第一篇：大學物理課程和中學物理課程近代物理部分的銜接研究

大學物理課程和中學物理課程近代物理部分的銜接研究

周學詩鄧文武(湖北咸寧學院電子信息與工程專業(yè))

摘要21世紀，我國高等教育呈現(xiàn)大眾化，人才競爭也日益激烈，在新的時期，大學物理課程與中學物理課程銜接問題的研究與探索，成為全面提高大學理工科人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要課題之一，本文緊扣教育部《理工科類大學物理課程教學基本要求》和《高中物理課程標準》，結(jié)合高中和大學培養(yǎng)目標和教學方式的不同特點，就大學物理課程的近代物理部分與中學物理課程脫節(jié)的表現(xiàn)進行了分析，提出了加強教學銜接的對策，希望為順利實現(xiàn)從中學向大學的過渡提供參考。

關(guān)鍵字大學物理；中學物理；教學改革；銜接

物理學是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的自然科學，它的基本理論滲透在自然科學的各個領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門，是其他自然科學和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。D.F.Holeonmb等人在研究論文《基礎(chǔ)物理學的新模式》中指出：基礎(chǔ)物理學教程改革方案要明確地反映近代的內(nèi)容和物理學科的特點，還應(yīng)該考慮是否影響中學物理教程的問題，以便能有效地使中學和大學物理相結(jié)合。

大學教育與中學教育的對象分屬不同成長階段的青少年，不但培養(yǎng)目標不盡相同，而且教與學的內(nèi)容和方式也有較大區(qū)別。新入校的大學生們?nèi)稳辉诤艽蟪潭壬媳Ａ糁袑W時代的習慣和意識，從而在學習上造成許多缺憾。中學物理課程與大學物理課程在教材是有著一定程度的重復，更有著深度、廣度與難度的提高和拓展。但由于中學與大學在培養(yǎng)目標、教學方法和考核方式等方面的不同，不可避免地決定了大學物理與中學物理存在著內(nèi)容和環(huán)節(jié)上的脫節(jié)。因此，找到大學物理教材和中學物理教材的內(nèi)容上的銜接點，抓住銜接點從教學方法和考核方式等反面順利實現(xiàn)從中學向大學的過渡，不僅可以提高大學物理的教學質(zhì)量，增強學生學習大學物理的興趣，而且還有助于大學后繼課程的教學，有利于學生綜合素質(zhì)的提高。為此，本文以2007年4月2版的人民教育出版社出版的《物理》【1.2】（普通高中課程標準實驗教科書，以下簡稱高中物理教材）和2010年8月第1版的機械工業(yè)出版社出版的《大學物理》【3.4】教材（以下簡稱大學物理教材）為例，對中學物理教材與大學物理教材中的近代物理部分內(nèi)容（狹義相對論、量子物理）之間的銜接知識進行了探討和分析。

教育部2011年頒發(fā)的《理工科類大學物理課程教學基本要求（2010版）》【5】(以下簡稱《要求》）中有狹義相對論力學基礎(chǔ)和量子物理基礎(chǔ)。高中物理課程標準【6】（以下簡稱《新課標》）中與此相關(guān)的內(nèi)容有選修3-

4（四）相對論，學修3-

5（二）原子結(jié)構(gòu)、（三）原子核、（四）波粒二象性。高中物理教學與近代物理相關(guān)的內(nèi)容主要體現(xiàn)在選修3-4和3-5，而大學物理教材與近代物理相關(guān)的內(nèi)容主要體現(xiàn)在第8章、第21、22、23、24和第25章，下面，我們具體比較《新課標》和《要求》以及高中物理教材和大學物理教材的共同之處和差異，在此基礎(chǔ)上分析和探討加強中學物理教程和大學物理課程中近代物理部分銜接的措施。

第二篇：近代物理課程教學大綱

《近代物理實驗》課程教學大綱

一、實驗教學目標與基本要求

近代物理實驗是繼普通物理實驗和無線電電子學實驗后的一門重要的基礎(chǔ)實驗課程，具有較強的綜合性和技術(shù)性。

本課程的主要目的是：通過近代物理實驗豐富和活躍學生的物理思想，培養(yǎng)他們對物理現(xiàn)象的觀察能力和分析能力，引導他們了解實驗物理在物理概念的產(chǎn)生、形成和發(fā)展過程的作用，學習了近代物理中的一些常用方法、技術(shù)、儀器和知識，進一步培養(yǎng)正確的和良好的實驗習慣以及嚴謹?shù)目茖W作風，使學生掌握一定程度的實驗方法和技術(shù)，獲得研究物理現(xiàn)象和規(guī)律的獨立工作能力。

１．學習如何用實驗方法和技術(shù)研究物理現(xiàn)象與規(guī)律，培養(yǎng)學生實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力，以及創(chuàng)新能力。

２．學習了近代物理主要領(lǐng)域中的基本實驗方法和技術(shù)，同時通過實驗加深對近代物理的基本現(xiàn)象及其規(guī)律的理解。

３．通過實驗加深對近代物理的基本現(xiàn)象及其規(guī)律的理解。

４．能對實驗結(jié)果做出基本的分析，并鞏固和加強有關(guān)實驗數(shù)據(jù)處理及誤差分析方面的訓練。

５．培養(yǎng)實事求是，踏實細致，嚴肅認真的科學態(tài)度和克服困難，堅韌不拔的工作作風以及良好的實驗素養(yǎng)。

二、課程介紹與考核要求

蘭州大學的近代物理實驗分為兩部分：常規(guī)近物實驗和近物創(chuàng)新實驗。常規(guī)近物實驗為必做實驗題目，包涵原子、分子與量子物理，核物理與相對論，真空物理與致冷技術(shù)，微波與光學，固體物理，先進測量與傳感技術(shù)等領(lǐng)域，由30幾個實驗組成。

近物創(chuàng)新實驗為選做實驗題目，也是開放性實驗，分為工程類實驗和科學研究類實驗。工程類實驗包括科學研究儀器制備，實驗教學需要的儀器制備，實驗儀器配件及實驗電路的設(shè)計與實現(xiàn)等；科學研究類包括半導體材料的性質(zhì)及器件制備研究，磁性材料制備表征及性質(zhì)研究等。創(chuàng)新實驗題目可由任課老師給出，學生按自己的興趣自由選題，也可由學生根據(jù)實驗室提供的儀器，自己設(shè)立題目，老師指導和審核學生提出的題目和方案并提供實驗指導。

本課程為一學年，其中第一學期必做實驗8個，第二學期必做實驗2個，選做實驗6個（從30多個必做實驗中選出6個未作的實驗，也就是不得重復實驗），共要求學生完成16個實驗。另外學生在每學期都可選做創(chuàng)新實驗題目，其中萃英班和物理基地班學生至少要選做一個創(chuàng)新實驗。

本課程的教學方式是在教師指導下，學生獨立進行實驗，教學中提倡學生之間的討論和交流。常規(guī)近物實驗教學過程分為預習、操作和撰寫實驗報告三個環(huán)節(jié)。近物創(chuàng)新實驗的教學過程分為，討論選題，實驗過程，與總結(jié)實驗成果三個環(huán)節(jié)。

本課程的最終考核結(jié)果為百分制，以平時成績?yōu)橹鳎C合期末考核成績?yōu)樽罱K總成績。平時成績由是否參加預習，實驗操作表現(xiàn)和實驗報告三部分組成，期終采取筆試，面試或儀器操作的方式進行考核。選修近物創(chuàng)新實驗的學生，每學期實驗結(jié)束后，科研類實驗需給出小論文，工程類需給出實物。

三、實驗題目及其目的和實驗內(nèi)容

原子、分子與量子物理：鈉原子的發(fā)射光譜，CCl4分子振動拉曼散射光譜，黑體輻射，塞曼效應(yīng)；金屬熱電子逸出功測定；

核物理與相對論：核磁共振，NaI(TI)閃爍譜儀和γ射線在物質(zhì)中的吸收，相對論效應(yīng)；

真空物理與致冷技術(shù)：高真空的獲得與測量，真空鍍膜，銅膜的霍爾效應(yīng)和電阻率的測量，汽液兩相致冷機；

微波與光學：反射速調(diào)管和波導管工作特性（Properties of Klystrons and wave-guides），微波介質(zhì)介電常數(shù)測量（Measurement of Dielectric constant under microwaves frequency），微波的光特性（Optical Properties of microwaves），光拍法測量光速；

固體物理：微波段電子自旋共振，電子衍射，用橢圓偏振儀測定薄膜的厚度和折射率，鐵磁共振，紅外分光計應(yīng)用，紫外分光計應(yīng)用，光磁共振，穆斯堡爾譜儀，掃描隧道顯微鏡，X射線衍射實驗—晶體結(jié)構(gòu)分析；

先進測量與傳感技術(shù)：鎖相放大器應(yīng)用－PN結(jié)電容的測量，工業(yè)CT，計算機自動測量，虛擬儀器（Virtual Instruments），光纖光柵傳感實驗，微弱信號檢測。

一、原子、分子與量子物理

實驗

一、CCl4分子振動拉曼散射光譜 實驗目的：

通過對一些典型分子的常規(guī)拉曼譜進行測量，達到對這方面的基本原理和基本實驗技術(shù)有一定的了解。實驗內(nèi)容：

(1)基本實驗：記錄CCl4 分子的振動拉曼譜；（2）選做實驗：測CCl4 分子的偏振拉曼譜并求其退偏比；（3）識別某些化學樣品。

實驗

二、黑體輻射 實驗目的：

（1）掌握黑體輻射的基本規(guī)律；（2）了解黑體輻射實驗裝置的原理和結(jié)構(gòu)。實驗內(nèi)容：

（1）驗證斯特藩-玻耳茲曼定律；（2）驗證維恩位移定律；（3）驗證普朗克定律。

實驗

三、塞曼效應(yīng) 實驗目的：

應(yīng)用高分辨率的分光儀器--法布里-珀羅標準具去觀察一條譜線的塞曼效應(yīng)，測量它分裂的波長差，并計算出電子的比荷值（即荷質(zhì)比）。實驗內(nèi)容：

調(diào)整光學元件共軸與磁場強度B，獲得分裂的汞譜線，計算求出譜線的分裂波數(shù)差和電子的荷質(zhì)比。實驗

四、金屬熱電子逸出功測定 實驗目的：

通過測定金屬（鎢）電子的逸出功，學習直線測量法，外延測量法和磁控測量法等多種基本實驗方法，加深對數(shù)據(jù)處理方法的理解。實驗內(nèi)容：

（1）正確連接實驗電路；（2）計算零場熱電子發(fā)射電流，作圖求出逸出功；（3）設(shè)計性擴展實驗。

二、核物理與相對論

實驗

一、核磁共振 實驗目的：

掌握NMR的基本原理和穩(wěn)態(tài)吸收的實驗方法，測定一些樣品的核磁矩，并學會用NMR方法測定磁場。實驗內(nèi)容：

(1)觀察氫核H的NMR現(xiàn)象；(2)利用水樣品H的共振吸收，測定電磁鐵的勵磁電流與磁場的關(guān)系；(3)用聚四氟乙烯樣品測定氟核F的磁矩。

實驗

二、NaI(TI)閃爍譜儀和γ射線在物質(zhì)中的吸收 實驗目的：

了解物質(zhì)對γ射線的吸收特性；學會測量物質(zhì)對γ射線的吸收系數(shù)μ。

實驗內(nèi)容：

(1)調(diào)整實驗裝置，實現(xiàn)窄束測量條件；(2)測量Pb和Al對137Cs和60Co的γ射線的吸收系數(shù)。

實驗

三、相對論效應(yīng) 實驗目的：

驗證快速電子的動量與動能之間的相對論關(guān)系；了解β磁譜儀的測量原理。實驗內(nèi)容：

(1)測量快速電子的動量；(2)測量快速電子的動能；(3)驗證快速電子的動量與動能之間的關(guān)系符合相對論效應(yīng)。

三、真空物理與致冷技術(shù)

實驗

一、高真空的獲得與測量 實驗目的：

（1）了解真空的基本概念；（2）了解高真空的獲得方式；（3）研究真空的測量方式。實驗內(nèi)容：

（1）研究機械泵和擴散泵的工作原理；（2）學習真空泵的規(guī)范操作過程；（3）測量并研究系統(tǒng)在抽真空時的壓強變化曲線。

實驗

二、真空鍍膜 實驗目的：

（1）了解真空（蒸發(fā)）鍍膜機的基本結(jié)構(gòu)和使用方法；（2）掌握真空蒸發(fā)法制備金屬薄膜的方法和過程。實驗內(nèi)容：

（1）清洗玻璃基片；（2）抽真空并測量真空度；（2）在玻璃襯底上制備鋁薄膜。

實驗

三、銅膜的霍爾效應(yīng)和電阻率的測量 實驗目的：

（1）了解霍爾效應(yīng)的本質(zhì)；（2）測量銅膜的霍耳電壓，判斷和計算銅膜中載流子的極性和濃度；（3）測量銅膜的電阻率。實驗內(nèi)容：

（1）正確連接電路；（2）熟悉電位差計的使用；（3）觀測銅膜的霍爾效應(yīng)并測量霍爾電壓；（4）計算銅膜的霍爾電壓，載流子濃度及銅的電阻率，并進行誤差分析。

四、微波、光學

實驗

一、反射速調(diào)管和波導管工作特性（Properties of Klystrons and wave-guides）實驗目的：

（1）學會用頻率計測量微波頻率，用微瓦功率計與功率探頭測定微波功率；（2）學習和使用駐波測量線測定波導波長和駐波比；（3）通過觀察反射速調(diào)管振蕩模，了解其工作特性。實驗內(nèi)容：

（1）頻率測量；（2）功率測量；（3）波導波長和駐波比的測量；（4）反射速調(diào)管式輸出特性的測量。

本實驗實行英語教材、英語講授的雙語教學形式，要求學生英語過四級。實驗報告要求用英語撰寫。

實驗

二、微波介質(zhì)介電常數(shù)測量（Measurement of Dielectric constant under microwaves frequency）實驗目的：

學會用示波器觀察速調(diào)管的振蕩模和反射式諧振腔的諧振曲線，加深對速調(diào)管和諧振腔工作特性的理解。實驗內(nèi)容：

(1)觀察反射速調(diào)管震蕩模；(2)觀察放射式諧振腔的諧振曲線；(3)觀察樣品放入后放射式腔的諧振曲線。

本實驗實行英語教材、英語講授的雙語教學形式，要求學生英語過四級。實驗報告要求用英語撰寫。

實驗

三、微波的光特性（Optical Properties of microwaves）實驗目的：（1）了解和驗證微波的光特性；（2）了解微波相對功率的測量方法。實驗內(nèi)容：

（1）電磁波反射定律驗證；(2)單縫衍射；（3）雙縫干涉；（4）邁克樂遜干涉；（4）布拉格衍射。

本實驗實行英語教材、英語講授的雙語教學形式，要求學生英語過四級。實驗報告要求用英語撰寫。

實驗

四、光拍法測量光速 實驗目的：

學習一種新的測量光速的方法，了解聲光調(diào)制的基本原理，衍射特性等聲光效應(yīng)。實驗內(nèi)容：

測量超聲頻率F和光拍波長Δλ,計算光速及其標準差，并與標準光速值比較，具體分析實驗誤差。

五、固體物理

實驗

一、微波段電子自旋共振 實驗目的：

掌握順磁共振譜議的基本原理和使用方法，通過實際操作熟悉EPR技術(shù)及調(diào)試，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；通過測量觀察過渡金屬離子化合物CuSO4.5H2O 單晶體中的Cu2+ 離子的超精細結(jié)構(gòu)的EPR譜線及晶場影響的各向異性，學會金屬離子Cu2+的g因子，線寬及弛豫時間T2的測量技術(shù)。

實驗內(nèi)容：

(1)耿氏二級管V-I特性及邊限振蕩現(xiàn)象的觀測；(2)EPR譜線受晶場影響的各向異性觀測。

實驗

二、電子衍射 實驗目的： 1 驗證德布羅意假說；2 掌握真空蒸發(fā)鍍膜及鍍底膜的方法；3 更進一步熟悉真空及真空操作。實驗內(nèi)容：

（1）預抽真空；（2）制底膜并鍍樣品膜；（3）觀察電子衍射、照相并測量電子波長。

實驗

三、用橢圓偏振儀測定薄膜的厚度和折射率 實驗目的：

（1）掌握光線經(jīng)薄膜反射以后狀態(tài)的變化規(guī)律；（2）掌握橢圓偏振法的基本思想和測量方法。實驗內(nèi)容：

（1）測量TiO2薄膜的厚度和折射率；（2）測量ZrO2薄膜的厚度和折射率；（3）測量金屬Cr薄膜的厚度和折射率；

實驗

四、鐵磁共振 實驗目的：

（1）認識鐵磁共振的物理本質(zhì)；（2）實驗觀察和測量鐵磁共振現(xiàn)象；（3）進一步熟悉微波電路。實驗內(nèi)容：

（1）調(diào)整微波系統(tǒng)；（2）測量微波頻率；（3）觀察和測量多晶樣品的鐵磁共振曲線及其半寬度。

實驗

五、紅外分光計應(yīng)用 實驗目的：

（1）掌握紅外光區(qū)的劃分、紅外光產(chǎn)生條件和原理；（2）掌握紅外光譜圖的測試的分析方法；（3）掌握利用紅外光譜來對物質(zhì)進行定性分析的原理和方法。實驗內(nèi)容：

（1）測試和分析聚苯乙烯薄膜的紅外譜圖；（2）測試并分析未知薄膜樣品的紅外譜圖。

實驗

六、紫外分光計應(yīng)用 實驗目的：

(1)了解紫外分光計的結(jié)構(gòu)和原理；（2）掌握用紫外分光計對物質(zhì)定性鑒定的方法；（3）學習光吸收的郞白－比耳定律。實驗內(nèi)容：

（1）熟悉紫外分光儀使用方法和注意事項；（2）測量不同濃度時有機發(fā)光材料八羥基喹啉銅的丙酮溶液的紫外可見光譜；（3）驗證溶液光吸收的郞白－比耳定律；（4）研究不同溶劑對八羥基喹啉銅紫外可見光譜的影響。

實驗

七、光磁共振 實驗目的：

（1）掌握以光抽運為基礎(chǔ)的磁共振光檢測方法；（2）認識光磁共振現(xiàn)象的物理本質(zhì)。實驗內(nèi)容：

(1)調(diào)試儀器；(2)觀測光抽運信號；(3)測量g因子。

實驗

八、掃描隧道顯微鏡 實驗目的：

（1）了解掃描隧道顯微鏡的原理和結(jié)構(gòu)；（2）觀測和驗證量子力學中的隧道效應(yīng)； 實驗內(nèi)容：

（1）觀測石墨（HOPG）樣品的原子分辨圖像；（2）計算機軟件處理原始數(shù)據(jù)圖象。

實驗

九、X射線衍射實驗—晶體結(jié)構(gòu)分析 實驗目的：（1）了解X射線的本質(zhì)、特點和產(chǎn)生方法等；（2）掌握X射線衍射的基本原理等；（3）了解X射線衍射分析的常用方法，掌握X射線衍射儀的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、實驗參數(shù)的選擇和衍射譜的測量等內(nèi)容；（4）了解晶體晶胞參數(shù)的測定和衍射譜指標化的基本原理，并掌握簡單六方晶體晶胞參數(shù)和每一條衍射譜對應(yīng)晶面指數(shù)（h k l）的分析確定方法。實驗內(nèi)容：

通過對JF-1型X射線晶體分析儀的介紹，使同學們了解X射線管、勞厄相機和德拜相機的工作原理、結(jié)構(gòu)特點等；并操作XD-3A型和TD-3500B型X射線衍射儀，了解X射線衍射儀的基本操作要領(lǐng)；最后利用測量的簡單六方晶體衍射譜，對其晶胞參數(shù)和每一條衍射譜對應(yīng)的晶面指數(shù)（h k l）進行具體分析。

六、先進測量與傳感技術(shù)

實驗

一、鎖相放大器應(yīng)用－PN結(jié)電容的測量 實驗目的：

了解相關(guān)檢測原理，鎖相放大器的基本組成，以及掌握鎖相放大器的正確使用方法。實驗內(nèi)容：

鎖相放大器的工作特性和參數(shù)測定。

實驗

二、工業(yè)CT 實驗目的：

（1）掌握CT成象的基本原理；（2）熟悉儀器的構(gòu)成及各部分的功能；（3）弄清楚CT成像和一般照相的區(qū)別。實驗內(nèi)容：

（1）掃描樣品密度分布的灰度圖；（2）灰度圖分析與處理。

實驗

三、計算機自動測量 實驗目的： 了解利用IBM PC系列微機進行自動控制的原理；學會自動控制的基本編程方法。實驗內(nèi)容：

（1）測量AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換曲線；（2）直流電壓的精確測量；（3）交變電壓測量；（4）D/A轉(zhuǎn)換；（5）發(fā)光二極管I－V特性測量（選做）；（6）RC電路充電、放電過程測量（選做）。

實驗

四、虛擬儀器（Virtual Instruments）技術(shù)實驗 實驗目的：

了解虛擬儀器技術(shù)的概念、特點和構(gòu)成等；了解LabVIEW的基本程序結(jié)構(gòu)；并能掌握LabVIEW的基本編程方法。實驗內(nèi)容：

按照范例的步驟，學習LabVIEW的基本編程方法；并能完成1~2個實際的簡單應(yīng)用編程；最后使用DAQ Assistant進行模擬輸出D/A和模擬輸入A/D等基本數(shù)據(jù)采集工作。

實驗

五、光纖光柵傳感實驗 實驗目的：

（1）了解光纖光柵工作原理及其應(yīng)用領(lǐng)域；（2）掌握光纖光柵應(yīng)變傳感和溫度傳感特性。實驗內(nèi)容：

（1）測量應(yīng)變光纖光柵反射波的波長分布（手工測量）；（2）測量光纖光柵特征反射波長與其應(yīng)變之間的關(guān)系（手工測量）；（3）光纖光柵應(yīng)變傳感測量（半自動）；（4）光纖光柵溫度傳感測量（半自動）。

實驗

六、微弱信號檢測 實驗目的：

（1）了解同步積分器的工作原理；（2）掌握同步積分器的測試方法；（3）能使用同步積分器測量微弱信號的振幅和相位。實驗內(nèi)容：

（1）輸出波形的觀察和測試；（2）諧波響應(yīng)的觀察和測量；（3）對白噪聲的抑制測量（4）同步積分器相敏特性的測量。

近代物理創(chuàng)新實驗室儀器： 1.高真空蒸發(fā)鍍膜機 2.高真空磁控濺射鍍膜機

3.強磁場高真空快速升溫高溫處理設(shè)備 4.Kw-4A型臺式勻膠機 5.計算機自動測量系統(tǒng) 6.激光光譜橢偏儀 7.掃描探針顯微鏡（SPM）8.振動樣品磁強計（VSM）9.比表面和孔徑分析儀 10.霍爾效應(yīng)儀 11.紅外光譜儀

12.紫外可見分光光度計 13.X射線衍射儀

過去5年開放性研究題目： 1.大電壓可調(diào)直流電源制備 2.有機半導體二極管制備

3.溫度控制系統(tǒng)制備 4.自動測量試驗儀功能擴展 5.傅里葉分析實驗硬件實驗 6.分布反饋光柵制備

7.器件模型研究

8.過壓過流保護電路制作

9.磁控濺射法制備有機場效應(yīng)管柵介電薄膜 10.高真空強磁場處理有機光敏場效應(yīng)晶體管薄膜材料和器件 11.酞菁銅薄膜光電導測量 12.半導體薄膜材料遷移率測量

13.器件模型研究(異質(zhì)結(jié)、或聯(lián)體有機太陽能電池)14.發(fā)光薄膜放大自發(fā)輻射特性研究 15.半導體薄膜橢圓偏振分析 16.無磁性薄膜強磁場處理研究

17.光電倍增管測試系統(tǒng)的設(shè)計和硬件實現(xiàn) 18.16*32 led點陣顯示器 19.步進電機轉(zhuǎn)速與步進角度顯示 20.速度里程計

21.重力加速度單擺測量系統(tǒng) 22.籃球比賽計分計時及規(guī)則控制系統(tǒng) 23.多路溫度采集系統(tǒng)

四、實驗教科書、參考書

教科書

1.彭應(yīng)全、劉征等主編，《近代物理實驗》，蘭州大學出版社，2006年 2.近代物理實驗室自編講義 參考書

1.吳思誠、荀坤主編，《近代物理實驗》（第四版），北京大學出版社，2015年

第三篇：大學物理選修課程研究論文

導語：論文是常用來指進行各個學術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學術(shù)研究成果的文章。下面是小編為你整理的大學物理選修課程研究論文，希望對你有幫助！

【論文關(guān)鍵詞】大學物理；選修課；素質(zhì)教育

【論文摘要】大學物理課是高校實施素質(zhì)教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課過于強調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應(yīng)用性”，使物理學教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對非理工科學生開設(shè)大學物理選修課來彌補普通物理教育的不足。本文對開設(shè)大學物理選修課的教學目標、教學內(nèi)容、課程體系、教學方式和考核方式進行了分析和探索，有利于高等院校非理工科專業(yè)大學物理教學的實施。

在科學技術(shù)突飛猛進，人類已步入知識爆炸、高科技和信息時代的今天，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、市場的繁榮，高等教育面臨著如何適應(yīng)社會主義經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的人才需求這一問題，首先是一個轉(zhuǎn)變觀念的問題。過去在教育教學過程中長期形成的一種潛意識的觀念，現(xiàn)在已經(jīng)基本得到澄清，越來越多的人們認識到：大學本科要立足于培養(yǎng)復合型人才，而不是培養(yǎng)專家，本科教育主要是打好科學文化素質(zhì)基礎(chǔ)，尤其是培養(yǎng)學生自主獲取知識和自我發(fā)展的能力。[1]

物理學是各門自然科學的基礎(chǔ)，其研究問題、解決問題的思想方法適用于一切科學研究。正如偉大的物理學家費曼所言：學習物理學，就是要學習怎樣由未知進到已知的科學求知方法，就是要學習如何嘗試和糾錯，就是要學習一種普遍的自由探索的創(chuàng)造精神。大學物理課是高校實施素質(zhì)教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課為了培養(yǎng)研究和應(yīng)用型人才，是為理工科學生后續(xù)課程學習打基礎(chǔ)，所以很強調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應(yīng)用性”，并且有統(tǒng)一的教學大綱和采用統(tǒng)一閉卷考試。受此制約，物理學教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對非理工科學生開設(shè)大學物理選修課來彌補普通物理教育的不足。大學物理選修課對體現(xiàn)科學教育與人文教育的融合，特別對提高非理工學生的科學文化素質(zhì)起著重要作用。

一、大學物理選修課教學目標

大學物理選修課程教學內(nèi)容并不是理工科物理教學內(nèi)容的縮減，不能把大學物理選修課程體系當作理工科物理體系的縮影。大學物理選修課的教學目標主要是力圖使學生在有限的時間內(nèi)了解物理學的基本內(nèi)容，即物理學研究的是什么；培養(yǎng)學生獨立探求知識的探索精神；提供當代大學生必不可少的現(xiàn)代觀念和思維方式；開拓視野，讓學生了解物理學前沿；了解現(xiàn)代科學技術(shù)的物理基礎(chǔ)；了解物理學與社會、環(huán)境、能源等方面的關(guān)系，物理對人類社會文明的進步有什么貢獻與影響；了解科學家創(chuàng)造性的工作特點和研究方法，獲得科學方法論的教益與啟迪。

二、教學內(nèi)容和課程體系

針對這一目標，大學物理選修課的教學內(nèi)容和課程體系應(yīng)通過身邊的物理、生活中的物理以及工程技術(shù)中的物理直到最新科學動向（如高溫超導、納米材料、反物質(zhì)世界等）導入物理基礎(chǔ)知識，應(yīng)強調(diào)：

1、定性與半定量，對計算能力要求不高[2]

由于非理工科學生的數(shù)學基礎(chǔ)普遍不高，因此為了讓此類學生對表現(xiàn)物質(zhì)世界的運動規(guī)律有明確直認識，應(yīng)采取定性、半定量及適度的定量方法來闡述物理學的概念、理論和規(guī)律。注重教學內(nèi)容中的語言描述，降低物理學科中的定量要求，給出清晰的和較寬闊的物理圖像、科學觀點和思維方法，并注意將研究方法、思維方法滲透其中，以使學生既學到知識又領(lǐng)會了方法。[1]

2、增加物理學史的講授，幫助學生正確理解物理原理和物理概念

每一個物理概念、每一條物理定律的形成都離不開當時的歷史條件，都少不了物理學家的科學思想的邏輯發(fā)展和歷史行程。回顧這些物理概念、物理定律的逐漸建立的歷史過程，可幫助學生正確理解概念的內(nèi)涵，正確運用物理定律來解決實際問題。

3、從哲學角度考察物理學的思想根基古代物理學的理論形態(tài)實質(zhì)上是自然哲學，它是未分化的包羅萬象的知識體系，把自然界當做一個整體而從總的方面來認識它。從16世紀起，自然科學開始從哲學中分化出來，物理學開始了它的近代發(fā)展時期。作為科學的世界觀和方法論，辯證唯物主義哲學在物理學研究過程中發(fā)揮著重要的作用。辨證唯物論認為，世界上一切客觀的東西都是永恒的運動和變化的，它從不把自身的理論當做一部不變結(jié)論的匯集，而看做是同樣必然地要不斷發(fā)展變化的斗爭。這樣的思想貫穿在物理學里，如：物理規(guī)律是普適的、場是運動變化著的、物質(zhì)具有波粒二象性、能流是有方向的等等。

4、物理學方法論

在物理學的發(fā)展過程中，無數(shù)物理學家對物質(zhì)世界的物理現(xiàn)象和事實進行科學實驗和科學思維，在建立物理概念、揭示物理規(guī)律的同時，逐漸形成了一整套研究物理學的科學思想和科學方法，從而產(chǎn)生了物理學方法論的科學。物理學的方法論是介于哲學原理和物理學理論之間，對物理學探索和物理學理論的建立和發(fā)展起指導作用的普適原理。課程中應(yīng)向?qū)W生介紹研究物理學的行之有效的科學方法，如觀察和實驗、科學的抽象、理想實驗的方法、類比的方法、假說和模型的方法、歸納和演繹相結(jié)合的方法、數(shù)學公理化的方法等等，培養(yǎng)學生多維化、系統(tǒng)化和信息化的科學思維方式。

5、內(nèi)容廣而新

覆蓋面要廣，除了介紹物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用，更要闡明物理規(guī)律之間的相互聯(lián)系、物理學與其它學科的交叉發(fā)展和物理規(guī)律在生產(chǎn)實踐、生活實際和科技革命中所起的重要作用。當今世界科學技術(shù)迅猛發(fā)展，信息量擴大，知識更新速度快。物理學在近代發(fā)生了重大革命，出現(xiàn)了許多新的技術(shù)科學，并在實踐中獲得了重要應(yīng)用。因此課程要充分體現(xiàn)近代物理學的內(nèi)容以及當今某些物理前沿內(nèi)容及其重大應(yīng)用，以便學生對最新的物理學理論、應(yīng)用及科技發(fā)展動態(tài)有一個全面的了解，這對學生的知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)來說，是十分必要的。

三、教學方式與考核方式

1、教學方式

大學物理選修課不是進行系統(tǒng)的物理學理論知識學習與研究，而是從欣賞的角度，以科普的形式，力求輕松、有趣，側(cè)重身邊物理、生活中的物理及趣味物理，以消除學生的恐懼心理，這樣學生漸入狀態(tài)，學習的興趣和主動性會被激發(fā)和調(diào)動起來。在教學安排上，可以不強求系統(tǒng)性，不嚴格遵循物理學發(fā)展的順序，而是根據(jù)一些起源于物理學、現(xiàn)在已滲透到各學科甚至人文學科的概念、方法和技術(shù)開設(shè)若干專題講座，如航天技術(shù)、能源技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學、物理學在醫(yī)學中的應(yīng)用、地球系統(tǒng)、環(huán)境科學等。[3]

大學物理選修課的主要對象是非理工科學生，不需要講授繁瑣的理論推導過程，故傳統(tǒng)的“邊板書、邊講授”的方法不適用，而應(yīng)盡量多地采用多媒體教學手段[4]。教師要花費大量時間學習和閱讀文獻，收集和制作課件、圖片、flash動畫、音像影視資料，做到音像圖文并茂、生動直觀、引人入勝地傳遞教學信息，以便取得較好的教學效果。

2、考核方式

與強調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”的理工科物理不同，大學物理選修課可以不采用解題、統(tǒng)一閉卷考試的方式來考核學生的學習情況，而可以采取多元化的考核方式：讓學生查找文獻撰寫專題論文；撰寫讀書報告、課程心得體會；由學生獨立完成演示實驗或自我設(shè)計探索性實驗；甚至分組研討某些物理問題或口試答辯等等[5]。

物理學是研究自然界最普遍規(guī)律的科學和最成熟的自然科學。當今世界科學技術(shù)以前所未有的速度發(fā)展，不同學科、不同專業(yè)領(lǐng)域相互交叉、相互滲透和相互融合的趨勢更加明顯。這要求課程結(jié)構(gòu)要趨向綜合化，文理要相互滲透。開設(shè)大學物理選修課可以彌補普通理工科物理教育的不足，對非理工科學生融合自然科學與人文科學的知識結(jié)構(gòu)具有啟迪思維、萌生感悟、提供思想方法、樹立創(chuàng)新精神和提高科學文化素質(zhì)的促進作用。

【參考文獻】

[1]徐婕，詹士昌，楊建宋。加強文科專業(yè)學生的科學素質(zhì)教育[J]。浙江工業(yè)大學學報（社會科學版），2005，4（2）：180—184。

[2]周雨青。東南大學文科物理教學改革的反思[J]。高等工程教育研究，2000（2）：89—92。

[3]何曉燕，陳小鳳，李俠。大學文科學生物理通識教育問題探析[J]。成都理工大學學報（社會科學版），2006，14（4）：95—97。

[4]薛建國，黃黎紅，鄭志霞。物理通選課教學改革的探索與實踐[J]。新鄉(xiāng)師范高等專科學校學報，2005，19（5）：70—71。

[5]高志華，盧常芳。開設(shè)大學物理選修課程的探索與實踐[J]。高師理科學刊，2007，27（3）：101。

第四篇：大學物理課程總結(jié)

大學物理課程總結(jié)

在大二上學期，我們學習了大學物理這門課程，物理學是一切自然科學的基礎(chǔ)，處于諸多自然科學學科的核心地位，物理學研究的粒子和原子構(gòu)成了蛋白質(zhì)、基因、器官、生物體，構(gòu)成了一切天然的和人造的物質(zhì)以及廣袤的陸地、海洋、大氣，甚至整個宇宙，因此，物理學是化學、生物、材料科學、地球物理和天體物理等學科的基礎(chǔ)。今天，物理學和這些學科之間的邊緣領(lǐng)域中又形成了一系列分支學科和交叉學科，如粒子物理、核物理、凝聚態(tài)物理、原子分子物理、電子物理、生物物理等等。這些學科都取得了引人矚目的成就。

在該學期的學習中，我們主要學習了以下幾個章節(jié)的內(nèi)容：

第4章 機械振動 第5章 機械波 第6章 氣體動理論基礎(chǔ) 第7章 熱力學基礎(chǔ) 第12章 光的干涉 第13章 光的衍射 第14章 光的偏振

在對以上幾個章節(jié)進行學習了之后，我們大致了解了有關(guān)振動、熱力學、光學幾個方面的知識。下面，我對以上幾個章節(jié)的內(nèi)容進行詳細的介紹。

第四章主要介紹了機械振動，例如：任何一個具有質(zhì)量和彈性的系統(tǒng)在其運動狀態(tài)發(fā)生突變時都會發(fā)生振動。任何一個物理量在某一量值附近隨時間做周期性變化都可以叫做振動。本章主要討論簡諧振動和振動的合成，并簡要介紹阻尼振動、受迫振動和共振現(xiàn)象以及非線性振動。

在第五章機械波的學習中，我們知道了什么是“波”。如果在空間某處發(fā)生的振動，以有限的速度向四周傳播，則這種傳播著的振動稱為波。機械振動在連續(xù)介質(zhì)內(nèi)的傳播叫做機械波；電磁振動在真空或介質(zhì)中的傳播叫做電磁波；近代物理指出，微觀粒子以至任何物體都具有波動性，這種波叫做物質(zhì)波。不同性質(zhì)的波動雖然機制各不相同，但它們在空間的傳播規(guī)律卻具有共性。本章一機械波為例，討論了波動運動規(guī)律。

從第六章開始，我們開始學習氣體動理論和熱力學篇，其中，氣體動理論是統(tǒng)計物理最簡單、最基本的內(nèi)容。本章介紹熱學中的系統(tǒng)、平衡態(tài)、溫度等概念，從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，闡明平衡狀態(tài)下的宏觀參量壓強和溫度的微觀本質(zhì)，并導出理想氣體的內(nèi)能公式，最后討論理想氣體分子在平衡狀態(tài)下的幾個統(tǒng)計規(guī)律。

第七章中講的是熱力學基礎(chǔ)，本章用熱力學方法，研究系統(tǒng)在狀態(tài)變化過程中熱與功的轉(zhuǎn)換關(guān)系和條件。熱力學第一定律給出了轉(zhuǎn)換關(guān)系，熱力學第二定律給出了轉(zhuǎn)換條件。

接下來，我們學習物理學下冊書中的波動光學篇有關(guān)內(nèi)容。光學是研究光的本性、光的傳播和光與物質(zhì)相互作用等規(guī)律的學科。其內(nèi)容通常分為幾何光學、波動光學和量子光學三部分。以光的直線傳播為基礎(chǔ)，研究光在透明介質(zhì)中傳播規(guī)律的光學稱為幾何光學；以光的波動性質(zhì)為基礎(chǔ)，研究光的傳播及規(guī)律的光學稱為波動光學；以光的粒子性為基礎(chǔ)，研究與物質(zhì)相互作用規(guī)律的光學稱為量子光學。

光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象在現(xiàn)代科學技術(shù)中的應(yīng)用已十分廣泛，如長度的精密測量、光譜學的測量與分析、光測彈性研究、晶體結(jié)構(gòu)分析等已很普遍。20世紀60年代以來，由于激光的問世和激光技術(shù)的迅速發(fā)展，開拓了光學研究和應(yīng)用的新領(lǐng)域，如全息技術(shù)、信息光學、集成光學、光纖通信以及強激光下的非線性光學效應(yīng)研究等，推動了現(xiàn)代科技的新發(fā)展。

在第十二章中，我們學習了光的干涉，在本章中，主要介紹了“光源

光的相干性”、“楊氏雙縫干涉”、“光程與光程差”、“薄膜干涉”、“劈尖干涉

牛頓環(huán)”、“邁克爾孫干涉儀”等相關(guān)內(nèi)容，是我們充分了解了什么是光的干涉。

第十三章中，我們學習了光的衍射。光在傳播過程中遇到障礙物時，能繞過障礙物的邊緣繼續(xù)前進，這種偏離直線傳播的現(xiàn)象稱為光的衍射現(xiàn)象。和光的干涉一樣，衍射也是波動的一個重要基本特征，它微光的波動說提供了有力的證據(jù)。當激光問世以后，人們利用其衍射現(xiàn)象開辟了許多新的領(lǐng)域。

在光學的最后一章中，即十四章中，我們學習了光的偏振。光的干涉和衍射現(xiàn)象顯示了光的波動性，但這些現(xiàn)象還不能告訴我們光是縱波還是橫波。光的偏振現(xiàn)象從實驗上清楚的顯示出光的橫波性，這一點和光的電磁理論的預言完全一致。可以說光的偏振現(xiàn)象為光的電磁波本性提供了進一步的證據(jù)。光的偏振現(xiàn)象在自然界中普遍存在。光的反射、折射以及光在晶體中傳播時的雙折射都與光的偏振現(xiàn)象有關(guān)。利用光的這種性質(zhì)可以研究晶體的結(jié)構(gòu)，也可以用于測定機械結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力分布情況。激光器就是一種偏振光源。此外如糖量計、偏振光立體電影、袖珍計算器及電子手表的液晶顯示等都屬偏振光的應(yīng)用。

通過對以上內(nèi)容的學習，使我們對物理的理解更加的全面了。物理學充滿了我們生活的每一個角落，是我們生活的一部分，所以，我們應(yīng)該認真的學習物理這門科目，這將是我們今后的生活中一些寶貴的經(jīng)驗。

姓名：

李祥

學號：1104032012

第五篇：中學物理課程論

中學物理課程的總目標是提高全體同學的科學素養(yǎng)，促進學生的全面發(fā)展，為學生的終身學習奠定良好的基礎(chǔ)。

科學素養(yǎng)是指一個人對于科學的基本認識、態(tài)度以及應(yīng)用科學處理日常和社會問題的能力包括知識與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價值觀，sts

前概念是指學生在正式學習有關(guān)的物理知識之前，頭腦中已存在著一定的原有認識和該認識賴以形成的思維方式 科學探究：提出問題-猜想與假設(shè)-制定計劃和設(shè)計實驗-進行實驗與收集證據(jù)-分析與論證-評估-交流與合作

中學物理教學過程是學生在物理教師創(chuàng)設(shè)的物理學習情境中，在教室的指導和幫助下，在原有認識的基礎(chǔ)上，通過各種途徑認識物理課體，采用多種方式掌握物理基礎(chǔ)知識與技能，經(jīng)歷科學的探究過程，學習科學方法，行政正確的情感、態(tài)度與價值觀，以實現(xiàn)科學素養(yǎng)全面發(fā)展的過程

啟發(fā)-引導模式激發(fā)動機-引導觀察-啟發(fā)思維-形成認識-練習運用-鞏固深化

自學-討論模式提出問題或明確主題-指導自學-討論交流-成果總結(jié)

探究模式創(chuàng)設(shè)問題情境-發(fā)現(xiàn)和表述問題-猜想和假設(shè)-證據(jù)、論證、結(jié)論-評估和應(yīng)用

說課1說教材2說學生3說教法4說過程5說實驗 實驗演示實驗、隨堂實驗、學生分組實驗社會實驗

概念教學1創(chuàng)設(shè)學習物理概念的清凈2引導學生運用科學思維方法建立物理概念3選擇具體問題，運用物理概念 規(guī)律教學1創(chuàng)設(shè)物理情景，形成科學問題2實施科學探究，促進知識建構(gòu)3討論物理規(guī)律，理解物理意義4運用物理規(guī)律，解決實際問題

評價課堂維度1課程維度（教學目標和教學內(nèi)容）2教師維度（教學方法和教學技能）3學生維度（學習過程與學習效果）物理計算題解答1審題和描述圖景2分析物理過程3選擇物理規(guī)律4進行數(shù)學推演5談?wù)摲此?/p>

科學的推理1歸納推理2演繹推理3類比推理

談話法和討論法區(qū)別：談話法和討論法的不同之處在于，討論法的問題表達的是討論的范圍與主題，集中而具有概括性；談話法的問題是教學的邏輯線索，由淺入深，組成系列。討論的主題是學生，教師起輔助作用；談話法主體是教師和學生，教師的主導作用較強。

講授法，談話法，討論法，實驗法，閱讀法

四個基本要素：學生教師，物理世界和媒體學生是認識的主體，物理世界是被認識的客體，教師在引導學生完成對客體世界認識過程中起主導作用，媒體是幫助學生認識物理世界的工具

中學物理課程的總目標是提高全體同學的科學素養(yǎng)，促進學生的全面發(fā)展，為學生的終身學習奠定良好的基礎(chǔ)。

科學素養(yǎng)是指一個人對于科學的基本認識、態(tài)度以及應(yīng)用科學處理日常和社會問題的能力包括知識與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價值觀，sts

前概念是指學生在正式學習有關(guān)的物理知識之前，頭腦中已存在著一定的原有認識和該認識賴以形成的思維方式 科學探究：提出問題-猜想與假設(shè)-制定計劃和設(shè)計實驗-進行實驗與收集證據(jù)-分析與論證-評估-交流與合作

中學物理教學過程是學生在物理教師創(chuàng)設(shè)的物理學習情境中，在教室的指導和幫助下，在原有認識的基礎(chǔ)上，通過各種途徑認識物理課體，采用多種方式掌握物理基礎(chǔ)知識與技能，經(jīng)歷科學的探究過程，學習科學方法，行政正確的情感、態(tài)度與價值觀，以實現(xiàn)科學素養(yǎng)全面發(fā)展的過程

啟發(fā)-引導模式激發(fā)動機-引導觀察-啟發(fā)思維-形成認識-練習運用-鞏固深化

自學-討論模式提出問題或明確主題-指導自學-討論交流-成果總結(jié)

探究模式創(chuàng)設(shè)問題情境-發(fā)現(xiàn)和表述問題-猜想和假設(shè)-證據(jù)、論證、結(jié)論-評估和應(yīng)用

說課1說教材2說學生3說教法4說過程5說實驗 實驗演示實驗、隨堂實驗、學生分組實驗社會實驗 概念教學1創(chuàng)設(shè)學習物理概念的清凈2引導學生運用科學思維方法建立物理概念3選擇具體問題，運用物理概念 規(guī)律教學1創(chuàng)設(shè)物理情景，形成科學問題2實施科學探究，促進知識建構(gòu)3討論物理規(guī)律，理解物理意義4運用物理規(guī)律，解決實際問題

評價課堂維度1課程維度（教學目標和教學內(nèi)容）2教師維度（教學方法和教學技能）3學生維度（學習過程與學習效果）解答物理計算題1審題和描述圖景2分析物理過程3選擇物理規(guī)律4進行數(shù)學推演5談?wù)摲此?/p>

科學的推理1歸納推理2演繹推理3類比推理

談話法和討論法區(qū)別：談話法和討論法的不同之處在于，討論法的問題表達的是討論的范圍與主題，集中而具有概括性；談話法的問題是教學的邏輯線索，由淺入深，組成系列。討論的主題是學生，教師起輔助作用；談話法主體是教師和學生，教師的主導作用較強。

講授法，談話法，討論法，實驗法，閱讀法

四個基本要素：學生教師，物理世界和媒體學生是認識的主體，物理世界是被認識的客體，教師在引導學生完成對客體世界認識過程中起主導作用，媒體是幫助學生認識物理世界的工具