高中原子物理概念教学中易混淆的几个.doc

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1、高中原子物理概念教学中易混淆的几个问题在高中原子物理教学中，很多的概念和观点对于学生以后进入高一级学府继续深造和提高是一个很好的基础。有些概念如果不作深入分析。学生就会不明其意如坠雾中，所以教师要“站得高，看得远”，作适当弓l导，给学生一个清晰满意的解答。我发现在原子物理概念教学中以下几个概念和问题学生易混淆：电子、自由电子、光电子、能量子、光子、光子、光电效应、原子跃迁。讲完本块知识之后应在章末复习课时加以区别。1．电子1897年，汤姆生(J．J．Thomsoni)用测量荷质比e／m的办法发现了电子。被称为电子之父。2．自由电子电子一般根据它的运动特征可以分为三种。一种是在金属内受原子核

2、束缚的电子，这种电子是最不自由的。一般不称为自由电子；一种是在金属内不受原子核的束缚．但受到金属导体的束缚，出不了导体，这类电子我们常称之为自由电子，但是这类电子并不是真正自由的电子，仍需在金属导体内；还有一种电子是在真空中的电子，这种电子才是真正的自由电子。3．光电子光电子就是金属中的自由电子接受光子的能量从金属中飞出到真空中的真正自由电子。光电子带负电。4．能量子19o0年，物理学家普朗克研究关于辐射问题的观点：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值￡的整数倍；le或2s、3e、4￡、…。当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的。这个不可再分的最

3、小能量值￡叫做能量子(energyquantum)。物理学后来的发展表明。普朗克在l900年把能量子引人物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一。因此，这一年不仅是日历上一个新世纪的开始，而且是物理学一个新纪元的开始。能量子被称为超越牛顿的发现。18年之后．普朗克为此获得了诺贝尔物理学奖。5.光子最早认识到能量子意义的是年轻的爱因斯坦，他在1905年发表厂《关于光的产生和转化的一个试探性观点》一文。他表示，普朗克关于辐射问题的崭新观点还不够彻底，仅仅认为电磁波在吸收和辐射时才显示出不连续性，这还不够，实际上电磁辐射本身就是不连续的，也就是说，光不仅在发射和

4、吸收时能量是一份一份的．而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为v的光的能量子为hv，h为普朗克常量，这些能量子称为光子。也正是这一年，爱因斯坦创立了狭义相对论。爱因斯坦也由于发现了光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。6．y光子y射线是波长很短的光子，能量很高。每个光子均以同样的速度C(光速)运动。实验发现，当原子处于激发态时，即使没有外来的光波照射．原子也能自发地跃迁到较低能级，同时辐射出一个光子，这种过程称为自发跃迁或自发辐射。事实上，正如刚才的例子所说，大家都能够认同例子中的教师问学生的问题必然是请学生说出“力”这个概念的内涵。如果教师能够在教学中学生发现这样

5、的错误．则恰好就是向学生渗透“内涵和外延”知识的大好时机。教师甚至可以告诉学生什么是概念的内涵和外延．并且引导学生针对所学的概念分别说出其内涵和外延。这样做的好处有四点:(1)能够使学生从内涵和外延两个侧面去全面地认识所学之概念，加深对所学之概念的理解。“在教学中．如果只让学生了解物理概念的内涵，则学生往往觉得太原则、太抽象．即使从字面上理解了，，但心里总不踏实，颇有不可捉摸、囫囵吞枣之感。反之．如果学生只了解物理概念的外延，记住了不少物理事例，却抓不住实质，就颇有‘只可意会，不可言传’之感”。所以，让学生从两个方面对概念进行思考和学习。显然有助于学生更全面、更深刻地去理解和认识概念。(2

6、)可以让学生亲身体会到逻辑思维在物理学中的作用，从概念知识中学到逻辑思维方法。概念的内涵和外延的思维方法是逻辑学中典型思维方法之一，而且其理解上的难度不高，大部分高中生都能够理解。。学生学会这个逻辑学思维方法后．就可以亲身体验到逻辑思维方法在物理学习中的作用．从而慢慢习惯利用逻辑思维方法去思考所学到的物理知识．这显然是新课程目标所希望达到的目的。(3)可以让学生更容易认可描述性定义。学生对描述性定义并不容易接受，认为其缺乏科学性、“不讲理”。但是如果学生知道了概念的外延也是概念的一个重要部分之后，就会发觉描述性定义也是具有逻辑性的,就更容易理解和接受描述性定义了。这对学生认同教材内容的合理

7、性是有帮助的，正如前面所说的，教科书编写者“希望学生通过学习感到物理是说理的”，而引导学生发现教材中各种说法的逻辑性恰恰可以达到教材编写者的这一要求。(4)客观上还可能提高一部分学生学习物理学的兴趣。对于大部分高中学生而言，“逻辑学”是很新鲜和有趣的，如果让他们在学习中接触一些逻辑学知识．并将其运用于物理学的学习之中，就可以提高他们学习物理学的兴趣。事实上．接触逻辑学知识也可以提高学生对其他学科的兴趣。在适当的时机向学生