高中物理 相對論 知識點歸納

顯然，相對論是物理學科中很難的理論，包括大學物理教授也未必就能運用相對論有關結論很順利完成他人設置的練習題，而且對相對論相關結論的推導也未必明朗清晰、分析嚴密。其中最核心的障礙無疑是傳統觀念的束縛，而對於高中生來説，掌握的數學工具非常有限，這無疑又造成一大學習障礙。那麼高中物理設置“相對論”的目的`何在？是為了死記硬背幾個公式，然後在考試中“套套公式”嗎？或者是，要求學生靈活掌握相對論，並且靈活地解決一些課題，從而培養“分析實際問題、解決實際問題”的能力？如果是前者，無疑凸顯應試教育的弊端；如果是後者，顯然加重了學生的學習負擔。那麼，我們如何定位本章教學呢？

教師用書説得好：對於大多數學生來説，不學相對論有關知識，對生活來講沒有任何影響！顯然，這是從“知識有用論”這個角度否定了本章教學的必要性。但是，學科教學的必要性不單單從“知識是否直接有用”這個角度評價，還要考慮其它角度，例如培養學科素養。

高中物理設置相對論內容，核心不在於相對論內容本身，而在於學科理論發展的演變概況，即凸顯學科素養。

但是，如果高中教師“膚淺”地介紹學生並不是很熟悉的發展背景後，直接給出有關結論，簡單分析公式中各物理量的意義，然後要求同學死記這些公式，那麼很多學生就會陷入困惑中——在網絡上初步調查了學生學習的體驗——老師只告訴公式，為什麼不講解公式的推導？一旦學生對高中物理教師進入了“質疑”情緒中，那麼所謂學科素養的培養就成為了笑柄。因此，博主備課時，力圖引導學生自己推導一兩個公式，享受“理論研究”的成功體驗，而對於更復雜的結論，“鼓勵”有志同學到大學去學習有關數學工具後，自己再體驗其它公式的嚴密的數學推導。

博主認為，“數學推導”很重要，但更重要的是觀念的更新！愛因斯坦之所以“獨享”相對論的發現者美譽，不在於他的數學推導，而在於他觀念的更新——打破絕對時空觀的束縛，進入了嶄新的相對論的時空觀之中。因此，鼓勵同學們大膽地打破固有思維觀念的束縛，敢於挑戰權威，這無疑有利於創新素養的培養。

閲讀課本教材，教材試圖理解了同時的相對性後，在這個基礎上粗淺地體驗尺縮效應，然後在推導鐘慢效應。博主認為，可以通過圖片形象地引導同學們“嚴密”地推導鐘慢效應公式，在這個基礎上再“嚴密”地推導尺縮效應，如此學生自己就能成功體驗理論推導（這種推導自然是方法之一）。儘管這不是“重點”，但前面已經分析了這種教學的教育意義。