高中二年級和三年級學習了高中物理的基本知識后,學生們開始思考一些高端問題:比如,高中物理教學體系(和老師)會不會因為水平有限(即知識不足)而出錯?作為一個從教16年的老師,我想總結一下答案:就基本的經典力學(運動、力、函數、動量)以及恒定的電場和磁場(即靜電場和靜磁場)而言,一個普通的物理老師在知識方面幾乎不可能犯錯誤。但是當涉及到電磁感應、交流電和現代物理學時,仍然有很多問題。
(1)初步經典力學:1直線運動、2相互作用、3牛頓定律、4曲線運動、5重力、6機械能、7動量——知識體系閉環、完備,還能推導出公式、定理和理論體系,高中教科書和老師幾乎沒有智力錯誤的可能性;
(2)經典電磁學初行:8電場、9恒流、10磁場、11電磁感應、12交流電——電場電路的磁場基本齊全,很多高中電磁感應和交流電的知識點和練習題有問題,點對點,無法深入研究(例如, 電磁感應、交流電路、變壓器+二極管、遠距離輸電等磁變模型,其實在知識層面存在問題,高中物理課本只能就事論事,點對點);(
3)現代物理:13個波粒二象性,14個原子和15個原子核——只有教科書可以陳述,很多事情不能講清楚給學生講解,沒有教學時間(學生只需要理解教科書的知識,問得太多只有師生之間干巴巴的凝視)。量子力學在高中講得太多了,同學們知道得比較多,首先,他們開始懷疑牛頓第一定律,再多想一點,就會緊張起來變壓器高中物理知識,進入一種精神和哲學上的混亂模式......追著老師討論物質世界的本質......(不要問我怎么知道[哦])。(
4)選修3-3 熱學:16 分子熱運動的知識體系基本清晰,但無法深入研究(如果繼續學下去,是分子原子水平的微觀世界,高中物理達不到);
(5)選修3-4個振動波:經典、簡潔、和諧的17個機械振動和18個機械波相當齊全;19.光學只能看外觀(反射、折射、色散等),然后是電磁波理論,高中教不了;最后一章“20相對論”,只能看見(這就是時空的本質,更可怕,非物理本科生學不到,不相信變壓器高中物理知識,更別說高中了)。
最后,當我讀本科課程時,普通物理教材(非物理相關專業)基本上是用微積分重講經典力學和經典電磁學。至于上面提到的其他板塊,鉆進去是一輩子的。
祝物理學好運!善待你的物理老師~
(注:本文有很多事情可以吐槽,比如有些同學可能會質疑——什么,高中的經典力學是完整的?三體問題是怎么回事?角動量和力矩的知識還沒有學會!慣性質量和引力質量都沒有被弄清楚......哈哈,留個洞給大家以后慢慢填......)