实用物理学

实用物理学是一个实验的集合,展示了广泛的物理概念和过程。这些资源供学校和学院的物理教师使用。

一些实验可以作为调查或改进活动的起点。许多都有精心挑选的进一步阅读的链接,并且都包括技术人员的信息和指导。

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为什么在物理学中使用实际工作?

物理学是一门实用科学。实践活动不仅有动机和乐趣:它们还可以提高学生的观察能力,激发问题,并帮助发展新的理解和词汇。良好的质量,适当的物理实验和调查,是加强学习,澄清和巩固理论的关键。

实用物理学是一组项目的一部分,包括实际化学实用生物学.在关键阶段3至5,也有一套资源来支持实践科学的教学。资源是学习计划的实践工作它探索了三种不同的教学方法如何应用于实际工作。

天文学

下面这些天文学实验表明,科学解释是如何从仔细和系统的观察中建立起来的。我们包括了对夜空的观测和已提出的解释它们的模型的演示。我们也跟随从哥白尼的思想到牛顿的万有引力理论的预测和解释的进展。

原子核

通过本主题中的以下实验集合,学生们可以对原子内部的东西形成自己的想法。他们将体验到当β粒子通过磁场时,看到它们的路径发生变化的奇迹,并认识到即使是这些看不见的粒子也遵循已知的物理定律,按照弗莱明的左手运动规律运动。

电路与电场

本主题的集合从简单的直流电路开始,介绍电流、电位差和电阻的概念。接下来是通过液体和气体传导的实验。交流电路的实验从入门级开始,并继续包括相位关系。最后,还有处理静电效应和电场的集合。

电磁学

这些实践活动范围从简单的条形磁铁磁场模式到电磁感应定律。我们还包括磁学的工程应用,例如工业社会中到处使用的各种智能电磁机器。或用于计算机硬盘驱动器的磁性材料,在微小的长度范围内反复磁化和退磁。

能量

能量是一个抽象概念,需要与学生就物理观测及其解释进行大量讨论。我们从介绍能量语言的简单实验开始,接着包括更高级的主题,如物质粒子之间共享的能量——热物体的内能,通常称为“热”。

力与运动

力和运动之间的关系是违反直觉的,因此需要仔细解释。我们提供的实验展示了各种测量位置和时间的方法。这些测量引出了速度、速度、动量和加速度的概念。

    光和光学

    光学为学生提供了大量的实践机会,其中大多数需要有限范围的简单设备。这些活动从介绍光线和图像,到光学仪器中更复杂的排列,以及介绍颜色和光谱。

    运动中的分子

    动力学理论是科学中的“大思想”之一。所有的物质都是由原子(通常是分子)构成的,但它们的排列方式和运动方式千差万别。

    这些实验引导学生从固体、液体和气体的分类,到考虑为什么会有这种不同的形式。他们可以在许多实验的提示下,建立关于物质原子结构的理论。

    物理量

    物理学家试图描述和解释从星系到夸克的一切。物理量的测量是这项工作工具包的重要组成部分。对质量、长度和时间等量进行简单测量,可以为学生提供更复杂和复杂的物理知识。

    物理应用

    物理学的许多应用使用了一系列物理主题的概念。这些实践活动说明了其中一些问题。

    波浪有多种形式。有机械波,如水波、声波和地震波。还有电磁波,如收音机、电视、微波、可见光和X射线。所有的波都有共同的属性,这些活动使学生能够发现这些属性是什么,并学会将它们可视化。

    科学工作

    科学教师如果仅仅用实验来引起人们对物理现象的注意,并阐明科学思想,那是有风险的。他们的学生可能会有这样的印象:科学只不过是需要理解和记住的事实和规律。

    科学教育还可以帮助学生理解使科学成为可靠的知识体系的过程:实验和观察;数据分析;预测和伪造;以及科学界的严格审查(同行评议)。科学的这些方面需要明确地教授,并给予足够的教学时间。

    这里的一些资源建议进行有助于培养科学技能的特定实验,而其他资源则使学生能够通过物理学史的案例研究来探索科学的本质。

    教学和学习

    在这里,我们提供指导的一般问题的教学和学习实用物理。这些指导说明适用于两个或更多,有时是许多物理主题。

    学习的实际工作

    实践工作是科学教育的重要组成部分,但为了使其有效,我们需要决定我们希望学生从任何特定的课程中学到什么,并考虑实现这一目标的最佳方法。

    学习的实际工作举例说明三种不同的实际工作方法:论证;基于模型的查询;还有,工作场所的科学。为每种方法提供了全面的介绍,以及五节独立的课程,包括所有必要的教师和学生材料。这些资源涵盖物理、化学和生物学的主题,适用于关键阶段3-5。还为那些希望进一步深入研究支持资源开发的证据的人提供了研究总结。

    这个项目,学习的实际工作,是与物理研究所、皇家化学学会和生物学会合作进行的。所有资源都可以免费下载。

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