物理學(xué)論文范文
物理學(xué)論文范文
物理學(xué)給人類提供了大量的物質(zhì)財(cái)富,同時(shí)也提供了精神財(cái)富。物理學(xué)的高技術(shù)和強(qiáng)滲透性也使之成為社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)力。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的物理學(xué)論文,供大家參考。
物理學(xué)論文范文一:物理學(xué)在科技創(chuàng)新中的效用
摘要:論述了X射線的發(fā)現(xiàn),不僅對(duì)醫(yī)學(xué)診斷有重大影響,還直接影響20世紀(jì)許多重大發(fā)現(xiàn);半導(dǎo)體的發(fā)明,使微電子產(chǎn)業(yè)稱雄20世紀(jì),并促進(jìn)信息技術(shù)的高速發(fā)展,物理學(xué)是計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ);原子能理論的提出,使原子能逐步取代石化能源,給人類提供巨大的清潔能源;激光理論的提出及激光器的發(fā)明,使激光在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療、通信、軍事上得到廣泛應(yīng)用;藍(lán)光LED的發(fā)明,將點(diǎn)亮整個(gè)21世紀(jì).事實(shí)告訴我們,是物理學(xué)推動(dòng)科技創(chuàng)新,由此得出結(jié)論:物理學(xué)是科技創(chuàng)新的源泉.昭示人們,高校作為培養(yǎng)人才的場(chǎng)所,理工科要重視大學(xué)物理課程.
關(guān)鍵詞:X射線;半導(dǎo)體;原子能;激光;藍(lán)光LED;科技創(chuàng)新;大學(xué)物理
1引言
物理學(xué)是一門研究物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用以及最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)[1-3],其內(nèi)容廣博、精深,研究方法多樣、巧妙,被視為一切自然科學(xué)的基礎(chǔ).縱觀物理學(xué)發(fā)展歷史可以發(fā)現(xiàn):其蘊(yùn)含的科學(xué)思維和科學(xué)方法能夠有效促進(jìn)學(xué)生能力的培養(yǎng)和知識(shí)的形成,同時(shí),其每一次新的發(fā)現(xiàn)都會(huì)帶動(dòng)人類社會(huì)的科技創(chuàng)新和科技發(fā)展.正因如此,大學(xué)物理成為了高等學(xué)校理、工科專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課程.按照教育部頒發(fā)的相關(guān)文件要求[4-5],大學(xué)物理課程最低學(xué)時(shí)數(shù)為126學(xué)時(shí),其中理科、師范類非物理專業(yè)不少于144學(xué)時(shí);大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)最低學(xué)時(shí)數(shù)為54學(xué)時(shí),其中工科、師范類非物理專業(yè)不少于64學(xué)時(shí).然而調(diào)查顯示,眾多高校(尤其是新建本科院校)并沒(méi)有嚴(yán)格按照教育部頒發(fā)的課程基本要求開(kāi)設(shè)大學(xué)物理及其實(shí)驗(yàn)課程.他們往往打著“寬口徑、應(yīng)用型”的晃子,大幅壓縮大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí),如今,大學(xué)物理及其實(shí)驗(yàn)課程的總學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)際僅為32-96學(xué)時(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于教育部要求的最低標(biāo)準(zhǔn)(180學(xué)時(shí)).試問(wèn)這么少的課時(shí)怎么講豐富、深?yuàn)W的大學(xué)物理?怎么能夠真正發(fā)揮出大學(xué)物理的作用?于是有的院、系要求只講力學(xué),有的要求只講熱學(xué),有的則要求只講電磁學(xué),…面對(duì)這種情況,大學(xué)物理的授課教師在無(wú)奈狀態(tài)下講授大學(xué)物理.從《大學(xué)物理課程報(bào)告論壇》上獲悉,這不是個(gè)別學(xué)校的做法,在全國(guó)具有普遍性.殊不知,力、熱、光、電磁、原子是一個(gè)完整的體系,相互聯(lián)系,缺一不可.這種以消減教學(xué)內(nèi)容為代價(jià),解決課時(shí)不足的做法,就如同削足適履,是對(duì)教育規(guī)律不尊重,是管理者思想意識(shí)落后的一種體現(xiàn).本文且不論述物理學(xué)是理工科必修的一門基礎(chǔ)課,只論及物理學(xué)是科技創(chuàng)新的源泉這一命題,以期提高教育管理者對(duì)大學(xué)物理課程重要性的認(rèn)識(shí).
2物理學(xué)是科技創(chuàng)新的源泉
且不說(shuō)力學(xué)和熱力學(xué)的發(fā)展,以蒸汽機(jī)為標(biāo)志引發(fā)了第一次工業(yè)革命,歐洲實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化;且不說(shuō)庫(kù)倫、法拉第、楞次、安培、麥克斯韋等創(chuàng)立的電磁學(xué)的發(fā)展,以電動(dòng)機(jī)為標(biāo)志引發(fā)了第二次工業(yè)革命,歐美實(shí)現(xiàn)了電氣化.這兩次工業(yè)革命沒(méi)有發(fā)生在中國(guó),使中國(guó)近代落后了.本文著重論述近代物理學(xué)的發(fā)展對(duì)科學(xué)技術(shù)的巨大推動(dòng)作用,從而得出結(jié)論:物理學(xué)是科技創(chuàng)新的源泉.1895年,威廉•倫琴(WilhelmR魻ntgen)發(fā)現(xiàn)X射線,這種射線在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn),穿透能力很強(qiáng),由于當(dāng)時(shí)不知道它是什么,故取名X射線.直到1912年,勞厄(MaxvonLaue)用晶體中的點(diǎn)陣作為衍射光柵,確定它是一種光波,波長(zhǎng)為10-10m的數(shù)量級(jí)[6].倫琴獲1901年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),他發(fā)現(xiàn)的X射線開(kāi)創(chuàng)了醫(yī)學(xué)影像技術(shù),利用X光機(jī)探測(cè)骨骼的病變,胸腔X光片診斷肺部病變,腹腔X光片檢測(cè)腸道梗塞.CT成像也是利用X射線成像,CT成像既可以提供二維(2D)橫切面又可以提供三維(3D)立體表現(xiàn)圖像,它可以清楚地展示被檢測(cè)部位的內(nèi)部結(jié)構(gòu),可以準(zhǔn)確確定病變位置.當(dāng)今,各醫(yī)院都設(shè)置放射科,X射線在醫(yī)學(xué)上得到充分利用.X射線的發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)醫(yī)學(xué)診斷有重大影響,還直接影響20世紀(jì)許多重大科學(xué)發(fā)現(xiàn).1913-1914年,威廉•享利•布拉格(willianHenrgBragg)和威廉•勞侖斯•布拉格(WillianLawrenceBragg)提供布拉格方程[6,P140]2dsinα=kλ(k=1,2,3…)式中d為晶格常數(shù),α為入射光與晶面夾角,λ為X射線波長(zhǎng).布拉格父子提出使用X射線衍射研究晶體原子、分子結(jié)構(gòu),創(chuàng)立了X射線晶體結(jié)構(gòu)分析這一學(xué)科,布拉格父子獲1915年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).當(dāng)今,X射線衍射儀不僅在物理學(xué)研究,而且在化學(xué)、生物、地質(zhì)、礦產(chǎn)、材料等學(xué)科得到廣泛應(yīng)用,所有從事自然科學(xué)研究的科研院所和大多數(shù)高等學(xué)校都有X射線衍射儀,它是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的必備儀器.1907年,威廉•湯姆孫(W•Thomson)發(fā)現(xiàn)電子,電子質(zhì)量me=9.11×10-31kg,電子荷電e=-1.602×10-19C.電子的荷電性引發(fā)了20世紀(jì)產(chǎn)生革命.1947年,美國(guó)的巴丁、布萊頓和肖克利研究半導(dǎo)體材料時(shí),發(fā)現(xiàn)Ge晶體具有放大作用,發(fā)明了晶體三極管,很快取代電子管,隨后晶體管電路不斷向微型化發(fā)展.1958年,美國(guó)的工程師基爾比制成第一批集成電路.1971年,英特爾公司的霍夫把計(jì)算機(jī)的中央處理器的全部功能集成在一塊芯片上,制成世界上第一個(gè)微處理器.80年代末,芯片上集成的元件數(shù)已突破1000萬(wàn)大關(guān).微電子技術(shù)改變了人類生活,微電子技術(shù)稱雄20世紀(jì),進(jìn)入21世紀(jì)微電子產(chǎn)業(yè)仍繼續(xù)稱雄.到各個(gè)工業(yè)區(qū)看看,發(fā)現(xiàn)電子廠比比皆是,這真是小小電子轉(zhuǎn)動(dòng)了整個(gè)地球啊!電子不僅具有荷電性,還具有荷磁性.
1925年,烏倫貝克—哥德斯密脫(Uhlenbeck-Goudsmit)提出自旋假說(shuō),每個(gè)電子都具有自旋角動(dòng)量S軋,它在空間任意方向上的投影只可能取兩個(gè)數(shù)值,Sz=±h2;電子具有荷磁性,每個(gè)電子的磁矩為MSz=芎μB(μB為玻爾磁子)[7].電子的荷磁性沉睡了半個(gè)多世紀(jì),直到1988年阿貝爾•費(fèi)爾(AlberFert)和彼得•格林貝格爾(PeterGrünberg)發(fā)現(xiàn)在Fe/Cr多層膜中,材料的電阻率受材料磁化狀態(tài)的變化呈顯著改變,其機(jī)理是相臨鐵磁層間通過(guò)非磁性Cr產(chǎn)生反鐵磁耦合,不加磁場(chǎng)時(shí)電阻率大,當(dāng)外加磁場(chǎng)時(shí),相鄰鐵磁層的磁矩方向排列一致,對(duì)電子的散射弱,電阻率小.利用磁性控制電子的輸運(yùn),提出巨磁電阻效應(yīng)(giantmagnetoresistance,GMR),磁電阻MR定義MR=ρ(0)+ρ(H)ρ(0)×100%式中ρ(0)為零場(chǎng)下的電阻率,ρ(H)為加場(chǎng)下的電阻率[8].GMR效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)引起科技界強(qiáng)烈關(guān)注,1994年IBM公司依據(jù)巨磁電阻效應(yīng)原理,研制出“新型讀出磁頭”,此前的磁頭是用錳鐵磁體,磁電阻MR只有1%-2%,而新型讀出磁頭的MR約50%,將磁盤記錄密度提高了17倍,有利于器件小型化,利用新型讀出磁頭的MR才出現(xiàn)筆記本電腦、MP3等,GMR效應(yīng)在磁傳感器、數(shù)控機(jī)庫(kù)、非接觸開(kāi)關(guān)、旋轉(zhuǎn)編碼器等方面得到廣泛應(yīng)用.阿爾貝?費(fèi)爾和彼得?格林貝格爾獲2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).1993年,Helmolt等人[9]在La2/3Ba1/3MnO3薄膜中觀察到MR高達(dá)105%,稱為龐磁電阻(Colossalmagnetoresistance,CMR),鈣鈦礦氧化物中有如此高的磁電阻,在磁傳感、磁存儲(chǔ)、自旋晶體管、磁制冷等方面有著誘人的應(yīng)用前景,引起凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)科研人員的極大關(guān)注[10-12].然而,CMR效應(yīng)還沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用,原因是要實(shí)現(xiàn)大的MR需要特斯拉量級(jí)的外磁場(chǎng),問(wèn)題出在CMR產(chǎn)生的物理機(jī)制還沒(méi)有真正弄清楚.1905年,愛(ài)因斯坦提出[13]:“就一個(gè)粒子來(lái)說(shuō),如果由于自身內(nèi)部的過(guò)程使它的能量減小了,它的靜質(zhì)量也將相應(yīng)地減小.”提出著名的質(zhì)能關(guān)系式△E=△m莓C2式中△m.表示經(jīng)過(guò)反應(yīng)后粒子的總靜質(zhì)量的減小,△E表示核反應(yīng)釋放的能量.愛(ài)因斯坦又提出實(shí)現(xiàn)熱核反應(yīng)的途徑:“用那些所含能量是高度可變的物體(比如用鐳鹽)來(lái)驗(yàn)證這個(gè)理論,不是不可能成功的.”按照愛(ài)因斯坦的這一重大物理學(xué)理論,1938年物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)重原子核裂變.核裂變首先被用于戰(zhàn)爭(zhēng),1945年8月6日和9日,美國(guó)對(duì)日本的廣島和長(zhǎng)崎各投下一顆原子彈,迫使日本接受《波茨坦公告》,于8月15日宣布無(wú)條件投降.后來(lái)原子能很快得到和平利用,1954年莫斯科附近的奧布寧斯克原子能發(fā)電站投入運(yùn)行.2009年,美國(guó)有104座核電站,核電站發(fā)電量占本國(guó)發(fā)電總量的20%,法國(guó)有59臺(tái)機(jī)組,占80%;日本有55座核電站,占30%.截至2015年4月,我國(guó)運(yùn)行的核電站有23座,在建核電站有26座,產(chǎn)能為21.4千兆瓦,核電站發(fā)電量占我國(guó)發(fā)電總量不足3%,所以我國(guó)提出大力發(fā)展核電,制定了到2020年核電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到58千兆瓦的目標(biāo).核能的利用,一方面減少了化石能源的消耗,從而減少了產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體———二氧化碳的排放,另一方面有力地解決能源危機(jī).利用海水中的氘和氚發(fā)生核聚變可以產(chǎn)生巨大能量,受控核聚變正在研究中,若受控核聚變研究成功將為人類提供取之不盡用之不竭的能量.那時(shí),能源危機(jī)徹底解除.
20世紀(jì)最杰出的成果是計(jì)算機(jī),物理學(xué)是計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ).從1946年計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái),經(jīng)歷了第一至第五代,計(jì)算機(jī)硬件中的電子元件隨著物理學(xué)的進(jìn)步,依次經(jīng)歷了電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路;主存儲(chǔ)器用的是磁性材料,隨著物理學(xué)的進(jìn)步,磁性材料的性能越來(lái)越高,計(jì)算機(jī)的硬盤越來(lái)越小.近日在第十六屆全國(guó)磁學(xué)和磁性材料會(huì)議(2015年10月21—25日)上獲悉,中科院強(qiáng)磁場(chǎng)中心、中科院物理所等,正在對(duì)斯格明子(skyrmions)進(jìn)行攻關(guān),斯格明子具有拓?fù)浼{米磁結(jié)構(gòu),將來(lái)的筆記本電腦的硬盤只有花生大小,ipod平板電腦的硬盤縮小到米粒大小.量子力學(xué)催生出隧道二極管,量子力學(xué)指導(dǎo)著研究電子器件大小的極限,光學(xué)纖維的發(fā)明為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)通道.
1916年,愛(ài)因斯坦提出光受激輻射原理,時(shí)隔44年,哥倫比亞大學(xué)的希奧多•梅曼(TheodoreMaiman)于1960制成第一臺(tái)激光器[14].由于激光具有單色性好,相干性好,方向性好和亮度高等特點(diǎn),在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、通訊、金屬微加工,軍事等方面得到廣泛應(yīng)用.激光在其他方面的應(yīng)用暫不展開(kāi)論述,只談?wù)劶す饧庸ぜ夹g(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用.激光加工技術(shù)對(duì)材料進(jìn)行切割、焊接、表面處理、微加工等,激光加工技術(shù)具有突出特點(diǎn):不接觸加工工件,對(duì)工件無(wú)污染;光點(diǎn)小,能量集中;激光束容易聚焦、導(dǎo)向,便于自動(dòng)化控制;安全可靠,不會(huì)對(duì)材料造成機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力;切割面光滑、無(wú)毛刺;切割面細(xì)小,割縫一般在0.1-0.2mm;適合大件產(chǎn)品的加工等.在汽車、飛機(jī)、微電子、鋼鐵等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用.2014年,僅我國(guó)激光加工產(chǎn)業(yè)總收入約270億人民幣,其中激光加工設(shè)備銷售額達(dá)215億人民幣.
2014年,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予赤崎勇、天野浩、中山修二等三位科學(xué)家,是因?yàn)樗麄儼l(fā)明了藍(lán)色發(fā)光二極管(LED),幫助人們以更節(jié)能的方式獲得白光光源.他們的突出貢獻(xiàn)在于,在三基色紅、綠、藍(lán)中,紅光LED和綠光LED早已發(fā)明,但制造藍(lán)光LED長(zhǎng)期以來(lái)是個(gè)難題,他們?nèi)擞?0世紀(jì)90年代發(fā)明了藍(lán)光LED,這樣三基色LED全被找到了,制造出來(lái)的LED燈用于照明使消費(fèi)者感到舒適.這種LED燈耗能很低,耗能不到普通燈泡的1/20,全世界發(fā)的電40%用于照明,若把普通燈泡都換成LED燈,全世界每個(gè)節(jié)省的電能數(shù)字驚人!物理學(xué)研究給人類帶來(lái)不可估量的益處.2010年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈•海姆(AndreGeim)和康斯坦丁•諾沃肖洛夫(Kon-stantinNovoselov),因發(fā)明石墨烯材料,獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).目前,集成電路晶體管普遍采用硅材料制造,當(dāng)硅材料尺寸小于10納米時(shí),用它制造出的晶體管穩(wěn)定性變差.而石墨烯可以被刻成尺寸不到1個(gè)分子大小的單電子晶體管.此外,石墨烯高度穩(wěn)定,即使被切成1納米寬的元件,導(dǎo)電性也很好.因此,石墨烯被普遍認(rèn)為會(huì)最終替代硅,從而引發(fā)電子工業(yè)革命[14].2012年,法國(guó)科學(xué)家沙吉•哈羅徹(SergeHaroche)與美國(guó)科學(xué)家大衛(wèi)•溫蘭德(DavidJ.win-land),在“突破性的試驗(yàn)方法使得測(cè)量和操縱單個(gè)量子系統(tǒng)成為可能”.他們的突破性的方法,使得這一領(lǐng)域的研究朝著基于量子物理學(xué)而建造一種新型超快計(jì)算機(jī)邁出了第一步[16].
2013年,由清華大學(xué)薛其坤院士領(lǐng)銜、清華大學(xué)物理系和中科院物理研究所組成的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)上首次觀測(cè)到量子反常霍爾效應(yīng).早在2010年,我國(guó)理論物理學(xué)家方忠、戴希等與張首晟教授合作,提出磁性摻雜的三維拓?fù)浣^緣體有可能是實(shí)現(xiàn)量子化反常霍爾效應(yīng)的最佳體系,薛其坤等在這一理論指導(dǎo)下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究,從實(shí)驗(yàn)上首次觀測(cè)到量子反?;魻栃?yīng).我們使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候,會(huì)遇到計(jì)算機(jī)發(fā)熱、能量損耗、速度變慢等問(wèn)題.這是因?yàn)槌B(tài)下芯片中的電子運(yùn)動(dòng)沒(méi)有特定的軌道、相互碰撞從而發(fā)生能量損耗.而量子霍爾效應(yīng)則可以對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)制定一個(gè)規(guī)則,電子自旋向上的在一個(gè)跑道上,自旋向下的在另一個(gè)跑道上,猶如在高速公路上,它們?cè)诟髯缘呐艿郎?ldquo;一往無(wú)前”地前進(jìn),不產(chǎn)生電子相互碰撞,不會(huì)產(chǎn)生熱能損耗.通過(guò)密度集成,將來(lái)計(jì)算機(jī)的體積也將大大縮小,千億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)有望做成現(xiàn)在的iPad那么大.因此,這一科研成果的應(yīng)用前景十分廣闊[17].物理學(xué)的每一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)、重大發(fā)明,都會(huì)開(kāi)辟一塊新天地,帶來(lái)產(chǎn)業(yè)革命,推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步,創(chuàng)造巨大物質(zhì)財(cái)富.縱觀科學(xué)與技術(shù)發(fā)展史,可以看出物理學(xué)是科技創(chuàng)新的源泉.
3結(jié)語(yǔ)
論述了X射線,電子、半導(dǎo)體、原子能、激光、藍(lán)光LED等的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明對(duì)人類進(jìn)步的巨大推動(dòng)作用,自然得出結(jié)論,物理學(xué)是科技創(chuàng)新的源泉.打開(kāi)國(guó)門看一看,美國(guó)的著名大學(xué)非常注重大學(xué)物理,加州理工大學(xué)所有一、二年級(jí)的公共物理課程總學(xué)時(shí)為540,英、法、德也在400-500學(xué)時(shí)[18].國(guó)內(nèi)高校只有中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的大學(xué)物理課程做到了與國(guó)際接軌,以他們的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)為例,大一開(kāi)設(shè):力學(xué)與熱學(xué)80學(xué)時(shí),大學(xué)物理—基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)54學(xué)時(shí);大二開(kāi)設(shè):電磁學(xué)80學(xué)時(shí),光學(xué)與原子物理80學(xué)時(shí),大學(xué)物理—綜合實(shí)驗(yàn)54學(xué)時(shí);大三開(kāi)設(shè):理論力學(xué)60學(xué)時(shí),大學(xué)物理及實(shí)驗(yàn)總計(jì)408學(xué)時(shí).在大力倡導(dǎo)全民創(chuàng)業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng)新的今天,高等學(xué)校理所應(yīng)當(dāng)重視物理學(xué)教學(xué).各高校的理工科要按照教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)頒發(fā)的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程/實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求》給足大學(xué)物理課程及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課時(shí).
參考文獻(xiàn):
〔1〕祝之光.物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2012.1-10.
〔2〕馬文蔚,周雨青.物理學(xué)教程[M].北京:高等教育出版社,2006.I-V1.
〔3〕倪致祥,朱永忠,袁廣宇,黃時(shí)中,大學(xué)物理學(xué)[M].合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,2005.前言.
〔4〕教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求[J].物理與工程,2006,16(5)
〔5〕教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求[J].物理與工程,2006,16(4):1-3.
〔6〕姚啟鈞,光學(xué)教程[M].北京;高等教育出版社,2002.138-139.
〔7〕張怪慈.量子力學(xué)簡(jiǎn)明教授[M].北京:人民教育出版社,1979.182-183.
〔8〕孫陽(yáng)(導(dǎo)師:張?jiān):?.鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物中的超大磁電阻效應(yīng)及相關(guān)物性[D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),2001.10-11.
物理學(xué)論文范文二:初中物理學(xué)科全息教學(xué)的運(yùn)用
一、全息教學(xué)在初中物理教學(xué)中運(yùn)用的策略
1.運(yùn)用全息理論,對(duì)初中物理教學(xué)課型進(jìn)行合理選擇與搭配
新課改以后,物理課堂教學(xué)由傳統(tǒng)的講授內(nèi)容方面轉(zhuǎn)變到物理的過(guò)程方面,其核心是給學(xué)生提供機(jī)會(huì)、創(chuàng)造機(jī)會(huì)。因此,在物理教學(xué)中,教師要善于運(yùn)用全息教學(xué)理論,并根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)背景,對(duì)課型合理地選擇與搭配,帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用多種方法對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行重演在現(xiàn),激勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和探究能力。例如:在講靜電屏蔽時(shí),首先帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)靜電屏蔽進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并得到了正確的結(jié)果。突然有一個(gè)學(xué)生提出問(wèn)題“:用電吹風(fēng)吹頭時(shí),電吹風(fēng)其對(duì)電視信號(hào)有影響,那么是不是靜電屏蔽不完全成立?”于是帶領(lǐng)學(xué)生們又做了如下實(shí)驗(yàn):將一個(gè)手機(jī)放在一個(gè)密閉的紙盒內(nèi),用另一部手機(jī)呼叫,學(xué)生們聽(tīng)到了響聲。再讓同學(xué)思考,如果將手機(jī)放在前面做過(guò)實(shí)驗(yàn)的金屬籠內(nèi),是否能聽(tīng)到鈴聲?多數(shù)學(xué)生根據(jù)靜電屏蔽原理猜測(cè)肯定不能。然而將手機(jī)放進(jìn)鐵籠后,仍能聽(tīng)到鈴聲。學(xué)生們都感到疑惑,難道靜電平衡理論有誤?針對(duì)這種現(xiàn)象讓大家思考了“靜電”二字,然后向?qū)W生們解釋手機(jī)信號(hào)是一種電磁波而不是靜電,其屬一種交變的電磁場(chǎng),遇到金屬網(wǎng)時(shí),金屬網(wǎng)會(huì)感應(yīng)出同頻率的電磁波,只是強(qiáng)度變小,因此在仍能聽(tīng)到籠中手機(jī)鈴聲,也解釋了,也就解釋了為什么吹風(fēng)機(jī)對(duì)電視信號(hào)有影響。這樣通過(guò)對(duì)物理知識(shí)重演再現(xiàn)與對(duì)比的方式,加深了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。
2.運(yùn)用全息理論,根據(jù)物理教材和學(xué)情選擇合適的教學(xué)方法
在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí),物理教材中的安排的知識(shí)點(diǎn)難易程度不同,如果各個(gè)知識(shí)點(diǎn)都按照相同的教學(xué)方法去講解,容易理解的知識(shí)點(diǎn)學(xué)生會(huì)掌握的相對(duì)熟練,而對(duì)于相對(duì)較難的知識(shí)點(diǎn),就可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)其似懂非懂,這樣就會(huì)不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。這樣物理教師在運(yùn)用全息理論時(shí),不要一味的按照一個(gè)教學(xué)方法進(jìn)行講解要注意對(duì)教學(xué)方法的改變,使學(xué)生能夠熟練地掌握知識(shí)點(diǎn)。另外,每個(gè)學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況不同,有些學(xué)生可能掌握的好一些,有些學(xué)生掌握的差一些,因此物理教師要根據(jù)學(xué)情來(lái)選擇教學(xué)方式,既要照顧那些掌握知識(shí)差的同學(xué),也要讓掌握較好的同學(xué)能夠?qū)W到更多的知識(shí)。例如,在向同學(xué)講解“測(cè)量”的知識(shí)點(diǎn)時(shí),對(duì)與學(xué)生來(lái)說(shuō)這個(gè)相對(duì)知識(shí)點(diǎn)相對(duì)容易,在日常生活中很容易接觸到,因此教師在運(yùn)用全息教學(xué)論時(shí),可以先向?qū)W生對(duì)所要內(nèi)容的主旨,主要思路進(jìn)行講解,然后對(duì)主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)講解,經(jīng)過(guò)這樣的講解,學(xué)生會(huì)很容易對(duì)測(cè)量知識(shí)進(jìn)行掌握。而在向?qū)W生講解“光學(xué)規(guī)律”時(shí),學(xué)生對(duì)其中的規(guī)律和容易混淆,如果物理教師還按照講解“測(cè)量”方法向?qū)W生進(jìn)行講解,學(xué)生就很難掌握。因此,教師要改變教學(xué)方法,既要向?qū)W生進(jìn)行理論講解,也要帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)個(gè)規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)光學(xué)規(guī)律的理解,使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)能夠更好地掌握。3.運(yùn)用全息理論,根據(jù)知識(shí)內(nèi)容和特點(diǎn)選擇合適的評(píng)價(jià)方式在物理教學(xué)中,物理教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)方式非常重要,有的評(píng)價(jià)方式會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的知識(shí)的興趣,而有的評(píng)價(jià)方式可能使學(xué)生受到打擊,從而失去學(xué)習(xí)物理的興趣。因此教師要合理的運(yùn)用全息理論,并且根據(jù)知識(shí)內(nèi)容和特點(diǎn)選擇合適的評(píng)價(jià)方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。例如,在課堂上讓學(xué)生回答問(wèn)題時(shí),學(xué)生回答對(duì)了要給與肯定的評(píng)價(jià),而如果學(xué)生回答錯(cuò)了,要用積極的評(píng)價(jià)方式去評(píng)價(jià),用全息理論去告訴他,其在探討知識(shí)的過(guò)程中,沒(méi)有選擇正確的方式方法,讓其用正確的方式再去進(jìn)行探討,這樣既讓學(xué)生知道了自己了不足,也對(duì)學(xué)生進(jìn)行了鼓勵(lì)學(xué)生,這樣學(xué)生就會(huì)樂(lè)意去學(xué)習(xí),從而大大地提高物理教學(xué)質(zhì)量。
二、結(jié)束語(yǔ)
全息教學(xué)論是一門用全息理論來(lái)研究教學(xué)系統(tǒng)本身固有的全息規(guī)律的新學(xué)科,它將會(huì)開(kāi)拓出教學(xué)理論研究的一片新天地。而全息教學(xué)論在初中物理科學(xué)中的應(yīng)用,將會(huì)使教師對(duì)初中物理教學(xué)的本質(zhì)和規(guī)律有更深層次的了解,完善物理教師對(duì)物理教學(xué)的認(rèn)識(shí),從而在很大程度上提高初中物理教學(xué)質(zhì)量。
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