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清华大学张三慧
大学物理课程知识的建构技巧
课程知识的建构技巧是课程知识从客观形式向主观内容转化的艺术，是课程知识在个体中建构意义的过程，其主要经历以下三个阶段。
1.领悟客观的课程知识。学习者要想根据课程的语言文字符号或观看演示操作，再现课程知识所展现的意义，需完成如下任务。在还原语言文字符号指称的对象时必须关注语言的语法结构，领会语言的深层意义或所叙事物的内在结构与外在关系。在联想语言文字符号的意义时必须关注语境，从而准确地联想课程意义。在明晰语言文字符号明指的意义时必须知其弦外之音和言外之意。观看教师动手操作演示时，教师的语言和操作过程，更能直观地让学习者领悟。如电磁感应现象的演示。
2.建构主观的私人知识。通过意义还原呈现的知识仅仅是他人的知识，这种知识仅仅是他人按照已有的逻辑确证了的真信念，并非学习者坚持和赞成的真信念，因而不直接构成学习者的知识。要把他人的知识建构成学习者的私人知识，还需要学习者根据自己的认知图式将其转化为自己确证了的真信念，这种转化行为依赖于学习者的概念化思维能力。如果学习者在他人知识的基础上进行主动地、积极地概念化思维，就能把他人的知识转化为由其已知概念构成的私人意义，这种意义可被看做是学习者欲要公开表达的个体感受，它由学习者坚持和赞成的真信念构成，因而是学习者的私人知识。
大学物理课程的知识点、重点及难点
教材：《清华大学张三慧大学物理教程》（第一、二、三册，第二版），吴锡珑主编
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第一章 质点运动学
知识点：
1． 参考系
为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。要作定量描述，还应在参考系上建立座标系。
2． 位矢与运动方程
位置矢量（位矢），是从座标原点引向质点所在的有向线段，用矢量r表示。位矢用于确定质点在空间的位置。位矢与时间t的函数关系：
称为运动方程。
位移矢量，是质点在时间dt内的位置改变，即位移：
轨道方程：质点运动轨迹的曲线方程。
3． 速度与加速度
平均速度定义为单位时间内的位移，即：
速度，是质点位矢对时间的变化率：
平均速率定义为单位时间内的路程：
速率，是质点路程对时间的变化率：
加速度，是质点速度对时间的变化率：
4． 法向加速度与切向加速度
加速度
法向加速度，方向沿半径指向曲率中心（圆心），反映速度方向的变化。
切向加速度，方向沿轨道切线，反映速度大小的变化。
在圆周运动中，角量定义如下：
角速度
角加速度
5． 相对运动
对于两个相互作平动的参考系，有 ，，
?
重点：
1.
掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量，明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。
2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义；掌握圆周运动的角量和线量的关系，并能灵活运用计算问题。
3. 理解伽利略坐标、速度变换，能分析与平动有关的相对运动问题。
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难点：
1．法向和切向加速度
2．相对运动问题
?
?
第二章 质点运动定律
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知识点：
1． 牛顿定律
第一定律：任何物体都保持静止的或沿一直线作匀速运动的状态，直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。
第二定律：运动的变化与所加的动力成正比，并且发生在这力所沿的直线方向上。即，
当质量m为常量时，有
在直角坐标系中有 ，， ，
对于平面曲线运动有 ，，
第三定律：对于每一个作用总有一个相等的反作用与之相反，或者说，两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等的，而且指向相反的方向。
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为什么工科大学生都要学习大学物理课程呢？其原因在于物理学的基本原理隐藏于物质世界的方方面面,渗透在自然科学的所有学科之中,同时也常常被应用于工程技术的各个领域.物理学是非常重要的一门学科,作为工科大学生,未来技术领域的领军者,物理基础的薄厚、物理意识的强弱都直接影响着学生对未来社会的适应性、创造力和发展潜力,所以要求大学生们一定要学习并学好这门重要的基础课程.物理学所研究的范围很广,从空间上讲,小到基本粒子,大到类星体；从时间上讲,短到基本粒子的寿命,长到宇宙的寿命,几乎包括了整个物质世界.在物理学产生和发展的过程中,形成了各种各样的科学研究方法,如实验法、分析综合法、归纳演绎、科学抽象等方法.通过对大学物理的学习,除了让学生获得物理方面的知识,最重要的是让学生在学习大学物理的过程中能够受到方法论的教育.重点培养学生的观察能力、分析能力、逻辑推理能力,学会正确的学习方法和科学研究方法.这才是工科学生学习大学物理的真正目的.
如何能学好大学物理呢？
一、大学物理和中学物理的学习方法有本质区别
起初学习大学物理时,学生们可能会觉得很多概念、定律、定理等都是中学时学过的,并且会发现有些问题仍然可以用中学时学习过的数学知识就可以解决.从而导致部分学生掉以轻心,不认真听讲,有了这种想法之后,到了后期就会觉得学起来越来越困难,跟不上教师的教学进度.最终出现批量学生掉队、对大学物理课程失去兴趣的现象,这也是大学物理课程不及格率较高的重要原因之一.因此,教师在进行大学物理课程教学之前,一定强调大学物理和中学物理的学习方法是有本质区别的,让学生在课堂上要绷紧学习神经,戒骄戒躁.
二、大学物理与中学物理的差异
回顾中学物理的学习方式,可以简单的总结为:学生在教师讲解知识点后,要劳记一些概念、公式、定律和定理,然后会利用它们解决实际物理问题即可.也就是说我们中学时教师讲解知识点,最注重的是如何利用所学的知识点去解题,教师在讲解知识点时,并不注重讲解这些概念、公式定律和定理都是如何演绎过来的.而在学习大学物理的过程中,学生们不仅仅要牢记一些物理概念、公式、定律和定理,最重要的是要掌握每个概念、定理的形成过程,要知道他们阐明了什么样的物理规律,体现了什么样的物理思想以及它们的适应条件和范围都是什么,在此基础上还要求学生们学会运用高等数学知识来解决物理问题.
三、高等数学是大学物理研究的重要工具
高等数学贯穿于大学物理知识学习的全过程,学习大学物理知识的过程就是应用高等数学知识的过程.大学物理学习中常用的高等数学的知识主要有:微积分、矢量和数学建模.微分、积分主要应用于公式推导的定量,同时微积分的思想方法是解决大学物理中实际问题的主要方法.比如:讨论变力的功问题时,即采用了高等数学中的积分方法又采用了微分方法.因此,学生们一定要把高等数学学好,灵活的运用数学知识解决物理问题.
四、提高课堂听课效率,掌握正确的学习方法
1.在物理课堂上,学生们应该更注重对物理思想和科学研究方法的掌握,学会举一反三,不能死记硬背,不能只生搬硬套公式,要加深对物理概念、公式等的理解,了解定理的演绎过程,从本质上弄清楚每个知识点中涉及到的物理原理.
2.课堂上学生一定要认真记笔记,跟上教师的讲课进度.由于大学物理课程课时的限制以及讲解内容的限制,教科书上有些相对不重要的知识点会被教师略讲或者删除.讲解的重点内容都将体现在课堂板书或者说学生的笔记中,所以学生一定要认真听教师讲解知识点的同时,有选择的记录教师讲解的重点、难点内容,特别是课上例题和解决方法都要详细记录在笔记中.在期末复习时,一本记录详实的笔记,会给学生们的期末复习带来很大的便利,是期末复习的好帮手,也是今后学生走上工作岗位的指导书.
五、养成课前预习新知识,课后复习笔记,独立完成作业的好习惯
由于每次大学物理课上,教师传授的知识点相对中学物理要多很多,有时候一次课要讲10页或者20页的内容,甚至一次课可能就会结束一章的内容,所以学生课后一定要抽出时间去复习课堂上所学的内容,并且独立完成教师布置的作业.在做大学物理作业时,学生们往往会感觉到有些题目无从入手,但只要你认真思考过了,头脑里想过了解决问题的方法就是一种收获.确实做不出题目时,可以找相对学得明白的同学给讲解,只有这样去完成作业才能得到明显的学习效果.
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