多版教材中“回旋加速器”內(nèi)容比較及其教學(xué)設(shè)計(jì)

(江蘇省平潮高級(jí)中學(xué)，江蘇 南通 226361)

美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯于1930年發(fā)明了回旋加速器，實(shí)現(xiàn)了微觀粒子從“直線(xiàn)加速”到“周期性回旋加速”的轉(zhuǎn)變，打開(kāi)了物理學(xué)發(fā)展的新篇章，揭開(kāi)了籠罩在原子核上的神秘面紗。至今，它依然是物理實(shí)驗(yàn)中的重要儀器，在生活中的多個(gè)方面亦有其廣泛的應(yīng)用。[1]正是由于回旋加速器的多種應(yīng)用和模型的典型性，體現(xiàn)了物理與生活、現(xiàn)代科技的緊密聯(lián)系，現(xiàn)行各個(gè)版本的教材均把這部分內(nèi)容寫(xiě)入教材中。對(duì)比各個(gè)版本教材的內(nèi)容設(shè)計(jì)，體悟教材編寫(xiě)專(zhuān)家的意圖，將會(huì)給我們的課堂教學(xué)帶來(lái)一定的啟示。[2]

1 多版教材中“回旋加速器”內(nèi)容比較

1.1 在教材中的位置

在人教版、滬科教版、粵教版和教科版4個(gè)版本中，該內(nèi)容均是位于本章的最后一節(jié)，編者的意圖是希望學(xué)習(xí)者在對(duì)“帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”有一定認(rèn)識(shí)后，再進(jìn)一步深化，提升到具體應(yīng)用的層次。但其中又有一定的差異：(1) 滬科教版中“磁場(chǎng)”這一章的標(biāo)題是“磁場(chǎng)與回旋加速器”，這也是4個(gè)版本中唯一這樣命名的。在滬科教版中最后一節(jié)“洛倫茲力與現(xiàn)代科技”中，“回旋加速器”是放在“質(zhì)譜儀”之前，且?guī)缀跽加昧吮竟?jié)教材的四分之三的版面，可見(jiàn)，該內(nèi)容在編者心中的地位。(2) 其余三個(gè)版本，該內(nèi)容均位于“質(zhì)譜儀”之后。

1.2 內(nèi)容選取和呈現(xiàn)

在人教版和滬科教版中，教材從“對(duì)微觀粒子加速的目的”入手，引出加速器，然后進(jìn)一步從單一直線(xiàn)加速器、多級(jí)直線(xiàn)加速器、獲得高能量存在的問(wèn)題等出發(fā)，引出“回旋加速器”內(nèi)容，讓學(xué)生在不斷思考的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)空間思維的轉(zhuǎn)化。……