高中物理科學人才培育計畫
台大物理系陳政維
計畫摘要
本計畫旨在培育對基礎科學研究具潛力高中生,提
升對物理基礎科學知識能力,培養其正確的科學知
識與學習方法,以啟發主動思考問題及解決問題的
能力。並藉訓練學生動手操作實驗,加強學生的實
驗技巧,使其對物理及科學現象產生濃厚興趣。希
望養成學生正確科學態度、方法及價值觀及科學哲
思素養,培養未來物理科學研究人才。
計畫目標
希望在經過本計畫二年的培育,啟蒙學生的 (1)提問問題的能力、
(2)解決問題的能力、
(3)專題研究的能力、
(4)獨立思考的能力、
(5)團隊合作的能力、
(6)創造力,
以期在日後能成為基礎科學的優秀人才。
與資優教育的區別
•不強調加廣與加深
•不重複高中教育的內容
•接觸中培養科學興趣
•男女比例與區域性的平衡
•強調學習耐心與興趣的重要
•不以紙筆教育為主,強調動手
•不以競賽為目的
高一課程表
上學期課表
日期 09:00~09:45AM 09:50~10:35AM 10:45~11:30AM 11:35~12:20PM 14:00~15:30PM 15:40~16:40PM 01_10/14 物理(力學) 物理(力學) 數學(座標) 數學(座標) 專題演講1 學習時間 02_10/28 物理(力學) 物理(力學) 數學(座標) 數學(座標) 物理實驗1
03_11/11 物理(力學) 物理(力學) 數學(座標) 數學(座標) 專題演講2 學習時間 04_11/25 物理(力學) 物理(力學) 數學(複數) 數學(複數) 物理實驗2
05_12/09 物理(力學) 物理(力學) 數學(複數) 數學(複數) 專題演講3 學習時間 06_12/23 物理(力學) 物理(力學) 數學(三角) 數學(三角) 物理實驗3
07_01/06 物理(力學) 物理(力學) 數學(三角) 數學(三角) 專題演講4 學習時間 08_01/20 物理(力學) 物理(力學) 數學(三角) 數學(三角) 物理實驗4
09_02/03 物理(力學) 物理(力學) 數學(三角) 數學(三角) 14.00~16.00PM 導師時間
物理
高一上學期 物理概論 4節
1.物理發展史 2.物理的內容 運動學 6節
牛頓定律 6節 高一下學期 重力 4節
1.刻卜勒定律 2.萬有引力定律 功與能量 8節
1.保守力與位能
2.功能定理及力學能守衡 質點系統 6節
1.質心 2.碰撞 轉動 6節
1.定軸旋轉 2.角動量
數學
高一上學期 三角 6節
1.直角三角形的邊角關係 2.廣義角與極坐標
3.正弦定理、餘弦定理 4.差角公式
向量 4節
1. 幾何表示、坐標表示 2. 加減法、線性組合 3. 內積、外積
函數與極限 4節
1.函數的概念與圖形 2.函數的極限
高一下學期 微積分簡介 4節 三角函數與幾何 6節
1.弧度、弧長及扇形面積公式
2.三角函數的定義域、值域、週期性質 3.複數的幾何意涵
排列組合及機率 8節 矩陣 6節
教學內容及進度-高一
教學內容及進度-高二
上學期課表
日期 09:00~09:45AM 09:50~10:35AM 10:45~11:30AM 11:35~12:20PM 14:00~15:30PM 15:40~16:40PM 01_10/14 物理(物質) 物理(物質) 數學(幾何) 數學(幾何) 專題演講1 學習時間 02_10/28 物理(物質) 物理(物質) 數學(幾何) 數學(幾何) 物理實驗1
03_11/11 物理(物質) 物理(物質) 數學(電腦) 數學(電腦) 專題演講2 學習時間 04_11/25 物理(電磁學) 物理(電磁學) 數學(微積分) 數學(微積分) 物理實驗2
05_12/09 物理(電磁學) 物理(電磁學) 數學(函數) 數學(函數) 專題演講3 學習時間 06_12/23 物理(電磁學) 物理(電磁學) 數學(微積分) 數學(微積分) 物理實驗3
07_01/06 物理(電磁學) 物理(電磁學) 數學 (電腦模擬)
數學
(電腦模擬) 專題演講4 學習時間 08_01/20 物理(電磁學) 物理(電磁學) 數學
(電腦模擬)
數學
(電腦模擬) 物理實驗4
09_02/03 物理(電磁學) 物理(電磁學) 數學 (電腦模擬)
數學 (電腦模擬)
14.00~16.00PM 導師時間
物理
高二上學期 電磁學 18節
內容: 電荷、電場、高斯定律 電位、電容、電流與電阻 電路、磁場各2節
高二下學期 電磁學 10節
內容: 電流與磁場、電磁感應 交流電路、磁性、電磁波 各2節
物理光學 12節
內容: 幾何光學、光學儀器各2節 干涉、繞射各4節
教學內容及進度-高二 數學
高二上學期共18節
(一) 微積分:怎麼處理無限小?delta-epsilon 證法;連續、極限、導數;微分觀念(斜率)、
數值微分;積分觀念(反導數、圖線下面積)、
數值積分與蒙地卡羅方法;簡易積分技巧(變換 變數、分部積分);牛頓力學 f=ma 的數值求解,
奧依勒演算法
(二) 動手玩電腦:作業系統、程式語言、繪圖 與動畫
高二下學期(近代物理)共22節 (一) 相對的世界
(二) 量子的誕生 (三) 原子的結構 (四) 波粒二元性 (五) 電腦模擬
(六) 密度泛函計算示範 (七) 近代物理的貢獻
實驗課課程表
日期 高一 高二
10/28 基礎實驗 物體的線性膨脹
11/25 可倒擺 迴轉實驗
12/23 口腔共振 人耳聽力
01/20 都卜勒 機處光學
03/17 滑線電位 霍爾效應
04/28 磁滯曲線 RCRL
05/26 光譜 RLC實驗1
06/23 示波器 RLC實驗2
06/30 磁矩測定 氣體定律實驗
07/02 示範實驗 吸管橋的製作
106學年度上學期專題演講
日期 時間 講題 講者
2017/10/14
(一)
14:00~15:30 如何透過食物療癒身體健康又瘦身
洪泰雄主任/
台大教務處註冊組
2017/11/11
(二)
14:00~15:30 光與聲在生物醫學的應用
李百祺教授/
台大電機系
2017/12/09
(三)
14:00~15:30 光學與攝影 涂寬裕老師/
博典科技文化有限公司
2018/01/06
(四)
14:00~15:30 確認中
張玉明教授/
臺大凝態中心
台大 國內其他大學 醫學系
國內其他大學
非醫學系 國外大學 其他 總人數
103學年度學生人數
42 4 13 3 12 74
比例