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物理学

时间:2022-06-04 12:39:34

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物理学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

物理学

第1篇

英文名称:Progress in Physics

主管单位:中国科协

主办单位:中国物理学

出版周期:季刊

出版地址:江苏省南京市

种:中文

本:16开

国际刊号:1000-0542

国内刊号:32-1127/O4

邮发代号:28-55

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1981

期刊收录:

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

第2篇

物理学是一门揭示物质存在与运动规律的自然科学。它科学地揭示了自然规律,同时也展示了自然、人类与科学的艺术魅力。物理中有自然的美,也有科学和艺术的美。

一、物理学的美表现在以下几个方面:

1.物理学发展过程中的精神美

在物理学发展的过程中,物理学家在探索物理学规律的艰辛旅程中,一方面总是伴随着对美的热烈追求,另一方面又强烈的表现出他们精神上的种种美德。哥白尼与托勒密地心说的决裂,就是有其执着追求美的因素,他深信完美的理论在数学上应该是“和谐与简单”的。托勒密为了解释天文观测的现象,引入了许多“均轮”、“本轮”,使得天文理论既复杂又失洽。

2.物理现象的自然美

中学物理涉及力、声、热、光、电、磁和原子物理等内容,物理现象千姿百态、美妙无穷。如星移斗转、日夜交替、春秋轮回、物态互变等自然规律,因有序而美;光的反射与倒影、折射与海市蜃楼、色散与彩虹、日食和月食都有奇异的美。人类在研究和应用物理方面创造的辉煌成果,是美的精品。蒸汽机、发电机、激光器、电子对撞机的发明,步步促进人类生产、生活和高科技的发展;“阿波罗”登月成功,“嫦娥奔月”的传说变成了现实美谈,“神五神六”畅游太空再次实现人类超载地球之梦;众多的航天器和卫星正在全球通讯、气象观测、国防和科研等方面建功立业;电磁技术、激光技术、能源开发技术突飞猛进;核电站、太阳能电站的相继林立充分展示了物理前景无限美好。

3.物体的运动美

宇宙中的一切物体都在永不停息的运动。物理学中声、光、电的传播,电子的旋转,天体的运动等都体现出美的旋律。像直线运动表现的刚性美;曲线运动表现出柔性美;匀速运动呈现节奏美;变速运动呈现出变化美。

4.物理规律的简洁美

简洁美是以简单、洁净呈现其美感,简洁美是科学美的特征之一。自然界的现象是错综复杂的,然而自然界本身却是简单和谐的,因此研究的方法和规律的表述方式也是简单的,科学家们用最精炼的语言,最少的符号,最简单的形式来表达知识。正如著名的物理学家爱因斯坦所说:“真实的世界在逻辑上总是简单的。”所以,作为反映物体运动变化规律的物理来说,那种最简洁的物理理论最能给人以美的享受,物理美的简洁性并不是指物理内容本身简单,而是物理理论体系的结构和物理规律的数学表达形式简洁。

5.物理规律的和谐美

自然界本身是一个和谐的整体,支持其运行的自然规律也应具有和谐性和统一性。而以其为研究对象的物理学必然会体现这一特性。爱因斯坦曾说过“如果不相信我们的理论结构能够领悟客观实在;如果不相信我们的世界的内在和谐性,那就不会有任何科学。”和谐给人以一种恰如其分、浑然一体、轻松自如的美感。

6.对称美

对称美是指整体各部分之间的相称或对应,如空间上的和谐布局,时间上的节律协和。对称之所以让人产生美感,是因为对称中存在着某种“重复”、“均衡”、“有序”的东西。科学美中的对称美来源于自然界物质形态美及其运动图景所具有的广泛对称美,借助于建筑美学很容易理解对称美概念,一些建筑物外表的对称显示出一种空间方位上对称的美感,我国古建筑如天安门、天坛、故宫等就呈现出庄严稳重的对称美。人类传统美学中的对称仅指人们感性意识中的三维空间的对称,而物理学中的对称美既有物理现象的对称美,比如引力与斥力,“电生磁”与“磁生电”,粒子与反粒子,物质与反物质等等;还有公式的对称如:

动量守恒定律表达式

机械能守恒定律表达式

理想气体状态方程=等都具有平稳庄重的对称美。

对称性给人的美感是“圆满、均衡和协调”。人们这样描述对称性:若图形通过某种操作(如时空坐标系的改变,尺度的放大和缩小)又回到它本身,则这样的图形具有对称性。对称性的概念应用于物理,研究对象不仅是图形,还有物理量和物理规律。从空间角度看,原子的核式结构、晶体的空间点阵、磁体的两极是对称的;物体的上升下落,圆周运动是对称的;物体的平衡、弹性形变、简谐振动具有对称性;平面镜成像、光与波的反射、电磁场的力线分布更具有对称美。从时间角度看,行星的公转与自转、理想单摆和简谐振动、波的传播都具有时间周期性的对称美。对称性的美学意境引起很多科学家的心驰神往,从伽利略时代开始,物理学家就把追求理论上的对称性作为一种有效的研究手法,并取得了成功。

7.新奇美

“新奇”也是物理美的特点。物理学发展到今天,无论是理论方面还是实践方面都是硕果累累,新颖的发明创造和新奇的理论成果层出不穷。象脉冲星、重轻子的发现;蒸汽机、激光器、电子对撞机的发明;牛顿力学理论、麦克斯韦电磁学理论、爱因斯坦相对论的创立等等都是体现新奇美的物理成就。尤其是物理理论提出的是关于自然界的新知识,具有独创和新颖的特点,这正是其审美价值的所在。

二、物理学的美在教学中的作用

1.可激发学习兴趣、提高学习效率。

教学实践证明,学生学习的主动性与兴趣有密不可分的关系。审美感作为构成意识行动的重要因素之一,能够转化为探索未知世界的巨大动力。所以在教学中让学生感到物理现象、实验、理论之美可以使学生产生学习物理的兴趣,进而达到提高学习效率的目的。

2.促进知识的理解与掌握、促进创造思维的发展。

美感的这个作用可以概括为“以美启真”,它是美感与理智的内在联系。一方面促进学生对知识的理解与掌握;另一方面启发学生解决问题时不满足已有的结论,去探索更巧妙、更简单的方法。这些创造性的学习活动,能促进创造性思维的发展。

3.激发教师的教学情绪、提高教学效果。

第3篇

一、浅析现代社会物理学的形成

社会物理学在19世纪与20世纪交替的时候发生了极为关键的一次转折,即从过去一般物理学的原理及思想所进行的定性指导式的广度的应用,转变到了具体的数学方法及概念所进行的定量分析式的深度的应用,其中促起这一转折的主要人物之一就是法国犹太裔社会学家、人类学家,法国首位社会学教授也是法国社会学派的创始人埃米尔·杜尔凯姆(1858~1917年)。埃米尔·杜尔凯姆利用统计学的方法建立起了一套非常严格的方法体系,这套方法体系是将社会学理论和经验研究结合了起来,可以说它开创了利用解析量化来对社会整体的现实进行研究,并且从中发现社会规律的先河。而埃米尔·杜尔凯姆与当时法兰西第三共和国很多的法国哲学家们具有相同的想法,就是希望能够用科学尤其是用教育系统的深刻改革以及社会科学这样的手段避免出现的社会反常状态(也就是社会断裂)危险。而社会反常状态就是指这样的社会状态或者条件之下,行为规范方面出现的脆弱、缺失、相互矛盾。埃米尔·杜尔凯姆深刻感受到周围“社会反常状态”非常盛行,社会的平衡遭受到了由于物质层面的繁荣而释放出来的欲望和贪婪的威胁,所以我们不能认为社会进步就是科学同技术发展所带来的必然结果。对于科技高度发展的当今社会埃米尔·杜尔凯姆如此的感受以及动机还是有着非常重要的现实的时代意义。

二、新社会物理学与社会网络和小世界网络理论

这些年以来所兴起的利用我们数学的网络概念对人造系统或者社会中组织结构以及个体间的联系新的学科就是所谓的社会网络分析。现在的社会网络分析其真正的核心就是网络概念,它也成了社会学、数学、物理学等很多个学科相互交叉的研究领域。而当代新社会社会物理学融入了社会网络和小世界网络理论。虽然在某个角度来说基本没有实质性的社会内容是现在的社会网络研究当中存在的很大的一个问题,其中纯结构与形式的相关研究居多,与此同时没有充分联系社会学中的交互作用、网络分析、以网络为中心的图形社会学。所以有很多的社会学家有些怀疑社会网络的实用性。但是笔者认为上述问题完全不能构成忽视新社会物理学缘由,与之相反,这些问题充分说明了社会学、数学、物理之间需要更为关键和更多的结合。第一,虽然基于社会学的实验性网络分析不能被与各种形式的网络结构探索和与之相应仿真实验的社会网络所取代,但是其研究途径以及结构范围都在很大程度上得到了拓展,最起码的是小网络数据讨论大网络的组织形式以及可能行为已经被我们充分利用起来了;第二,目前新社会物理学的分析手段对传统的学科边界有所超越,完全可以在自然界与社会当中很多的网络形式与过程进行使用。从总体上来说新社会物理学的基础与表征就是社会网络分析,它也必定将在在社会学中发挥出多方面的重要的作用。

三、结束语

综上所述,对于目前普遍存在的物理学人才过剩现象,应该积极将其转向社会科学这是顺应时代和世界浪潮的举动,这将在很大程度上促进交叉科学的发展和科学、自然、社会科学的联盟的形成。而我国目前同样需要将过剩的物理人转向社会学,并对社会物理学要有更为充分的认识和重视,以此来促进社会物理学的进一步发展。

作者:张麟祥 单位:周口师范学院物理与机电工程学院

第4篇

1、自然和自然的法则在黑夜中隐藏;上帝说,让牛顿去吧!于是一切都被照亮。——蒲柏

2、自从牛顿奠定了理论物理学的基础以来,物理学的公理基础的最伟大变革,是由法拉第、麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。——爱因斯坦

3、这是我一生中碰到的最不可思议的事情,就好像你用一颗15英寸的大炮去轰击一张纸而你竟被反弹回的炮弹击中一样。很生动地描述了汤姆逊模型碰到的困难,即原子不可能是质量均匀分布大小为1埃的球。——卢瑟福

4、弦就好比是应该出现在二十一世纪物理学的一鸿半爪,偶然掉落在二十世纪一般。——维敦

5、物理学家总认为你需要着手的只是:给定如此这般的条件下,会冒出什麽结果?——费曼

6、物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性,所以对于守恒量的寻求不仅是合理的,而且也是极为重要的研究方向。——劳厄

7、物理定律不能单靠“思维”来获得,还应致力于观察和实验。——普朗克

8、我可以很确定的告诉大家:没有人真正了解量子力学。——狄拉克

9、万有引力、电的相互作用和磁的相互作用,可以在很远的地方明显的表现出来,因此用肉眼就可以观察到;但也许存在另一些相互作用力,他们的距离如此之小,以至无法观察。——牛顿

10、所有的科学不是物理学,就是集邮。——拉塞福

11、实验物理与理论物理密切相关搞实验没有理论不行但只停留於理论而不去实验科学是不会前进的。——丁肇中

12、实验可以推翻理论,而理论永远无法推翻试验。——丁肇中

13、判天地之美,析万物之理。——庄子

14、科学家不是依赖于个人的思想,而是综合了几千人的智慧,所有的人想一个问题,并且每人做它的部分工作,添加到正建立起来的伟大知识大厦之中。——Rutherford

15、固执于光的旧有理论的人们,最好是从它自身的原理出发,提出实验的说明。并且,如果他的这种努力失败的话,他应该承认这些事实。——托马斯。杨

16、给我一个支点,可以撬起整个地球。——阿基米德

17、方程式之美,远比符合实验结果更重要。——狄拉克

第5篇

关键词:物理学;知识经济;经典力学;工业革命;量子力学

在人类文明发展的进程中,物理学的每一次重大突破都带动了科学技术的腾飞和社会经济的变革。以科学技术为主要内容的“知识”改变着社会经济的性质、特征和运行方式,给人类社会带来了全面而深刻的影响。

一、从物理学发展理解经济变革的根源

1、在农业经济时代,土地是经济发展最重要的资源。生产组织形式是自发的家庭生产方式,人类长期维持着经验积累和简单再生产,社会财富的增加相当缓慢。分配的主要依据是土地,拥有土地就拥有了财富和分配权,占有全部的剩余劳动成果。土地终极所有权掌握在皇帝手中,从而形成国家集权中轴支撑着社会。

科学巨匠牛顿,在哥白尼、伽利略、开普勒的基础上,通过对天文学定律和力学实验规律的高度概括总结,把物体的运动规律归结为牛顿运动三定律和万有引力定律。经典力学的成就,使机器发明成为可能,为首次工业革命提供了理论和技术支持。随着蒸汽机的发明和使用,带来了机器制造、交通运输、矿山开采等产业的迅速发展,从而引起了从手工劳动向动力机器生产的飞跃,迎来了人类社会发展史上的新纪元。

2、工业经济时代,机器、设备和原料是经济发展最重要的资源。其主要特征是资本积累和扩大再生产,社会财富得以快速的增加,生产规模得到迅速扩大,然而最终却导致了经济危机。资本成为主要的分配依据,凭借着资本的大小,来瓜分社会财富和剩余劳动成果。机器大工业形成有组织的公司企业,资本被控制在资本家手中,公司企业就成为社会的中轴。

在奥斯特、法拉第的基础上,麦克斯韦把神秘、抽象的电磁规律以数学方程完美地表示出来,从而形成了电磁场理论,同时预言了电磁波的存在。电磁场理论和实验的巨大成就导致了电机、电灯、电报的发明和使用并引发了第二次工业革命。从此,人类全面进入了以机器大工业和社会化大生产为重要标志的工业经济时代。

3、知识经济是建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济。在知识经济时代,知识将成为经济发展最重要的资源,信息成为重要的商品和竞争要素。具有经济发展可持续化、资产投入无形化、世界经济一体化、经济决策知识化等特点。知识型和科技型的劳动者,在社会生产中的作用日益增强,成为企业和经济发展的关键,直接决定着企业的竞争能力和最终命运。

二、以物理学概念思考知识经济的内涵

1、随着信息技术的不断发展,计算机日趋微型化,因特网使传递信息所需的时间节省了百万倍,空间概念更是几近消失。真可谓:“千里缩银屏,数载化瞬息”。如果把信息视作物质,那么在相对高速地传递信息过程中,爱因斯坦相对论的“尺缩”和“钟慢”效应会有什么体现呢?

知识经济带来了商业、金融、教育和文化娱乐的全球化,企事业单位在空间的分布状态呈“无形化”和“分散性”。产品的开发与经营周期大为缩短,实现了所谓“实时运作经济”。时间的“滞后效应”被引起重视,可持续发展问题变得极为突出。

2、物理学又是一门实验科学,它的每一个原理和定律,都是在系统观察和科学实验的基础上建立起来的,并且随观察和实验水平的提高不断完善和修正甚至被否定。如人们对光的认识就经历了由粒子――波动――波粒二象性的曲折过程。量子理论认为一个电子究竟是粒子还是波?这要取决于选择的实验条件。这种不同寻常的作用对客观实在的影响,在知识经济中会有什么表现呢?

知识经济对决策的基本要求是科学化、民主化、系统化和程序化。科学化就是要在决策中全面地应用知识。程序化就是把决策的过程分为准备谋划、抉择、控制与修正四个阶段,每个阶段又有若干步骤,它们是与观察和实验紧密联系的。如准备阶段中有关信息的收集和处理,谋划时的预测或可行性研究都离不开观察和调查;控制与修正阶段的实施离不开实践和检验。

3、纵观物理学的发展历史,从经典力学、电磁场理论到相对论、量子力学以及宇宙大爆炸、量子信息、统一场论等,展现在我们眼前的是一部充满生机的探索和创新史。面对经济全球化和日趋激烈的国际竞争,我们如何运用物理学的探索和创新精神面对知识经济的挑战?

探索和创新是物理学的灵魂,同样也是知识经济的灵魂。知识经济提出经济创新概念,即5个新:引入一种新产品,采用一种新的生产方法,开辟一个新的市场,获得一种新的原料来源,实行一种新的企业组织形式。

综上所述,物理学作为自然科学的基础学科和带头学科,不仅为自然科学、工程技术提供了理论基础和实验技术,而且在社会经济发展中发挥着极其重要的作用。浏览人类社会由农业经济、工业经济到知识经济发展的历史,不难看到物理学在其中扮演的角色。

作者单位:枣庄学院

参考文献:

第6篇

一、物理科学方法教育的现状及成因分析

长期以来,物理科学方法教育是最不清楚的问题之一,中学物理教师仅仅是感到它的存在,而且在教学中只是有意无意地加以利用和渗透,但对其缺乏系统的认识和足够的重视。教师对其的判断或定位往往出现偏差,导致中学物理教学出现重知识传授,轻方法教育的无序现状。造成这种现状的原因,一是没有纲要性的或权威性的教学目标或课程标准来指导,即使是新课程改革的具体目标“过程与方法”中,我们也只能看到一些概括性陈述。作为操作者的教师,在物理科学方法上教什么,如何教,教多深都无从知晓,显然教师对其实质领悟参差不齐,大多数教师在高度重视知识的传授时忽略了科学方法的交代,依葫芦画瓢,照教材一两句带过。

二、物理科学方法教育的实施建议

(一)让科学方法教育显性化

科学方法教育的显性化是指进行科学方法教育时,明确指出这种科学方法的名称,传授有关该方法的知识,揭示该方法的形式、操作过程,说明原理,即教师公开宣称进行科学方法的教育。方法教育的教学形式是外显明朗的,这种教学的实质是知识技能和过程方法相结合的教育。

1.将教材中的科学方法显性化。科学的方法体现在具体科学知识的认知过程之中。把认知过程充分而合理地展示出来,学生才能看到科学问题是怎样提出的,并从什么角度、用什么方法去解决的,从而学到科学的方法。要强调认知过程的教学,不是把历史的过程作简单的浓缩或重复,而是根据今天我们所认识的科学方法和科学知识的内涵,按照学生的认知模式,去设计一个认知过程,进而引导学生去经历这一过程,使学生领略其中具体的科学方法。

2.从物理学史中挖掘科学方法教育的因子。物理学的发展史,实际上也是科学方法的发展史。每位物理学家都有其研究问题的独特的科学方法。

3.在概念和规律的教学中揭示科学方法。科学方法并不是直接由学科的知识内容来表达的,它往往藏在概念、规律的背后,支配着知识的获取和应用等等,既不易掌握,又容易为师生所忽视。作为教师,应站在更高的高度上,不仅看到作为认知活动的结果的知识,还要看清知识的来龙去脉和其中使用的方法,并且要善于用学生易于接受的方式和语言,把它展示给学生,或安排恰当的认知程序,让学生自己去领略科学方法。接着可向学生简述“不完全归纳”这种推理方法,指出物理概念、物理定律等,一般是根据一些个别情况在有限范围内建立的,所以大多数采用不完全归纳法。教师用较少的时间揭示了概念、规律建立过程中蕴含的科学方法,使科学方法显性化,使学生潜移默化地受到科学方法的熏陶。

4.在习题教学中渗透科学方法教育。在习题教学中进行科学方法教育主要是进行思维方法的训练,有助于学生提高思维能力和分析解决问题的能力。因此,我们设想在不改变现有教材编写体系的基础上,适当在教材中融入科学方法的内容,包括具体应用的科学方法的名称、实质及内涵等,以方框图形式穿插于教材中,类似于旁注,以这种方式来引起教师和学生对科学方法教学的重视。

(二)通过专题教学渗透科学方法教育

教师以科学方法的内在联系为线索,把传授科学方法作为物理教学的目标,运用联想、整合,,来寻找各知识体系中所共有的科学思想方法,指导学生有目的地行动,合理地思考和有效地处理。

(三)创设体验情境感悟科学方法

物理科学方法,体现在探索与发现知识之中,不亲身经历这种探索的过程,就难于发现其中的方法要求及关键之所在,无法体会某些只可意会、难于言传的奥妙之处。

这位老师机智灵活地利用生活现象,创设了恰当而极具说服力的情境,学生很快理解了公式的含义,不知不觉地领略到其中所应用的科学方法。

(四) 物理探究性实验是为了探求物理知识,学会一定的物理研究方法等而进行的涉及提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等活动。它是物理领域中的科学探究。在具体的教学实施过程中,可以涉及科学探究的某几个环节,也可以是全过程,分别是“部分探究”和“完整探究”。实验探究现己成为理科教学的重要标志,也是日前一些发达国家的中小学理科教学的基本教学手段和学生活动的主要形式。

第7篇

新的课程标准把学校德育教育放在了十分重要的地位。新课程的培养目标指导我们,要使学生具有爱国主义、集体主义精神,热爱社会主义,继承社会主义民主法制意识,遵守国家法律和社会公德;逐步形成正确的世界观、人生观、价值观;具有社会主义责任感,努力为人民服务,要使学生成为有理想、有道德、有文化、有纪律的一代新人。在学科德育中要摒弃传统的、将学生的头脑当做一个容器进行机械灌输的做法,而要充分发挥学生的德育主体性。而作为基础学科的物理教学,本人有如下几方面的做法和认识。

一、采取灵活多样的方法,将德育落实到学生的行动中

在现实生活中我们会看到一些学生嘴上能说一套大道理,可一旦面临现实情景就难以付诸有道德的行为。这真是德育的悲哀。所以,道德教育一定要落实到学生的行动中,完成从知到行的转化,即要寓德育于实际活动中,比如研究性学习、合作性学习等。在物理教学中,有一些规律和定律就可以引导学生进行集体或分组讨论,共同思考、总结来获得。这样不仅可以培养学生的学习能力,还可以培养他们合作团结的能力。还可以开展一些物理竞赛、课外实验、参观访问等一些课外活动形式来进行德育教育,增强德育的趣味性、可接受性。在物理学科教学中渗透道德教育的过程中要注意不要喧宾夺主,要努力提高渗透的自觉性,把握渗透的可行性,注重渗透的反复性。我们学科教师要细心找寻德育工作和学科教学的最佳结合点,不致于使德育成为空泛的口头说教,才可以让学生得到“随风潜入夜,润物细无声”的潜移默化的教育作用,积极主动地为我们学生的智力和德性的和谐发展创造良好条件!

二、培养学生实事求是、严谨认真的科学态度

在讲授某些物理定律或物理概念时应当有意识地将科学家严谨的科学态度、锲而不舍的科学精神、坚定的科学信念渗透到教学当中,使学生认识到物理是一门严谨的学科,它的建立并不是随随便便凭某些人的主观意念想出来的,而是经过一系列严谨的实验证实、推导而来的,物理学科的形成和发展凝聚了多少前人的血汗和智慧。“榜样的力量是无穷的”,在学生看来,名人的成长历程对学生是有一定的影响力,科学家的精神和态度容易对学生心灵产生震撼的作用,影响学生的价值观、人生观和人格的健全。从哥白尼、布鲁诺到爱迪生、牛顿、法拉第等等,一系列闪光的名字下蕴含的多少的血泪艰辛,让学生去体会去反思,激发学生的学习热情,坚定学生的学习信念。物理实验课是培养学生正确的科学态度最好的平台。因此,实验课上一定要培养学生实事求是,尊重客观事实,要求学生认真的做实验,对实验结果决不能马虎对待,一定要仔细观察实验现象,真实的记录数据,并分析实验中出现的问题,不能为了实验结果而做实验。很多学生在实验前由于已知实验结果,所以在实验过程中总在期待那“精确”的实验数据,这就明显偏离了实验的本质意义,探究实验成了验证实验,性质就完全改变。因此,应该让学生认识到实事求是的可贵与重要,通过介绍科学家追求真理的事迹,潜移默化地教给严谨的科学态度。

三、教学中爱国主义教育的渗透

学生的爱国教育是亘古不变的主题,爱国爱家才能更好地激发学生正确的学习动机,在教学中应不失时机的向学生灌输爱国观念,培养学生的爱国主义精神,激励学生的远大抱负是每个教师的职责。在授课中,使学生了解到我国的科研史、科研实力是必要的。例如北京天坛的回音壁、三音石、圜丘这些建筑对声音美学的完美体现,这些都能使学生认识到我国古人的闪光智慧,古代的辉煌文化,从而可以增强学生的民族自豪感和民族自尊心。在讲到近代物理时应该结合我国的国情,实事求是地跟学生介绍目前我国的科研实力,当然也要让学生了解我国的科研与世界先进国家科研水平的差距,在介绍我国在近代物理上取得的辉煌成就时也要让学生了解我国同先进国家间存在差距的问题所在,激发学生的爱国情愫,树立远大的理想和抱负,振奋民族精神。作为教师要根据中学生的心理特点,要时刻唤起他们的爱国热情,而且这时候的学生正处于自我意识觉醒的时期,正确的爱国情愫的引导对学生自身素质的完善和人格的健全有着重要的影响。

四、搞好教学过程中的德育渗透

教师在教学过程中可以采取灵活多样的教学方法,潜移默化的对学生进行德育教育,比如引导研究性学习、引导合作性学习、引导探究学习等。在物理教学中有很多定义、定理或规律,如果光靠教师口头传授是枯燥无味的,教师要转变教学行为,引导学生进行讨论,共同思考,不断总结。这样不但可以培养学生的各种能力,而且还可以培养他们团结合作的精神等。在小组合作学习中让学生共享一种观念:学生们一起学习,既要为别人的学习负责,又要为自己的学习负责,学生在既有利于自己又有利于他人前提下进行学习。在这种情景中学生会意识到个人目标与小组目标之间是相互依赖关系,只有在小组其他成员都成功的前提下自己才能取得成功。物理学是一门以实验为基础的自然科学,在教学中应渗透“实践是检验真理的唯一标准”的思想,培养学生尊重事实、严肃认真和按科学规律办事的科学态度。如在电磁感应教学中可介绍法拉第经过十年实践发现了电磁感应现象,在白炽灯一节教学中可介绍爱迪生经过上千次试验才找到灯丝钨的事例,以此来说明科学家追求真理的献身精神和科学方法。

另外,德育渗透不能只局限在课堂上,应与课外学习有机结合,我们可以适当开展一些物理活动课和物理主题活动来达到对学生良好品德、行为习惯的德育教育。对物理问题的研究,要准确、严密。在教学中可通过人造卫星发射、中国航天事业的发展、物质结构的测量及超导现象研究等情况介绍,教育学生养成严谨的科学态度和认真、细心的良好习惯。通过大量演示实验教育学生研究物理学的过程离不开实践,使学生在用实践研究物理问题的过程中养成尊重事实、诚实的品德。通过“神州五号”、“神州六号”的顺利升空;杨利伟、聂海胜、费俊龙等航天员,核实验成功的介绍,告诉学生这是协同合作的结果,培养他们的爱国主义精神、集体主义观念和相互合作的习惯。

我相信在物理教学中只要摆正德育工作在素质教育的首要位置,就能在教学中做到有机渗透、耳濡目染、潜移默化,把德育贯穿于物理教育教学的全过程中。

第8篇

中图分类号:I267 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0223-01

每年高考过后,各地区、各科目的高考状元,无疑是最惹人注目的明星。可2013李承明独获全省“数学、理综”双料状元却引来无数的争议,因为就在2012年高考他还是倒数第一的落榜生。他解释说其实每个学生都有独特的学习优势,这么多年来,从小学到初中、高中,他的成绩一直不好,基础特别差,就是因为没有找到适合自己的学习方法。从小学起他就没有科学的学习方法指导,所以尽管他每天学到12点,别的孩子玩的时候他学习;别的孩子睡觉的时候他学习;别的孩子吃饭的时候,我还在学习。但是他的成绩就是不如别的孩子,而这一切都是学习方法惹的祸。

对于物理学习也是如此。除了概率很小的先天因素外,这里确实存在一个学习方法问题。要想成为一名真正学习好的学生,第一条就要树立自信。另外要敢于吃苦,就是要珍惜时间,坚信自己能够学好,坚信“能量的转化和守恒定律”,有几分付出就应当有几分收获。

作为一名学生,在学习上存在如下八个环节:制定计划课前预习专心上课及时复习独立作业解决疑难系统总结课外学习。在以上八个环节中,存在着不少的学习方法,下面针对物理的特点,针对“如何学好物理”,谈几点自己的看法。

(1)三个基本。基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。关于基本概念,比如说平均速率是路程除以时间,而平均速度是位移除以时间。因为只有在单向直线运动中位移的大小才等于路程。所以平均速率只在单向直线运动中等于平均速度的大小。而瞬时速率却等于瞬时速度的大小。因为在非常短的时间内运动都可近似看成单向直线运动了。关于基本规律,比如说电场力的计算公式有两个经常用到F=kQq/r2、F=qE。前者只适用于点电荷,后者适用于任何情况。基本方法,比如说受力分析时为了确定摩擦力与弹力,常用到条件法、状态法、整体法隔离法,三个方法用一个遍后还确定不下来的话那力就是可能有可能没有。另外在学习物理的过程中还总结出一些简练易记实用的推论或论断,对帮助解题和学好物理是非常有用的。如,“沿着电场线的方向电势降低”、“同一根绳上张力相等”、“加速度为零时速度最大”、“洛仑兹力不做功”等等。

(2)独立做题。要独立地、保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,一定的质量,一定的难度。任何人学习数理化都要经过这一关。独立解题起初慢一些,有时要走弯路,甚至解不出来,但只有经历了这些才能走向成功。做题时最关键的是弄清物理过程。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了。比如匀变速直线运动的追击相遇问题,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。比如动态平衡时的图解法,相似三角形。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程,比如板块模型的过程非常复杂这时速度时间图像就显示了它的重要和神奇。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。

(3)上课。上课要认真听讲,不要自以为是,虚心向老师学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。

(4)整理总结归纳。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。有的同学说记得太慢就耽误听了,这时要找些方法。就是要造一些自己喜欢简单并且能表达多个内容的符号,这样就为听抢得了时间。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充,把做题中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,甚至可以结合自己的经历与经验来创造一些方法与技巧。建立起来的笔记本进行编号,以后要经常学看, 爱不释手,终生保存。学习资料比如练习题、试卷、实验报告等要保存好,作好分类工作,好题、有价值的题、易错的题,分别作不同的记号,以备今后阅读。

(5)时间。时间是宝贵的,也是公平的,在三维空间里时间走了就再也不会回来,所以要注意充分利用时间,而利用时间是一门非常高超的艺术。在最短的时间内干最多的事情你就会有更多的收获。比如说上课老师在复习某些地方时,要快速地利用逆向思维、发散思维等把个人觉得与之有关的知识建立一个网络,并且不同的时刻建立不同的网络,创造出有自己特色的网络。这样才能系统地掌握好知识结构,这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构,小到力学的知识结构,甚至具体到章,如静力学的知识结构等等。而这样也会慢慢培养起物理感觉,就像英语的语感,语文上的通感。有了感觉创新就快有了。另外睡觉前、等车时、走在路上等这些时间都要好好利用。比如物理题有的比较难,你可以背一个物理情景随时随地思考,不自觉地就会有所突破,找到问题的答案。

(6)数学。物理的计算要依靠数学,对学物理来说数学太重要了。没有数学这个计算工具物理学是寸步难行的。大学里物理系的数学课与物理课是并重的。在物理课上特别重视物理情景和物理规律的研究与分析,所以同学们习惯了从物理的角度去审视问题,但却忽视了高考中对数学能力的考察。因此在用完物理规律,列完式子后,想想你的初中数学(少部分是高中数学)中的处理几何与代数的方法与技巧,这样你就会觉得柳暗花明又一村,各种难题就会迎刃而解。

总之,每个人的存在都有他的价值。初中一个平凡却又透着伟大的地理老师就给我们说过,人的存在应该能够带动整个集体乃至全社会的进步。虽然当时有些学生在笑,但我觉得他说的非常有道理。无论你意没意识到自己的价值,也不管集体给没给你认可,你都活着、行动着、并影响着,其实你就在不知不觉中实现着自己的价值。作为学生,社会给我们的价值就是学习进步,我们自己也应该有自己的目标跟行动;作为老师,这种价值的实现就是不停地丰富自己,用自己的一生当一个好的“精神医生”,并力所能及地帮助那些需要帮助的人。最后让大家都能快快乐乐平平安安的实现自己的价值。

第9篇

物理学史是人类对自然界各种物理现象的认识史,它揭示了物理学发展的规律及其内在逻辑性,集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的历程。学生的认识过程与人类认识的历史发展过程有着许多相似之处,因此,在物理教学中正确而恰当地运用物理学史,介绍物理史实,不仅使学生从历史的素材中,透视物理知识发现和发展的来龙去脉,认识物理学家的科学方法和科学思维特点,加深对物理知识的理解,而且可以从中得到教益,受到启示,提高自身的科学素养。在物理教学中贯穿物理学史的教育,对培养创造性人才有着重要作用。

一、向学生介绍物理学史知识的必要性

学习一门学科首先要弄清楚这是一门怎样的学科。物理学的本质特征是什么? 当今物理学究竟发展到了哪个阶段?在科学中的地位如何?与其他学科有什么联系?这些问题大都不被学生了解。在教学中, 物理学史的渗入可以使学生初步了解物理学产生与发展的过程, 体会物理学对人类文明发展的作用, 从而对物理有一个较为全面的认识:它既是一门科学, 更是一种文化。物理学是研究物质运动的一般规律和物质基本结构的科学。它研究的运动普遍存在于其它高级的复杂的物质运动形态之中, 因而物理学是其他自然科学的重要基础, 对整个科学系统产生着深刻地影响。

介绍必要的物理学史知识可以使学生在平时的学习中对所学问题的背景产生更加深入的理解, 认识到物理绝不是孤立的, 它与其他很多学科都关系密切,物理学的知识及研究方法渗透到各个科学领域,许多领域内的学生都发现自己正在学习物理学,这是因为它在所有的现象中起着基本的作用。比如:物理学与数学关系密切,源远流长,历史上有许多著名科学家如牛顿,莱布尼茨,帕斯卡,高斯等对这两门学科都作出重要的贡献。牛顿为解决运动问题,创立了和物理概念直接联系的数学理论微积分,顺利地处理了一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等。物理学与化学本来就是唇齿相依、息息相关的,有人说,化学是分子、原子水平上的物理学;生物学是大分子集团的物理学,物理在生命科学中也具有广阔的应用前景。在物理学研究中形成的基本概念和理论,基本实验方法和精密测试技术,已经越来越广泛地应用于其他学科,进而极大地丰富了人类对物质世界的认识,极大地推动了科学技术的创新和革命,极大地促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。

课程标准对物理教学需要讲授的物理学史内容给出了明确的要求,新教材的编排为落实这一理念也做出了相当努力,在物理学家生平、物理学研究方法、物理学实验等方面都有相应的介绍,相应的图片资料,文字信息和阅读链接都做得很到位。当然课程标准新理念的具体落实,以及教材的实际操作,关键在于一线教师。如何引导学生去查阅资料,利用丰富的图文资料展开学习,教师的组织和引导不可或缺。

从物理教学的角度上看,物理学史和物理教学方法不是物理课堂教学中可有可无的附属物和装饰品,而是物理教学中必不可少的部分。人们常说,在物理教学中讲物理理论,给学生以知识;讲物理学史,给学生以精神和智慧,二者不可偏废。

二、如何在物理课堂教学中渗透物理学史知识

兴趣是最好的老师,要想学生学好物理,首先要让他们对物理学感兴趣。物理学史中有许多有趣、有用的史料可以使学生充分认识到物理学是一门充满生机的学科,可以激发学生学习物理的兴趣,并逐步引导学生由兴趣转化为志趣,从而形成学生的物理学科情感。

例如在讲解“实验:用打点计时器测速度”时,很多学生并不理解打点计时器的作用,不能理解交流电源的频率50赫兹与打点计时器计时周期间的联系,教师如果能结合人类计时技术的发展史,让学生认识到打点计时器是一种精密计时仪器,就能帮助学生进一步理解本实验的原理及其意义。

我在授课时,先给学生介绍了人类使用技术工具的历史和当前计时工具的发展状况,其中很多内容都是学生以前所不知的,因而引起学生极大兴趣。

例如:公元前20000年,史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时;公元400年,中国发展了机械漏刻;公元1350年,德国钟表匠发明第一个机械闹钟;公元1700年,时钟上除时针外又加上了分针;公元1800年,计时精确度到1/100秒;公元1949年,发明第一台原子钟;公元1970年,计时精确到微微秒;公元1998年,建立超冷铯原子钟,比微微秒又要精确10万倍。 

学生听了我的介绍后,对人类计时的历史有了一定的了解,知道了各类计时工具及其精确度,提高了学习打点计时器的兴趣,为下一步的教学工作带来极大的便利。

在讲授“伽利略对自由落体运动的研究”时,我先让学生查阅资料,全面了解亚里士多德和伽利略的生平以及对科学发展的贡献。亚里士多德是古希腊最伟大的、百科全书式的科学家,亚里士多德对世界的贡献无人可比。不幸的是亚里士多德的物理理论有严重的局限性,他认为数学对描述地面现象没有什么价值,另外,他强调直接的,定性的观察是形成理论的根据。简单的定性观察使亚里士多德在生物研究中取得了很大的成就。但是,事实表明,只是认识到数学推导和精细测量的价值之后,物理学才真正得到发展。伽利略的成功之处在于他对物理规律的论证非常严格,他创立了对物理理象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法。此外,伽利略还创立了理想实验法,他设计的实验虽是想象中的,但却是建立在可靠的事实的基础上。把研究的事物理想化,就可以更加突出事物的主要特征,化繁为简,容易于认识其规律。伽利略的这一自然科学新方法,有力地促进物理学的发展,他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。

我让学生查阅资料,了解伽利略是如何用实验验证自己的猜想,在实验中遇到了哪些困难,又是如何解决的。学生接到任务后,都很感兴趣,分别行动,查阅了资料,并创造性地排演了一部科学小品,让同学们在娱乐中学到了物理学史知识,领会了物理学发展的艰难和伽利略的过人之处,提升了自身的科学素养。

物理学史能告诉我们物理学思想的逻辑行程和历史行程, 它的渗入不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉, 而且有助于学生逐步掌握正确的科学思维方法,造就一个强大的头脑。例如,在教学“牛顿第一定律”时,从古希腊的亚里士多德,到伽利略、牛顿, 循着伟人的研究历程学习,从而加深学生对力和运动关系的理解;在教学“电磁感应”的时候,以奥斯特发现电流的磁效应为线索,向学生介绍人类对磁以及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克斯韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果, 使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上,加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应定律、愣次定律等关键点的把握。物理学史知识的渗入可以引导学生不单纯地接受教师传授的知识, 而是形成一种探索与研究的习惯, 对任何知识细节自觉地追根朔源,凡事都问个为什么,去发现和认识在一个问题从产生到解决的过程中,真正创造了些什么,应用了那些科学方法,从而可以在这种不断学习,不断探索,不断研究的过程中学会物理科学思维方法。

科学精神作为科学教育的重要方面,愈来愈受到人们的重视,这不仅是因为它与科学知识、方法、技能与能力有着密切的关系,具有独特的教育价值。如在原子物理教学中,介绍一些著名科学家的故事:居里夫妇在极其简陋的条件下,从几吨矿渣中找到了几克镭;在α散射实验中,卢瑟福和他的学生共记下了十万次以上的闪光,终于发现了个别被金原子核弹回的α粒子,并以严密的论证提出了原子的核式结构学说等。这些优秀事例,都体现了科学研究的艰辛和科学之美。

现在许多中学生生活条件优越,几乎没有受过什么挫折,不懂得美好生活和科技成果的来之不易。面对这样的学生,教师在物理学史中可以找到很多正面素材加以教育。如焦耳为了探索“热”与“功”之间的数量关系,在1840年到1879年间,做了几百次实验,才测出了精确的热功当量值。法拉第为了找到“磁生电”的方法,整整花了十年时间。教师要通过教育使学生充分认识到:人对自然规律的认识是一个迂回曲折的过程,是一代又一代的科学家经过精心观察、实验和复杂、艰巨的创造性劳动,付出了巨大的代价才取得的,一项科学成就的取得不是一蹴而就的。

物理教学中一定要重视培养运用科学方法解决物理问题的能力。著名科学家巴甫洛夫曾说过:“有了良好的方法,即使是没有多大才干的人也能作出许多成就。如果方法不好,即使是有天才的人也将一事无成。”

第10篇

一、扩散现象

把新鲜的鸡蛋外壳打开时,可以看到蛋黄完整饱满,蛋清粘稠透明。把放久了的鸡蛋外壳打开时,却是蛋黄松散,蛋清混浊,俗称“散黄”。鸡蛋“散黄”是蛋清与蛋黄之间发生了扩散现象。众所周知,物质由分子组成,分子不停地做无规则运动。蛋清和蛋黄的分子在不停地运动时彼此进入了对方。鸡蛋存放时间越长“散黄”越严重。因为温度越高,分子运动越剧烈,所以夏天的鸡蛋比冬天的鸡蛋易发生“散黄”。若“散黄”不严重,无异味,高温煎煮后仍可食用。若细菌滋生,蛋白质已变性就不能吃了。

新鲜的鸡蛋泡在盐水中,几周后蛋清和蛋黄都变咸了;将鸡蛋浸在卤汁中慢火煮炖,调料的香气会逐渐渗入鸡蛋中。这些都是分子的扩散现象。

二、蒸发吸热

刚煮熟的鸡蛋从水中捞出时,蛋壳上湿漉漉的,握在手里有点烫,但还可以忍受。可是过一会,当蛋壳上的水变干后,握在手里却感觉更烫了。鸡蛋刚从热水中捞出时,蛋内不断向蛋壳传递热量,由于蛋壳上附着一层水,水在蒸发时吸收热量,使蛋壳的温度不升。当水蒸发殆尽,蛋壳的温度就会快速升高,这时握在手里就会感觉更烫了。

饮食店做大饼的师傅,在把生大饼贴到炉膛内壁之前,总是把手往冷水里浸一下,然后再托着大饼伸进炉里。正是手上的水蒸发吸热,保护了他的皮肤不被烫伤。从刚出锅的笼屉中捡馒头时,手上沾点凉水就不会感觉烫,也是手上的水蒸发吸热延缓了热量从馒头到手的传递时间。

三、液化放热

夏天,刚从冰箱里取出来的鸡蛋原本是干燥的,但是过一会蛋壳上就会有晶莹透亮的小水珠生成。这是由于刚拿出的鸡蛋温度低于室温,空气中的水蒸气在蛋壳上遇冷放热液化,液化后的小水珠依附在蛋壳上,就好像鸡蛋出汗似的。

鸡蛋从冰箱中取出后就不要再放回去,因为水蒸气在蛋壳上液化成小水珠后细菌也会借此繁生。如果再放回冰箱,细菌不仅会侵入鸡蛋,还会蔓延到冰箱里其它食物上。烹任时要算好使用数量,随用随拿。

四、热胀冷缩

刚煮熟的鸡蛋放入冷水中浸泡一会儿,容易剥壳。这是为什么呢?一般的物质都具有热胀冷缩的性质。不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。滚烫的鸡蛋刚浸入冷水中,蛋壳先遇冷收缩,而蛋白仍保持原来的温度,还没有收缩。浸泡一会,蛋白逐渐降温开始收缩。蛋壳和蛋白的冷缩步调不一致,使蛋白与蛋壳脱离,剥壳轻而易举。

煮鸡蛋时不可用大火,因为蛋壳里面有个“气室”,快速升温容易引起“气室”内空气急剧膨胀而使蛋壳破裂。若使用小火,又延长了煮鸡蛋的时间。实践证明煮鸡蛋以中火最为适宜。

五、惯性与摩擦力

两枚外形相似的鸡蛋,一生一熟,如何区分呢?用相同的力使它们在水平桌面上转动,能迅速旋转的是熟鸡蛋,旋转不顺畅,转几圈就停止的是生鸡蛋。

转动生鸡蛋时,外力作用在蛋壳上使蛋壳旋转,蛋清因为具有惯性要保持原来的静止状态,蛋壳与蛋清之间就会产生摩擦力,使鸡蛋旋转不顺畅。对于熟鸡蛋,蛋清已凝固成蛋白,与蛋壳成为一个整体,旋转时蛋白与蛋壳之间没有摩擦力,整个鸡蛋就能转动较长的时间。

鸡蛋表面光滑,前圆后尖,这种流线型能大大减小运动时所受到的摩擦阻力,便于母鸡生产。滚动摩擦力又比滑动摩擦力小得多,这也便于母鸡在孵化时翻蛋,确保所有的蛋均匀受热。鸡蛋的椭圆形状应该是在长期的进化过程中自然选择的结果。

六、密度与浮力

新鲜的鸡蛋浸入清水中下沉,浸入盐水中却上浮。放久的鸡蛋浸入清水或盐水中都要上浮。这涉及到密度与浮力的知识。根据阿基米德原理可知物体的浮沉取决于物体密度和液体密度的大小关系。新鲜鸡蛋的密度比清水的密度略大,当鸡蛋浸入清水中时,所受重力大于浮力,所以鸡蛋下沉。盐水密度比鸡蛋的密度略大,当鸡蛋浸入盐水中时,所受重力小于浮力,所以鸡蛋上浮。放久的鸡蛋浸入清水中为什么却上浮呢?原来鸡蛋表面有许多肉眼看不见的气孔,可以让空气进出。鸡蛋放得越久,流失的水份就越多,挤进“气室”的空气也越多,这使鸡蛋的密度变小。当鸡蛋的密度小于清水的密度,浸入清水中就会上浮。选购鸡蛋时可以利用这种方法检测鸡蛋的新鲜度。

第11篇

关键词:热力学;统计物理;教学

热力学统计物理学、电动力学、理论力学和量子力学是物理学专业四大理论课程,但是对于大部分学生来讲,他们除了对理论力学稍感兴趣外,对其他三大理论课都是从心理上带着恐惧的,觉得特别难理解。热力学和统计物理学是关于热现象理论的两个组成部分:热力学为宏观理论,而统计物理学则是微观理论。热力学和统计物理学与其他三门理论课之间有着紧密的联系,学好热力学和统计物理学掌握其学习方法及思维方式对于学习其他相关学科有着非常重要的意义。本文就是以自身教学实践为出发点,分析了在热力学统计物理学教学过程中遇到的问题,并且提出了自己的建议及解决问题的方法。

一、教学中遇到的问题

1.学生学习兴趣不足

热力学统计物理学在该校是在物理学本科专业大三的第一个学期开设的,对于这个时间段的大学生来讲,他们已经开始对毕业后自己的去向进行思考。在考虑就业压力及自身条件和家庭因素后,绝大部分学生选择的是毕业后就业,而只有少数学生选择继续考研究生。那些已经决定毕业后就业的大部分学生提不起对热力学统计物理学的兴趣,这门课也不足以引起他们足够的重视,在他们看来,毕业后他们不会再用到它,再加上这门课程相对于大学物理这种基础课有一定的难度,他们从心理上不愿意把时间用在与自己认为跟未来就业无关的课程上。其次是现在的“90后”大学生大多数为独生子女,心理依赖性强,除了少数打算考研的学生会在课前预习和课堂上做笔记外,大部分学生很少动笔。所以,如何激发学生学习热情,发挥其主动性是教师应该首要解决的问题。

2.数学基础薄弱

热力学和统计物理学这门课程中大部分用到高等数学中的知识,例如,某些复杂的积分要用到换元法或者是分步积分法,某些问题中要用到泰勒展开式,但是有些学生数学知识掌握不牢固,不能灵活地运用数学工具来解决热力学统计物理学中遇到的问题。

3.物理概念不清晰

热力学研究的是由大量微观粒子(分子或其他粒子)组成的宏观物质系统。同时热力学中某些知识点与高中时期讲过的热学部分知识点重合,所以大部分学生觉得理解起来相对容易些。而统计物理学理论是对物质的微观结构作出某些假设之后,应用统计物理学理论求得具体物质的特性,并且阐明产生这些特性的微观机理。大部分学生对物理概念理解不清晰、不透彻,比如,由大量全同近独立粒子组成的系统,粒子的微观状态数对于玻尔兹曼系统、玻色系统和费米系统的不同。

二、对热力学统计物理学教学方法提出的几点建议

1.教师应熟悉教材,深入研究

教师应该熟悉自己所教课程的教材,概念清晰,公式推导完整。并且应该在课下多看些关于热力学统计物理学方面的其他资料及网上的影像讲课视频,检查自身不足,深入研究,不能如蜻蜓点水般肤浅地理解知识点。

2.改变传统教学模式,提高学生主动性

现在的大学生已经不喜欢满堂灌、填鸭式的教学模式,所以教师应该适当调整自身的讲课方式,比如,可以将传统的板书和多媒体结合,一些重要的公式推导用板书细致讲解,一些比较容易理解的概念可以用幻灯放映带过即可,没必要在学生已经熟悉的简单的知识点上做冗长的陈述。另外对于师范类学生可以鼓励他们自己课下准备教案课件,一个学期抽出适当的课时给学生,让他们走上讲台。这样既锻炼了他们的心理素质,为他们日后做教师这一工作积累一定的经验。同时也激发了他们自身学习的积极性,他们必然会在课下认真看书,遇到困难会查阅相关资料或者与其他同学讨论,这也是对他们自主学习能力的一种很好的锻炼。

3.注重理论的应用及知识间的融会贯通

热力学统计物理学教师不应该只是为了完成教学任务在规定时间里将一本教材的理论知识原封不动地讲给学生,而是清楚知识之间的融会贯通,灵活运用已知的知识来引出未知的知识点。比如,在介绍均匀物质的热力学性质一节中麦克斯韦关系及四个基本方程时,可以将熵(S)、压强(P)、温度(T)及体积(V)分别用英文单词sun(太阳),peak(山峰),tree(树)及valley(山谷)表示,然后绘出一个圆(圆的上端为S,下端为T,左端为P,右端为V,箭头方向为从上到下,从左到右),可以用一个英文句子来记忆箭头的方向:The Sun is pouring down his rays upon the Tree,and the brook is flowing from the Peak to the Valley,然后利用基本方程及麦氏关系的记忆方法就可以轻松地掌握这两部分知识,这样既建立了英语与热力学统计物理学之间的联系,又激发了学生的学习兴趣。同时教师应该注意热力学统计物理学理论知识与实践应用之间的联系,比如,热力学熵的概念,完全可以将其拓展,有生物熵、信息熵、农业熵,还可以涉及熵与能量品质及社会的关系。

综上所述,提高教师自身素质,改变传统教学模式,激发学生学习主动性,注重理论与实践和热力学统计物理学课程与其他学科之间的联系,相信学生会对该课程更感兴趣,并且会提高分析、解决问题的能力。

参考文献:

[1]梁希侠.统计物理学[M].北京:科学出版社,2008.

[2]林宗涵.热力学与统计物理学[M].北京大学出版社,2007.

[3]汪志诚.热力学与统计物理[M].4版.北京:高等教育出版社,2003.

第12篇

随着现代医学科学技术的进步,许多医疗检测器械或设备的应用,为临床提供了可靠的诊断结果或依据,大大方便了医生的诊治工作。根据本人近些年来从事《医用物理学基础》教学的实际情况,结合中职学校医学生理论需要,认为医学生在努力掌握常用医疗器械或设备操作技能的同时认真学好其物理学原理,对从事医学工作具有现实意义。

1 具备基本的力学知识是医护专业学生工作的基础

在医护工作中,经常会用到力学知识帮助病人进行检查或治疗,学一点这方面的知识能更好地胜任所担负的工作。比如,在医学护理中,对于体力较弱的女护士,移动病人确实是一项很费力气的工作,常常护士累得满头大汗,病人却不能移到想要的位置。如果具备作用力与反作用力的知识,在护理中协助病人移向床头时,让病人仰卧屈膝,双手握住床杆向上撑起身体,双脚向床尾用力蹬踩,依靠双腿的反作用力便可使病人比较容易的移向床头。对于外科医生如果懂得合力与分力,力的合成与分解的知识,便可设计或制作一些简单的力学牵引器械,帮助医生完成对需牵引治疗病人的牵引治疗。

2理解振动和波的概念有助于掌握听诊器的工作原理和使用

振动和波是自然界普遍存在的物理现象。振动是物体在某一平衡位置附近做周期性的往复运动形式,而波则是这种振动形式在媒介中的传播。理解了振动和波的概念,知道了振动的振幅、周期和频率,懂得了波长、频率和波速的关系,进而了解了声波的产生及传播途径,可以更好地帮助我们弄清听诊器的工作原理。这里讲到了振动,联想到了声波,也就是声音。那么声音是如何产生的呢?它是由物体振动产生的,我们通常把该物体称为声源,当这个声源带动空气振动时就形成了声波,人的耳朵感觉到空气的振动时就听到了声音。听诊器就是以人体内发出的声音引起胸件膜片振动,进而将振动信号通过导管内空气振动传递到耳塞,最终传入人耳引发耳膜振动使医生听到人体内的声音的。知道了心音、呼吸音等都是振动产生的结果,还可以帮助我们更深刻的理解振动和声音的概念,更好地理解听诊器的设计原理以及结构组成,对于使用和维护都是有很大帮助的。

3了解超声波的特性对超声诊断和治疗具有积极的指导意义

我们已经知道了声音是振动的结果,但并不是所有的声音人们都能听得到。实验证明,人的耳朵能听到的声音其频率约在20Hz-20000Hz之间,当频率超过20000Hz时人的耳朵是听不到的,我们把该频率段的声波称为超声波。为什么超声波一经发现就能得以广泛应用呢?这是因为超声波所具有的一些物理特性所决定的。首先,超声波的频率高,波长较短,接近红外线的波长,衍射现象不明显,方向性好,便于定向集中发射;其次,超声波的声强大,且频率越高声强越大;再其次,超声波对固、液体的穿透能力强,能量衰减小,尤其在人体肌肉、脂肪中衰减也很小;最后,超声波遇到障碍物时容易发生反射,特别是在遇到有杂质或不同媒介质的界面时会产生显著的反射效果。因此,医学上利用了上述特性制成了超声诊断仪,用来检查人体组织器官是否存在病变。超声成像的主要原理就是利用超声诊断仪向人体组织中发出超声波,遇到各种不同的物理界面时产生不同的反射、散射、折射和吸收衰减,形成信号差异,并将这些信号差异接收放大和信息处理,显示出各种可供分析的图像,从而进行医学诊断的。知道了这些知识,对于弄清超声诊断仪的结构组成及操作使用方法将会带来极大的帮助。

4理解压强的概念有助于对血压计的设计原理及使用方法的掌握

血压计是医护人员必备的测量人体血压的专用仪器,对于医学生来说,掌握它的工作原理和使用方法是他们应具备的基本技能。由于部分医学生对物理学中大气压强的概念不甚理解,往往造成老师在讲授血压计的操作使用时,出现对计示压强和实际压强分不清的情况。怎样来理解和掌握这一概念呢?我们不妨用人浸入水中的感受来理解大气压强的存在,当人浸没到水中时,你会感受到周围的水对你的身体有一个压强的作用。同样,人在大气中,大气对浸在它里面的人也会产生压强,这个压强就叫做大气压强,简称为大气压。人们在测量人的血压时,由于肱动脉处的血压是高于大气压的,因此,测量时在血压计标尺上读到的数值是高于大气压强的部分,我们把它称为计示压强,又叫做相对压强。而人体肱动脉处的实际压强则是大气压强和计示压强的总和,我们把这个总的压强值叫做实际压强,或者叫绝对压强。具备了这些知识,有助于医学生更好的理解血压计的设计原理、结构组成及操作使用方法,有助于正确测量人体的血压数值。

5 懂得气体栓塞的形成原因是护理工作的基础

护士在给病人输液或打针时,总是先清除掉滞留在细管内的气泡,以免空气进入人体给病人带来危害。那么这些气泡出现在细管中会有哪些影响呢?有了气体栓塞的概念便可知道它的危害。在物理学中,我们把浸润液体在细管中流动时出现气泡阻碍液体流动,且气泡在细管中过多时液体的流动完全被阻塞的现象称之为气体栓塞。造成气体栓塞的原因是气泡内前后液面的半球面半径不同,两端附加压强不同,形成了压强差,由于这个压强差的方向与流动方向相反,阻碍了液体的流动。临床治疗中十分忌讳气体栓塞现象,因为它会造成部分细胞、组织坏死,甚至危及人的生命。因此,对于医学生来说,理应知道它的形成原因及如何处置。