量子力学的发展史范文

时间:2023-11-27 17:56:11

导语:如何才能写好一篇量子力学的发展史,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

量子力学的发展史

篇1

(西南大学教育学部,重庆400715;成都学院学前教育学院,成都 610106)

基金项目:全国教育科学“十二五”规划2012年度教育部重点课题“国家级贫困县学前教育普及模式研究”(批准号:DHA120235)

通讯作者:杨晓萍,西南大学教育学部教授,博士,博士生导师,E-mail:xpyangmail@126.com

李子建,西南大学长江学者讲座教授、西南大学教育学部亚太课程与教学研究所所长,历任香港教育学院副校长(学术)及课程与教学讲座教授、香港中文大学教育学院院长,同时是国内多所师范大学的兼任或客座教授。李子建教授的研究兴趣涵盖课程与教学、教育改革与学校改进、环境教育与可持续发展教育、教师发展等领域,著作十数种,论文100多篇。2008年,李子建教授及其团队主持的“优质教育跃进学校计划”获得优质教育基金杰出奖。

笔者与李教授结识于2002年,并有幸在此后一直与李教授保持着学术上的交流,得到了李教授多方面的引领和帮助,深感李教授从大教育和国际化的宏观视角对学前教育的审视能从多个方面使学前教育领域的学术研究和改革实践大受其益。因此,借着2014年12月底李教授在西南大学工作期间,笔者与李教授围绕公平、质量、学前教育发展进行了一系列对话,现将这些对话整理成文,希望能够让更多读者从李教授的学术思想中获得启发。

一、关于学前教育公平的讨论

杨晓萍:尊敬的李子建教授,您好!非常高兴能够再次与您共同讨论学前教育领域的话题。作为对内地教育发展非常了解的学者,您肯定十分清楚,一直以来,尤其是自2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》颁布实施之后,中国内地学前教育的战略发展高度关注公平与质量两大主题。就公平而言,政府推动实施“学前教育三年行动计划”,投入了大量财力,为不同背景的儿童,尤其是低收入家庭儿童提供接受正规学前教育的机会,极大缓解了民众高度关注的“入园难、入园贵”等急迫问题。就您对教育公平的理解而言,您认为下一步中国内地在推进学前教育公平的进程中应当关注哪些核心问题?

李子建:我首先谈一下对“公平”的理解。中文中的“公平”一词在英文中有多种近似的翻译,而我的理解是“equality”。正如哲学家亚里士多德所提倡的“平等地对待平等的,不平等地对待不平等的”(To treat equals equally and to treat unequals unequally),就“equality”举例来说,如果两个人是一样的,我们就一样对待他们,而如果两个人不一样,我们就需要以不一样的方式对待他们,所以公平并不仅仅是平均和平等,而包含了差别对待。如此一来,公平就是个比较复杂的问题了。因为人本来就是不一样的,每个人的个性、潜能、兴趣、需要都具有无限的可能性。就学前教育来讲,如果我们相信每个人的本质不一样的话,套用亚里士多德的思想去看待这个问题,怎么样用不同的方法帮助儿童发挥他们的潜能就成为公平的核心。这可以称之为公平的个体层面( individual level)。但如果在国家背景下,又有不一样的理解。在中国,投人大量的财力为不同背景的儿童提供优质学前教育,就不是个别层次的问题,而是群组层面( group level)的问题了。低收人家庭的儿童是一种群组,少数民族的儿童又是一种群组。因此,我们看待教育公平问题,首先要看是什么层次的问题,否则对公平意涵的理解就会有差异。群组的理解可能具有国家或地区性质,希望从宏观的角度把他们放在同一个水平,并借助政策法规予以保障。比如美国的“开端计划”( Head Start),试图让条件差的儿童在起步时与他们的同伴差不多,可以理解为一种补偿或者积极帮助的政策。这种做法是保证起点公平。

杨晓萍:李教授对教育公平的理解与罗尔斯《正义论》中的思想有一致的地方,如果仅仅追求平均或平等,或许反而不公平、不正义了,因为教育最终是为了支持和促使每个人的最大潜能的发展。另外,如您所言,我们还需要关注公平问题的不同维度,“个体一群组”是一种维度,“起点一过程一结果”也是一种维度。您提到了美国的“开端计划”,我们是否可以直接学习这样的做法呢?

李子建:“开端计划”有值得借鉴的地方,但是我们与美国面临的情况又不完全一样。举例来说,我们国家教育公平应该重点关注什么群组?根据我看过的文献,在西部的农村地区,对女童的教育还非常不充足。这就是一个值得关注的群组。另外,少数民族儿童、特殊需求儿童(包括天才儿童)等也是值得关注的群组,并且我们的少数民族与美国的族群问题又不一样。另一方面,即便锁定了某个值得关注的群组,在资源投入的时候也需要认真研究。例如,为了支持西部农村女童的学前教育,钱应该往哪个点上投放?据一些调研,越是低收人家庭,女童的受教育机会越少,这不单纯是经济问题,还有家长意识的问题。家长通常从整个家庭发展来对家庭资源进行分配,在资源极度匮乏的情况下,可能首先牺牲的就是女童的入学机会。想一想,该把钱放在哪个点上呢?是放在家长身上,还是放在幼儿园,还是放在政府层面去推动?如果放在家长身上,家长的观念和决定就很重要。如果放在学校,学校的设施设备、师资培养得到提高是好事,但这能不能保证女童有同一的教育机会呢?所以,国家投入大量财力是好事,能够促进起点公平,但是其中的很多过程,正如我刚才所说的,家庭的决定、宗教文化的影响等,会使得不同群组和个体获得的机会并不一样。我指的机会不只是上学的机会,还包括在入学过程中能不能将他的兴趣潜能发挥出来的机会。这就是个人和组织层次的问题了,它蕴含在教育过程里面。让孩子有机会读书是好事,但是在念书的过程中能不能将个人兴趣、潜能发挥出来,这对以后个人的发展至关重要。

杨晓萍:确实如此,宏观层面的教育公平问题,最终总是与微观个体层面的公平问题相联系。如您所言,当前我国需要特别关注女童教育问题、少数民族学前教育发展问题以及有特殊需要儿童的学前教育问题,并且需要考究资源投放方式,以及这些宏观问题与微观层面教育公平的关联。李教授能不能介绍一下发达国家和地区在这些方面有哪些值得参考或借鉴的策略?

李子建:就机会公平而言,主要应通过法律予以保障。通过完整立法和严格执法,确保每个儿童可以进入幼儿园,这就是法律的保障。当然法律需要很多配套措施,比如政府执法问题,如果父母不送儿童人园怎么办?这个问题需要综合考虑。教育规划纲要有一个目标是基本普及学前教育,它所涉及到的普及率,就是在试图用法律方法保证儿童有机会上学。当然,我们实际上还需要一部完整的《学前教育法》。另外,在机会问题里面也包括了理想的学前教育的开始,也就是质量的问题,使得儿童从五个方面有着“理想的开端”,即部分国际组织和国家所倡导的“strong start,healthy start,sensi-tive start,smart start,and connected start”。真的要发挥出潜能,你就要给儿童一个好的开始,而不仅仅是一个机会。就21世纪而言,国外很多学者和学术团体讨论其对于人的要求,提出了诸如内省的能力(自我学习、自我管理)、人际关系的能力、思考的技能、认知方面的能力等。我觉得这是结果方面的,而这些结果的取得则需要课程与教学、教师以及学校领导等方面去支持。从我参与幼儿园教师国家培训的情况看,部分教师可能没有足够的前瞻意识,他们不大清楚儿童发展的关键点在哪里。

杨晓萍:我一直在想,至少有两件事与学前教育领域的公平问题相关:其一是确保不同背景的儿童都能接受高质量的学前教育(包含着起点、过程、结果的平等);其二是如何通过教育使得公平和正义的理念能够在下一代的思想中得以生发。就前者而言,很多人认为政府应该承担更多职责,甚至希望政府将学前教育纳入到义务教育的范畴。但正如您所说,如果父母不送儿童入园怎么办?父母有权不让孩子入园吗?就后者而言,课程和教师素养非常重要。而您在刚才谈到“理想的开端”时,也涉及到了教师的素养问题。我们先听您谈谈政府职责,然后再来说教师问题。

李子建:好的。现代脑科学的研究表明了幼儿教育的重要性。其实幼儿教育是很基础的教育,是基础里面的基础教育。如果我们相信生物医学的观点的话,我认为从长远来说,学前教育应该纳入基本的普及部分。但是普及的方式可以考究,儿童在哪里接受这种有质量的普及教育,是可以根据具体情况来决策的。幼儿园只是一种机构,或许还有其他合适的机构。在西方国家,出现过“在家上学”(home schooling)运动,既可以理解为家长与国家之间争夺儿童教育权,其实也可以理解为对学校以外的教育机构和教育途径多元化的一种探索。对当前中国而言,中央及地方政府承担更多职责是毫无疑问的,但是学前教育是否“义务化”,以及如何去理解“义务教育”,比如“义务教育”一定是在公共教育机构当中实施吗?这些问题还可以讨论。

杨晓萍:我们接着来说说教师问题。

李子建:好的。但是这里我需要补充一点,看似与教师无关,实际上非常重要。我们最开始谈到个人层面和群组层面的教育公平,其实应当还有一个层次就是教育机构的层次。我长期研究学校改进,深知单个教师总是深受学校组织的影响,教师总是特定学校机构中的成员。每个幼儿园的质量是有差异的,即使是相同的课程、相同的教师,在不同机构当中仍然可能展现出不同的质量差异,因为这要受到领导、学校文化、师生关系等的影响。所有的这些因素共同产生了一个质量状态。这个状态如果不处理的话,公平问题还是不能够处理。

杨晓萍:也就是说学校效能的不同也会对我们的学前儿童产生非常重要的影响,而不同学校的效能往往因领导、文化等存在很大差异。

李子建:是的,如果我们不处理差异、不关注机构效能和改进,最后将会产生结果的不公平,因为孩子的成长是非常受微观生态系统影响的。

杨晓萍:您提到了学校效能与改进,让我想到当前中国内地的一种做法,那就是用优质幼儿园去辐射和带动弱势的幼儿园或者新建的幼儿园,采用包括教师轮岗、结对帮扶等措施试图提高每个机构的效能,实现优质教育资源的共享。在此方面,香港有哪些经验可以为中国内地提供启发呢?

李子建:在学校改进方面,让我们回到原点,那就是我们有没有最基本的要求。国家现在投入大量的财力,其一争取了儿童的入园机会,另外一方面,幼儿园的质量也该有一个起码的标准。现在这个标准可能需要进一步明确,并且需要加快完成。

二、关于幼儿园教师伦理的讨论

杨晓萍:也就是说您认为内地急需建立幼儿园质量标准,以此缩小幼儿园之间的差距,最终达到教育过程和结果公平。在这方面,我们实际上已经在借鉴国际经验和进行本土研究,例如我们出台了《幼儿园教师专业标准》,各地也有诸多幼儿园等级验收的相关考评标准。现在我们回到教师问题上来,基于各种原因,特别是一些消极事件,国内目前对于教师伦理的关注非常强烈,您如何看待幼儿园教师的专业伦理?

李子建:依我的理解,“伦理”与“专业伦理”需要区分。伦理这个词是个人层面的,主要涉及个人的道德素养、取向、态度水平、价值观等。“专业伦理”则是对特定社会角色身份下的要求,属于行业层面。当然,你也可以说专业伦理当中包含了个人的基础要求和外部的行业要求两个层面。就教师伦理而言,无论是小学教师、中学教师还是幼儿园教师,都有共同要求,但是幼儿园教师接触的是年纪小的儿童,在这种情况下,幼儿园教师专业伦理就是在幼儿园教师这个特殊身份之下,对从业者的伦理要求,包括如何对待孩子、对待家长,也包括和家长、社区的合作。专业伦理除了自我要求、自我改进之外还有外部要求,即外部社会对从业者的期望、要求,是对幼儿园教师这种特殊身份的要求。这个要求就是幼儿园教师的专业伦理。

杨晓萍:我们前面一直在谈公平问题,如果在教师伦理当中有公平意识的话,相信这对推进教育公平也是非常重要的。幼儿园教师在个人伦理或者专业伦理约束下,非常重视公平问题,那么他对待每个孩子的方式,他对自己的教学要求以及付出程度可能就会很不一样。因此,幼儿园的物质设备可能是一样的,但是幼儿园教师对课程实施、幼儿的理解不同,他能不能把公平的机会给予儿童,将会影响儿童的发展。所以说,教师伦理当中的公平也是教育公平的重要维度。

李子建:我同意你的说法。例如,课堂里面学生是不是有同样的参与机会,教师会不会因为他的背景不一样对他有意无意的轻视或者不重视?他的语言里有没有尊重学生,这都会影响教育公平。而这些也都在教师伦理和教育实践的范畴之下。

杨晓萍:既然教师的专业伦理如此重要,那么如何有效形成呢?基于我的理解,教师个人受教育的情况,尤其是个人的成长经历对其伦理观念非常重要。而这个过程实际上也可以看作外部规则逐渐内化的过程。那么您如何看待从制度层面推动教师专业伦理的发展呢?

李子建:我在北京师范大学做过专题演讲,就是讨论专业伦理。现在大部分的制度、教育政策或发展里面很喜欢用政策、制度、标准,我们称为外部的要求。我认为这是需要的,作为一种引领、要求、约束。但是就伦理而言,我刚才已经说过,伦理是一个自我内化、内省的部分。这个部分单靠外部约束是有限的。最重要的是教师在即使没有外部要求的情况下,教师自身也愿意做好。

杨晓萍:也就是要建立教师自身的反省和自身对自己的角色定位意识,进而才能够将外在的标准内化为自己的认识,践行在自己的工作中。

李子建:儒家文化里有两个词,一个是“慎独”,另外一个是“三省吾身”。当你单独自处的时候,没有人看你了,你依然是谨慎,注意自己的行为思想,没有人监控你、约束你,但是你还是有习惯、有内化的机制去反省和改进。当然外部的制度是必要的,但是通过这个只能部分解决问题,真的要推动教师专业伦理发展的话,还是一种价值取向、一种习惯。

三、关于学前教育质量的讨论

杨晓萍:之前我们一直在讨论公平问题,现在我们来思考一下质量这个话题,实际上刚才也有所涉及。目前各地投入了很大财力来新建、改建、扩建一些幼儿园,这在促进公平中是有作用的。但是只追求普及而不顾及质量肯定不可取,而且您刚才也特别强调了公平当中的机构层面,关注机构效能,希望能有相应的机构质量标准。就学前教育质量而言,我认为有两点需要弄清楚。第一,什么样的学前教育才是高质量的?如何去界定高质量?第二,在确保学前教育机构高质量的过程中,如何从环境、课程、师幼互动等核心要素来提升学前教育的质量?在这两个方面,我们希望听听您的观点或建议。

李子建:好的。我先就第一个问题谈谈我的看法。“质量”( quality)这个词有很多不同的理解。通常情况下,我们会首先从“投入(input)-过程( process)一产出(product)”这一维度来思考,并且要分析从机构的角度怎么看,从整个学前教育体系的角度又该怎么看。但有一点至关重要,那就是任何教育,特别是学前教育,其质量都具有相对性。我们的教育目的是什么?如果目的搞不清的话,质量只能是虚的。我们的教育,特别是学前教育的目的是什么呢?是偏向21世纪技能多一点呢?还是偏向升学准备多一点?首先目的要搞清楚,因为每个取向所带来的质量要求都不一样。

杨晓萍:这也就意味着质量背后所潜藏的教育目的的价值取向非常重要。

李子建:我想稍微再发挥多一点。现在我们有一个“终身学习”( lifelong learning)的概念,这个概念以前可能只是个空空的口号,现在绝对不是空口号。根据一些统计资料,前几年香港好像是全世界人均寿命最长的地区,女性差不多人均86岁,男性也是80岁左右,估计往后很容易达到90岁。我甚至听说(但没有确认)65岁是一个分界线,之前可能还算是青壮年,不算老年。65岁之后可能还有25年的寿命,过90岁是很平常的事。这一事实应引发我们重新思考学前教育的定位。未来我们的世界,不要说是用电脑和手机的世界,将来用什么可能我们现在都还无法想象,也许需要重新思考由此带来的不同阶段教育的定位。

杨晓萍:那就意味着学前教育实际上更要关注如何为人的终身学习和发展奠定基础,因此在这个过程中,我们更强调的是它的一些更为深刻长远的目标。正如您之前在多个讲座中谈到对儿童期待的5个H,即happiness,humor,help,hope,health。只有在这样的意义上,才能为终身学习和发展做好准备。也只有在这样的指向中,再来谈学前教育机构到底应做什么才是有意义的。

李子建:是的。我们之前曾经谈到过新西兰幼儿园的课程发展目标,其大部分指标还是一种氛围,如有没有福祉或幸福感、贡献等,强调身、心、灵的整体协调。

杨晓萍:对,新西兰对学前课程的理解,更多是大框架的导向、方向性的引领。如果从对人的一生长远发展的影响来看待学前教育质量,您能否谈谈核心的要素是什么?

李子建:首先说说教育环境这个问题。现在似乎有个矛盾,即一方面鼓励游戏,鼓励校外活动等,但同时家长和学校又很担心安全问题,整个社会氛围对安全的要求对教育活动产生了很大的制约。按照我的理解,环境应该是放松的,不但是硬件的,有机会去体验、探索等心理氛围更重要。再来说课程,通常现在都说需要注重游戏、互动等,但放在全球化的语境下,尊重多元文化是非常重要的,应该讲究和谐。最核心的概念是尊重,和而不同,各美其美。

杨晓萍:对于多元文化,我们强调相互尊重,不同民族文化都有其特殊性,如何在尊重特殊性的过程中达到理解和包容,而不应当用主流文化去压抑和同化其他文化。

李子建:是的。此外,师幼互动方面,我们刚才也谈到教师的伦理,教师有没有与不同的儿童充分互动,照顾到不同儿童的需求。但是我们认为除了师幼互动,老师和家长的互动也是影响学前教育质量的核心要素。有些家长是需要加强沟通的,这个互动就很重要。还有幼幼互动,不同背景的孩童之间的互动。因此,在和谐的、互相尊重的环境下,良好互动非常重要。

杨晓萍:您很多年致力于学校改进项目,也推动了香港优质学校计划的执行。从学校改进的角度来说,对作为学校的学前教育机构,您认为制约其质量水平提升的是什么?

李子建:要提升机构的质量水平,首先需要关注这个机构的教育目的,其课程运作的目的,根本上来说是关注有没有共同的愿景( shared vision),即大家的看法是否一致。在同一所幼儿园中,每个人对幼儿园的愿景、使命是否完全理解和认同,这个很重要。不是校长说了算,而是大家认同,不然就变为形式主义。一个机构最大的动力在于文化,文化的基础在于价值,价值的核心在于共同愿景,这也是最难的。

杨晓萍:为什么最难?

李子建:因为这是个价值观的问题。就教育机构试图倡导的某个教育理念或观点而言,可能有些老师就不一定认同,有些家长也不一定赞同。这让我想到一个词——“学前教育服务”。“服务”这个词就是双刃剑。听起来很好,你是老板,我替你服务,学前教育机构为家长服务。但这样就把伙伴关系变成了雇主与雇员之间的关系。就教育机构而言,这是危险的。因为教育机构存在着一种专业性。好比你去看医生,当然你是顾客,医生要提供医疗服务,但是医生建议你千万不要吃什么,他就有他的专业性和权威性(病人得听医生的)。这个度要把握得好,不然就变成家长牵着教育机构鼻子走。并不是所有的家长都非常理解教育的内涵和规律。例如有的家长要求你每天都要教写字、每天要补课等。如果你强调服务,可能有时候就不符合教育规律。

杨晓萍:这也就意味着,就教育机构而言,是否能够建立共同愿景,将会影响到其质量水平。这个共同愿景应当能够引领教师和家长认识到教育的价值和适当的实践模式。对于儿童是如何学习的,我们如何有效支持儿童学习等这样一些核心问题,尤其需要取得一致意见。简单迎合不可取,互动认同很重要。

李子建:是的,就学前教育而言,家长的支持、配合、认同很重要。家长不是学校的顾客,而是伙伴。学校可以说是在提供服务,但是不能只是为了迎合家长的需求。

杨晓萍:因为学校与企业不同。

李子建:是的。不过对于高质量的企业和品牌,顾客还是认同其背后的价值观,而不单只是认同其产品,所以企业其实也讲究共同愿景和价值认同。

杨晓萍:让我们再跳出机构从外部来看待质量问题。国务院在2012年出台了教育督导的条例,中国内地正式步人督导法制化进程。您认为督导在提升学前教育质量中有什么意义?

李子建:督导,在我的理解里面有监督和指导两方面含义,不单是监督(看你有没有这个水准),更有引领和指导的作用。这个事情应该由专家和有经验的人来实施。首先,他是第三方,是拥有国家赋权的人士或机构;其次,他不仅代表政府去监督,还要从专业发展上进行引领。

杨晓萍:国际上关于教育督导有些什么经验?教育机构督导的理想框架应该是什么样的?

李子建:理想我不敢说,但是通常而言,对学校教育机构的督导比较看重这些方面:第一是领导和管理(领导和管理是不一样的,领导是带领向前的,管理是每天日常的);第二是课程与教学;第三是校风、氛围、文化、家长关系;第四是学生学习成果(成果有很多方向,不只是学习成绩,还有发展得怎么样)。香港的自评和外评大体上就是看这些方面。

四、关于学前师资职前培养的讨论

杨晓萍:您所在的香港教育学院在学前师资培养领域有很多作为,能否介绍一下你们的主要经验。

李子建:我介绍两个,一个是师范教育里面加强特殊教育的元素,二是基于对幼儿园教师多元化实践经验的重视,我们强调联课学习和服务学习,专业素养很重要。这些都是我们努力的方向。

杨晓萍:也就是说,在教师培养当中,不仅要求教师把握儿童的共同年龄特征,还需要特别关注特殊人群和有特殊需求的儿童。给予老师相应的准备,使得他们能够关照到不同的儿童。另一个是联课学习和服务学习。能够再详细介绍一下它们学习的目标和具体做法吗?

李子建:联课学习和服务学习一般是培养学生如何去关心人,以及各种不同的能力(例如与人相处的能力),培养学生对待工作的态度。不同类型的服务都安排,例如到社区照顾老人,到学校给予学生课后支援等。

杨晓萍:也就是要有服务的意识和能力,形成专业的素养。这与公民教育有部分相通的地方。香港教育学院的这种改革是配合香港的什么政策呢,还是有其他什么背景?

篇2

在知识经济越来越占据主导地位的今天,培养学生的创新精神和实践能力,已经成为教师义不容辞的责任。物理学作为培养学生智力的重要载体,对培养学生的创新发展能力有着关键的价值和意义。下面结合原子物理教学实践,对如何培养和发展学生能力进行简要的分析。

一、挖掘学科内涵,激发学生的学习动力

教学过程中学生占有绝对的主体地位和作用。原子物理学是研究原子、分子等微观物体的运动规律和相互作用等问题的一门物理学分支,从其产生背景、研究方向、研究对象等方面相比物理学其他基础学科,都是比较特殊的,教师应该在本门课程教学之初就把这些特殊之处向学生加以重点阐述,可以起到激发学生学习兴趣的作用。

1.追根溯源,通过原子物理学的发展历史,调动学生的学习热情。两千多年前原子被发现,其概念的产生是用以表示化学变化中最小的单元。在20世纪初,原子物理学成为一门新兴学科。随着近代物理学的发展,原子物理学到20世纪二三十年代以后逐步系统、完善起来。其中诸多的内容像微波波谱理论、量子力学理论等还是20世纪四十年代左右才建立的,有些内容甚至是20世纪后叶科学研究的成果。它有着不同于其他学科新颖、丰富、与众不同的内容。在教学过程中,要着力使学生明确这一特点,不但能够调动他们的学习热情,增强其对微观领域探索的欲望,更能促使他们较好地发挥学习的主动性。

2.深入其中,通过原子物理学如今的发展范畴,调动学生的学习热情。原子物理从发展过程上来划分,应属于近代物理学的范畴。不过,因为其规律和基本公式是在大量物理实验的基础上并根据经典物理理论推导出来的,因此它又与普通物理有着“合集”的内容。由此,原子物理客观上成了联系经典物理与近代物理的一门“中间”学科,可形象地比喻为“沟通近代物理与经典物理间的纽带”。因原子物理处在过渡地位,决定了其理论体系结构没有模式固定的理论和研究方法。清晰准确地向学生传达这一信息,一方面可使他们从思想上加以重视,另一方面能减少其学习上的“盲目性”,为以后的深入学习打下坚实的基础,同时还能更好地调动学生学习的积极性。

3.远景展望,通过原子物理学发展的未来,调动学生的学习热情。由于历史上的原因,经典的原子理论自现代量子力学出现以后被不客观地否定了,也由于经典的原子理论自玻尔以后再也没有一个创造性的思想和研究出现过,使那些深藏于复杂事物背后的简单真实没有被客观地揭示出来。因此在这一领域,经典的电磁理论和牛顿力学,无法以它客观上的准确和严谨的表达方式向人们展示它的作用。在授课过程中,我们要有意识地教育学生,既尊重历史也尊重权威,但这不等同于排斥权威以外的正确思想,否则科学发展也就失去了它的创造性和生命力。

二、调整教学内容,提高学生的学习能力

教学内容是实现教育目标的本源,而它主要又表现在教材上。通过教师的充分理解和深刻把握,将教材内容现代化是提高学生能力的有效方式。我们目前“原子物理学”教材的种类和版本相对较少,特别是能适应我们普通学校特点和实验条件的更是少之又少。由此,我们应该在使用通用教材时,依据学校现有条件、教学目的等情况,适当地以部分教材内容加以调整以提高学生学习的针对性。

1.对教学内容适当删减。如正确把握玻尔理论的讲解。玻尔理论一度成为原子物理学的核心部分,但在教学过程中笔者发现,如果过多地强调这一理论,则可能会使本来较为直观反映近代物理学理论体系和最新科学成果的原子物理课苑囿于玻尔理论范畴。另外随着近代科学的不断进步,玻尔理论中的一些结论和观点已不能完全解释原子体系中一些较为复杂的现象,特别是随着新的量子理论的出现,它取代了玻尔理论,能够更为科学地描述微观客体运动规律,因此,对属于玻尔理论部分的内容,理应进行适当的删繁就简。同时,也应看到玻尔理论在定性处理一些相对复杂的问题时,它具有直观形象和物理图像比较清晰的特点,而量子力学又不可能取而代之,所以,对这一部分内容的压缩又要适可而止。

2.对教材内容适当扩充。在对玻尔理论等内容进行精简、压缩的同时,我们要注意在不超出教学大纲规定的范围内,对粒子物理、原子核物理,甚至量子色动力学等部分内容进行相应地扩充。(1)适当充实核物理部分内容,如原子核的结构和变化规律及放射衰变理论等问题。(2)当今对原子物理教材结构的要求是以量子力学观点贯穿于对原子结构、性质等问题的研究,所以,对属于基本观点方面的内容,应进行必要的补充,如量子力学的几个基本假设等问题,使学生能从更好的角度来理解问题。

3.结合典型问题,适当介绍物理学史内容。从物理学的发展史上可以看出,任何一个物理学概念的提出,都是人们从纷繁复杂的表象中,找到事物的主要矛盾,经过反复分析、不断实验才可能取得的。因此,我们在教学过程中,要有目的地使学生了解一些原子物理学史的内容。通过帮助学生了解原子物理学的发展史,从而了解物理概念,学到科学方法,扩大知识面。

三、发挥教师引导作用,培养学生的创新能力

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在教学活动中,能否使学生的创新能力得到较大的发展是衡量教学效果的重要指标。学生创新能力的提高与发展,固然与学生个人素质、思维习惯及其他方方面面的因素有关,但教师在其中的引导作用同样也是不可或缺的。原子物理教学活动由于条件所限主要是在课堂上进行,所以如何在课堂教学中加强对学生创新能力的培养就更显得尤为重要。

篇3

【关键词】高中物理;思想;方法

物理教学为什么改革?怎样改?改革的目的是什么?我想是要通过对必要的物理基础知识的学习,掌握必要学习方法、培养基本素质、提高解题能力。高中学生普遍认为物理难学。怎样才能学好物理呢?通过多年的高中物理教学,我认为,了解物理学思想和掌握物理学方法是学好物理的基本保证。

1. 在高中物理教学中必须贯穿物理学思想 何谓物理学思想,物理学思想就是研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。这种思维活动是人的一种精神活动,是从社会实践中产生的。而新课程标准的实施,为我们在物理教学中进行物理思想教育展示了一个舞台。新的课程标准要求我们从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观这三维的目标上培育学生。特别强调过程而不单单是结果,强调思想方法而不单单是知识。

我们认识物理学思想就是要知道它的发展史,要尊重客观事实,遵循自然规律。物理学是不同于其他学科的一门自然科学,就中学物理而言,它是以观察和实验为基础的学科。物理学的发展史告诉我们,在物理学发展过程中,每一次物理学思想上的“危机”都孕育着物理学上的一次重大的突破,而每一次重大的突破都会强烈地在当代乃至下一代的物理思想方法上留下不灭的印记。一个重要的物理学定律或定理的产生往往是一代人甚至是几代人的坚持不懈努力的结果。而在每一项成果的背后,总伴随着新的物理思想方法的产生,或用新的物理思想方法作为它的世界观的支撑点。物理思想方法是在物理学各个发展阶段中逐渐萌发出来并成长为这个阶段物理学最重要的,对促进和发展以后物理学认识有突出影响的物理学的主流思想方法,这些思想方法既体现在物理学家对他们研究领域和研究工作的思考、理解、认识以及创造性发展的过程中,也体现在与不同学派和不同观点的比较、切磋、争论以及逐渐为同行所认可的过程中。

认识物理学思想是学好物理的前提,因此,我们在学习物理过程中,始终要领会物理学思想,并能逐步转化为自己的思想。掌握科学方法,提高解决物理问题的能力是极其重要的。我们在了解物理学发展史的同时,不仅要学习物理学家的精神,而且要学习他们研究物理的方法。努力汲取物理学家的精华,推进物理教学的改革。掌握物理思想和研究方法,对学习好物理具有重大的意义。

2. 在高中物理教学中结合物理规律的研究,介绍物理学方法 所谓物理学方法,简单的说就是研究或学习和应用物理的方法。方法是研究问题的一种门路和程序,是方式和办法的综合。这些方法对物理学家力图按照物理世界的本来面目,在不断深化对自然界的认识过程中进行物理学探究起到了重大的推动作用。高中物理教学中常见的一些物理学方法有:实验法、控制变量法、类比法、极限法、假设法、理想化法等。例如:丹麦物理学家N.H.D.玻尔提出的一条从原子的经典理论过渡到量子理论的原则。按这条原则,原子现象的量子理论在极限情况下应给出与相应的经典物理学相同的结果。1913年,玻尔在量子概念和E.卢瑟福有核原子模型的基础上建立了氢原子的量子理论。在这个理论中,他提出定态和跃迁两条基本假设,认为相邻定态之间跃迁所发射的辐射的频率与按电动力学计算的电子绕核运行的频率之间,可能存在某种对应。他经过分析和计算发现,在大量子数的极限情况下两种频率相吻合。后来,他把这种特设性假设加以推广,认为辐射的量子理论应是辐射的电动力学理论的自然推广,并根据这一思想解决了跃迁选择定则、光谱线强度的计算和偏振等问题。在1921年召开的第三届索尔维国际物理学会议上,这一新旧理论类比的对应原理被接受,成为指导发展量子力学的一条方法论原则。

所以,在教学中务必有意识地贯穿物理思想和物理方法,思想指导方法,方法体现思想.学好物理要识记、理解物理概念、规律及条件。要解决描述物理问题,就要明确题设的物理情境,理解物理过程,会对物理问题进行唯象研究,然后进一步研究它的原因、规律,再寻求解决的方法。可见,明确题设的物理情境,理解物理过程是解决物理问题的关键。教学过程必须始终贯穿物理思想和物理方法,这是授之渔和受之渔的根本。

在教学中务必有意识地贯穿物理思想和物理方法,思想指导方法,方法体现思想。当然,随着科学的发展,物理学习的深入,新思想新方法会不断出现,只要我们不懈的努力,勇于探索,大胆创新,一定能为物理教学作出贡献。

参考文献

[1] 高中物理教材和大纲。

[2] 物理教学法。

[3] 《物理教育学研究》,殷传宗,四川科技出版社。

[4] 《物理教育学》,乔际平、续佩君,江西教育出版社。

篇4

关键词:生命能量学;振动频率;同谱标靶共振C制;人体自愈力

长期以来,人们对能量活动及特性已有深入的了解,可以认为,任何生命活动都是某一种能量活动的外在形式出现,故能量在被用于描述生命活动过程中可充当各种不同的生命运动物质的一般等价物。宇宙最初幻化生成的只是光(按:那是超二元的意识灵光,不是我们目前看到的二元物质光)。那是宇宙一切现象背后的"源因",灵能光质非常精细微妙,能量振动频率相对也非常高。灵质光能频率每下降一度,即是一种物质状态及时空维度的展现。能量是所有生命活动的共有属性。人体不停地摄取能量以满足自身代谢和生长的需要,又无时不刻地对外辐射远红外线光波(波长为5.6~15μm),因此需要同时补充气血能量来维持平衡。

一部人类的进化史,实际上就是人类不断认识能量,科学利用能量的发展史。从人直立解放了手,人类可以比其他动物更加灵活的利用地心引力,如斜坡,杠杆,简易滑轮等。燧人氏钻木取火使人类掌握了热能,从而成为地球灵长。瓦特蒸汽机的发明,使人类利用能量的能力大大进了一步。爱因斯坦质能方程的出现,人类掌握了核能,从而迈上了一个崭新的台阶。随着人类对宇宙能量的认识不断提高以及量子学的不断发展,人类的思想空前解放,各种理论层出不穷。本文作者主要阐述能量与生命的关系-生命能量学的学科创立及其基本理论。

1 理论基础

1.1爱因斯坦质能方程 1905年,伟大的物理学家爱因斯坦提出一个令人难以置信的理论:物质的质量和能量可以互相转化,即质量可以转化成能量,能量可以转化成质量。他指出,任何具有质量的物体,都贮存着看不见的内能,而且这个由质量贮存起来的能量大到令人难以想象的程度。

爱因斯坦质能方程:E=MC2(质子加中子减原子核的质量X光速的平方),描述了质量和能量的关系。

1.2普朗克理论 量子理论之父-普朗克博士,1918年获得诺贝尔物理学奖。他感叹道:我对原子的研究最后的结论是-世界上根本没有物质这个东西,物质是由快速振动的量子组成。

有形无形皆是不断振动的能量,两者的分别在于振动频率不同,因而产生不同意识或形式的不同物质。振动频率高的成为无形的物质,如人的思想、感觉和意识;振动频率低的成为有形物质,如看得到的桌子、椅子、人体等等。

通过改变频率可以实现意识和物质的相互转换。见图1。

1.3量子力学 20世纪初的量子力学及相对论,彻底颠覆了古典物理机械式的时空观。最著名的就是德国量子物理学家普朗克的E=hv(E是能量,h是一个量子常数,v是振动的频率),当一个事物常数不变的情况下,振动频率越高,它的能量越强。

根据爱因斯坦的质能方程:E=MC2(质子加中子减原子核的质量X光速的平方),及德国量子物理学家普朗克的E=hv(E是能量,h是一个量子常数,v是振动的频率)。

我们发现: E=MC2=hv,也就是:M=h/C2Xv。

设定f=h/C2(常数),得出:M(质量)=fv(频率)。

可以看出,当质量出了问题,一定是频率出了问题,通过改变频率就能改变质量的属性。

2 生命能量学

人体补充能量(中医称为气血,营养学称为营养)的途径有两个:①通过饮食均衡的营养摄取;②外界生物能量的不断补充,我们把这两种途径命名为仍葱阅芰亢屯庠葱阅芰坎钩洹

生命能量学就是研究利用各种内源性和外源性能量,包括电能、光能、声能、磁能以及热能作用于人体后,即被人体吸收并发生能量形式(频率)的变换,引起一系列的物理和化学变化,产生局部或全身性的生理反应,能使原本低下的免疫力和自然治愈力得到恢复,最终影响病理过程而起到康复作用的新型学科。

生命能量学内容包括:等微子生命能量学,太赫兹生命能量学,生命光线生命能量学,生物电能生命能量学,热能生命能量学,声波能生命能量学,营养能生命能量学,意识能生命能量学等。

生命能量学作用方式有3点:①对组织器官方面的直接作用包括太赫兹波、直流电、直流电离子导入、高频电、低频电、CO2激光等;②对致病因子的直接作用:超短波、微波、紫外线、超声波等;③对组织直接作用的深度,即可以直接作用于人体而获得疗愈效果。

3 生命能量学基本理论

3.1基本理论一 生命能量学的基本理论之一:物质是由快速振动的量子组成的,人体也不例外,振动频率低的肉体(物质层面)每个器官的细胞都以固有的频率不停的振动(波长为5.6~15 μm),振动频率高的成为无形的物质,如人的思想、感觉和意识(信息层面)。

由科学测试知道人体各部位有不同的固有频率,人体各器官的固有频率为3~15 Hz,如足和臀部约为4~8 Hz,肩部约为4~8 Hz等;把人体作为一个整体来看,如水平方向的固有频率约为3~6Hz,竖直方向的固有频率约为48 Hz。见图2。

也就是当人体出现各种不适或疾病时,就是其相应器官或组织的细胞频率发生了变化。比如头疼头晕,可以断定头部的振动频率不在8~12 Hz范围。只要我们通过发射与人体固有频率相同的波使其产生同频共振,就可以将变化了的细胞频率变为正常值,达到症状消失的目的。然后再找到细胞频率发生变化的原因,比如经络阻痹,气血不通,中毒或营养不良,对症解决问题,达到标本兼治的目的。

3.2基本理论二 下面我们通过了解大卫・霍金斯的"能量级别论",得出生命能量学的基本理论之二:人是有能量级别的,共振能使低频变高频。

美国著名的精神科医师大卫・霍金斯(Dr. David R.Hawkins)的"能量级别论"研究告诉我们,善的能量级别高,恶的能量级别就低。见图3、图4。

通过共振能使低频变高频,也就是说,人们通过学习,提高认识,提升修养,通过共振可以将自己"恶的能量级别"部分向"善的能量级别"方向转化。

3.3基本理论三 生命能量学的基本理论之三:疗愈密码,把低频能量提升成高频能量,以提升人体自愈力。

所谓的"疗愈",其实就是透过"共振"来转换人的电磁场中低频能量状态,这表示我们是可以经由一些方法来调高我们自己的能量,把粗糙笨重、密度大的能量,转化升华成精细轻快、密度小、振频高的能量。共振可应用在人体的各个层次上,在细胞层次上来说,我们可以将人体内堆积过多的自由基转换成为阴离子;在肉体上,可以将高度浓缩的肿瘤转换成密度较小的健康肌肉;在情绪上,我们可以将比重大的痛苦升华成比重小的快乐;在认知上,可以将负面的批判转换成正面的欣赏,将悲观的看法转为乐观的态度;在灵性上,可以将人的意识从原本只认同有形的肉体,提高到也能感觉无形灵体的状态,从而唤醒我们的灵性意识,重新和自性本体联结,最后达到和宇宙合为一体的状态。

我们用系统科学的信息论、系统论和控制论来研究人体生物巨系统时,我们发现:人类生命体,作为一个复杂的生物巨系统,具有与生俱来的自我反馈调控能力:人体新陈代谢的自平衡机制和自修复机制-人体自愈力。自愈力,是指机体的自然愈合能力,是人人都有的自身调控能力。据德国健康期刊《生机》报道,研究人员发现,人体自身有能力治愈60%~70%的不适和疾病。

3.4基本理论四 生命能量学的基本理论之四:通过以人体能量场(特别是电磁场)为背景的能量波(电磁波[4])同谱标靶共振机制,激活人体自身的自愈力。

人体自愈力分别表现为物质、能量和信息三个层面规律:①以神经系统为主导的生物化学调控机制;②以人体能量场(特别是电磁场)为背景的能量波(电磁波)同谱标靶共振机制;③以人类意识调控为核心的人体生命信息调控机制。物质、能量和信息三个层面上的生命活动规律,决定了人体新陈代谢的动态平衡,也决定了人体代谢的自平衡机制和自修复机制。

在临床治疗方面,生命能量学的成果主要集中在两方面:①某些能量检测仪器可以产生局部能量修复效果;②某些产品带有特定电磁波频谱,对人体某些组织、器官有一定治疗效果。

3.5基本理论五 根据沈存正教授和陈厚琦博士[2-3]的研究,中医方剂的君臣佐使配伍,配的是由不同草药组方后形成的电磁波频谱,绝非其中的化学成分。不管是六经辨证,还是八纲辩证,都少不了疾病分经和药物归经。经络是人体内部微电磁场的载体,经络上运行的"气",是生物电流。药物归经就是方剂中的电磁波频谱与人体经络电磁波频谱的同气相求、同谱共振,以达到阴平阳秘和五行调和。

4 结论

人们可有利用各种内源性和外源性能量作用于人体,通^以人体能量场(特别是电磁场)为背景的能量波(电磁波)同谱标靶共振机制,吸收并发生能量形式(频率)的变换,把低频能量提升成高频能量,激活人体自身的自愈力。使原本低下的免疫力和自然治愈力得到恢复,调整体质使其具备可以治愈疾病的身体条件,最终影响病理过程而起到康复作用。

我们发现:①人体经络和脏腑均发放一定的电磁波频谱。②外源的食物、草药发放的电磁波频谱,如果与人体发放的电磁波频谱一致,就能够通过电磁波标靶共振机制,修复人体经络和脏腑的功能,恢复和提升能量运行之畅通。③中药方剂的君臣佐使配伍,配的是草药中的能量-电磁波频谱。④食疗食补原理,应用的也是食物中的能量-电磁波频谱。⑤中药方剂治病,起主导作用的是草药中的能量及其能量配伍。

人体是一个生物电磁场的载体,在发放自身特定的生物电磁波的同时,又在与外界的电磁波交流。如果人体特定组织、器官发放的电磁波频谱与外源电磁波的频谱产生同谱共振,就会在人体内产生驻波,从而调节人体某个组织、器官的功能,并进而改善器质性病变。这是维系人体健康的生命能量学基本规律:以人体电磁场为背景的电磁波标靶同谱共振机制。生命能量学是对人体生命活动规律认识的深化、升华与创新。

参考文献:

[1]万金华."电磁波的频率按引力势的自然指数守恒公式、双螺旋释巨能双质量质能公式、自激释能公式"及其应用[J]. 前沿科学,2010,04(2).

篇5

【关键词】工程化学;教学改革;兴趣教学

针对非化学化工专业的工科大学本科生开设的《工程化学》课程,具有课时较少(我校限制在26~40学时内),而涵盖内容却很丰富的特点。目前所用教材[1]不但涵盖了无机化学和物理化学的一般化学原理,还适当介绍了当今科技前沿和热点的一些内容,涉及到材料、能源和生命科学等诸多领域。因此在教学中面临的首要问题,是如何处理好学时少与内容多这一矛盾。另外在教学过程中还会遇到的一个问题就是,部分学生对于这一课程的学习热情不高,甚至提出“我们非化学化工专业的学生为什么要学化学”这样的问题。

因此在讲课过程中照本宣科、面面俱到显然是行不通的。课程内容多课时少,什么都讲等于什么都没有讲,而学生们对化学的认知程度本来就比化学化工专业的学生薄弱得多,造成了学生听不懂而不想听,不想听更听不懂的恶性循环。

实际上《工程化学》的设置是有其必要性的,这体现了中学“数理化”三大课程在大学中的延续深化。在大学中“高等数学”和“大学物理”是必修的重要课程,而《工科化学》可以看成是“大学化学”(在部分院校的课程设置中确实有这样的名称),是理工科学生构筑自然科学知识体系的重要基石。因此现在可以回答学生在前面提出的问题了:缺少了化学基本知识和基本理论学习环节的理工科大学生,是知识不扎实、思维不全面的“跛子”人才。

明白了这一点,不妨将本课程的教学目标设定为:培养学生用化学的思维方法去认识世界。根据这一出发点,在教学过程中内容应当有所取舍,侧重于基本知识的掌握和基本方法的训练,内容不宜过深过难,切忌枯燥无味的课堂气氛,逐步培养学生对化学的兴趣。根据多年的教学经验和教学效果,我认为课程中有三个部分的内容可以适当阐发,作为兴趣教学开展的突破口。

一、原子结构

原子作为化学研究中的最小单位,其结构知识是基础中的基础,但由于涉及的内容比较艰深,在具体的介绍中要深入浅出,即避免相对复杂的数学推导,但在思考问题方面却要引学生往深处去想。可以将量子力学的发展史话作为介绍的切入点,因为上个世纪初期对于原子结构的突破性研究成果是量子力学建立和发展的重要阶段[2],诸多科学巨擘得以一展他们天才的光芒,这里面包含的曲折与成就、趣闻和佳话,对学生来说是一个难得的启发教育机会。另外在学习这一章节始终要对学生强调的是,原子内部的结构属于微观世界,与我们一般接触的宏观世界,其尺度差距当在1010以上,可用天壤之别来形容。所以在微观世界中很多方面,比如“波粒二象性”、“测不准关系”等量子力学的基本概念,是很难被一般人理解的,因为它们在宏观世界里没有对应的参照物,学习在一个完全不同的世界里去认识问题、思考问题,是一个挑战。听了这样的介绍后,学生既感觉有挑战性而提高了学习热情,也不会死钻牛角尖非用宏观的情景来联系微观而不能理解、难以自拔。

比如说“物质波”这一微观粒子的存在方式,实际上是“波粒二象性”的另外一种表达,介绍的时候往往以宏观世界的“机械波”举例来帮助学生对于诸如“波长”、“干涉”等概念的理解,但同时一定要强调,此“(物质)波”非彼“(机械)波”,从本质上它们是不同的,比如前者不但传递能量而且也输送物质本身,即不需要介质就可以传播,而后者仅仅是传递能量(暂不考虑能量本身也是抽象意义上的物质)。通过这个例子,同学们可以体会到类比这一方法的长处和局限性,再进一步举例说明玻尔的原子模型为什么较先被提出,而最后却不能自圆其说,就是因为这一模型实际上是带着“先入为主”的想法,比拟了宏观世界中恒星行星体系,而最终为微观世界所不相容。这样带有实例的启发,会使得学生们在思维方法上的眼界有所拓宽。

二、熵

作为热力学重要函数的熵,在课堂学习中若是光介绍其计算公式,未免过于枯燥。而作为对当代科学有所了解的教师,都会知道这一概念在化学、物理、生命科学以至于社会、经济等非理工学科中的重要性[3]。熵就是混乱度的量衡,熵值越高,系统越趋向于混乱和无秩序化,这是熵这一概念的核心。为何在万物变化中总有不可逆过程,什么过程又是自发的?孤立体系的熵值不会减少这一判据的重要性,揭示了万事万物错综复杂变化表象下一条内在的本质规律。为什么“水往低处流,人往高处走”,因为人不是一个孤立体系,不但每天摄入营养、排弃废物,而且还通过接受教育,不断提高自身文化素养,这是一个大学生不但应该懂得而且应该努力做得更好的事情。

转贴于 再比如现在为什么要提倡“节约型社会”?用热力学的观点来看,社会的发展是一个熵减少的有序化过程,所以人类社会也一定是个开发性的社会,在发展的同时一定伴随着能源的利用、对自然的开发这样一个破坏性的过程。因此不能幻想一种对生态没有影响没有破坏的社会发展模式,科学的发展观当然不是“杀鸡取蛋”式的破坏性开发,也不是说要“不吃不喝不发展”这样不现实的极端做法,而是尽可能减少环境破坏的“节约型社会”发展模式。

通过这些介绍,学生们会发现化学中蕴藏的知识实践在化学之外,不但觉得听课不枯燥,更完善了自身的知识体系,开阔了思维空间,对于一个大学生的综合素质培养是有益处的。

三、手性现象

在有机化学中,具有不少手性的化合物,其不同对应异构体生化活性往往迥异,因此对手性物质的合成和分离是生化和制药学科的热点研究方向。而人体内存在的天然氨基酸都是L型的这一迷题,目前尚未得到合理的解释,由此引发的研究自然界中某一对应异构体占优的外在诱因更是基础科学研究的重大课题[4]。在课堂上向学生们介绍这些科学研究中的难题谜团,不但学生感觉不枯燥,而且激发了他们对未知事物的好奇心,而这正是科学研究前进的最大动力所在。

在紧接着的教学过程中,还应当向学生们指出,不但有机物质有手性,而且无机物质也存在手性,比如[Cr(C2O4)3]3-这样的配位化合物离子,存在Δ型和Λ型的对应异构体,它们之间存在镜像关系。进一步阐明判断一个化合物是否具有手性的依据是其镜像和原物是否能够重合,不能重合则说明它们是手性的对应异构体关系。随后借助这一判据,将手性的概念扩展到宏观物体中去,比如左手和右手,鞋子的左脚和右脚,最后将手性归纳为一种现象,即不但有手性物质,还有手性规则,比如左手直角坐标系和右手直角坐标系,左手螺旋法则和右手螺旋法则。课堂上最后可以当场进行小测验,让学生们列出所能想到的手性现象,不限于化学物质。最后的效果是出乎意料的,学生们充分拓展了自己的想象力,举出的例子丰富多彩,有的是教师也没有想到过的,这说明兴趣能够引起多么大的学习动力。试举一些精彩答案如下:人与水中的倒影,印章上的字与其印在纸上的字,左旋的DNA和右旋的DNA,环形跑道上顺时针与逆时针跑步……

总结

从实际情况出发,制订以激发学生学习热情的兴趣教学法在实践中收到了良好的效果。当然根据不同教师对教材的理解不同,自身的知识面层次不同,在开展教学中能够有所阐发的具体内容也可能是有所不同而相互补充的。当然在这里也还是应当说明,活跃课堂气氛,提高学习兴趣还是要首先和课程内容紧密相联系,不是一味追求现场气氛,而是做到有所联系有所侧重,把目的牢牢地收在前面说过的“培养学生用化学的思维方法去认识世界”这一核心上来。应该说,其实任何的课程都存在一个将枯燥的课本内容转化为生动的课堂教学这样的问题,这一问题的解决首先要求老师有扎实的基本功,将课本内容吃透才能做到教学方法上的升华,才能更好地组织教学素材;其次要求学生对课程有兴趣,一定要做到老师自己对课程有钻研的兴趣,这样平时才能更多地搜集相关信息,多看“闲书”,多发“闲想”,点点滴滴累积下来,才能在讲课过程中左右逢源,有话可说,有例可举,切合课本内容,贴近现实,起到良好的教学效果。

参考文献

[1] 陈林根等编. 工程化学基础(第二版). 北京:高等教育出版社, 2005.

[2] 曹天元. 上帝掷骰子吗——量子物理史话. 沈阳:辽宁教育出版社,2006.

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[关键词]计算机技术 信息化 发展趋势

1计算机科学与技术的历史步伐

已去的20世纪,是计算机飞速发展的一个时期。英国数学家布里顿・艾伦・图灵和美国数学家冯・诺依曼在计算机体系结构方面做出了巨大的贡献。1935年到1936年间由图灵设计的抽象计算机“图灵机”成为计算机发展历史中的里程碑,因此,图灵被人们公认为计算机科学之父。冯・诺依曼在1945年总结了ENIAC计算机的优缺点,提出了基于存储程序的通用电子计算机EDVAC逻辑设计方案,1952年成功设计建造,它在体系结构设计中实现了数字化的计算过程、存储程序控制并按电子学原理工作,这三点奠定了现代计算机体系结构的基础,因此,人们又把现代计算机称之为“冯・诺依曼计算机”。

1947美国贝尔实验室的物理学家威廉・肖克莱、约翰・巴丁和沃尔特・布莱顿共同发明了晶体管,他们一起成为了晶体管之父。11年之后,美国物理学家杰克・基尔比研制出第一块集成电路(IC),从此,以晶体管为基础的芯片按照摩尔预言的速度发展,带来了今天计算机的普及,基尔也成为了电子学革命之父。大规模集成电路的发展和微处理器的出现,其直接成果就是带来了计算机的高性能和快速小型化,1971年,世界上第一款微处理器――Intel4004问世,1978年,英特尔公司开发出了8086,首次用于IBM PC机中,电脑走入家庭。一个全新的概念“个人电脑(PC)”取代了“微电脑”的概念。

2计算机科学与技术得到发展的原因

2.1日新月异的时代需求。起初对计算机的时代需求为“二战”时期,有着对各种信息进行处理加工的欲求,这样促使进算计的研发运用。随后信息化时代的快速发展,计算机的运算速度也在不断的提高,存储功能不断强大,使其在教育、经济等领域迅速发展普及。市场激烈的竞争之下,计算机要顺应社会需求,不断的研发变化着,无形的竞争很大程度上促进了计算机科学技术的发展进步。

2.2稳定的选择机制基于计算机技术。对于相互竞争的技术价值做出一个共识性判断之前需要一段时间,这种不确定因素可能最后影响选择机制。大多数,同时发挥作用的围绕计算机技术的若干选择判据和机制及其影响要素,选择的环境常常是非常敏锐和稳定的,这是计算机技术迅速发展的一个重要原因。在实践中,最强的技术性创新,把经济之间的激烈竞争转化为了技术性的较量。其计算机的发展在工程学科和应用学科也给我们许多启发。这使计算机的选择机制判断更加稳定明显,这样就更容易解决计算机在生产生活的运用中所存在的各种问题。

2.3科学技术的发展离不开计算机技术的支持。新一代的技术与其他领域结合,又为了满足其需求不断的研发更新,慢慢计算机技术成为生活生产中的重要工具,并成为其他行业生产中重要的工具,直接与间接的促进了各个行业科学技术的发展,最终提高了社会的经济水平。

3计算机科学与技术的发展趋势

计算机的具体发展趋势主要分为两大部分:

3.1智能化。智能化计算机是指设计结构独特并采用平行的处理技术,对计算机中的多个数据及多种指令可进行同时处理和分析的一种超级计算机。超级计算机相对于普通的计算机来说有着更高的运算速度。这些更智能化的计算机跟接近与人类大脑的性能,可以为人们生活和工作提供方便。更可以在某些高端行业,帮忙处理大量繁杂数据,提高工作效率,节省时间与成本。

3.2新型计算机。计算机的发展是基于硅芯片技术的不断更新,但由于需求的不断加强,硅芯片的研发潜力已近极限。所以很多新型计算机就成为了计算机技术的发展趋势。

3.2.1纳米计算机。计算机技术与纳米技术相结合,便有了纳米计算机。纳米元件与电子元件相比,其体积较小,质地优良且导电性能较高,完全可以取代传统的硅芯片。纳米技术兴起于20世纪80年代初,纳米作为一种计量单位,它的目标是使人类可以自由的操作原子。使用纳米级芯片组成的纳米计算机的能耗非常小,几乎可以忽略不计,性能上远远高于现有的计算机,所以纳米计算会是计算机技术的发展趋势之一。

3.2.2量子计算机。量子力学的原理来对大量数据进行运算以及存储和分析处理的源自可逆计算机的一种物理装置,而量子计算机就是基于这个。量子效应是量子计算机研发的基础,这种计算机中,开与关的状态是通过激光脉冲来改变一种链状分子聚合物的特性来决定的。由于量子的叠加效应,与传统计算机对比而言,量子计算机存储的数据量要大得多,还有就是,其运算速度是传统计算机的十亿倍。除了其存储性能及运算速度方面的优势外,其在安全性及安保体系等方面的优良性能也远远高于传统计算机。这也成为了计算机发展的另一趋势。

3.2.3光子计算机。光子计算机是利用光子进行计算,用光子代替传统的计算机通过电子进行数据计算、传输和储存。并把传统计算机的导线互联转变成了光互联。传统的计算机硬件结构复杂,多数为电子硬件,而光子计算机则为光子硬件,并为光运算,不同的数据是由光的不同波长表现出来的,对于复杂的任务可以进行快速处理。成为新型计算机一员。

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关键词:计算机科学 技术 前沿展望

一、引言

随着计算机的产生及科学技术的不断发展,计算机科学技术已经成为现代人生活中的重要组成部分,并在现代人的生活和学习中占据了重要的思维。计算机的出现及发展改变了人类生活的各方面,不仅在很大程度上提升了人们的生活水平和质量,更推动了人类文明的进步。未来的计算机科学将朝着更加多元化的方向发展,它已经成为能够体现一个国家综合实力的重要内容。

随着互联网络技术的不断发展,现代人的生活发生了巨大变化,人们可以通过互联网足不出户就能获取很多信息。例如:获得期刊文献、获得各种资讯、了解天气状况、各种新产品的信息、世界经济及军事的发展趋势等。每当人们在悠闲地环境中感受着扑面而来的各种层出不穷的电子新产品时,计算机科技的发展不仅彻底改变了人们的生活与工作习惯,更促进了人类社会进一步发展,使得地球村的实现逐渐成为一种可能。

二、计算机科学技术的发展历程

目前,只要人们登录各大新闻网站的科技板块,就会发现各种新型的电子产品已经占据这些板块的大半江山。这些电子产品是如何发展成这样的先进状态,未来它们又将朝着哪个方向发展呢?计算机科学技术的发展史说明了这一切。

人类计算机科学技术的发展经历了算盘、帕斯卡计算器、布莱尼茨机械计算机、巴尔其的差分机、阿塔那索夫-贝利计算机、ENIAC计算机等的发展。人类直至1946年2月14日产生了ENIAC,计算机才正式投入使用,人类才正式进入电子计算机时代。它原本是为了计算导弹而设计的,但是由于其设备的造价十分昂贵,只能局限于在军事领域使用。直至1982年,人类第一台个人计算机产生,计算机才逐渐走向普通家庭和一些中小企业。到目前为止,我国大多数的家庭已经完全拥有了先进的计算机设备,例如:台式机、笔记本、智能手机等,这些先进的现代计算机科学技术已经逐渐渗透到人类生活的方方面面中。

三、现代计算机科学技术的发展所具有的特性

(一)计算机科学技术具有广泛性

随着计算机科学技术的不断发展和互联网时代的到来与发展,人们的生活已经随着计算机的广泛普及而发生了颠覆性的改变。越来越多的个人和企业通过计算机来解决一些生活和学习中遇到的实际问题。例如:人们足不出户就可以浏览世界风光、网络购物。再例如:一些企业可以通过计算机的超级强大运算能力代替了人类对商业数据和信息的分析与处理。计算机这棵参天大树已经逐渐渗透到人类的政治、经济、文化、商业、军事等多个领域中,对人类社会的发展和现代文明的进步产生了广泛性的影响。

(二)计算机科学技术具有智能性和专业性

随着计算机使用的越来越广泛,科学技术也在不断发展。特别是微电子、集成电路、半导体晶体管等技术上取得了重大的成就,计算机也正向着智能性和专业性的方向发展。例如:计算机可以根据不同的使用者的需要来对计算机进行各种更新与改装,有的还可以为用户量身定做各种台式计算机和笔记本电脑,这充分体现出计算机在应用领域中更为人性化的一面,也充分显示出计算机在个应用领域的专业性。

(三)计算机科学技术具有实用性

在现代人的日常生活中,人们可以通过计算机网络更加快捷、更加广泛的获得多方面的信息,并以此为契机来提高个人的精神生活的质量。另外,计算机在工业中的运用也是不可忽视的。工业生产中的自动化过程、辅助设计过程、信息管理、集成制造等方面的完成都是由计算机的通信技术和程序编程来实现的。在教育方面,计算机的实用性更为突出。例如:现代教育中教师充分利用计算机来完成课堂教学,不仅丰富了学生的课堂,更提高了教学效率。

四、计算机科学技术的发展趋势

(一)生物计算机

随着生物技术的不断发展和进步,一种建立在脱氧核糖酸基础上的分子计算机正在逐步演变成现实,已经有科学家实现了使用脱氧核糖酸进行简易的数据计算和存储的操作。它主要是采用蛋白质分子构成的生物芯片作为集成电路板,因此具有机构小、集成密度高等特点,运算速度比现代最先进的计算机要快一万倍。同时它还具有自我修复的功能。

(二)光子计算机

这是一种以光信号进行逻辑运算的计算机,它是由集成光路、激光器透镜等组成的。它具有耗能低、速度快、计算能力强的特点。

(三)量子计算机

这是一种根据原子或者原子核的量子力学的特性进行工作的。它是建立在量子效应构建的一个完全以量子为基础的计算机。它主要通过链状分子聚合物来表示0和1这两种二进制状态。量子计算机最大的特点是每秒计算可达一万亿次,并具有类似于人脑的容错性,一旦系统出现故障原始数据能够自动绕过出错部分继续计算。

总之,计算科学技术的不断发展将人类文明带入了一个新的高度,它的发展将为人们的生活带来重要改变。

参考文献:

[1]王晓丽.计算机科学技术的研究与发展[J].黑龙江科技信息,2011(30)

[2]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化,2010(08)

[3]邱志明.探索计算机科学与技术的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011(16)

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篇8

关键词:正负超微子、引、斥力交换定律、强力的本质力、强子衰变与稳定的内在因素

高能物理、粒子物理发展的简要回顾

在前沿科学的研究中回顾和总结前人的经验是极其重要的。关于核力是如何产生的问题,人们借鉴电磁力的相互作用基本原理,认为两个电子不断地相互交换虚光子,产生了电磁力。汤川秀树认为,自然界应当有一种质量在电子和核子之间的粒子,质量大约是电子的200倍。在核内不断相互交换,因此而产生了强大的核力。后来人们在自然界中果然发现了这种粒子,并发现这种粒子参与强相互作用,称为π介子。以后人们又发现多种介子和超子,由于均参与强相互作用,所以通称为强子。。后来发现与事实并不完全相吻合,有人又提出在核内的夸克可能相互交换称为胶子的粒子。但仍不能解开许多有关的艰难的谜题。由于强力非常复杂,精敏的人们认识到,现在认识的强力可能仅是次级力,本质性的强力人们还没有寻找到。

坂田模型开辟了基本粒子结构研究的道路。对于揭示粒子内部结构,推动粒子理论发展,是有重大科学意义的。坂田模型合理的解释了一些事实,但也遇到了一些严重的困难。

在坂田模型的基础上,盖尔曼进一步提出了“夸克”模型,由于能够更好的解释大量现象(不是全部),逐步被科学共同体所公认。笔者也认为这是一个很有希望的理论(当时正在推论有关宏观高层物理学模型的诸多问题)。后来关系到微观物质运动和粒子结构问题,又转而研究量子力学和粒子结构问题。当着把“夸克”模型拿来与现实物理世界进行详细的对比分析研究时,发现两个致命的缺点。第一“夸克”没有确切的质量,由于没有说明原因,给人一种变戏法的感觉。第二“夸克”模型,仍然没有解开许多强子有关艰深的谜题。描述强子内部结构却无法揭开与强子结构密切相关的许多艰深的谜题是不可想象的。所以必然会导致“夸克”粒子永远被禁闭。即是说,自然界根本就没有这种粒子。

从逆向思维的角度也能发现问题。科学发展史表明,一个正确的理论问世,很快就会有相关的应用科技的出现。比如说,当着电磁波理论问世后,很快就出现了无线电的应用科技。当着化学元素表问世后,人们很快就发现核裂变、核聚变能够释放出巨大的能量,导致核能的应用等。夸克理论问世以有几十年,却一直没有出现相关的应用科学。就很说明问题。

另开辟新路

科学史上,行星运动三定律解释了九大行星绕日运动的现象。当时却不能说明为什么?后来牛顿发现了万有引力定律,才合理的解释了九大行星为什么会产生绕日运动的基本原理。受他的启发,量子力学只能描述微观物质运动如何,不能说明为何?是否暗示着量子力学也是受更基本的规律支配的呢?“没有大胆的设想,就没有伟大的发现”。

微观物质运动为什么会普遍的遵守波、粒二像性的物理规律?根据德布罗意公式延伸推想出粒子内部力学公式,想像出粒子内部更基本更多的超微子普遍的遵守“引、斥力交换定律,粒子内部相互交换的引力和斥力的大小,是随着粒子的质量大小相互变化的;质量越小引力就越小而斥力就越大,力程越长,质量越大引力就越大而斥力就越小,力程越短,称为粒子内部力学定律”。导致整个粒子表现出波、粒二像性的物理性质来。那么检验这种粒子内部力学在自然界中是否真正存在?关键的问题是根据“引、斥力交换定律”,是否能够建立起轻子和强子统一结构物理模型,是否能够揭开微观世界许多艰深的谜题。

我们对于传统理论与现实物理世界进行详细的对比分析和研究,完全相吻合的要继承,有出入的要修正,完全不相符的应从新建立新的模型。

传统观念认为,正、负电子相互交换光子(虚光子)的见解是有出入的。为什么呢?因为光子是中性的,而正、负电子相互交换的粒子所产生的磁场是有正负极的。比如说,太阳每天向地球上放射出大量可见光、红外、紫外等等大小不同能量的光子。由于光子是中性的,对地球磁场没有丝毫的影响。当太阳黑子爆发产生磁爆的时候,太阳放射出大量的带电粒子流却会对地球磁场产生极大的影响。再说,正、负电子如果交换的都是中性的光子的话,又是如何测出带正电荷或者是带负电荷的呢?

所以确切的说,正、负电子相互交换的粒子应是同时具有正负极的磁偶极子,正电子不断发射正极在前的磁偶极子,又不断吸收负极在前的磁偶极子。相反,负电子不断发射负极在前的磁偶极子,又不断吸收正极在前的磁偶极子。由于正、负电子不断相互交换磁偶极子,因此在电场的周围产生了磁场。因为测到正电子不断发射正极在前的磁偶极子,所以认识到这是带正电荷的电子。同样,测到负电子不断发射负极在前的磁偶极子,所以认识到这是带负电荷的电子。

也就是说,由于带正、负电荷的粒子与外界相互交换不同极性的磁偶极子,因此,路过磁场时必然会分别向两个不同的方向偏转。而中性的粒子由于不与外界相互交换磁偶极子,所以路过磁场时不会产生任何影响。

轻子的结构

如果“引、斥力交换定律”确实就是粒子内部力学规律的话,假如再根据一些代用品来研究粒子结构,不但是多余的,而且还极有可能会严重影响寻找到基本粒子的真实结构。所以采用正确的研究方法会起到事半功倍的作用。

新的设想:

我们用两个更基本的正、负超微子,就可以合理的描绘出轻子和强子统一结构物理模型的全部图像。是否与现实物理世界完全相吻合?读者自己去评价,让时间去检验。

正、负超微子的基本性质比较特别,正超微子一头符号为正,另一头符号为А,负超微子一头符号为负,另一头符号为В。如;正OА、负OB。如果正、负超微子的正和负组合在一起,就会变成中性的超微粒。如,А∞В、是构成μ型中微子的原材料。如果正、负超微子的А和В组合在一起,就变成一个磁偶极子。如,正∞负、是磁偶极子。

光子的结构,是由两个正负磁偶极子;一头是上正下负极另一头是上负下正极转变成中性的粒子构成一个最小单元的光子。无论光子的能量大小都是由最小单元的光子组合起来的,光子的能量越大,内部的最小光子的数量就越多,并且共同遵守粒子内部力学的“引、斥力交换定律”,从而反映出整个光子的波粒二像性的物理性质。

电子的结构,电子是由众多的磁偶极子组成(或者说是由众多的正、负超微子对组成)。电子的质量越大,内部磁偶极子的数量就越多,在电子内部共同遵守粒子内部力学的“引、斥力交换定律”,不断相互交换更小的中性超微子,称之为微荷。 从而反映出整个电子的波粒二像性的物理性质。在通常情况下,无论电子的质量大小,每次总是不断向外发射一个磁偶极子,马上又吸收一个磁偶极子,因此而显示出一个电荷的性质。

因为正、负电子不断地相互交换磁偶极子,所以在电场的周围便产生了磁场。又因为电子是由大量的磁偶极子组成的集团,所以才会产生变化的磁场引起变化的电场;变化的电场又引起变化的磁场。因此而表现出电磁不分家的现象来。

正、负电子的自旋方向相反

正、负电子对相遇,众多的两个磁偶极子组合成最小光子,从而转变为一个γ光子。相反,一个γ光子运动在经过原子附近时发生相互作用,把众多的最小光子分开,又转变为众多的磁偶极子;成为正、负电子对。

电子型中微子的结构,是由一个磁偶极子的正极与负超微子结合,负极与正超微子结合,转变成中微子。也就是电子型中微子最小单元是由四个超微子构成,能量越大;数量就越多。

两个中性的超微子正反向组合在一起;一头是上A下B另一头是上B下A又能构成另一种中微子。这样,在微观世界中就有三种性质不同的中微子存在。这三种性质不同的中微子通过振荡的物理作用,又可以相互转变。

真空不空的暗能量、零点能等,是由什么物质组成的?人们一般认为,如果把一个磁偶极子分开一定是磁单极。其实一个磁偶极子分开就转变成了前质量性、前能量性的正、负超微子。真空中就相对均匀的填满了这种正、负超微子或中性的超微子对。所以如果对真空进行不同的物理作用,就会产生不同的物理现象。比如说,真空极化、真空凝聚、真空涨落、真空暴涨、真空衰变等。

μ子型中微子的结构,是由数量更多的正、负超微子组合成中性超微子对构成的,相互作用是严格遵守“引、斥力交换定律”的。

无论质量粒子还是能量粒子都是由更基本的正、反超微子构成的,都是物质的;是物质运动不同形式的表现。光子和中微子均有静止质量;是与能量相等的质量。

强子的结构

研究发现,强子的结构竟然出人意料的非常简单。原来,强子中的介子和超子衰变成什么粒子?它就由什么粒子所构成,和原子结构、原子核结构一样,都是实实在在的粒子。这简直使人难以值信。全世界有经济能力的各国花巨资建造各种加速器、对撞机,动用了大量的人力、物力去寻找组成强子的“夸克”却始终没有发现,在自然界中也没有寻找到它的踪迹。万万想不到,强子真实结构的粒子,竟然每天静悄悄地就展现在人们的面前,太不可思义啦!下面我们描绘出强子真实结构的物理图像,是否与现实物理世界完全相吻合?读者自己去分析、去辩别。

传统观念认为,强子内不准许电子存在。但是,新的观念认为,基本粒子均由更基本的正负超微子构成,在粒子内统一遵守粒子内部力学的引、斥力交换规律。所以组成电子的物质在强子内部的波长并不是电子的波长,而是整个强子质量的波长。

重电子的μ介子是由一个电子和一个vμ型中微子构成。那么,重电子为什么不能马上把全部的质量都转化为能量呢?因为构成vμ型中微子的大约是由数千万个超微子对都是中性的,通常情况下是无能力马上转变出能量的。只有与反vμ型中微子相碰,把超微子对撞开,从新组合成磁偶极子,两个磁偶极子再组合成最小单元的光子。正反vμ型中微子就能把全部质量都转化为能量。比如说,中性的π介子就是由正、反两个vμ型中微子组成的,衰变时由于没有其他物理影响便能马上把全部质量都转化为能量,衰变出两个高能量的γ光子。

因为μ介子是由电子和vμ型中微子构成,所以只能构成正反两个重电子。由于π介子是由正反两个vμ型中微子和正反两个电子所构成。因此,π介子必然会构成三种介子。如正π介子、负π介子和中性的π介子。

π介子的质量是273?2衰变出一个μ介子的质量是20677和一个vμ型中微子质量约203,增加共约达到400个电子质量左右。增加的质量就是根据vμ型中微子内部结构的需要从真空中的正负超微子中吸引来的。类似部队人员缺编,从民间招兵充实建制一样。同样,部队人员过多,需要缩编,又会退伍、复员部分人员,达到建制正常化。比如说,k介子的质量是966?6衰变出一个带电π介子和一个中性的π介子,两个质量加在一起共是5374。这些减少的质量就是根据π介子内部结构的需要,把多余的正负超微子对释放到真空内。而k介子衰变出三个π介子其质量加起来和k介子的质量差不多。关于k介子为什么有时衰变出两个π介子,有时衰变出三个π介子呢?显然与k介子产生一瞬间的运动状态有关,因为粒子内部数千万计的正负超微子对是不断共同遵守“引、斥力交换定律”的,由于衰变时的角度不同,可能有时会衰变成两个π介子,有时会衰变成三个π介子。如果进入定量研究会对它有更精确的描述。

从质子和中子的质量来看,应当是由两个k介子构成的。究竟质子和中子内大约数亿个超微子对的群组织是如何产生相对稳定的核力的本质力的呢?

强力的本质力

因为强力的电荷无关性。所以我们在描绘强力的本质力时,强子内的电荷问题暂时不提。根据粒子内部力学的“引、斥力交换定律”,结合现实物理世界推论发现,强力的本质力原来是由两个成对的正负vμ型中微子,在不断遵守“引、斥力交换定律”运动中产生的合力造成的。粒子内引、斥力的交换力本来是比较脆弱的,但是由大约上亿个超微子对组成的正负vμ型中微子对共同产生的合力,力气却大的惊人。力程极短、极其复杂是必然的。这也正是只有两个vμ型中微子以上构成的π介子才能参与强相互作用,而轻子不参与强相互作用的原因。虽然在重电子结构中有一个vμ型中微子,但是一个粒子无法产生合力。因为强相互作用都是由正负两个vμ型中微子产生的合力,所以一个vμ型中微子不能参与强相互作用。

强相互作用很复杂的原因;π介子是由正负两个vμ型中微子产生的一处合力点,k介子是由两对或三对正负vμ型中微子产生的两处或三处合力点,两者强力的大小也有所不同。其它超子强相互作用的合力点更多…合力的大小也有差异。所以强力才会表现出很复杂的现象。

那么,质子和中子的结构为何很稳定,而介子和超子必然会发生衰变呢?我们知道,在自然界中物体的三角形最为稳定,所以由两个k介子的质量构成的质子和中子内部结构不是由12个正负vμ型中微子构成,而是由质量饱和的6个正负vμ型中微子构成的。在不断遵守引、斥力交换规律中始终形成三角鼎立之势,不断产生内三合力和外三合力,核力是由外三处合力点表现出来的。

k介子虽然也是由6个正负vμ型中微子构成的,但是它们是不饱和的,达不到形成三角鼎立之势的条件,所以k介子必然会在遵守斥力时而衰变。如果说粒子内部一定有弱力存在的话,那也是引、斥力交换规律中斥力的外露。

总之,强子凡达不到形成三角鼎立之势条件的,都必然会衰变。介子和超子都达不到形成三角鼎立之势的条件,只有质子和中子才能达到形成三角鼎立之势的条件。如果进入定量研究会对它们有更精确的描述。

小结

前质量性、前能量性的正负超微子构成了实物粒子,埸和真空物质的暗能量。组成的第一步粒子是,磁偶极子,最小单元的光子和三种性质不同的中微子。第二步是,众多的磁偶极子构成了电子(集团),众多最小单元的光子构成了光子(集团),众多的三种性质不同的单个中微子又分别组成了三种性质不同的中微子(集团)。因为轻子的结构都是由单纯的粒子组成的,所以随着数量的增加或减少,只能表现出粒子的质量、能量增加或减少,而基本性质则不变。因为正负电子不断地相互交换磁偶极子,所以电场产生了磁场。导致电磁不分家的现象发生。

强子中的介子和超子衰变成什么粒子?它就由什么粒子所构成。

由两个正反vμ子形中微子以上成对构成的粒子,在内部严格遵守“引、斥力交换定律”的过程中又产生了一种新的合力,即;强力的本质力。

质子、中子之所以结构相对稳定,是因为内部三对饱和的6个正负vμ型中微子,在不断遵守引、斥力交换规律中始终形成三角鼎立之势,不断反复的产生内三合力和外三合力,所以质子、中子的核力是由外三合力点表现出来的。

从现实物理世界出发,运用物理图像逻辑推理学推论结果表明,如果没有粒子内部力学“引、斥力交换定律”的存在,就不会有量子力学、电磁动力学和强力本质力的产生。正负超微子就无法构成现实物理的物质世界。

研究到这里使我们认识到,花过多的精力去研究大量不稳定的粒子是没有多少科学意义的,细心研究相对稳定的粒子结构其科学意义是十分重大的。马克思有句名言:哲学家不仅要解释世界,更重要的是改造世界。这句话不仅是针对哲学而说的,它还包涵着任何科学的存在和发展的真正意义。

从高层物理学模型中发现应用科学基本原理

粒子内部力学模型的问世,建立起了轻子、强子统一结构物理模型后发现,现代一些高尖端技术碰到的许多瓶颈,根据现代科学基本原理极难突破,而如果根据高层物理学基本原理则比较容易突破。比如说,下一代大功率雷达的研发、超强电磁干扰波的研发、光传操作系统的研发、超越第四代、五代机隐身性能超材料的研发、超强电磁防护罩的研发(如何激发周围一定距离如,50米、100米等真空中正、负超微子组成磁偶极子时间1形成磁爆层,时间2两个磁偶极子又组合成最小单元的光子形成光爆层。以光速不断的由磁爆层转变为光爆层,又由光爆层转变为磁爆层…从而达到超强的防护的作用。是未来第七代或第八代机的基本性能,即;给飞机穿上“防弹衣”)、 以及思维语言扫描仪、穿越物体超材料的研发,定向能强微波、强激光武器的研发等。依定向能强微波武器为例,μ子型中微子的静止质量大约是电子型中微子静止质量的上亿倍以上;电子质量的200倍以上,具体数据经过反复的科技试验即可取得(应用科技本来主要就是从试验中获取精确数据的。站在现代物理学的角度,只要从意识上高度重视中微子具有静止质量,从理论上就会有超常规的重大新发现,不发现高层物理学也能研发出来这类定向能强微波武器的)。不同的能量击在一定距离的物体上,轻者裂缝解体,重者产生局部性的物体爆炸而四分五裂。击中飞机机体会莫明其妙解体而坠落,击中导弹战斗部会马上在空中爆炸。其威力比强激光武器大的多,这种定向能强微波肉眼看不见、速度快、无声无息,雷达更探测不到,给人一种神秘感。

可不要小看由电传操作系统向光传操作系统的变革。在未来战争中,必然会有下一代超强电磁干扰波科技的出现,面对超强电磁干扰波的突然袭击,电传操作系统必然会全部失灵。而光传操作系统却一切正常。

未来武器的发展走向,高层物理学的问世,必然会促进超强电、磁、光应用科技的快速发展,会由不同类型大小能量不等的强微波、强激光武器等占主导地位,笨重的弹药式武器(包括导弹、核武器)会逐步退出(通过沙盘推演得出的结论。沙盘推演属于直观的图像逻辑推理学的一种,类似古人的《推背图》,则属于辩证的图像逻辑推理学的一种;是古人根据人文和社会发展的内在(隐藏)的规律而推论出来的结论。无论哪个学科都有极其深奥的学问…)。

因此,物理图像逻辑推理学既是一门古老的学科,又是一门暂新的学科。物理图像逻辑推理学,在基本物理学研究中,起码起着定性的物理模型和连环式物理模型的作用。这一大创新,虽然远远不如经过数学抽象的现代物理学精确。但是,现代精确的物理学也有缺点,由于非常精细,往往容易迷失在细节里。因此而容易迷失研究方向。物理图像逻辑推理学与数学抽象,两者相辅相成,将会促进现代科学向更高层次发展。供广大读者参考。

篇9

关键词:初中物理 实验教学 家庭实验 信息化

中图分类号:G423.07 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(c)-0219-02

物理学是认识世界的科学,也是改变世界的科学。三次工业革命极大地改变了世界,也让人们更进一步地认识了世界。物理学还蕴涵了丰富的科学思想、科学方法和科学精神,对人们科学素养的培养具有重大教育功能。物理学首先是一门实验科学[1],科学家从自然现象和人类活动中观察总结世界规律。物理学中动量守恒定律、质能守恒定律以及角动量守恒定律这三大守恒定律都是从实验实践之中总结得出,其适用范围远超最初想像。从牛顿经典力学到相对论力学和量子力学,从低速宏观领域到高速微观领域,都普遍成立。近代物理学的两大支柱――相对论与量子力学引发了物理学的革命,对化学、生物学、地学、天文学等自然科学产生了重要的影响,推动了材料、能源、环境、信息等科学技术的进步,改变了人类的生产、生活的方式,对人类文明和社会进步做出了重要贡献。这两大支柱分别是从迈克耳逊――莫雷实验和黑体辐射实验中诞生,这充分说明实验是物理学基石,实践是检验真理的唯一标准。而初中物理是学生物理课堂的启蒙阶段,对培养学生的科学观和世界观都起到非常重要的作用。特别是在我国,九年义务教育已经普及,但是科普的任务还任重道远。因此,初中物理教学的重要性不言而喻,其对学生各方面能力的培养都具有不可替代的作用[2]。初中物理教学作为科学教育的重要组成部分,是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程,对我国全民科普重任的完成不可或缺。物理教学中的实验教学,对学生动手能力、创新思维能力以及实事求是科学态度的培养,尤为重要。该文将就初中物理实验教学展开分析。

1 应用

初中物理课程是义务教育物理课程,此阶段的物理课程,不仅仅是单纯知识的传授,还应该注重对学生学习兴趣、探究能力和创新意识以及科学态度、科学精神方面的培养。初中物理课程还是一门注重实验的自然科学基础课程。此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学探究方法,提高分析问题和解决问题的能力,因此对于初中物理实验教学值得深入探索。

初中物理实验教学可以分为两个组成部分,一个部分是传统的课堂实验,以老师讲授演示实验为主,学生观察现象分析原因。这个部分的实验应该以激发学生的好奇心和学习兴趣为首要目的。“好奇心是一种强烈的求知欲”,兴趣是最好的老师。人类正是有着仰望天空的好奇心,才有了蓬勃发展的科技。科学发展史也证实了这一点,好奇心在推动科学进步中所起的作用不可忽视。因此激发学生的好奇心能有效帮助学生开展学习,高效掌握更多知识,而物理实验正是非常有效的能激发学生好奇心的教学手段。传统的物理实验教学中,各种经典实验设计在传统环境下都几臻完美,但现今人类已进入信息时代,教学手段也要与时俱进[3]。初中生相较以往视野不再局限狭窄,传统的实验现象早已司空见惯,且在视觉、听觉等表F上显得不够具有冲击力和吸引力,难以吸引学生。新的实验应该紧跟热点科技信息,加强科普教育,并借助信息技术开展物理实验教学,从而显著提升教学的直观性和形象性,达到提升教学质量和培养学生综合素质的目的。例如,2016年国家最高科学技术奖颁给赵忠贤院士和屠呦呦女士。赵忠贤院士研究领域是高温超导体,以此为引,可以向学生介绍定义电阻的欧姆定律和磁铁同性相吸异性相斥的性质,通过多媒体展示超导体的研究历史及其零电阻和抗磁性两大特性,并让学生积极参与超导体应用前景展望。最后通过实验演示,让学生了解电阻的测量与磁铁性质验证。这样,结合现代化信息手段,教学的直观性和趣味性有了明显的进步,学生学习效果将有显著提升,同时进行了科普教育,对学生科学素养的提高有积极作用。

初中物理实验还有一个重要组成部分是家庭实验,这在以往教学中经常被忽视。实际上,物理是与生活联系最紧密的学科之一[4],课堂实验教学时间有限,主要目的为激发学生好奇心和让学生了解基本原理,而巩固实验原理与进一步探索和运用到生活实际都依靠家庭实验来完成。家庭实验是物理教学不可或缺的一部分,其优势是在轻松愉快的环境下,让学生开展对自然规律的探索,可以让学生充分感受物理的趣味性,加深对课堂课本知识的理解。初中生处于成长阶段,有对新鲜事物接受速度快,好奇心强等优点,但也存在自主能动性差,总结归纳能力不足的缺陷。因此,对于家庭实验,需要教师有意识地引导学生开展。卢梭说过“教师的职责不在于教给学生各种知识和灌输各种观念,而是在于引导学生直接从外界事物和周围事物环境中进行学习,同学生的生活实际相合,从而使他们获取得有用的知识。”家庭实验就是这样一个很好的平台。在课堂教学中,应引导学生开展对生活中实际现象进行观察,分析物理本质,有意识地布置相关家庭实验作为家庭作业,同时鼓励学生自主设计家庭实验,增强学生动手能力、解决实际问题的能力和创新能力。传统家庭实验受客观条件限制,容易在试验中遇到实验精度低、实验器材缺乏问题。对于此类问题,在现代信息社会已不复存在。当代电商平台异常发达,相关设备的购买极其简单。常见的简单仪器和器材在网店都有出售,学生只需小笔花费就能获得大量的实验器具进行试验。例如对于彩虹的形成,学生可以网购三棱镜在家进行观察,认识到原理后进一步通过水龙头喷出水雾制造彩虹。总而言之,在现在信息时代,家庭实验以往存在的大部分缺点已被克服,家庭实验能更好地让学生学以致用,弥补课堂教学的不足,提高学习主动性和学习效果。

2 结语

物理实验对物理学发展起重要作用,物理实验教学是物理教学重要组成部分。在初中物理学启蒙阶段,需要格外认识到实验教学的重要性,避免学生面对枯燥的理论公式产生厌学情绪。在教学中,物理实验要有趣味性,实验现象需具备较强的视觉或听觉冲击力,有效激发学生学习兴趣。需要特别重视家庭实验,引导学生课外开展家庭实验,让学生亲身参与探索自然规律,增强对理论知识的理解,提高学生科学素养,为全民科普提供有效贡献。

参考文献

[1] 陈建英.物理实验教学与能力培养[J].安徽教育学院学报,2001(19):82-83.

[2] 徐琳.关于物理实验教学的几点思考[J].安徽教育学院学报,2002(20):32-35.

篇10

关键词:文科物理;教学实践

文科物理的授课对象是文科学生。文科学生在以后的工作中可能永远不会遇到“相对论”或者是“量子力学”的问题,他们不学大学物理,似乎是天经地义的事。但是,进入知识经济时代,我们再不能把大学教育简单地看作是“岗位培训”,再不能把大学物理仅定位成为工科专业后继课程服务的基础课程,学生也不是“知识的容器”,文科生也需要具有一定的科学文化素养。

那么,给文科生开设文科物理课程的意义何在?如何给文科学生讲授大学物理课程?笔者在这方面做了初步的教学探索。

一、文科生开设物理课的意义

爱因斯坦曾说过:“科学对于人类事务的影响有两种方式,第一种方式是科学直接地、并在更大程度上间接地生产出完全改变了人类生活的工具;第二种方式是教育的性质——它作用于心灵。”给文科生开设大学物理课程主要是想用科学对人类事物的第二种影响方式来影响他们。所以在这里关于开设文科物理课的意义我想强调两点:1、知识的积累;2、素质教育。

美国物理学家费曼曾经说过:“物理学是最基本的、包罗万象的一门学科,它对整个科学的发展有深远的影响。”换句话说,物理学的研究对象很难用一个范围、一句话去定义。力、热、电磁、光、原子、基本粒子、凝聚态、材料、信息、超导等等,大到天体,小到基本粒子,从宏观到微观,从低速到高速,都是物理学的研究对象及范围。无论是在过去、现在还是将来,物理学都是各类学科的带头学科和基础学科,甚至为其它学科的建立提供了最基本的原理(支持保障等)。所以我给文科生提出来的学学物理的第一个目标就是,通过大学物理的学习来积累知识,从而认识自然,理解自然界中一些最基本的规律和现象,建立正确的世界观。

我给文科生提出来的第二个目标是,通过大学物理的学习来提高自身素质,建立正确的方法论。现代教育观点是:一个人接受终生教育,而大学所提供的教育是以基础的、素质的、方法的教育为主要目的的教育,是一个阶段性的教育。大学教育把提高学生的素质,也就是把能力的培养放在首位。物理学有自己的一套体系,它所涉及的思维方式、哲学思考、美学原则、科学方法,使其成为进行素质教育、方法教育的不可替代的学科。因此,开设大学物理课不仅仅是出于为某专业服务的考虑,更因为这是进行素质教育、方法教育的一个有效途径。

综上可见,开设文科物理课有两种作用,一是通过基础知识的学习,了解自然运行的规律;另一个是思维方法的教学、科学精神的熏陶、创新素质的培养,即科学文化的教学。这是一门软硬结合的课程,从某种程度上讲,科学文化教学的重要性不亚于基础知识的教学。开设文科物理课的目的就是培养文科学生的综合素质,提高学生的思维能力、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力,形成客观认识世界的方法,具备科学精神和人文精神。除了培养正确的世界观和方法论,文科生开设大学物理有其更深远的意义所在。

伴随着文艺复兴,欧洲走出了中世纪,科学发展起来了,人类文化中便分出了科学文化,这种文化逐渐区别于早已形成的人文文化。在20世纪50年代的中国,为改变我国科技落后的面貌政策导向,我们曾倡导过“学好数理化,走遍天下都不怕”。这句话虽然在当时曾受到批判,却在实际上鼓励了无数青年发奋地学习科学技术。然而,两种文化的分裂也以一种中国特色的形式表现出来了。

被誉为“德国教育之父”的洪堡提出:教育是个人状况全面和谐的发展,是人的个性、特性的一种整体发展,教育是一个人一辈子都不可能结束的过程,教育是人自身目的,也是人的最高价值体现。一切社会活动都是人的活动,要改善我们的社会,就必须改善和提高人的全面素质。因此我们的教育应当致力于培养德、智、体、能、美等诸方面和谐发展的一代新人。而要做到这一点,正如已故著名女科学家吴健雄所指出,应该把人类文化已经长期分裂而造成隔阂的两种文化——科学文化与人文文化——在校园里重新加以弥合,这是为了避免社会可持续发展中出现危机而必须解决的一个刻不容缓的问题。21世纪科学需要文理相通,这是给文科生开设物理课的根本意义所在。

二、文科物理的课程体系——立足于理,建瓴于文

经多方比较,选用倪光炯先生的《文科物理——物理思想与人文精神的融合》作为教材。编者首先强调了一个重要理念,物理学既是科学也是文化。在人类的人文文化和科学技术文化两大文化中,后者的重要部分就是物理文化。物理教育的基本任务之一是传递物理文化。因此,物理教育不应仅是传授物理知识的过程,而且要突出物理教育中的文化特征,重视对学生探索、求实精神及科学审美观等的培养。一句话,就是要重视对学生科学素质的培养与教育。

按照上述理念,《文科物理——物理思想与人文精神的融合》以物理学史的发展为主线,以物理学发展史和物理学研究方法论作为其主要内容,从人文文化和科学文化的高度把有关的内容组织起来。编者在该书的编写中,充分体现了文理渗透的精神,注意加强物理学的人文色彩,并注意突出物理学的思想性和哲理性,立足于理,建瓴于文。

文科物理共分为十个章节。第一章,两种文化的历史演变。通过简介中国傲人过去,引出李约瑟难题;在分析李约瑟难题过程中分析东西方哲学的差异;正是因为东西方哲学的不同开局导致了两种文化的分裂;最后指出东西方文化的融合对可持续发展的必要性;21世纪的科学需要文理相同,再次强调文科生学习物理的必要性。第二章,经典力学的建立。从哥白尼、地谷到开普勒,从伽利略到牛顿,简单介绍了经典力学的发展与成熟,简短的篇幅里面有完整的经典力学体系。第三章,从静电现象到电磁现象。包含了电磁学的整个完整体系,介绍思路也是顺延物理学的发展过程。第四章,光的本性是什么。简单的阐述了光的本质和有关光的最基本的物理现象。第五章,打开微观世界研究大门的三大发现。介绍了通向近代物理之门的三把钥匙X射线、放射性、电子的发现过程,在了解物理知识的同时我们还能学到正确的分析问题和解决问题的方法,并能领略到科学家的大师风范。第六章,物质观的革命——量子论。属于近代物理的范畴,带学生们走入微观世界,了解神秘的量子理论。第七章,统计规律,混沌,熵与信息。属经典热学范畴,研究了生活中遇到的热现象的微观实质。第八章,时空观的革命——相对论。属于近代物理范畴,它将带学生们走进高速的研究领域,在这里大家根深蒂固的时空观将被。第九章天体物理学的新发展将给学生们简单介绍天空中各种星体的运行。演化和研究手段。第十章物理亦文化再次给大家展示物理学的魅力所在。

物理学在研究和发展过程中所形成的各种方法、理论与实践、归纳与演绎、分析与综合、类比联想和假设试探、理想化方法与模型化方法等都是培养和提高人的观察能力、思维能力、表达能力、理论联系实际能力和创新能力等素质最有效的方法。文科物理中不仅蕴含着先进的生产力,同时也蕴含着先进文化,对人类的未来能够起到决定性的作用。

三、文科物理课程的授课方法及其可行性分析

在高等教育从精英教育向大众化教育的转型时期,在教学中首先要提高学生的学习兴趣,这就要求教师在课堂上追求全方位的精彩。讲出物理学中的科学之美,简捷与统一之美,深邃与含蓄的内在之美,奇异与对称的和谐之美。让学生在浩繁的物理概念和推理下感受物理大师们赋予自然科学的真善美。出于这方面的考虑,文科物理教学过程一定要优化教学方法。

文科物理的教学过程中综合采用了知识结构法教学、发现法教学、案例法教学、讨论法教学。