典時空觀 平移的非慣性系 慣性力 牛頓運動定律的七種局限性(需升級)
第5次課習題
第二章 運動的守恒量和守恒定律 牛頓定律升級至時域、角域、空域與質點系
第1次課 質心及其運動定律 力的沖量 平均沖力 系統(tǒng)的內(nèi)力與外力 動量定理(牛頓定律拓展至時域的形式) 動量守恒定律
第1次課習題
第2次課 奇妙的力矩 質點的角動量定理(牛頓定律拓展至角域的形式) 角動量守恒定律
第2次課習題
第3次課 力的功 曲線上變力微功的積分 質點的動能定理(牛頓定律拓展至空域) 萬有引力的功 保守力與非保守力 質點系保守力的功與勢能
第3次課習題
第4次課 質點系的:勢能、功能原理、機械能及其守恒定律 能量守恒定律 黑洞的概念 質點碰撞 物理學守恒定律的本源
第4次課習題
第三章 剛體與流體的運動
第1次課 力矩剛體的轉動慣量剛體的定軸轉動定律及例題
第1次課習題
第2次課 力矩的功 剛體的轉動動能及動能定理 剛體的動量矩及其守恒定律
第2次課習題
第3次課 動量矩守恒定律(續(xù)) 質點與剛體的組合運動例題+理想流體模型 定常流動 伯努利方程
第3次課習題
第一、二、三章概念總結與例題
第四章 相對論基礎
第1次課 邁克爾孫-莫雷實驗 光速不變原理與相對性原理 同時的相對性 時間間隔的相對性 空間距離的相對性
第1次課習題
第2次課 μ子飛行壽命的相對性及飛行距離的相對性 洛倫茲空、時坐標變換及其引出的空間相對性與時間相對性 相對論速度變換
第2次課習題
第3次課 相對論質量、靜止質量、總能量、動能、靜能核聚變 相對論能量與動量的關系 狹義相對論的局限性 廣義相對論簡介
第3次課習題
……
第五章 氣體動理論
第六章 理想氣體的傳熱、內(nèi)能增量與體積功 熱力學第零定律、第一定律與第二定律
第七章 靜止電荷的電場 靜電場中的導體與電介質
第八章 恒定電流的磁場 畢奧-薩伐爾定律 安培環(huán)路定理洛倫茲力與安培(力)定律磁介質
第九章 電磁感應 電磁場理論
第十章 機械振動 電磁振蕩
第十一章 機械波與電磁波
第十二章 幾何光學 波動光學 現(xiàn)代光學
第十三章 早期量子論 量子力學基礎
第十四章 激光原理簡介 固體的量子理論簡介
第十五章 原子核物理簡介 粒子物理簡介
習題參考答案
參考文獻