普通高级中学体育班必修科目「基础物理」课程纲要

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1、普通高級中學體育班必修科目「基礎物理」課程綱要公聽會資料普通高級中學體育班必修科目「基礎物理」課程綱要（草案）壹、課程目標普通高級中學體育班必修科目「基礎物理」課程欲達成之目標如下：一、銜接國民中小學九年一貫課程自然及生活科技學習領域教材，進一步介紹物理學的基本知識，使學生認識一般物理現象的因果關係和其間所遵行的規律。二、介紹物理學的基本精神及物理學的範圍，引起學生對大自然的好奇，激發學生追求事物原理的興趣，同時使學生體認物質科學的發展對人類生活和環境的影響與其重要性，啟發學生在科學創造及應用上的潛在能力。三、藉由師生互動與實驗活動，養成學生良好的科學態度，使其熟悉科學

2、方法，提升學生縝密思考、探索真理及解決問題的能力。貳、核心能力體育班基礎物理課程所培養的學生核心能力如下：一、推理及分析能力。二、以歸納及演繹的方法來界定並解決問題的能力。參、時間分配體育班基礎物理課程於高一實施，為二學分之課程，可彈性安排於第一學期或第二學期實施，每週授課二節為原則。13普通高級中學體育班必修科目「基礎物理」課程綱要公聽會資料肆、教材綱要高級中學基礎物理一主題主要內容說明備註參考節數一、緒論1.物理學簡介1-1簡介物理學探討的方向及其涵蓋的範疇。1.51-2簡要陳述物理學的演進。‧避免單純以條列的方式來呈現物理史。可以藉由某幾位關鍵人物的貢獻來說明物理

3、是實驗與理論相輔相成的學問，及其與人類文明發展的關係。2.物理量的單位2-1介紹國際單位系統。二、物質的組成1.生活中常見的物質，無論是氣態、液態或是固態都是由微小的原子所組成的。1-1說明原子的大小。2.51-2從原子觀點解釋固態、液態及氣態之間的差異。◇1-3說明我們現在已經有技術可以直接觀察到原子、甚至「移動」原子。簡單說明由於我們對於原子與分子的理解加深、以及技術的進步，使得奈米科技有很大的發展空間。‧不在這個階段介紹太專業的名詞，如「掃描電子顯微鏡」、「場發射顯微鏡」等；祗要說明我們目前有適當的技術便可。‧此小節為選擇性教材，可依實際教學狀況參酌教授。2.原子

4、與原子核的組成2-1說明原子內部有帶正電的原子核，原子核外有電子環繞。2-2說明原子核的大小。◇2-3說明原子核內有質子與中子，質子帶正電，中子不帶電。簡單說明質子、中子是由夸克所組成的。‧不須說明夸克的種類及所帶電荷。本節的主要目的僅在於讓學生認識「夸克」這個「常識性」名詞。‧可以說明至目前為止，我們還未在實驗上發現比電子及夸克更為基本的東西。‧13普通高級中學體育班必修科目「基礎物理」課程綱要公聽會資料此小節為選擇性教材，可依實際教學狀況參酌教授。三、物體的運動1.物體運動的軌跡1-1說明位置、位移、速度、加速度的意義。‧可以用一維運動為例，介紹必要的（速度、加速度

5、）公式與計算。主要是將國中階段已經學過的基本概念做複習，以便加深印象。52.牛頓運動定律2-1說明質量代表物體運動慣性之大小、慣性定律、力對物體運動狀態的影響、以及運動方程式（）的意義。‧不涉及軌跡數學式。僅以敘述方式說明我們可由運動方程式求得物體運動軌跡。2-2說明日常生活中常見的摩擦力及彈簧力的性質。‧一方面複習國中所學，一方面以這些熟悉的力為例，說明力會改變物體運動狀態。例如：如果沒有摩擦力，一個等速前進的物體將以等速度持續前進。‧配合示範實驗一：摩擦力的觀察。3.克卜勒行星運動定律3-1簡單介紹克卜勒三大定律發現的歷史背景及內容。‧此處介紹克卜勒行星運動定律的目

6、的是以此為例，讓學生知道物體軌跡的確遵循已知的明確規律，而這些明確的規律對於常人來說可能是極不明顯的事。如果不是克卜勒的緣故，我們可能還要摸索不知多久的時間才能知道這些規律。‧可說明克卜勒定律是克卜勒累積前人觀測資料之歸納性結果。13普通高級中學體育班必修科目「基礎物理」課程綱要公聽會資料四、物質間的基本交互作用1.重力1-1說明帶質量的物體之間有萬有引力，以及此力大小與物體間距離的平方成反比。‧可寫出萬有引力平方反比公式。31-2說明可以從牛頓運動方程式及平方反比重力解釋克卜勒行星運動定律。‧不推導任何數學式。‧可略加說明由牛頓運動方程式與平方反比重力解釋克卜勒定律是

7、演繹式之推導，及前節克卜勒之歸納式為研究科學之兩種重要方式。2.電力與磁力2-1說明帶電荷的物體之間有靜電力。原子內帶負電的電子與帶正電的原子核之間有相吸的庫侖靜電力，因此電子及原子核才會組合成原子。電子與電子之間則有相互排斥的靜電力。‧將國中階段已經學過的基本概念做複習，以便加深印象。‧可寫出靜電力平方反比公式。2-2說明磁鐵間有磁力、簡介磁力線與磁場的概念。‧將國中階段已經學過的基本概念做複習，以便加深印象。◇3.強力與弱力◇3-1說明質子與質子、質子與中子、中子與中子之間有「強力」，因此能束縛在一起形成原子核。但是其作用力範圍很短，