序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的世界著名物理學(xué)家樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

第1篇

一、物理學(xué)中的美學(xué)特征

1.物理學(xué)中簡(jiǎn)單美.物理學(xué)揭示自然界物質(zhì)的存在、組成、運(yùn)動(dòng)及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的簡(jiǎn)單性而產(chǎn)生美感，稱為物理學(xué)的簡(jiǎn)單美.物理學(xué)的簡(jiǎn)單美主要體現(xiàn)在物理學(xué)的理論和方法上.宇宙中紛亂的各種物體通過(guò)牛頓引入的質(zhì)點(diǎn)統(tǒng)為一體，牛頓只用幾條簡(jiǎn)單的定律就概括了物質(zhì)世界紛繁的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，又如能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律反映了各種不同形式的能量的轉(zhuǎn)化，麥克斯韋電磁方程組將復(fù)雜的電磁現(xiàn)象統(tǒng)一其中.

2.物理學(xué)中的對(duì)稱守恒美.對(duì)稱現(xiàn)象是辯證法的生動(dòng)體現(xiàn)，物理學(xué)揭示自然界物質(zhì)的存在、構(gòu)成、運(yùn)動(dòng)及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的對(duì)稱性而產(chǎn)生的美感，稱為物理學(xué)的對(duì)稱美.對(duì)稱是自然界中廣泛存在的也是人們很樂(lè)于接受的一種美學(xué)形式，物理學(xué)在對(duì)自然的表述中處處顯現(xiàn)出了這種對(duì)稱的美：引力和斥力，“電生磁”與“磁生電”，無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的軸對(duì)稱等.物理定律對(duì)某種規(guī)范變換的不變性、守恒性更是貫穿于整個(gè)物理學(xué)的一種對(duì)稱形式，物理學(xué)中有許多守恒定律如機(jī)械能守恒等.實(shí)際上，對(duì)稱性和守恒性已經(jīng)成為當(dāng)代物理學(xué)家研究物理理論的一種方法.

3.物理學(xué)中的統(tǒng)一和諧美.物質(zhì)是多樣又是統(tǒng)一的.物理規(guī)律的多樣統(tǒng)一性而產(chǎn)生的美感稱為物理學(xué)的統(tǒng)一美.物理理論的和諧統(tǒng)一美實(shí)際上是自然界和諧統(tǒng)一美的理論形態(tài).如麥克斯韋電磁場(chǎng)理論把電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)統(tǒng)一了起來(lái)，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論把時(shí)間、空間、物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)，創(chuàng)造了程度更高范圍更大的和諧統(tǒng)一理論.

4.物理學(xué)家與美學(xué)思想.愛(ài)因斯坦幾乎把后半生的近四十年全部科學(xué)創(chuàng)造精力都致力于統(tǒng)一場(chǎng)論的漫長(zhǎng)探索，以追求物理學(xué)至高無(wú)上的統(tǒng)一美.世界著名物理學(xué)家狄拉克認(rèn)為：讓一個(gè)方程具有美感要比符合實(shí)驗(yàn)更為重要.法國(guó)科學(xué)家彭加勒曾說(shuō)：“科學(xué)家研究自然，是因?yàn)樗麖闹心艿玫綐?lè)趣，他之所以能得到樂(lè)趣，是因?yàn)樗馈?著名物理學(xué)家楊振寧曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“物理學(xué)的原理有它的結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)有它的美跟妙的地方，而各個(gè)物理學(xué)工作者對(duì)于這個(gè)結(jié)構(gòu)的不同的美跟妙的地方的感受，有不同的了解，因?yàn)榇蠹矣胁煌母惺?，所以每一個(gè)工作者會(huì)發(fā)展他自己獨(dú)特的研究方向跟研究方法，形成他自己的風(fēng)格.”

二、在物理教學(xué)中探究美

由于藝術(shù)類學(xué)生的美術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)，他們的視覺(jué)-空間智能比較強(qiáng)，能很快抓住畫(huà)面產(chǎn)生一定的聯(lián)想；他們更注重學(xué)習(xí)過(guò)程中表象的東西，在體驗(yàn)美學(xué)方面比普通高中的學(xué)生有更好的基礎(chǔ)、更多的機(jī)會(huì)，而且高中學(xué)生有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣.同時(shí)，高中的物理學(xué)習(xí)與學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)之間密切相關(guān)：

1.物理研究與美術(shù)創(chuàng)作都是一種抽象，都是對(duì)感知現(xiàn)象的綜合

物理概念與物理規(guī)律揭示了物理現(xiàn)象的本質(zhì)與內(nèi)在聯(lián)系.美術(shù)作品所反映的現(xiàn)實(shí)與自然狀態(tài)的現(xiàn)實(shí)不一樣，而是現(xiàn)象的抽象性解說(shuō)，原因在于創(chuàng)作者為突出作品的思想內(nèi)涵而對(duì)自然狀態(tài)的現(xiàn)實(shí)進(jìn)行了分析和概括，舍去多余和次要的細(xì)節(jié).所以，物理研究和美術(shù)創(chuàng)作都必須經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行“抽象”.藝術(shù)家以藝術(shù)作品表達(dá)審美情感，物理學(xué)家以自然定律描繪客觀規(guī)律.牛頓完成了人類科學(xué)史上第一次對(duì)自然的感知現(xiàn)象的大綜合，建立了經(jīng)典力學(xué).同樣，各類藝術(shù)表現(xiàn)形式的本身就是一種對(duì)對(duì)具體的抽象和對(duì)現(xiàn)象的綜合.物理研究和美術(shù)創(chuàng)作兩者同淵源于實(shí)踐，同植根于人腦，同來(lái)自于人腦對(duì)實(shí)踐的反映以及對(duì)反映的加工，都經(jīng)歷了對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)“去粗存精，去偽存真”的思維加工.

2.物理學(xué)思想方法潛移默化地影響著藝術(shù)創(chuàng)作理念

意大利文藝復(fù)興時(shí)期著名的科學(xué)巨匠兼藝術(shù)大師達(dá)?芬奇就曾說(shuō)過(guò)“藝術(shù)借助科學(xué)的翅膀才能高飛”，他將科學(xué)觀察和分析的方法擴(kuò)展到藝術(shù)創(chuàng)作上，其作品具有科學(xué)氣質(zhì)的特征.僅從繪畫(huà)而言，他的畫(huà)作充分體現(xiàn)出對(duì)大自然敏銳的觀察力，對(duì)人物內(nèi)在細(xì)微情感的刻畫(huà)，以及表現(xiàn)光與影的種種變化，將繪畫(huà)的寫實(shí)主義推向不可企及的高峰.1905年愛(ài)因斯坦提出狹義相對(duì)論，讓人類認(rèn)識(shí)到物理世界是三維空間加一維時(shí)間的四維空間，變革了從牛頓以來(lái)形成的時(shí)空觀，揭示了時(shí)間與空間的統(tǒng)一性和相對(duì)性.兩年后，畢加索的“立體派”代表作問(wèn)世，畢加索的成功在于他一生都在“向宇宙質(zhì)疑”.

3.物理核技術(shù)對(duì)藝術(shù)品進(jìn)行產(chǎn)地、年代和真?zhèn)舞b定已經(jīng)在全球得到應(yīng)用

第2篇

霍金1942年1月8日生于英格蘭的牛津，其父母都在牛津城接受過(guò)高等教育，霍金的父母非常注意從小培養(yǎng)孩子對(duì)科學(xué)的興趣，霍金從小非常富有想象力，他曾想出進(jìn)入自己屋子的11種辦法，但是，他的語(yǔ)言不能同他的思維同步，有時(shí)講話還結(jié)巴，他在五年級(jí)的時(shí)候，與幾個(gè)同學(xué)一起，找了許多零件，制造了一臺(tái)電腦，這電腦還真的能回答問(wèn)題，許多人到學(xué)校參觀，引起了一場(chǎng)不小的轟動(dòng)。

1959年，霍金中學(xué)畢業(yè)并考入了牛津大學(xué)，這時(shí)他才17歲，在牛津大學(xué)，霍金選學(xué)他所喜歡的物理學(xué)，當(dāng)時(shí)他們班上有四名學(xué)生學(xué)習(xí)物理，有一次，教師布置了13道題，其他同學(xué)做了一星期，只解出一二道題，而他只用一個(gè)上午，便做了10道，他的同學(xué)們說(shuō)：“與他同行并進(jìn)是不可能的，我們就像來(lái)自不同的星球?！?/p>

然而在大學(xué)的第三年，他的身體出現(xiàn)了麻煩，他的手已不像過(guò)去那樣靈活了，腿腳也不便利，并且?guī)状螐臉翘萆系氯?，但他?dāng)時(shí)并沒(méi)有意識(shí)到這一征兆的嚴(yán)重性，當(dāng)年秋天，霍金申請(qǐng)到劍橋大學(xué)做研究生，攻讀宇宙學(xué)博士，在他進(jìn)入劍橋大學(xué)后不久，21歲生日剛剛過(guò)完，他就住進(jìn)了醫(yī)院，經(jīng)過(guò)專家的多次會(huì)診，被診斷為患了肌肉萎縮性側(cè)面硬化癥(帕金森氏癥)，無(wú)方可醫(yī)，出院后不久的一個(gè)晚上，他做了一個(gè)被處死的惡夢(mèng)，夢(mèng)醒后，他忽然意識(shí)到：“如果被緩刑的話，還有事情值得做?！彼匦抡褡髌饋?lái)，開(kāi)始了天文學(xué)研究生涯，隨著時(shí)間的流逝，霍金的病情緩和下來(lái)，但只能依靠輪椅活動(dòng)。1965年，霍金開(kāi)始有關(guān)黑洞問(wèn)題的研究，1974年，32歲的霍金發(fā)現(xiàn)，“只進(jìn)不出”的黑洞具有一種完全出乎意料的特性，即由于量子力學(xué)的“隧道效應(yīng)”，它會(huì)穩(wěn)定地向外發(fā)射粒子，考慮了這種“蒸發(fā)”，黑洞就不再是絕對(duì)“黑”的了，他的這個(gè)驚人的創(chuàng)見(jiàn)發(fā)表幾星期后，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)就宣布他當(dāng)選為該會(huì)會(huì)員，霍金成了這個(gè)世界聞名的學(xué)會(huì)有史以來(lái)最年輕的會(huì)員之一。

霍金提出“黑洞蒸發(fā)理論”的同時(shí)，他又把量子力學(xué)和引力理論結(jié)合在一起，創(chuàng)造了“量子宇宙論”。他說(shuō)，根據(jù)量子力學(xué)，空間中充滿了粒子和反粒子，黑洞存在時(shí)，一個(gè)粒子可以掉到黑洞里面去，留下它的伴侶就是黑洞發(fā)射的輻射，這就是霍金提出的被人們稱為“霍金輻射”的黑洞輻射論，霍金的名字也因此在科學(xué)史上不朽。

由于其不同尋常的遭遇及在天文學(xué)上的杰出成就，霍金獲得了許多榮譽(yù)，1975年，梵蒂岡授予霍金“有杰出成就的年輕科學(xué)家”稱號(hào)；1978年，獲理論物理學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽(yù)“愛(ài)因斯坦獎(jiǎng)”；1980年霍金被選為盧卡斯教授，這是一個(gè)十分崇高的職位，歷史上只有牛頓、拉摩、愛(ài)丁頓、狄拉克等幾位大科學(xué)家擔(dān)任過(guò)這一教席。1982年，霍金接受了圣母大學(xué)、芝加哥大學(xué)、普林斯頓大學(xué)和紐約大學(xué)的榮譽(yù)學(xué)位，伊麗莎白女王封他為英國(guó)的榮譽(yù)騎士，自他的《時(shí)間簡(jiǎn)史》出版后，他被廣泛尊崇為繼愛(ài)因斯坦后最偉大的理論物理學(xué)家。

第3篇

教育工作者都知道社會(huì)要求學(xué)校培養(yǎng)的人才不僅要有知識(shí)、有能力，而且更應(yīng)具備較高的人格素養(yǎng)，因此重視塑造學(xué)生人格，對(duì)學(xué)生進(jìn)行生命意義和理想教育是現(xiàn)代學(xué)校面向未來(lái)社會(huì)的必然選擇，相當(dāng)多的老師認(rèn)為，培養(yǎng)學(xué)生的人格是政治思想課的事情，與班主任教育也有關(guān)系，物理教學(xué)與之沒(méi)有什么聯(lián)系，其實(shí)，塑造學(xué)生人格應(yīng)該是自然的、潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的，對(duì)學(xué)生進(jìn)行潛移默化的精神灌輸和人格熏陶關(guān)系到學(xué)生終身發(fā)展的大事，物理新課程標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)通過(guò)物理教學(xué)使學(xué)生逐步形成健全的人格，對(duì)學(xué)生個(gè)性的重視和對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)的多元化也為人格教育的正常發(fā)展提供了可能和保障；物理學(xué)科本身對(duì)學(xué)生人格培養(yǎng)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)：首先，物理學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用本身就有十分豐富的人文底蘊(yùn)；物理所體現(xiàn)的世界觀和方法論是人格教育的有力資源，通過(guò)物理教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究可以培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新，實(shí)事求是，細(xì)心觀察，堅(jiān)韌不拔，善于合作的優(yōu)良品質(zhì)，其次，物理學(xué)是和生活聯(lián)系非常緊密的一門科學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)與生活實(shí)際聯(lián)系教學(xué)，讓學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并親自觀察、親手實(shí)踐可以幫助學(xué)生養(yǎng)成勤學(xué)好問(wèn)、身體力行、客觀辯證的認(rèn)識(shí)問(wèn)題的好習(xí)慣，有助于全面公正地認(rèn)識(shí)世界，有助于形成健全的人格，那么物理教師怎樣搭建完善的塑造學(xué)生人格的平臺(tái)呢?

2、不辱使命塑造學(xué)生人格

2.1　創(chuàng)造民主的、感情的教學(xué)氛圍是塑造學(xué)生人格的前提

民主化的教學(xué)氛圍是發(fā)展學(xué)生個(gè)性的沃土，失去了這個(gè)條件，學(xué)生人格的發(fā)展就會(huì)受到束縛，只有給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)寬松、和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情景，才能使學(xué)生真正地走進(jìn)教材，進(jìn)入角色，大膽地發(fā)言、自由地討論，想己之所想，說(shuō)己之所說(shuō)，從而充分展示學(xué)生的個(gè)性，提高人格水平，值得一題的是：隨著課程改革不斷深化，在我市區(qū)域推廣的活動(dòng)單導(dǎo)學(xué)模式為民主的、感情的教學(xué)氛圍提供了可靠的保證。

作為教師在思想上要樹(shù)立民主、平等的師生觀，在課堂上充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生在課堂交流中善于傾聽(tīng)，長(zhǎng)于合作，敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn)和意見(jiàn)，能夠平和地接受批評(píng)、正視錯(cuò)誤，同時(shí)又樂(lè)于競(jìng)爭(zhēng)，喜歡接受挑戰(zhàn)，思維活躍，想象力豐富，不斷有創(chuàng)新的火花進(jìn)發(fā)，使學(xué)生的個(gè)性得到充分張揚(yáng)——這一切正是活動(dòng)單導(dǎo)學(xué)模式的精髓所在。

教師要與學(xué)生建立平等協(xié)作的“戰(zhàn)略伙伴”關(guān)系，消除對(duì)峙、緊張的心理氛圍，只有建立民主、平等的師生理念，創(chuàng)造和諧、有感情的教學(xué)氛圍，才能讓每一個(gè)學(xué)生盡情地體會(huì)教材中的情感，因此，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)把微笑帶入課堂，把快樂(lè)帶給學(xué)生，以情服人，以情育人，讓學(xué)生感悟教材中的情感，在動(dòng)情中接受人格熏陶。

教師還應(yīng)該引導(dǎo)組長(zhǎng)在自己領(lǐng)導(dǎo)的學(xué)習(xí)小組內(nèi)，創(chuàng)造生與生之間民主氣氛，活動(dòng)單導(dǎo)學(xué)模式是以小組為基本單位進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，建立合作學(xué)習(xí)小組是教學(xué)活動(dòng)的組織前提，也是合作學(xué)習(xí)能否取得成功的重要條件，調(diào)查發(fā)現(xiàn)活動(dòng)單實(shí)施初期，相當(dāng)一部分組長(zhǎng)在組內(nèi)有“家長(zhǎng)制”作風(fēng)，遇到問(wèn)題不給其他同學(xué)講話的機(jī)會(huì)，搞“一言堂”，更有甚者出口就是貶低同學(xué)的語(yǔ)言，我用南非舉行的足球世界杯阿根廷與德國(guó)比賽的結(jié)果來(lái)教育大家，論個(gè)人技術(shù)阿根廷的運(yùn)動(dòng)員絕對(duì)在德國(guó)之上，隊(duì)伍中技術(shù)精湛的大牌運(yùn)動(dòng)員比比皆的(如梅西等)，而德國(guó)沒(méi)有圍繞明星球員組織戰(zhàn)術(shù)，打的是整體足球，最后他們依靠整體的力量以4：0一舉擊敗驕傲的阿根廷人，當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展存在一個(gè)不爭(zhēng)事實(shí)，即已經(jīng)越過(guò)憑借個(gè)體單打獨(dú)斗展示實(shí)力、推動(dòng)發(fā)展的個(gè)人英雄年代，而進(jìn)入依靠團(tuán)體協(xié)作、并肩戰(zhàn)斗共同推動(dòng)社會(huì)和諧發(fā)展的英雄群體時(shí)代，通過(guò)教師的引導(dǎo)，應(yīng)用活動(dòng)單學(xué)習(xí)形成任何個(gè)體的學(xué)習(xí)過(guò)程要在小組中接受監(jiān)督，個(gè)體的學(xué)習(xí)成果要在小組中完善，個(gè)體的學(xué)習(xí)形成的認(rèn)知、能力和學(xué)科素養(yǎng)要在小組中進(jìn)行展示，個(gè)體的物理水平要通過(guò)小組的反饋來(lái)提升的良好氛圍。

2.2　利用教材，有目的性進(jìn)行人格教育是塑造學(xué)生人格的保證

物理教學(xué)不是政治思想課，不可能脫離物理學(xué)科的特點(diǎn)一味地進(jìn)行人格灌輸，否則就是南轅北轍，換言之，物理教學(xué)中人格教育必須是滲透的，在增長(zhǎng)學(xué)生的知識(shí)、智慧的同時(shí)，塑造學(xué)生的靈魂，完成教育人、引導(dǎo)人的使命，這就對(duì)物理教師提出高要求，要求教師從教材實(shí)際出發(fā)尋找合適的切入點(diǎn)，有針對(duì)性進(jìn)行人格教育，例如，在光學(xué)復(fù)習(xí)課上，教師要求學(xué)生獨(dú)立完成下面的作業(yè)。

人類對(duì)光學(xué)的認(rèn)識(shí)過(guò)程上，由十七世紀(jì)牛頓的“____”和惠更斯的“____”，到十九世紀(jì)的“____”，再到二十世紀(jì)初的“____”，又再到如今更先進(jìn)的“_____”。

答案：微粒說(shuō)、波動(dòng)說(shuō)、電磁說(shuō)、光子說(shuō)、波粒二象性學(xué)說(shuō)。

在學(xué)習(xí)人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)了：

在本世紀(jì)初段也經(jīng)歷了____“棗糕結(jié)構(gòu)”理論到____的“核式結(jié)構(gòu)”理論再到____結(jié)構(gòu)理論又再到量子力學(xué)的“電子云”結(jié)構(gòu)理論。

答案：湯姆生、盧瑟福、玻爾原子。

老師通過(guò)實(shí)例的引導(dǎo)讓學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)物理學(xué)每一個(gè)認(rèn)識(shí)階段理論，都有實(shí)踐基礎(chǔ)和解說(shuō)現(xiàn)象的成功方面，但又遇到實(shí)踐上的困難與缺陷，而實(shí)踐和認(rèn)識(shí)的每一循環(huán)，都是認(rèn)識(shí)進(jìn)到較高一級(jí)的程度。

學(xué)生學(xué)習(xí)《歐姆定律》以后總有這樣的感覺(jué)：定律得出多么容易，順理成章，不理解為什么歷史上建立這個(gè)定律時(shí)，會(huì)有那么多曲折和艱辛，有的同學(xué)甚至?xí)J(rèn)為：自己生不逢時(shí)等錯(cuò)誤想法，教完相關(guān)內(nèi)容后，我請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，此前我們已經(jīng)有了電流、電阻和電壓的概念，并且掌握了測(cè)量電流和電壓這兩個(gè)物理量的儀器和方法，換句話說(shuō)，課本研究的是電流與電阻、電壓的定量關(guān)系，于是，在學(xué)完歐姆定律內(nèi)容后安排了下面的閱讀材料為以后的活動(dòng)作鋪墊，歐姆從1817年開(kāi)始研究電學(xué)，當(dāng)時(shí)只有直流電源——伏打電堆，沒(méi)有電阻和電壓的概念，更談不上測(cè)量這些物理量的儀器了!歐姆將電現(xiàn)象與當(dāng)時(shí)比較成熟熱學(xué)規(guī)律類比，猜想導(dǎo)線中兩點(diǎn)之間的電流大小可能與這兩點(diǎn)間某種驅(qū)動(dòng)力有關(guān)，他把它稱之為“驗(yàn)電力”(就是今天說(shuō)的電壓)，但由于伏打電堆電流不穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)沒(méi)有成功，在他人的建議下，他創(chuàng)造性的將電流的磁效應(yīng)和力學(xué)扭秤結(jié)合起來(lái)，成功制造了“電流扭秤”，把當(dāng)時(shí)無(wú)法測(cè)量的電學(xué)量轉(zhuǎn)化為力學(xué)量來(lái)測(cè)量了，才得出精確結(jié)果，更讓人難以置信的是歐姆定律發(fā)表后并沒(méi)有得到當(dāng)時(shí)科學(xué)權(quán)威們的認(rèn)可，直到他逝世兩年后才引起了重視，

這樣的處理不但使同學(xué)們對(duì)合理的類比、科學(xué)的猜想有了更深理解，同時(shí)讓同學(xué)們體會(huì)到科學(xué)研究的艱辛，

2.3　創(chuàng)設(shè)情景，在體驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性品質(zhì)使學(xué)生人格升華

物理教師要注意挖掘存在于物理學(xué)知識(shí)背后的那些活生生的實(shí)例，運(yùn)用情景教學(xué)的方式，營(yíng)造良好的氛圍，增強(qiáng)教育效果，如教“磁生電”一節(jié)時(shí)，我是這樣安排教學(xué)活動(dòng)的：由奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，我們應(yīng)該聯(lián)想到磁能夠生電嗎?科拉頓就是一位典型的代表，他也曾從事“感應(yīng)電流”的研究，但很遺憾地與成功擦肩而過(guò)，只有法拉第對(duì)“磁生電”的研究癡心不改，教師為了讓學(xué)生更好地體驗(yàn)法拉第的研

究過(guò)程，準(zhǔn)備了當(dāng)時(shí)法拉第所做的比較典型的三組實(shí)驗(yàn)作為活動(dòng)一的內(nèi)容，學(xué)生完成活動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果后很驚訝，怎么電流表指針不偏轉(zhuǎn)，沒(méi)有電流產(chǎn)生呢?再向?qū)W生介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置作與活動(dòng)二，并指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察到感應(yīng)電流，最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因?yàn)椋鹤兓碾娏鳎兓拇艌?chǎng)，運(yùn)動(dòng)的恒定電流，運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，通過(guò)前后兩組實(shí)驗(yàn)情景創(chuàng)設(shè)，在失敗中總結(jié)，而最后獲得了成功，通過(guò)學(xué)生自己的活動(dòng)，再現(xiàn)前輩的研究情景，讓同學(xué)們清楚知道：頑強(qiáng)的意志可以使人成就任何事業(yè)；人與人之間的最大差異就在于意志的堅(jiān)定；創(chuàng)造性的思維往往對(duì)成功起決定性的作用。

充分發(fā)掘物理學(xué)史的人文資源塑造學(xué)生堅(jiān)韌不拔的品格，物理學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué)，這是無(wú)數(shù)物理學(xué)家為之奮斗的結(jié)果，是他們堅(jiān)毅品格的具體體現(xiàn)，例如介紹斯蒂芬，霍金。身殘志不殘，成為國(guó)際物理界的超新星，先要求學(xué)生以霍金為關(guān)鍵詞，在百度中搜索相關(guān)材料，并在全班組織活動(dòng)交流霍金事跡：他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對(duì)論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”，盡管他那么無(wú)助地坐在輪椅上，他的思想?yún)s出色地邀游到廣袤的時(shí)空，解開(kāi)了宇宙之謎，他這種為科學(xué)而獻(xiàn)身、為真理而奮斗的精神永遠(yuǎn)值得大家學(xué)習(xí)和稱頌，在物理學(xué)的發(fā)展史上。涌現(xiàn)出了許多著名的物理科學(xué)家，他們不僅創(chuàng)造了世人矚目的科學(xué)成就，而且他們的崇高思想、高尚品質(zhì)、求實(shí)精神也教育和鼓舞了一代又一代人。

我們應(yīng)注重通過(guò)物理教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義教育，在物理教學(xué)中，通過(guò)介紹我國(guó)在物理學(xué)方面對(duì)世界的杰出貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的民族自尊心和自豪感，可以以中華民族對(duì)物理學(xué)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)為題，讓學(xué)生自己查閱自春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)力、熱、聲、光、電、磁等方面有那些貢獻(xiàn)，然后在全班交流；以沈括在《夢(mèng)溪筆談》中關(guān)于磁偏角的論述與比哥侖布1492年遠(yuǎn)渡大西洋時(shí)才發(fā)現(xiàn)磁偏角比較撰寫科普說(shuō)明文等活動(dòng)，不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，還能使學(xué)生了解祖國(guó)的燦爛輝煌文化，樹(shù)立民族自信心和自豪感，著名物理學(xué)家馬克思·玻恩一彭桓武一周光召一吳岳良，他們?cè)趷?ài)國(guó)情操和人格方面一脈相承，馬克思·玻恩雖然是世界著名的理論物理學(xué)家，但他謙遜隨和，待人誠(chéng)懇，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)；雖然博學(xué)多才，但從不居功自傲；雖然被迫離開(kāi)德國(guó)，但對(duì)祖國(guó)一往情深，他的所有這些優(yōu)秀品格在彭桓武、周光召、吳岳良身上都得到了繼承和發(fā)揚(yáng)，因此說(shuō)，師承效應(yīng)不只是對(duì)老師知識(shí)的繼承，同時(shí)還是對(duì)老師道德情操和人格魅力的繼承發(fā)揚(yáng)。

抓住物理學(xué)家的名言、警句讓學(xué)生演講、朗讀，讓學(xué)生感受物理學(xué)家們的人格美、情操美，我常常請(qǐng)學(xué)生找出自己最喜愛(ài)的警句結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的例子在學(xué)習(xí)小組內(nèi)交流，然后各小組推薦優(yōu)秀同學(xué)在全班演講，火熱氣氛深深地感染了學(xué)生，悄然無(wú)聲地進(jìn)行健康人格熏陶，教師同樣可以在教學(xué)過(guò)程中巧妙設(shè)計(jì)，適時(shí)插入名言、警句，不但為課堂教學(xué)增色，同時(shí)在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲中熏陶學(xué)生，如在教《世界是運(yùn)動(dòng)》一節(jié)時(shí)，在完成教學(xué)任務(wù)并引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)后，我利用課件出示一條橫幅：大腦的力量在于運(yùn)動(dòng)而不在于靜止!

在學(xué)生探究活動(dòng)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行人格教育，如有一位同學(xué)在一本課外科普書(shū)看到一道題：新世紀(jì)中學(xué)“挑戰(zhàn)極限”小組的四位同學(xué)遇到一個(gè)難題：根據(jù)活動(dòng)安排必須在冷天里野外睡在地上，每人只有三張相同的氈子保暖，這三張氈子怎樣分配使用最好?同學(xué)們議論紛紛：小李說(shuō)：全部蓋在身上；小麗說(shuō)：全部墊在地上；小虎說(shuō)：一張墊地上，兩張蓋身上；小笑說(shuō)：兩張墊地上，一張蓋身上，到底哪種方案好呢?判斷方案好與差的關(guān)鍵又是什么?首先根據(jù)生活常識(shí)引導(dǎo)同學(xué)分析排除小李和小麗的方法不對(duì)，否則人一定會(huì)因受涼而生病，針對(duì)后二種方法中到底選擇哪一種為最佳方案?引導(dǎo)同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種方案，其一將熱水袋注滿沸水吊在空氣中一定時(shí)間，用手觸摸感覺(jué)，或用溫度計(jì)測(cè)量其降低溫度多少；再重新給熱水袋裝滿沸水，放在地面上同樣時(shí)間，再測(cè)其降低的溫度，其二取熱水袋注滿沸水放在三張氈子之間，氈子一張墊地上，兩張蓋在熱水袋上，一定時(shí)間用手觸摸感覺(jué)，或用溫度計(jì)測(cè)量得其降低溫度多少；再重新給熱水袋裝滿沸水，氈子兩張墊地上，一張蓋在熱水袋上，二次時(shí)間相同，再測(cè)其降低的溫度，這樣的探究課題，學(xué)生在確定研究目標(biāo)，提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論等一系列活動(dòng)中都會(huì)領(lǐng)悟“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，同時(shí)也體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)探究的艱辛和快樂(lè)；還會(huì)有利于提升小組或團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神；實(shí)驗(yàn)方案多樣性培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，發(fā)散思維，其實(shí)，探究實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生很多其它方面的素質(zhì)，如培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鳎B(yǎng)成良好的做事習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生合理安排時(shí)間的統(tǒng)籌觀念和動(dòng)手能力；培養(yǎng)學(xué)生不怕失敗、克服困難、持之以恒的精神；教育學(xué)生在實(shí)驗(yàn)完成后，要妥善處理材料，注意清潔，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)；利用實(shí)驗(yàn)探究還可以幫助學(xué)生克服依賴心理、膽怯心理、神秘心理，錘煉學(xué)生健康的人格。

精心選擇習(xí)題，將活動(dòng)單的鞏固反饋環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)成學(xué)生追求真、善、美的價(jià)值的舞臺(tái)，活動(dòng)中的鞏固反饋必然會(huì)涉及題目的選擇，選題不僅要達(dá)到鞏固知識(shí)的目的，而且有意識(shí)的多選存在“價(jià)值觀”思考的考題，培養(yǎng)學(xué)生各種社會(huì)意識(shí)，如：環(huán)保意識(shí)、節(jié)約意識(shí)、實(shí)事求是、尊重科學(xué)的意識(shí)等；同時(shí)要關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)，如：溫室效應(yīng)、城市熱島效應(yīng)、光污染、人工降雨、航空航天、西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)等等；還應(yīng)該注重對(duì)他人的關(guān)心、對(duì)社會(huì)的關(guān)心和對(duì)科學(xué)家所應(yīng)有的崇敬，培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)，現(xiàn)代和將來(lái)的社會(huì)需要大批有真才實(shí)學(xué)，有文化底蘊(yùn)的綜合性人才，新《課程標(biāo)準(zhǔn)》把物理教學(xué)中要展現(xiàn)科學(xué)的人文價(jià)值列入目標(biāo)，這是對(duì)教育本質(zhì)認(rèn)識(shí)的一次質(zhì)的飛躍，教師巧選習(xí)題讓同學(xué)們將學(xué)習(xí)物理知識(shí)與認(rèn)識(shí)社會(huì)、解決與社會(huì)相關(guān)的物理實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感和使命感。

第4篇

關(guān)鍵詞：概念教學(xué)；情境教學(xué)；先學(xué)后教；自主探究

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2014）05-0113

我國(guó)著名物理學(xué)家黃昆教授曾說(shuō)：“客觀的規(guī)律我們一般都是通過(guò)一定的科學(xué)概念去認(rèn)識(shí)的，而這些概念本身就在一定程度上反映著規(guī)律的本質(zhì)?！庇纱丝梢?jiàn)，物理教學(xué)中的概念教學(xué)是非常重要的。一直以來(lái)，物理教育研究者都非常關(guān)注概念教學(xué)，他們探索了物理概念的引入、建立、理解、深化、鞏固和運(yùn)用的基本教學(xué)模式。然而，在教學(xué)實(shí)踐中，物理概念教學(xué)還存在一些問(wèn)題：重視一般的物理概念教學(xué)研究，缺少對(duì)具體概念的研究；重視對(duì)概念教學(xué)的模式、方法、概念轉(zhuǎn)變教學(xué)研究、概念學(xué)習(xí)中的思維障礙以及概念教學(xué)設(shè)計(jì)的研究，缺少理論和實(shí)踐的創(chuàng)新；重視教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)或教學(xué)反思，缺少系統(tǒng)而深入的研究；相互借鑒的多，理論創(chuàng)新的少等等。

鑒于此，我們?cè)诮虒W(xué)中不僅要關(guān)注這些問(wèn)題，還要以概念學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，找到適合學(xué)生的教學(xué)方法和策略，力求理論與實(shí)際相結(jié)合，并結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐和《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》、教學(xué)大綱以及高考要求，探索出物理概念教學(xué)的有效方法。

一、物理概念教學(xué)的重要性

要改善高中物理概念教學(xué)的現(xiàn)狀，首先就要了解物理概念教學(xué)的重要性。

1. 物理概念是整個(gè)物理學(xué)知識(shí)體系的基礎(chǔ)。縱觀物理學(xué)內(nèi)容，大體可分為物理現(xiàn)象、事實(shí)、概念、規(guī)律和理論。其中物理概念是物理規(guī)律和理論的基礎(chǔ)。因?yàn)槲锢硪?guī)律揭示了物理概念之間的相互聯(lián)系和制約關(guān)系。如果學(xué)生對(duì)力、質(zhì)量和加速度這幾個(gè)概念搞不清，那就無(wú)法理解和掌握牛頓第二定律，更談不上正確運(yùn)用了。

2. 掌握物理概念是物理教學(xué)的關(guān)鍵。學(xué)生普遍感到物理難學(xué)，其癥結(jié)之一就在于物理概念沒(méi)有搞懂。他們只注重背定義、記公式、做習(xí)題，卻忽視了對(duì)物理概念的理解，其結(jié)果必須是豐富的物理含義被形形的教學(xué)符號(hào)所淹沒(méi)概念不清就會(huì)越學(xué)越困難。

3. 概念教學(xué)是物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力、開(kāi)發(fā)學(xué)生智力的重要途徑。學(xué)生形成、理解和掌握物理概念是一個(gè)十分復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過(guò)程。學(xué)生要通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)獲取必要的感性知識(shí)，進(jìn)而通過(guò)復(fù)雜的思維過(guò)程（分析與綜合、比較、抽象與概括）把新事物與自己認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)中原有的概念聯(lián)系起來(lái)，從新舊概念之間的聯(lián)系中運(yùn)用概念去解釋現(xiàn)象或解答問(wèn)題，不斷加深對(duì)概念的認(rèn)識(shí)和理解。

二、新課程理念下物理概念教學(xué)的策略

1. 創(chuàng)設(shè)情景，營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍。物理概念一般比較抽象，對(duì)于缺乏理性認(rèn)識(shí)的中學(xué)生來(lái)說(shuō)，接受起來(lái)有一定的難度，但如果教師在教學(xué)過(guò)程中能通過(guò)創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)那榫硜?lái)引導(dǎo)學(xué)生，那么就能幫助學(xué)生較容易地進(jìn)入概念學(xué)習(xí)，還能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理概念學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生由好奇轉(zhuǎn)變?yōu)閻?ài)好，由愛(ài)好轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)物理概念知識(shí)的渴求。讓學(xué)生在輕松、愉快、新奇、積極的心態(tài)中，積極主動(dòng)地參與到教學(xué)活動(dòng)中，能很快地掌握物理概念，取得良好的教學(xué)效果。例如，在高一物理教學(xué)中，加速度概念的教學(xué)是一難點(diǎn)。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者創(chuàng)設(shè)了這樣的情境：磁懸浮列車以432km/h高速勻速運(yùn)行了8s時(shí)間，蝸牛在10s內(nèi)速度從0加速到0.1cm/s，讓學(xué)生體驗(yàn)速度大與速度變化大是兩個(gè)不同的概念，接著給出下列案例：普通轎車0100km/h用時(shí)20s；旅客列車0100km/h用時(shí)500s，讓學(xué)生建立起速度變化相等時(shí)變化有快慢的初步概念。再給出例1：蘭博基尼Murcielago跑車0100km/h加速時(shí)間4.0s。例2：麥克拉倫F1LM跑車0100km/h加速時(shí)間3.2s。讓學(xué)生分析例1與例2──速度變化相同，如何比較其變化的快慢？通過(guò)這樣的比較，學(xué)生在探究中逐漸形成速度變化快慢的基本概念，并掌握了如何比較的方法（控制變量法），一步一步地把學(xué)生帶入“加速度”的物理情境，使學(xué)生對(duì)加速度的概念有了較清晰的認(rèn)識(shí)。

2. 巧設(shè)實(shí)驗(yàn)，引發(fā)思維沖突。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念之前已經(jīng)具有對(duì)物理事實(shí)的認(rèn)識(shí)，即前概念，前概念往往是不正確的，但這些前概念其實(shí)是一種珍貴的資源，它可以成為學(xué)生形成科學(xué)概念的生長(zhǎng)點(diǎn)。那么，該如何讓前概念成為科學(xué)概念的生長(zhǎng)點(diǎn)呢？關(guān)鍵是剖析學(xué)生頭腦中存在的前概念，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到前概念的不合理性。實(shí)驗(yàn)可以提供精心設(shè)計(jì)的、經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化和純化了的感性材料，使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得明確、具體的認(rèn)識(shí)。有了鮮明的感性材料后，當(dāng)學(xué)生將自己原有的觀點(diǎn)與事實(shí)進(jìn)行比較時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知沖突。這是概念有效教學(xué)的起點(diǎn)，也是學(xué)生建構(gòu)物理概念的起點(diǎn)。所以，為了讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行比較、建構(gòu)，直到揭示概念的本質(zhì)屬性，設(shè)計(jì)一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，例如直覺(jué)型實(shí)驗(yàn)。

往往是憑直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)，想當(dāng)然地進(jìn)行推理判斷。教師可根據(jù)學(xué)生的這一特點(diǎn)，讓學(xué)生先作出判斷，然后再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料時(shí)，直覺(jué)的判斷與實(shí)驗(yàn)事實(shí)之間的強(qiáng)烈對(duì)比，必然引發(fā)學(xué)生去積極思考。按如圖所示電路連接，讓兩位學(xué)生手牽手分別抓住a、b兩端，讓學(xué)生們猜想閉合s會(huì)怎樣？再猜想當(dāng)s斷開(kāi)又會(huì)怎樣？接著教師閉合s，過(guò)一會(huì)又?jǐn)嚅_(kāi)s。這時(shí)參與實(shí)驗(yàn)的兩位同學(xué)會(huì)突然甩手說(shuō)，有電擊的感覺(jué)。

學(xué)生猜測(cè)之后就急于想知道實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，此時(shí)學(xué)生的注意力會(huì)高度集中。當(dāng)s斷開(kāi)時(shí)，反而被電擊，出乎意料的實(shí)驗(yàn)事實(shí)迫使學(xué)生去思考，接著引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“自感”概念就是水到渠成的事了。

3. 比較教學(xué)，提高學(xué)生的概念應(yīng)用能力。按不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，物理概念可分為矢量和標(biāo)量、狀態(tài)量和過(guò)程量、特性量和屬性量等。掌握了概念的種類后，學(xué)生對(duì)概念就會(huì)有更深的理解。概念的種類是概念教學(xué)中不可或缺的一步，如果講得不清、不透徹就會(huì)影響學(xué)生解決相關(guān)物理問(wèn)題的能力。如講授加速度概念時(shí)，首先讓學(xué)生知道這是一個(gè)人們?yōu)榱搜芯窟\(yùn)動(dòng)規(guī)律的需要，通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的觀察、分析、抽象概括出來(lái)的概念。再引導(dǎo)學(xué)生將（下轉(zhuǎn)第122頁(yè)）（上接第113頁(yè)）加速度和速度兩個(gè)概念用比較法進(jìn)行分析。此外，提醒學(xué)生要明確加速度與速度、速度增量的聯(lián)系與區(qū)別：加速度的方向決定于物體所受合力的方向，與速度增量的方向一致，但不一定與速度的方向一致；負(fù)加速度不一定就是勻減速運(yùn)動(dòng)，反之亦然。

此外，矢量和標(biāo)量、狀態(tài)量和過(guò)程量、特性量和屬性量等等，都需要學(xué)生明確區(qū)分，因此，我們?cè)诟拍罱虒W(xué)中必須講清其種類。如沖量是過(guò)程量也是矢量，密度是標(biāo)量也是特性量等，可以提高學(xué)生解決某些特定情境中物理問(wèn)題的能力。

4. 引入物理學(xué)史，讓學(xué)生感知物理學(xué)的文化內(nèi)涵。在教學(xué)實(shí)踐中的難點(diǎn)，往往也是物理學(xué)發(fā)展史上長(zhǎng)期未能克服的困難；歷史上物理大師們與之辯論和斗爭(zhēng)的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，往往也保留在學(xué)生的概念之中，認(rèn)識(shí)上的反復(fù)和曲折可以反襯出正確理解物理概念的重要。例如，“動(dòng)量”和“動(dòng)能”是物理學(xué)中兩個(gè)極其重要的概念，它們都和質(zhì)量、速度這兩個(gè)概念有關(guān)。如果只講述定義，即使詳細(xì)羅列兩者的區(qū)別，學(xué)生仍不能深刻領(lǐng)會(huì)這兩個(gè)概念的物理本質(zhì)。在分析具體問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)混淆不清，究竟是動(dòng)量還是動(dòng)能才真正是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的量度呢？這個(gè)問(wèn)題在物理學(xué)史上曾經(jīng)有過(guò)長(zhǎng)期的爭(zhēng)論，在教學(xué)過(guò)程中如能恰當(dāng)?shù)匾靡恍┪锢韺W(xué)史資料，讓學(xué)生在真實(shí)的歷史背景下認(rèn)識(shí)“動(dòng)量”和“能量”這兩個(gè)概念，有時(shí)會(huì)起到意想不到的效果。

第5篇

關(guān)鍵詞：初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；學(xué)習(xí)熱情；掌握基礎(chǔ)知識(shí)；探究能力

物理中的定理、結(jié)論以及規(guī)律幾乎都是從大量實(shí)驗(yàn)中總結(jié)與歸納出來(lái)的，因此，作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理教學(xué)必須充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與功能。那么，實(shí)驗(yàn)對(duì)于更好地開(kāi)展物理教學(xué)究竟有哪些重要作用呢？以下，我將結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談?wù)剬?duì)這個(gè)問(wèn)題的思考和認(rèn)識(shí)，希望能對(duì)產(chǎn)生上述錯(cuò)誤思想的物理教師更多的提示與幫助。

一、結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)習(xí)熱情是促使學(xué)生充分發(fā)揮自身主觀能動(dòng)性的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力量，有利于推動(dòng)他們自身積極、主動(dòng)地吸收相關(guān)的學(xué)習(xí)知識(shí)。而物理教材中包含著眾多新穎、有趣的小實(shí)驗(yàn)，這對(duì)于好奇心極為旺盛的初中生來(lái)說(shuō)無(wú)疑具有極大的吸引力，從這個(gè)層面上來(lái)講，物理實(shí)驗(yàn)不但有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，對(duì)于教師更好地開(kāi)展各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)、提高課堂教學(xué)效率同樣有著極為重要的促進(jìn)作用。

例如，在講解大氣壓的相關(guān)知識(shí)之前，我在課堂上做了這么一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：用一個(gè)杯子盛滿水，在杯面上蓋上一個(gè)硬紙片，用手按住硬紙片將杯子整個(gè)倒轉(zhuǎn)，然后在班級(jí)里慢慢走動(dòng)，讓學(xué)生認(rèn)真觀看水的運(yùn)動(dòng)。這樣一來(lái)，學(xué)生心里就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的疑問(wèn)：“平常的話，只要杯子稍微歪一點(diǎn)，水就會(huì)灑出來(lái)，可是為什么如今整個(gè)杯子都倒置了，水卻不往外流呢？”這就能極大地調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)積極性，促使他們帶著疑問(wèn)與強(qiáng)烈的好奇心認(rèn)真地進(jìn)行這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從而為提高課堂教學(xué)效率奠定了良好的基礎(chǔ)。

二、結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于幫助學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)物理知識(shí)的鞏固與掌握

初中物理雖然是物理學(xué)科體系的基礎(chǔ)組成部分，很多學(xué)生覺(jué)得物理難學(xué)，究其原因在于他們認(rèn)為物理的一些概念和規(guī)律既抽象又籠統(tǒng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們的理解范圍。就拿“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”來(lái)說(shuō)吧，亞里士多德認(rèn)為“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，而牛頓卻認(rèn)為“物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”，這就使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)也是云里霧里，慢慢地也就不愿意學(xué)了，在這樣的狀態(tài)下，自然很難取得良好的課堂教學(xué)效果。

通過(guò)對(duì)自身教學(xué)的反思，我決定將一些小實(shí)驗(yàn)加入這部分知識(shí)的講解中，力求幫助所有的學(xué)生都能充分理解與掌握這部分知識(shí)。

具體的實(shí)驗(yàn)步驟：

1.將一塊長(zhǎng)約60 cm、寬約50 cm的長(zhǎng)方形木板水平放置，將滑塊放在上面。用一根木棒推動(dòng)該滑塊，這時(shí)候滑塊是運(yùn)動(dòng)著的；然后停止用木棒推動(dòng)該滑塊，滑塊隨即停止運(yùn)動(dòng)；

2.將一個(gè)小球放置在水平木板上，然后以同樣的速度用木棒推動(dòng)該小球。可以發(fā)現(xiàn)，即使停止推動(dòng)小球的動(dòng)作，小球還會(huì)往前運(yùn)動(dòng)一段距離才會(huì)停下來(lái)。

3.用木棒敲擊滑塊表面，滑塊向前運(yùn)動(dòng)，即使停止敲擊的動(dòng)作，滑塊還會(huì)繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)一段距離。

通過(guò)上述三個(gè)小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很容易就能直接觀察到三種情況下物體運(yùn)動(dòng)的情況，這樣一來(lái)他們就能對(duì)亞里士多德與牛頓的觀點(diǎn)形成鮮明生動(dòng)的感官認(rèn)識(shí)，有利于更好地掌握牛頓定律中關(guān)于“物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”這一知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握。

三、結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于提高學(xué)生的實(shí)際探究能力

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提倡“自主、探究、合作”的先進(jìn)學(xué)習(xí)理念，要求教師在日常教學(xué)中要“改變現(xiàn)有的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)而重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)與實(shí)際探究能力的培養(yǎng)與開(kāi)發(fā)……”

我將這一精神積極融入自身的教學(xué)實(shí)踐中，并且取得了較為理想的教學(xué)效果。例如，在學(xué)習(xí)“看不見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)”這部分知識(shí)時(shí)，我就要求學(xué)生做了如下的探究實(shí)驗(yàn)：

用10 ml的量筒分別量取10 ml的水和酒精，這樣一來(lái)，兩個(gè)量筒的總量為20 ml。接著，取一個(gè)20 ml的較大量筒，將10 ml的水和酒精充分融合，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩種液體的總量根本就不足20 ml。

接著我就要求學(xué)生自由分組、自由討論，總結(jié)出可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。這樣一來(lái)就在具體實(shí)踐中大大提高了學(xué)生自身的探究能力以及歸納總結(jié)等各項(xiàng)能力。

世界著名物理學(xué)家李政道說(shuō)：“物理學(xué)的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)?！币虼耍鳛橐幻麅?yōu)秀的初中物理教育工作者，我們?cè)谌粘＝虒W(xué)時(shí)必須將實(shí)驗(yàn)融入具體的教學(xué)中，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)與功能。只有這樣才能切實(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、幫助他們更好地鞏固與掌握基礎(chǔ)的物理知識(shí)，也只有這樣才能真正將物理新課標(biāo)關(guān)于“提高學(xué)生的自主探究能力”的精神與要求落到實(shí)處。

參考文獻(xiàn)：

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[4]訾愛(ài)國(guó).以實(shí)驗(yàn)為主線組織物理教學(xué)[J].職業(yè)技術(shù)教育研究，2004（11）.

第6篇

關(guān)鍵詞：追求；流行；熱愛(ài)

在今年春晚，有一首網(wǎng)絡(luò)歌曲在干涸期流行起來(lái)了，成為了此次春晚的一個(gè)亮點(diǎn)――《老鼠愛(ài)大米》這首歌蘊(yùn)含了一個(gè)故事，唱其簡(jiǎn)單，要真正理解其中的意思卻很難。這是一個(gè)會(huì)令人感動(dòng)的故事，歌詞風(fēng)趣和簡(jiǎn)單明朗的旋律唱響了每一個(gè)家庭。然而初中生的課本卻很少有學(xué)生所喜歡的歌曲，但也并不是我們的課本過(guò)時(shí)了，課本中傳統(tǒng)的歌豐富

因此，選取近年優(yōu)秀的流行歌曲到中學(xué)生音樂(lè)課本里很重要，這不僅能夠增添學(xué)生對(duì)音樂(lè)的樂(lè)趣，更能使音樂(lè)世界變得更加豐富多彩。然而，對(duì)于現(xiàn)存音樂(lè)課本的優(yōu)秀音樂(lè)當(dāng)中，我們應(yīng)當(dāng)給予保存，雖然這些歌曲現(xiàn)在離我們很遙遠(yuǎn)。但是，這也對(duì)我們音樂(lè)界起到一定的作用，更是人類精神的寶貴財(cái)富之一，我們都有義務(wù)傳承下去，這也是歷史賦予我們的義務(wù)和財(cái)富。

關(guān)于音樂(lè)創(chuàng)作問(wèn)題，很多人都知道，學(xué)生的歌曲創(chuàng)作后的利潤(rùn)是很低的，而且，創(chuàng)作一首流行歌曲，經(jīng)過(guò)包裝，利潤(rùn)也就隨之增長(zhǎng)。再是，現(xiàn)在的兒童歌曲創(chuàng)作的人越來(lái)越少，創(chuàng)作流行歌曲的人卻越來(lái)越多。音樂(lè)是科學(xué)，著名物理學(xué)家，錢學(xué)森曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，他的許多科學(xué)構(gòu)思和論斷都是在聆聽(tīng)她的夫人蔣英演唱時(shí)感悟的。

在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)的過(guò)程中，最終目的就是提升學(xué)生的審美素質(zhì)，這一點(diǎn)往往被我們忽視，但是這一點(diǎn)最為重要。優(yōu)秀的音樂(lè)作品能喚醒學(xué)生內(nèi)心對(duì)愛(ài)的崇高渴望，對(duì)社會(huì)強(qiáng)烈的責(zé)任感，這些都要對(duì)學(xué)生進(jìn)行音樂(lè)中真善美的認(rèn)識(shí)和判斷等相關(guān)內(nèi)容的教育引導(dǎo)。在對(duì)學(xué)生的教育當(dāng)中，引導(dǎo)占主導(dǎo)地位。讓學(xué)生感受不同音樂(lè)之間的節(jié)奏和旋律的對(duì)比，教師通過(guò)講解，讓學(xué)生模仿節(jié)奏和旋律，通過(guò)實(shí)踐，學(xué)生自然就對(duì)音樂(lè)的不同風(fēng)格產(chǎn)生好感和興趣。

人的嗓音，就是一種樂(lè)器，一件能用不用語(yǔ)言表現(xiàn)音樂(lè)的奇妙的樂(lè)器，人要做到能正確，科學(xué)的發(fā)聲并利用好嗓音這件樂(lè)器表現(xiàn)音樂(lè)，了解嗓音生理結(jié)構(gòu)和發(fā)聲原理是前提。人的發(fā)聲器大體由聲帶發(fā)生的，每個(gè)人的聲音特點(diǎn)是不同的，除了有男聲，女聲，童聲，高音，中音，低音之分外，還有音色，發(fā)音習(xí)慣，語(yǔ)言習(xí)慣的不同，另外還有生理和心理因素不同，因此，每個(gè)人在學(xué)習(xí)聲樂(lè)的時(shí)候，建立正確科學(xué)的符合自己聲音特點(diǎn)的發(fā)聲體系是關(guān)鍵。在練習(xí)時(shí)，每一個(gè)發(fā)音都必須符合歌唱發(fā)聲原理；聲音通暢，氣息流動(dòng)，音色優(yōu)美，自然動(dòng)聽(tīng)，音量而不”傷嗓”是總原則。

優(yōu)秀歌曲的數(shù)量無(wú)法保證，也是由于我們的教材更新時(shí)間根本無(wú)法保證，造成了我國(guó)中小學(xué)音樂(lè)教育外部設(shè)施的缺乏，使我國(guó)的廣大地區(qū)的音樂(lè)教育形同虛設(shè)。這是我國(guó)的各級(jí)官員們特別是打著“孩子至高”應(yīng)旗號(hào)的人們應(yīng)該認(rèn)真檢討反思的。我們中小學(xué)的音樂(lè)教學(xué)的目的到底是什么？當(dāng)今我國(guó)的中小學(xué)音樂(lè)教材總體數(shù)量較多，而幾乎每本教材都會(huì)談到音樂(lè)基聲音特點(diǎn)本理論、視唱、練耳等音樂(lè)專業(yè)課程，不是中小學(xué)音樂(lè)課就不該介紹這些內(nèi)容，是在是因?yàn)槠潆y度以靠近音樂(lè)專業(yè)本科教學(xué)難度。這一點(diǎn)似乎是受大浪潮（應(yīng)試教育）的影響。學(xué)生們被填塞滿了諸如音符、休止符、音階、音程、和弦、調(diào)、調(diào)式、曲式以及數(shù)十種音樂(lè)記號(hào)，并視唱帶有一個(gè)、二個(gè)、甚至三個(gè)升降號(hào)的曲調(diào)，聽(tīng)辨音程好感、和弦、調(diào)式，聽(tīng)寫旋律，分析曲式等等。這種狀況，使得我們的基礎(chǔ)音樂(lè)教育培養(yǎng)了一批又一批由于無(wú)法逾越“雙基”高墻而面對(duì)音樂(lè)產(chǎn)生自卑與冷漠心態(tài)的失敗者。我們進(jìn)行中小學(xué)的音樂(lè)教學(xué)的目的到底是什么？這是一個(gè)很難回答卻也很好回答的問(wèn)題。而如今，處于21世紀(jì)前沿的新一代的人民音樂(lè)教師還用這種老式的教學(xué)法那才是貽笑大方。首先，我們的了解音樂(lè)是一種怎樣的藝術(shù)？音樂(lè)是一種聽(tīng)覺(jué)藝術(shù)，是把音按一定的規(guī)律組織起來(lái)，使人聽(tīng)之產(chǎn)生美感的藝術(shù)。既然它是聽(tīng)覺(jué)藝術(shù)，聽(tīng)也就是欣賞才是真正的“主角”。因此，我們的課程教學(xué)方向應(yīng)該逐漸轉(zhuǎn)向以欣賞為主的教學(xué)模式，我們開(kāi)設(shè)音樂(lè)課的目的也就是培養(yǎng)廣大學(xué)生的音樂(lè)感受能力，正如周大風(fēng)同志在其《音樂(lè)教育改革芻議》中提到的那樣“當(dāng)務(wù)之急首先要改變幼兒園、小學(xué)、中學(xué)、師范學(xué)校的音樂(lè)教育的結(jié)構(gòu)。改革‘以歌唱為中心，識(shí)譜為輔’，而代以欣賞、器樂(lè)、歌唱三者并重的音樂(lè)教育結(jié)構(gòu)。尊重音樂(lè)教育藝術(shù)是以感受為特征的規(guī)律，讓學(xué)生在課內(nèi)課外多聽(tīng)民族的樂(lè)曲，……從小培養(yǎng)他們對(duì)民族音樂(lè)的感情和愛(ài)好。特別要注意‘聽(tīng)比唱更重要的規(guī)律’。”

認(rèn)識(shí)到了現(xiàn)在所存在的問(wèn)題后，我們的老師們應(yīng)如何改良我們的音樂(lè)教學(xué)法呢？當(dāng)代世界著名的德國(guó)作曲家，音樂(lè)教育家卡爾.奧爾（1895-1982）給出了明確的答案。這種用音樂(lè)和動(dòng)作、舞蹈、語(yǔ)言緊密結(jié)合在一起的新的形式，是一種人們必需自己參與的音樂(lè)，即：人們不是作為聽(tīng)眾，而是作為演奏者參與其間；它是先于智力的，它不用什么大型的形式，不用結(jié)構(gòu)；它帶來(lái)的是小型的序列形式、固定音型和小型的回旋曲形式。原本的音樂(lè)是接近土壤的、自然的、機(jī)體的、能為每個(gè)人學(xué)會(huì)和體驗(yàn)的、適合于兒童的。

第7篇

數(shù)學(xué)是科學(xué)發(fā)展、人類文化發(fā)展的燈塔。數(shù)學(xué)，作為各級(jí)各類學(xué)校最廣泛的學(xué)習(xí)科目，數(shù)學(xué)教育的意義不僅見(jiàn)之于物，還應(yīng)見(jiàn)之于人。數(shù)學(xué)教育是培養(yǎng)人的活動(dòng)，數(shù)學(xué)教育的價(jià)值首先應(yīng)從認(rèn)得發(fā)展方面去衡量。對(duì)所有研究和教授數(shù)學(xué)的人們來(lái)說(shuō)，明了數(shù)學(xué)的人文精神教育價(jià)值是非常重要的。世界著名數(shù)學(xué)家福賽思以為“人類的崇高理想在各個(gè)時(shí)代和各個(gè)文明社會(huì)，一直激勵(lì)著人們?cè)诜彩悄馨l(fā)現(xiàn)或獲得知識(shí)的領(lǐng)域?qū)で蟾嗟闹R(shí)。自從人類試圖得到系統(tǒng)化知識(shí)以來(lái)，這門專與數(shù)字和公式打交道的科學(xué)就以其自身的緣故被不斷地追求，因?yàn)槿藗兛梢詮闹械玫綗o(wú)窮無(wú)盡的精神滿足和消遣。數(shù)學(xué)的誕生是世界各民族的光榮。任何一門學(xué)科都有它的功利性，而數(shù)學(xué)的功利除了教會(huì)學(xué)生掌握這門工具之外，還必須通過(guò)人文精神的培養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)會(huì)怎樣做人，怎么立足社會(huì)。當(dāng)然這不同于政治理論的灌輸，更不是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)貼標(biāo)簽，而是挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)的思想內(nèi)涵，將教育的內(nèi)容滲透到知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中。從某種意義上說(shuō)，這也是深層理解和消化數(shù)學(xué)知識(shí)的需要，那么，數(shù)學(xué)教育中包括哪些主要的人文精神培養(yǎng)的內(nèi)容呢？下面從四個(gè)方面加以研究。

1、創(chuàng)造精神的培養(yǎng)

開(kāi)拓、創(chuàng)新精神是人的創(chuàng)造性的體現(xiàn)。在競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的社會(huì)，只有那些具有開(kāi)創(chuàng)進(jìn)取意識(shí)的人，才不至于被時(shí)代拋棄；只有那些永不滿足，積極向上的民族，才可能永遠(yuǎn)立于不敗之地?！拔蚁嘈艑W(xué)校出來(lái)的學(xué)生，到了社會(huì)上，不能自動(dòng)解決問(wèn)題創(chuàng)造生活，那么學(xué)生變?yōu)樽旨埡t，教育變?yōu)閺U物?！薄拔艺J(rèn)為人生之所以異于禽獸者，在其有無(wú)限的創(chuàng)造性?！眲?chuàng)造素質(zhì)是人類最主要、最寶貴、最高級(jí)的素質(zhì)，人類正是通過(guò)創(chuàng)造這條途徑來(lái)推動(dòng)社會(huì)歷史前進(jìn)的。一個(gè)具有高度創(chuàng)造力的人是利他主義的，精力旺盛的，刻苦勤勉的，百折不撓的。創(chuàng)造，它能使人獲得一種滿足感，消除受挫感，因此給人提供了一種對(duì)于自己以及對(duì)于生活的積極態(tài)度。致力于創(chuàng)造精神的培養(yǎng)和教育，乃是教育工作者最大的責(zé)任和義務(wù)，而要啟發(fā)人類獨(dú)有的這種高貴的品質(zhì)，莫過(guò)于妥善利用數(shù)學(xué)教育。

前蘇聯(lián)著名物理學(xué)家卡皮查認(rèn)為，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造精神最合適的學(xué)科是數(shù)學(xué)和物理?？v觀整個(gè)數(shù)學(xué)發(fā)展史，可以說(shuō)就是一種創(chuàng)造的演化史。如果沒(méi)有創(chuàng)造，沒(méi)有數(shù)學(xué)家的創(chuàng)造活動(dòng)，數(shù)學(xué)就不會(huì)發(fā)展，歷史的時(shí)鐘將會(huì)倒退數(shù)千數(shù)萬(wàn)年。貫穿于數(shù)學(xué)理論中的無(wú)限、非歐幾何、極限、變量、微分、積分、概率等等，無(wú)不閃耀著創(chuàng)造精神的萬(wàn)丈光芒。就以無(wú)窮（或無(wú)限）的題為例，它“向人腦提出的挑戰(zhàn)，激發(fā)了人類想象力，是思想中任何其他單個(gè)問(wèn)題都無(wú)法比擬的。無(wú)限顯的既生疏又熟悉，有時(shí)超出我們的領(lǐng)悟能力，有時(shí)又自然而易于理解。在征服它的過(guò)程中，人也砸碎了將自己束縛在地球上的鐐銬。而為了實(shí)現(xiàn)這一征服，需要調(diào)動(dòng)人得一切能力——人的推理能力，詩(shī)一般的想象力以及求知的渴望。因此，數(shù)學(xué)對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)造精神具有獨(dú)特的作用，作為數(shù)學(xué)教育工作者，只有充分展示數(shù)學(xué)知識(shí)的深刻內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)對(duì)人的素質(zhì)的培養(yǎng)，才能算是名副其實(shí)的教育家。

2、理性思維習(xí)慣的培養(yǎng)

“拋棄理性思維的傾向是群眾不安定和政治不穩(wěn)定的標(biāo)志?！崩硇运季S是一種歷史的、科學(xué)的、富有哲理的思考，是批判的思維，是求異或創(chuàng)造性的思維，是一種在更高層次上進(jìn)行的道德推理。在數(shù)學(xué)教育中，數(shù)學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)人們理性思維素質(zhì)最有效的學(xué)科。數(shù)學(xué)是人類思維所能達(dá)到的最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇浴Ｕ峭ㄟ^(guò)數(shù)學(xué)，引入了理性，從此人們才有可能開(kāi)始靠理性，而不是憑感覺(jué)去判斷是非曲直。由數(shù)學(xué)精神產(chǎn)生的這種理性、確定性、永恒的不可抗拒規(guī)律性等一系列思想，在人類文化發(fā)展史上占據(jù)了重要地位。

3、價(jià)值觀教育

價(jià)值觀是行動(dòng)的基準(zhǔn)。價(jià)值觀念的扭曲是當(dāng)代社會(huì)存在的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，由于物質(zhì)欲望的膨脹和道德價(jià)值的失范，導(dǎo)致了部分青少年為一種急功近利的浮躁心態(tài)所左右。如何教育學(xué)生確立正確的價(jià)值觀、人生觀，已成為整個(gè)教育工作者的重要課題，而數(shù)學(xué)教育在某中程度上可以為學(xué)生提供一種正確的價(jià)值和意義的體系，從而有助于為社會(huì)提供一種正確的人文主義導(dǎo)向。

著名數(shù)學(xué)家陳省身說(shuō)：“如果一個(gè)人的目的是名和利，數(shù)學(xué)是一條捷徑?！标愂∩斫淌跒榱酥铝τ跀?shù)學(xué)研究，曾堅(jiān)決辭去去美國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)主席職務(wù)。我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚在《述懷》中寫到，“學(xué)術(shù)權(quán)威似浮云，百萬(wàn)富翁若敝履，為人民服務(wù)，鞠躬盡瘁而已?！辈⒂?950年拋棄在美國(guó)優(yōu)越的生活和舒適的工作環(huán)境，回到百?gòu)U待興的祖國(guó)，投身于發(fā)展中國(guó)的數(shù)學(xué)事業(yè)。這些著名數(shù)學(xué)家的愛(ài)國(guó)主義精神，無(wú)不感人肺腑。榜樣的力量是無(wú)窮的，他們對(duì)幫助學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀有著無(wú)與倫比的激勵(lì)作用，這樣的目的應(yīng)該始終在數(shù)學(xué)的教與學(xué)中牢牢記住。

4、踏實(shí)細(xì)微良好作風(fēng)的培養(yǎng)

踏實(shí)細(xì)微、嚴(yán)肅認(rèn)真、精益求精的良好作風(fēng)是人的高尚品質(zhì)的具體呈現(xiàn)?！拔鹨陨菩《粸?，勿以惡小而為之”。只有處處留心小事的人，他會(huì)忽略很多小事，他是不會(huì)成功的。小善不為，何成大善，細(xì)微之處，恰恰能反映一個(gè)人的精神面貌。1967年8月23日，前蘇聯(lián)著名宇航員費(fèi)拉迪米爾·科馬洛夫，獨(dú)自一人駕駛聯(lián)盟一號(hào)宇宙飛船，經(jīng)過(guò)一晝夜的飛行，完成了任務(wù)，勝利返航。但當(dāng)飛船返回大氣層后，準(zhǔn)備打開(kāi)降落傘以減慢飛船速度時(shí)，科馬洛夫發(fā)現(xiàn)無(wú)論用什么辦法也打不開(kāi)降落傘了。二小時(shí)后，在億萬(wàn)電視觀眾的注視下，一聲爆炸，飛船墜毀，民族英雄殉難。造成聯(lián)盟一號(hào)墜毀的原因，就是因?yàn)榈孛鏅z查時(shí)，忽略了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，這場(chǎng)悲劇，也可以叫做對(duì)一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的忽略。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的人一定都會(huì)有這樣深切的體會(huì)，一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的位置，倘若失之毫厘，必將謬以千里。這既生動(dòng)的說(shuō)明了自然規(guī)律如何，客觀公正而又鐵一般地起著作用，又說(shuō)明了數(shù)學(xué)活動(dòng)是何等需要嚴(yán)密謹(jǐn)慎，踏實(shí)細(xì)微、精益求精的工作作風(fēng)。因此，長(zhǎng)期的數(shù)學(xué)訓(xùn)練，對(duì)人的踏實(shí)細(xì)微的優(yōu)秀品格的形成大有助益。

如何發(fā)揮數(shù)學(xué)的這種獨(dú)特的教育價(jià)值，并應(yīng)用它來(lái)淳張我們的人格，加強(qiáng)人文精神的培養(yǎng)呢，筆者認(rèn)為主要應(yīng)遵循以下三個(gè)原則：所謂滲透性原則，就是說(shuō)這種教育不能流于空泛的說(shuō)教，教師應(yīng)努力挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)中的人文性內(nèi)涵，把人文精神的精髓滲透到教育各個(gè)環(huán)節(jié)，內(nèi)化到學(xué)生的心靈深出。

第8篇

 

在我們的地球上，客觀物質(zhì)世界經(jīng)歷了億萬(wàn)年的滄海桑田的變遷，產(chǎn)生了人類和其頭部的特殊物質(zhì)——人腦種客觀物質(zhì)世界的對(duì)立物——主觀精神世界。此后，歷史又走過(guò)了幾千年的人類文明史——生產(chǎn)斗爭(zhēng)、社會(huì)階級(jí)斗爭(zhēng)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的峰火洗禮，由人類的大腦和雙手的勞動(dòng)制造出了人腦的異化物——智能機(jī)、智能裝置、智能機(jī)器人——人腦化的新的物質(zhì)形式。在經(jīng)歷了物質(zhì)——精神——精神與物質(zhì)相結(jié)合的新物質(zhì)的對(duì)立統(tǒng)一、否定之否定螺旋上升的巨大的歷史過(guò)程后，當(dāng)今世界正處于一個(gè)科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)方式與人類社會(huì)三維巨變的突破口上，這個(gè)突破點(diǎn)就是最近幾年世界上正在蓬勃興起的納米工程及其理論、技術(shù)基礎(chǔ)——納米科學(xué)技術(shù)，而其加速助燃劑則是智能工程及其理論技術(shù)基礎(chǔ)——智能自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)。而這智能自動(dòng)化時(shí)代到來(lái)的標(biāo)志將是超高速、超大容量、軟硬件統(tǒng)一基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)符號(hào)推理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，模糊與精確相一致，能平行分布進(jìn)行信息處理，能自我修復(fù)和再生，并能直接與人腦信息交流互存、光速運(yùn)行的人腦型智能機(jī)的誕生、改進(jìn)與完善，并向人類活動(dòng)的所有領(lǐng)域伸展、滲透和全方位普及應(yīng)用，就象今天的現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)一樣。如果說(shuō)現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)的廣泛使用，促使當(dāng)今人類社會(huì)爆發(fā)了空前、全面的革命的話，那么，全新概念的光速人腦型智能機(jī)在人類活動(dòng)的所有領(lǐng)域的普及應(yīng)用，必將使人類社會(huì)發(fā)生翻天覆地的魔術(shù)巨變，并將人類引向五彩繽紛的神幻世界。

 

‘自動(dòng)化”原本是人類謀求自身從勞動(dòng)生產(chǎn)以及客觀世界的各種束縛中解放出來(lái)，不斷地從必然王國(guó)走向自由王國(guó)的一把金鑰匙。在經(jīng)歷了機(jī)械自動(dòng)化包括液壓與氣壓自動(dòng)化)、電子電氣自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的各個(gè)發(fā)展階段后，當(dāng)今時(shí)代正在向著智能自動(dòng)化大步邁進(jìn)。機(jī)械自動(dòng)化與電子電氣自動(dòng)化逐步解放了人類的體力勞動(dòng)，計(jì)算自動(dòng)化則開(kāi)始了人類解放腦力勞動(dòng)的進(jìn)程，而智能自動(dòng)化將使人類向著全面徹底地解放所有的腦力與體力勞動(dòng)”的方向迅猛前進(jìn)。智能自動(dòng)化將使人類的生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)、生活及一切活動(dòng)中形形的機(jī)器設(shè)備、儀器儀表、器件裝置、用具物品都能根據(jù)環(huán)境條件與人類意志的需要和可能，具備不同程度的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織和自修復(fù)、再生能力，以至達(dá)到一定程度的自我意識(shí)、自我完善和改進(jìn)、自我全面優(yōu)化各項(xiàng)性能指標(biāo)的理想狀態(tài)，從而能夠具有觀察、測(cè)量大、遠(yuǎn)至億萬(wàn)光年外的宇宙天體，小、近至分子、原子和基本粒子的無(wú)限感知能力，它們與人腦型智能機(jī)緊密結(jié)合，將使人類的感知、意志和控制活動(dòng)到達(dá)宇宙中的巨細(xì)萬(wàn)物，從而使客觀物質(zhì)與主觀精神的結(jié)合螺旋上升到一個(gè)全新的‘人機(jī)結(jié)合”境界。現(xiàn)階段，智能自動(dòng)化的發(fā)展方向，正如我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森同志指出的那樣，用定量到定性的綜合集成方法”以現(xiàn)代‘多媒體”與‘炅境”技術(shù)為人機(jī)界面，逐步完成開(kāi)放復(fù)雜的巨系統(tǒng)”的研制，向?qū)崿F(xiàn)所謂大成智慧工程”的方向而努力?，F(xiàn)今國(guó)際上，智能自動(dòng)化”正在向‘專家系統(tǒng)”模糊技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以至混沌、分形、小波等非線性科技相結(jié)合的方向發(fā)展。然而，人工智能符號(hào)推理的實(shí)質(zhì)，模糊技術(shù)中模糊與精確轉(zhuǎn)化與統(tǒng)一的依據(jù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中以吸引子不動(dòng)點(diǎn)、極限環(huán)或低維混沌吸引子)計(jì)算和存貯，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)收斂的實(shí)質(zhì)以及高度復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，協(xié)同行為和集體計(jì)算的物理機(jī)制等一系列難解之謎的徹底揭開(kāi)，這一切都將有賴于對(duì)‘人腦”信息處理的微觀機(jī)制的奧秘的深入探索。目前國(guó)際上方興未艾、應(yīng)運(yùn)而生的‘納米科學(xué)技術(shù)”正是一條通往客觀世界分子、原子幽深微觀世界的神秘通道。‘智能自動(dòng)化”科學(xué)技術(shù)將在這個(gè)幽深神秘的分子、原子的微觀世界中起飛，實(shí)現(xiàn)一次革命性的質(zhì)的飛躍。

 

2納米工程與智能科技的相互推進(jìn)

 

以往人類在所有科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里的研究探索工作，由于受技術(shù)手段的限制，只能從客觀事物的宏觀性能、屬性以及其功能著眼，進(jìn)行規(guī)劃、計(jì)算、設(shè)計(jì)，而對(duì)于其微觀機(jī)理的實(shí)質(zhì)，只能以宏觀現(xiàn)象為依據(jù)，作出一些假設(shè)、假說(shuō)、公理，輔之以實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐的間接驗(yàn)證，以及理論的推理、證明，據(jù)之以開(kāi)展研究工作。隨著當(dāng)今國(guó)際科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，1982年美國(guó)IBM公司的GBinnig和HRohrer在人類歷史上第一次研制成功用于實(shí)際測(cè)量、傳感、加工導(dǎo)體材料的分子、原子尺度三維位移、形貌的掃描隧道顯微鏡7TM)，并于1986年相繼又研制出可以檢測(cè)導(dǎo)體與非導(dǎo)體材料分子、原子尺度三維位移、形貌與作用力的原子力顯微鏡：FM)，從而為人類打開(kāi)了分子、原子世界幽深神秘的大門，獲得了1986年諾貝爾獎(jiǎng)金，從而實(shí)現(xiàn)了30多年前，世界著名物理學(xué)家，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德費(fèi)曼在美國(guó)物理學(xué)會(huì)一次年會(huì)上富有遠(yuǎn)見(jiàn)的報(bào)告中預(yù)言：人類可以用宏觀的機(jī)器一步步地制造出越來(lái)越微小的機(jī)器，直至制造出分子尺度的機(jī)器，并用以在原子和分子尺度上操縱和控制物質(zhì)，而且按自己的主觀意愿排列原子，在原子水平上研究新的相互作用力、新穎的性質(zhì)以及千奇百怪的效應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、構(gòu)筑人類所需的形形、豐富多彩的物質(zhì)和機(jī)構(gòu)，制造微型化計(jì)算機(jī)，用大頭針的頭部記錄大英百科全書(shū)的理想。于是，集分子、原子級(jí)精度的傳感、控制、檢測(cè)和加工技術(shù)于一體的、實(shí)用化的納米工程”誕生了。

 

在21世紀(jì)，絕大多數(shù)今日的電子技術(shù)將為光子技術(shù)所代替，光子技術(shù)在大多數(shù)性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越電子技術(shù)，許多方面為電子技術(shù)所無(wú)法比擬。光速高于電子速度的幾個(gè)數(shù)量級(jí)，這是未來(lái)生產(chǎn)力為今日生產(chǎn)力千萬(wàn)倍以上的物質(zhì)根據(jù)，加之以智能自動(dòng)化技術(shù)巨大的強(qiáng)化擴(kuò)大作用，因此未來(lái)人類社會(huì)在物質(zhì)生活方面的各方面需求由此引出的經(jīng)濟(jì)政治上的種種問(wèn)題)將成為次要矛盾，而人們精神生活上的無(wú)限要求將可能要由人們高文化素質(zhì)產(chǎn)生的高度理智來(lái)給予合理的規(guī)范。

 

首先，納米材料學(xué)與納米化學(xué)及相應(yīng)的工程技術(shù)，將為新一代智能機(jī)制造出滿足各種需求特性的、性能優(yōu)異的功能性物質(zhì)材料。例如德國(guó)薩爾布呂肯市的新材料研究所通過(guò)對(duì)納米級(jí)微粒子進(jìn)行處理，量體裁衣”式地改變材料或改善其性質(zhì)，或把各種粒子排列方法編成電腦程序，制造出事先就確定其性能的材料。他們以此把金屬變成半導(dǎo)體或光學(xué)材料，或制成極薄的透明涂料，涂在玻璃、塑料、金屬、漆器或磨光的大理石上，使之具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火等功能;也可使塑料眼鏡片既輕又耐磨，又不會(huì)破碎;也可使窗戶玻璃不易臟，在1000*高溫下不溶化，而成本卻大大下降。如今已研制出一批微粒材料，可用作光學(xué)電子計(jì)算機(jī)的光學(xué)開(kāi)關(guān)，它可以沒(méi)有移動(dòng)動(dòng)作，只通過(guò)光的材料變性作用，把光束導(dǎo)向各個(gè)不同方向。同時(shí)還在研制另一種納米材料，可通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，不經(jīng)過(guò)燃燒，實(shí)現(xiàn)天然氣到電能的直接轉(zhuǎn)換，效率提高20+~30+，又減少了C〇2排放量。由此可見(jiàn)，人類控制材料性能的自由度大大增強(qiáng)了。

 

最近，我國(guó)科技工作者在納米材料優(yōu)異特性的開(kāi)發(fā)工作中，取得了一系列有國(guó)際領(lǐng)先水平的成績(jī)。例如長(zhǎng)春應(yīng)化所蘇鍬院士等研制成功在高能電磁輻射下，存貯、記憶文字圖像的稀土涂料。武漢理工大學(xué)技術(shù)人員開(kāi)發(fā)出能自動(dòng)分解油污等有機(jī)物塵埃的不需清洗的自潔玻璃;中科院固體物理所開(kāi)發(fā)出固載型納米催化劑，用于親水性有機(jī)硅合成，催化轉(zhuǎn)化率達(dá)98+以上。又如中科院化學(xué)所江雷博士研究小組運(yùn)用納米模板擠壓法研制成功，具有防雨水，透汗水的丙烯腈納米纖維，雙重功能的衣物，也可制作防水拒油污的自潔工作服纖維布。

 

再其次，納米級(jí)計(jì)量、定位和控制技術(shù)為人腦智能機(jī)各功能部分的性能研究、計(jì)量、檢驗(yàn)、測(cè)試掃清了障礙。例如用場(chǎng)離子束顯微鏡可測(cè)場(chǎng)散射;用掃描電子顯微鏡可測(cè)次級(jí)電子;用掃描隧道顯微鏡測(cè)電荷密度;用原子力顯微鏡測(cè)原子力和離子力;用掃描電容顯微鏡測(cè)表面電容;用差分干涉顯微鏡測(cè)光學(xué)反射，用納米探針裝置繪制原子、分子拓?fù)鋱D和納米級(jí)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，以及用一種新型激光干涉儀實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量的亞納米分辯率0.6nm/LSB)、高穩(wěn)定性2.5nm/day)、高線性(<1LSB和高跟蹤速度=1000mmS>1)。納米級(jí)的連續(xù)的或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高精度軌跡曲線的定位控制技術(shù)，這就為新一代人腦型智能機(jī)創(chuàng)造了研究、制造、檢測(cè)的先決條件。其中應(yīng)用最廣泛的、低于1!)定位精度要求的定位機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件，是利用壓電效應(yīng)的壓電元件和電磁元件，它與其它音圈、靜壓、電磁、靜電執(zhí)行元件相比，具有容量大，需電少，定位分辯率高，效力大，響應(yīng)速度快等一系列優(yōu)點(diǎn)。在控制技術(shù)上大多采用振蕩電路、脈寬調(diào)制和電荷控制等閉環(huán)控制方法，也有的采用插入電容、軟件補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)線性的開(kāi)環(huán)控制技術(shù)。

 

在這方面，我國(guó)的科技工作者也作出了世界領(lǐng)先的驕人的成績(jī)。例如我國(guó)廊坊標(biāo)普納米測(cè)控技術(shù)有限公司的研究人員在世界上獨(dú)樹(shù)一幟地開(kāi)發(fā)出一整套九大系列數(shù)十個(gè)型號(hào)品種的微/納米光電測(cè)控儀器，其應(yīng)用范圍遍及軍用、民用、傳統(tǒng)工業(yè)、現(xiàn)代制造業(yè)，技術(shù)上具有鮮明的中國(guó)特色，性能優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品，價(jià)格低于進(jìn)口產(chǎn)品，出口美歐等經(jīng)濟(jì)科技強(qiáng)國(guó)，在高科技產(chǎn)品領(lǐng)域?yàn)閲?guó)爭(zhēng)了光。

 

智能自動(dòng)化正在強(qiáng)力促進(jìn)生物與醫(yī)學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展。日本將從今年開(kāi)始實(shí)施‘納米醫(yī)療器械開(kāi)發(fā)計(jì)劃”。其具體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目有：直徑1毫米的微型內(nèi)窺鏡等能夠到達(dá)體內(nèi)深處的微型醫(yī)療器械;能夠觀察蛋白質(zhì)活動(dòng)狀態(tài)的超精細(xì)圖象裝置;能夠高效地把藥物送到病灶細(xì)胞的投藥系統(tǒng)。

 

最近，上海復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院等單位已成功地建立了基因芯片制備及應(yīng)用體系，其核心包括高密度基因芯片制作和應(yīng)用、寡核苷酸基因芯片制備以及修飾基因芯片制備，并申請(qǐng)了核糖核酸逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)方法、核糖核酸擴(kuò)增標(biāo)記探針制備法、基因芯片逆轉(zhuǎn)錄探針標(biāo)記法等9項(xiàng)專利。更可喜的是中國(guó)科學(xué)院生化細(xì)胞所胡賡熙研究員在世界率先開(kāi)發(fā)出‘多腫瘤標(biāo)志物蛋白質(zhì)生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)“一次只需抽0.5毫升血，通過(guò)分析芯片上十幾種腫瘤標(biāo)志物，便能在數(shù)十分鐘內(nèi)同時(shí)完成肝癌、肺癌、胃癌、食道癌等12種癌癥的準(zhǔn)確檢測(cè)，大大提高了早期癌癥的發(fā)現(xiàn)率，極大地提高了腫瘤患者的生存率。

 

納米生物學(xué)對(duì)DNA基因調(diào)控的分子、原子水平的深入研究將大大有助于我們對(duì)未來(lái)全新智能機(jī)控制機(jī)制和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造;而對(duì)納米結(jié)構(gòu)自組裝機(jī)理的探索，則又將對(duì)未來(lái)智能機(jī)的自組織、自修復(fù)與再生功能的研究提供啟發(fā)性思路。德國(guó)科學(xué)家在人類歷史上第一次成功地用紅外線技術(shù)拍攝了人腦活動(dòng)細(xì)胞的影片。人們可以在影片中清晰地看到腦細(xì)胞正在轉(zhuǎn)動(dòng)和游走，還可以看到腦細(xì)胞對(duì)藥物刺激所產(chǎn)生的反應(yīng)。在一次人腦與計(jì)算機(jī)”的國(guó)際研討會(huì)上，科學(xué)家們還交流了有關(guān)大腦與電腦連接的可行性研究。在此會(huì)上，奧地利一位科學(xué)家聲稱他已經(jīng)試驗(yàn)成功地用大腦直接指揮電腦熒光屏的光標(biāo)，即用思維指揮光標(biāo)朝著任意需要的方向運(yùn)動(dòng)，并在一分鐘內(nèi)從字母表中選出字母，組成一個(gè)單詞。這就表明人類已有可能讓現(xiàn)代計(jì)算機(jī)具有人腦的部分功能，實(shí)現(xiàn)更高的人機(jī)組合”。在沒(méi)有特定程序指揮的情況下，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”學(xué)習(xí)并完成自己的工作。這也表明：在十多年前就曾想提出的通過(guò)人機(jī)知識(shí)相互交流互存形式，采用高速拷貝”方法解決人人必須重復(fù)經(jīng)歷幾十年漫長(zhǎng)歲月而強(qiáng)迫接受基礎(chǔ)教育，并不斷知識(shí)積累、知識(shí)更新，卻并非人人自愿、而又是必須終身學(xué)習(xí)的問(wèn)題。如果能通過(guò)精微的納米量子智能機(jī)控制基因密碼指揮人腦細(xì)胞的高速學(xué)習(xí)記憶過(guò)程，那么人類就不必人人經(jīng)受幾十年寒窗苦讀”之苦了。德國(guó)與奧地利科學(xué)家的此類工作為智能自動(dòng)化”的研宄掀開(kāi)了新的一頁(yè)。

 

還應(yīng)指出的是，單電子晶體管”的研制成功還可能為人類更進(jìn)一步把視覺(jué)伸向更深層的基本粒子如中子、質(zhì)子、各類介子、中微子、光子、電子以至各種夸克粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)打破堅(jiān)冰，開(kāi)通航道，正如今天我們?nèi)祟愐延眉呻娐钒雽?dǎo)體晶體管和電子透鏡的巨大的放大作用，窺見(jiàn)到原子、分子的真實(shí)形貌一樣。同時(shí)也使我們從人腦思維改造物質(zhì)世界的巨大威力聯(lián)想到了未來(lái)的光速以至超光速人腦智能機(jī)，與能感知宇宙巨細(xì)萬(wàn)物物理和化學(xué)性能的超微型儀器儀表直接連接，將產(chǎn)生的更加無(wú)法估量、難以想象的魔法神力。