近日小编精心整理了《大学物理学史物理实验论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。摘要以物理学导论的教学为例，探讨导论课程在教学内容安排、教学方法选择以及教学组织形式等方面的问题，阐明物理学导论教学要想达到课程开设的目的，必须从“导”字入手，重在知识的趣味性、系统性和实用性，逐步引导学生走上物理科学之路。
大学物理学史物理实验论文 篇1：
物理学史融入高中物理教学的实践探索
[摘 要]随着新课程改革的不断发展和新型教学理念的积极应用，教育领域的相关问题已经受到了社会各界的广泛关注，教学方式也在原有的基础上产生了翻天覆地的变化。其中，高中是学生建立各项思维能力的主要阶段，也是学生锻炼各种综合能力的关键时期，其重要程度不言而喻。高中物理教师应该深感肩上的责任重大，及时进行教学方式的革新，将宝贵的工作经验和崭新的工作理念进行有机融合，积极利用物理学史为学生创建出精彩纷呈的教学环境，使学生能够在潜移默化中寻找到最适合自己的学习方法，让学生在掌握物理知识的同时能够获得思想层面的熏陶。
[关键词]物理学史;高中教学;物理课堂
物理是一门抽象性、系统性很强的学科，高中生的逻辑思维能力还处于需要充分开发的阶段，学生的发散思维能力也需要获得及时提高。因此，学生在物理课程的学习时难免会显得力不从心。教师应该结合本班学生的特点来进行教学手法的变通，改变自己的教学风格，注重学生在学习过程中表现出的状态。同时，教师应该在工作之余与学生进行多方面的知识探讨，真正了解学生的实际需要。这样才能够及时更改和完善自身的教学计划，积极将物理学史的相关内容融合于教学中，提高自身的教学水平。随着新课改思想的不断深化，物理教师也要顺应时代的潮流对自己的教学模式和教学内容进一步革新。
一、物理学史应用于物理教学中的意义
高中阶段的物理知识具有较强的综合性。物理知识所具有的魅力不局限于能够帮助学生理解生活中的很多现象，还能够帮助学生在学习物理学历史的时候滋养心灵，这对于学生的成长而言是极为重要的一个环节。因此，物理教师需要具有前瞻性的教学眼光，不仅要传授学生最为基础的物理知识，同时还需要深挖历史知识背后的含义，从而更好地帮助学生获得多方面能力的提升。学生对于物理知识的理解能力也能够在原有的基础上获得稳步提高，这对于学生而言是极为重要的，并且能够让学生受益终身。物理学史本身具有一定的故事性，能够让学生在伊始阶段将自己的全部精力集中于物理课堂中，教师的授课效率能够在原有的基础上获得充分提升，学生在学习物理知识的时候也可以具有更为广阔的思路。因此，教师在每节课开始前都需要通过各种途径将相关的物理学史进行总结，并将其中的深刻內涵展示给学生，促进学生全面发展。
二、 利用物理学史促进物理课程教学的主要途径
1.利用物理学史阐释物理规律核心内涵
很多教师在授课的时候之所以没有获得既定的教学目标，其根本原因在于教师没有紧跟时代发展趋势，及时进行教学方式的革新，教师应该明白现代的教学观念中学生需要拥有的不仅是学习能力的提升，还需要获得心灵方面的滋养，让学生在了解物理知识的同时，能够得到心灵上的震撼，很多的物理学历史知识同样也能够起到鼓舞学生身心的作用，让学生能够有更多的精力和意志致力于物理学知识的研究。学生能够在这样的教学环境中真正爱上物理知识，全身心地投入到物理知识的钻研过程中。物理学知识本身具有极强抽象性，高中阶段的学生虽然已经具有一定的学习经验，但是在面对一些困难问题的时候也难以利用已有的知识解决相应问题。学生会因此逐渐失去学习物理知识的自信心。为了能够切实提升自身的授课能力和讲课效率，教师需要利用物理学史的知识将物理知识解答得更加详尽，将原本较为抽象化的物理知识变为更加具象化的授课内容，让学生在学习知识的同时将自己的思绪与历史事件人物的心灵连接在一起，学生在学习物理知识的时候也会更加富有代入感。
比如，教师在为学生介绍牛顿定律的相关知识时可以使用这种授课理念。教师在讲授第一定律的时候先不要将其中的概念加以阐释，而是应该让学生了解其中的历史背景故事，同时，也可以讲述与之相关的实验故事为学生阐释牛顿定律的主要应用范围。为此，教师可以为学生讲述伽利略斜面实验来辅助学生了解相应的知识内涵。这项实验的核心内容就是在一个斜面上释放一个小球，小球滚落到最低处的时候会继续滚上另一个与之连接的斜面，小球上升的高度与原始的释放高度基本保持一致，如果存在微小的差距即是斜面中的摩擦力所导致的。通过对这段历史资料的阐释和分析，学生的思维方式能够冲破以往的禁锢，学生能够更加清晰地意识到物体在一定的条件支持下即便不受力也会有运动的趋势和行为，学生在理解牛顿定律的时候才会更加透彻。
三、利用物理学史优化物理课堂教学情境
很多物理教师在教学的时候之所以没有办法提高课堂的教学效率，是由于教师没有将自己的物理知识点结合物理历史事件去讲解，导致学生在学习的时候没有办法很好地进入学习状态，致使学生的学习效率十分低下。因此，教师在教学的时候要注意利用物理学史创设教学情境，切实提升学生研究物理学知识的兴趣，学生在学习更高难度的物理知识时便没有了心理负担。教师要善于运用身边先进的教学设备帮助学生创设相应的教学情境，从而提高教学效率。
比如，教师在讲授电磁感应相关的物理知识时便可以利用多媒体设备为学生展示多角度的物理学历史知识，使学生在课堂把注意力集中在物理学知识的研究中，学生能够在良好的物理课堂氛围中领悟到物理知识的核心内涵。教师在课堂上播放视频短片：物理领域学者奥斯特在读大学的时候便对物理现象感兴趣，并利用身边所能够利用到的事物进行一系列的物理实验。虽然在此期间会有很多失败的情况，但是奥斯特依旧锲而不舍地改变原有的实验方式优化实验过程，他最终利用铂丝缠绕在磁铁上，并将整个装置与电源进行连接，并发现磁针居然能够在这样的装置下产生位移，随后便发现了电磁感应现象。教师在讲授完此项物理历史事件后，学生对于研究物理知识有了更多的兴趣，学生能够利用自己的智慧发现实际生活中存在的一系列物理问题。
四、利用物理学史激发学生物理探究兴趣
教师在授课的时候如果没有将教材中的内容进行深度解析，没有切实了解学生的实际学习状况，就无法为学生制定更加完善的学习计划。在这样的教学模式下，教师能够为学生展示的教学内容是极为有限的，学生学习物理知识的思路将无法得到扩充。物理学领域的知识本身具有极强的综合性，学生在学习的过程中应该充分利用自己的思维模式将其中的深刻内涵进行多角度的剖析，这样学生才可以真正将物理学知识内化到自己的思想观念中。为了让学生在学习物理知识的过程中可以拥有更多的探索心理，教师应该竭尽全力创造出最适合学生发展的物理知识授课环境，利用物理学史让学生能够从更多的角度理解物理知识核心内涵，让学生可以利用自己的智慧解决实际存在的物理问题。
比如，教师需要让学生能够对物理领域的知识拥有更多的探究心理，学生可以在物理学历史的海洋中领悟到物理知识的精髓，积极利用课余时间研究物理学方面的知识。教师在课堂上为学生讲述：万有引力领域的诸多概念在以往的物理界中一直是众多科学家热烈讨论的问题，牛顿为了能够充实和完善自己的物理学观念，积极研究哥白尼提出的日心说，以及开普勒阐释的行星定律，牛顿在这样的悉心研究下对自己所提出的万有引力定律进行了充分的完善。随后，教师要引导学生思考所学物理概念中存在的关系，激发学生自主探究的欲望。
五、利用物理学史提升物理实验课程效率
高中领域的物理学科知识相较于以往具备了更高的学习难度，教师充分利用课堂的宝贵时间，让学生可以在有限的学习时间内将物理学领域的知识印刻在脑海中。但是，在实际教学中，教师没有及时观察到学生回馈的信息，没有留给学生足够的思考时间，这种授课方式存在的问题在实验课程中愈发凸显，教师为了在更短的时间内完成更多的教学任务，在讲述物理实验相关知识的时候仅让学生依照自己思维方式机械化地进行各项操作，没有为学生讲述实验背后的物理学史内容，学生对于实验操作也仅能够抱有一知半解的态度。这种陈旧的教学方式已经远远不能满足学生对于物理学知识的渴求，无法将自己的全部精力集中到物理学课堂当中，学生的发散性思维没有获得根本性的提升，在面对新型物理题目的时候，则无法及时构成适合的解题思路。
比如，教师在讲授自由落体相关的物理学知识的时候就可以使用物理学史帮助学生深刻理解物理学领域的相关知识，让学生能够有机会对物理学领域的相关知识进行更多方面的思考。在带领学生进行此项实验之前，教师需要较为详细地为学生介绍此项知识点背后所蕴含的历史故事。让学生能够更清晰地了解到在同一高度下，将一个羽毛球和一个铁质的球体同时放下时，二者到达地面的时间是基本一致的。所以，教师在组织学生进行实验前就需要为学生讲述伽利略相关的历史故事和关于比萨斜塔实验的故事，让学生能够了解到自由落体概念形成的整个时间流程，从而对此项物理学知识拥有更加深刻的印象，提升学生对于物理的理解能力。随后，教师便可以组织学生利用生活中的物品进行相关的实验，学生便会有更多的兴趣参与到物理实验中。教师可以为学生准备羽毛或者是真空管等器具作为学生佐证实验结论的道具，让学生能够在遇到物理问题的时候都能够积极寻找适合的生活用品进行实验，切实提升学生实际的动手操作能力。
六、 利用物理学史开展物理课题研究活动
物理学科是很贴近人们生活实际的学科，人们的工作和学习多数情况下都不会脱离对物理知识的应用。因此，教师需要帮助学生利用物理知识解决实际的生活问题，让学生意识到生活中处处都能涉及到物理学领域的知识，这样，学生在学习物理知识的时候才不会只是机械地完成教师布置的学习任务，而是具有想要利用物理知识解决实际生活问题的意识。在教学中，教师要引导学生积极参与到课堂活动中，将其中的深刻内涵融合到各种物理活动中，让学生能够在活动中充分体会到物理知识对于社会发展的重要价值。为了能够让活动更加富有意义，教师需要结合物理学史设置活动内容，让学生可以积极利用自己的智慧解决实际存在的问题。
比如，教师在讲授电磁感应的现象时，可以利用物理学家的探索电磁现象的故事作为介绍物理知识的钥匙。在课前，教师需要将学生进行合理分组，让学生利用书籍或者是互联网技术搜集相关的物理学史内容，让学生的参与感更加强烈，学生能够寻找到课堂的归属感，学生学习物理知识的热情也能借此机会得以激发。这样的课题研究活动能够将课堂归还给学生，让学生能够拥有充实的物理学习时光，学生学习的效率也能够在此机会上获得提升，学生的学习效果也能够更加显著。
综上所述，物理本身具有很强的抽象性，对于这种较为的复杂的知识学科，学生需要进行系统化地记忆和学习，才能深刻领悟到物理学知识的魅力所在。但是，高中生的逻辑思维能力依旧需要获得根本性的提升，并且需要进行发散性思维的培养。因此，教师应该结合本班学生的特点来进行教学手法的变通，教师在教学的时候应该积极变换多种教学手段，为学生创设适合的教学情境，将学生带领到课堂中来，将复杂的问题简单化，让抽象的物理知識变得更加具象化，学生在进行物理知识学习的时候便不会有压力。教师可以利用各种先进教学思想进行物理知识的讲授，或者是运用简单的教具组织学生进行物理内容的实际演练，加深学生对物理知识的理解，让学生意识到在实际生活中处处都涵盖着物理的思想，从而让学生意识到物理学习的重要性，学生便会积极主动地进行课堂内容的学习，甚至会对课余时间遇到的问题以物理的思维进行思考和解决。
参考文献：
[1]崔玉鹏.物理课堂中物理学史渗透的学科育人作用及教学策略分析[C].会教学研究专业委员会：2019年广西写作学会教学研究专业委员会第三期座谈会资料汇编，2019.
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[7]黄竹波，徐晓梅，胡慧廷.高中物理教学中利用物理学史培养学生逆向思维能力的探索[J].湖南中学物理，2017，（12）.
注：本文是福建省“十三五”中小学名师名校长培养工程专项课题阶段性成果，课题编号：WLDTR201912
（责任编辑 陈始雨）
作者：范良兰
大学物理学史物理实验论文 篇2：
导论贵在导字
摘 要 以物理学导论的教学为例，探讨导论课程在教学内容安排、教学方法选择以及教学组织形式等方面的问题，阐明物理学导论教学要想达到课程开设的目的，必须从“导”字入手，重在知识的趣味性、系统性和实用性，逐步引导学生走上物理科学之路。
关键词 物理学导论;通识课程;混合式课程
Guiding is Key to INTRODUCTION//GAO Shoubao， MENG Qingtian
Key words INTRODUCTION TO PHYSICS; general courses; blen-ded curriculum
0 引言
物理学导论是为高校物理专业新生开设的一门通识课程，主要介绍物理学的基本概念、基本理论和基本发展脉络，简要介绍物理学知识与科技前沿领域的联系。通过本课程的教学，一方面可以帮助学生了解物理学的基本知识，为进一步开展学习和研究奠定基础;另一方面是为帮助学生了解物理学在现代科技中的应用，培养他们对科学研究的兴趣，领悟科学研究中的思想和方法，提高分析和解决问题的能力，进而热爱科学并投身到物理科学的工作中。
考虑到目前全国基础物理教学形势，为适应大学物理教学需要，不少高校先后开设了物理学导论或类似课程，也有了一些值得借鉴的做法。比如，吉林大学物理学院一直重视物理学导论的教学工作，摸索出一套行之有效的教学方法，使学生对学习物理、从事物理科学充满信心，特别是张汉壮教授总结多年的教学经验后编写的《物理学导论》教材，被全国多所高校使用[1];长江大学物理与光电工程学院为新生开设的物理学概论也是一门导论性质的课程，该课程结合物理学史的介绍，帮助学生了解物理学的内容和方法，认识物理学的重要地位和应用前景，激发他们对物理的学习兴趣[2];东南大学在文科专业中开设的物理学概论课程，虽然与开设物理学导论的目的不完全相同，但其中的一些做法，比如重视和强化学科间的相互渗透、提高人才的自然科学素养等，都值得在物理学导论的教学中参考[3]。
由于所处的教育环境不同，国外高校历来重视在大学物理新生中开展物理学导论类似课程的教学。特别是既有理论也有实验的美国华盛顿大学物理学导论课程，无论是教学内容还是教学模式，都很有特色。该课程的实验项目内容紧扣理论教学环节并尽可能澄清课堂学习的一些问题。实验讲义以物理史实或以身边易于实践的自编故事为引子，切入原理并让学生继续展开实验。以物理系和网络上可寻的与实验相关的科技前沿发展背景为延伸，注重学生兴趣导向[4] 。美国塔夫茨大学罗纳德教授研究团队基于交互式教学的物理学导论课程改革也取得很好的效果，他们的研究表明，交互式教学法在班级授课的形式下，针对不同教学内容，对于中学与大学的所选样本都具有良好的适用性。特别是对于大学生，他们学习的主动性更强，教学效果更加显著[5]。可以这么说，为了搭建好中学物理和大学物理学习的桥梁，让更多的学生走上物理之路，物理学导论课程的开设已成为国外知名大学物理学教学的趋势[6-7] 。
通过以上介绍和分析可以发现，国内外在大学物理教学中非常重视对物理学知识的入门和引导，无论是以导论的形式，还是以概论的形式，“导”很重要。在这方面，笔者也深有体会。为了适应大学物理教学的新形势，最近几年，学校也在物理学各专业开设了物理学导论课程。教学实践表明，该课程的开设确实提高了学生学习物理的兴趣，增强了学生立志投身物理科学的信心。对于这种通识性质的课程，教学内容涉及多個学科部分，为了“导”好这门课，相关任课教师还是进行了一些探索和尝试，也摸索出一套引导学生走上物理之路的做法。本文将从教学内容的组织、教学方法的选择及教学过程的控制等几个方面，简要介绍物理学导论课程教学需要注意的一些问题，特别强调在教学中对“导”的理解和实施，供读者参考。
1 教学之导
物理学导论课程的开设旨在引导学生把握物理学的知识结构，提高他们学习物理的兴趣，进而走上物理科学之路。然而作为一门知识性和逻辑性较强的学科，物理学在高中阶段就被学生认为是一门较难的学科，选考学生相对较少。考上物理专业的大学生，虽然这方面的问题没有那么突出，但受到的影响也不容忽视，因此，在大一阶段开设导论课程就显得尤为重要。这里以这几年物理学导论课程的教学为例，介绍导论教学中的一些做法。
1.1 做好铺垫
物理知识具有其自身的逻辑性。这是物理教学的优势，但也给导论教学提出挑战。不像美国华盛顿大学等开设的物理学导论课程，既有各专业理论部分，也有相应的实验课程配套[4]，因而实际上是将其开设为一门综合课程。而如前所述，我国高校开设的物理学导论课程是一门通识课程，更加注重物理学的入门，强调对物理学重要性的认识，而不是全面系统地介绍物理学知识，因而在介绍相关物理学内容时做好铺垫尤为重要。
1.1.1 介绍物理学史，明史方能明智 与其他物理课程教学有所不同，物理学导论的教学有其特殊性，这种特殊性主要体现在相关物理知识群的导入上。特别是对于一些概念和规律难以深入理解的知识群，了解其发现（提出）和发展的过程，是激发学生学习兴趣、把握相关物理思想的关键。而结合不同的物理内容，适当介绍相关的物理事件以及为物理规律的发现作出贡献的物理学家的事迹，不失为吸引学生注意力，培养学生科学思维、科学态度及社会责任感的有效途径。
众所周知，相对论的教学是大学物理教学的难点之一。为了克服这个难点，在进行物理学导论教学时，就是借助物理学史来帮助学生理解爱因斯坦当时建立相对论的思想历程。人们认识运动物体是从认识参考系出发，逐渐形成相应的时空观的。为了描述物质及其运动，古希腊哲学家亚里士多德提出“以太”的概念，并为之后的诸多物理学家（包括牛顿）所推崇，然而迈克尔逊—莫雷实验的“零”结果实际上对“以太”概念予以否定，特别是使其失去了作为绝对参考系的特质。正是爱因斯坦通过对时间概念的重新分析，在两条基本假设的基础上，推导出物体的“动尺收缩”、时间的“动钟变慢”及同时的相对性等，才形成一套新的时空观，建立了狭义相对论[8]。
狭义相对论的建立过程告诉人们，一个强大理论的建立，并不是某一个物理学家的功劳，而是一代代物理学家共同努力的结果;不仅需要严格的逻辑推理，有时候还需要一定的挑战性思维和批判精神。对于刚步入大学校门的学生来说，这种导入方式对于培养他们的科学态度和创新精神显得那么重要！
需要指出的是，按照高师院校的要求，在大学二年级会开设物理学史选修课，因而对物理学史的讲解并不是物理学导论教学的中心任务，这里介绍物理学史的主要目的在于引导学生了解和认识物理规律的发现过程。
1.1.2 利用知识结构 开设物理学导论课程，教学内容是按照力学（包括理论力学及量子力学）、热学（包括热力学和统计物理学）、电磁学（包括电动力学）、光学、原子物理（包括分子物理及凝聚态物理）和相对论等的次序来安排的。显然由于学生的知识储备不足，一些内容的介绍会给学生的接受带来一定的难度。把握知识脉络、理解各个知识点在知识群中的相对地位，是进行导论教学的关键。为方便学生了解和把握物理规律的发现过程和物理本质，结合学生的认知规律和知识结构，从以下两个方面开展教学工作。
1）由易到难：以理论力学部分的教学为例。物理学导论一开始介绍的是力学部分的内容，相对来说，学生在中学阶段有了较为坚实的质点力学知识基础。在导论教学中充分利用这个基础，参照质点运动的规律来处理刚体的运动。比如在介绍刚体的定轴转动时，将其规律与质点的运动规律作类比（力/力矩，位移/角位移，速度/角速度，加速度/角加速度等），然后将刚体的运动分为质心的平动以及刚体绕质心的转动，前者利用质点运动规律来处理，后者则利用刚体的定轴转动来处理。其他比如分析力学中的虚功原理、哈密顿正则方程等，相关部分也采取了类似的教学方式。这种由易到难的类比教学方式，不仅减少了教学难度，也对学生将来系统学习理论力学树立了信心。
2）由浅入深：以量子力学的教学为例。大家知道，从薛定谔方程的建立到其用来处理微观体系的量子力学问题，波函数的概念贯穿教学始终。因而波函数概念的建立是引导学生认识量子力学的出发点，也是量子力学教学的立足点。区别于理论力学内容的引入方式，在物理学导论中对量子力学内容的介绍采用的是紧扣切入点、由浅入深的教学方式。首先从电子的狭缝衍射出发，通过对一个电子和多个电子衍射图纹的比较，给出微观粒子的波粒二象性，進而引出描述这种性质的波函数，并进一步介绍该波函数所满足的薛定谔方程。当然，薛定谔方程的求解不是的教学目的，在引入薛定谔方程后，可以简单介绍薛定谔方程的求解在实际中的应用，让学生了解量子力学所解决的主要问题。这样就达到了介绍量子力学基本知识、引导学生认识量子力学重要性的教学目的。
1.1.3 突出知识应用 物理学导论的主要目的就是认识物理、激发学习物理的兴趣。为达到此目的，介绍物理知识的应用不失为一个好方法。物理学作为一门应用性比较强的学科，知识的应用理所当然可以在每一相关内容的引入中发挥作用。以“原子分子物理及凝聚态物理”部分的引入为例，介绍相应的做法。
众所周知，新材料是未来经济的主要增长点之一[9]，而新材料的研发离不开原子分子物理学、特别是凝聚态物理学知识。结构决定功能，作为分子生物学的一个经典理论，也是新材料研发所遵循的一个基本准则。科技和社会发展所需要的新材料，其功能的实现肯定与一定结构的原子及分子团簇相关，寻找这种原子及分子团簇正是原子分子物理和凝聚态物理研究的内容。在“原子分子物理及凝聚态物理”教学中，正是按照这个思路导入相关内容的。特别是目前人们比较感兴趣的石墨烯纳米材料，也是基于对碳原子及其团簇性质的充分认识而研发出来的，其优良的光学、电学、力学和热学性质在未来科技发展中必将发挥重要的作用。这种教学方式无疑会激发学生学习物理的兴趣，从而坚定他们从事物理的志向。
同样，肆虐全球的COVID-19疫情，从发生、传播到最终控制和战胜疫情，其过程学生历历在目。在未来介绍原子分子物理内容时，可以利用这个事件，让学生充分认识在疾病的早期发现、疫苗研制、药物设计与及时治疗等过程中，原子与分子物理学所能发挥的作用，这对于学生加强专业知识的学习也是大有裨益的。
1.2 提供学法
同其他一些具体学科不同，物理学导论课程涉及大学物理的诸多学科，但由于学时和学习基础的限制，不可能对每部分内容都做系统介绍，要求学生在短时间内系统地掌握这些知识也是不现实的。为了达到物理学导论的教学目的，在教学中也有意识地指导学生如何学好这门课程。具体要求包括以下几个方面。
1.2.1 珍惜课堂时间 课堂教学也是大学教学的主要形式。在大一阶段，由于多门公共课和专业课同时开设，学生学业任务繁重。在这种情况下，物理学导论的学习就必须充分利用课堂教学时间。然而一个不能回避的问题是，由于导论课程是非主干课程，加之考虑到学生的基础，教学内容深度要求不高，学生对这门课难以高度重视，不易达到理想的课堂教学效果。为了调动学生的积极性并将课堂时间充分利用起来，在集体备课时要求任课教师灵活运用各种教学手段，向课堂要质量，并结合第一节课的“绪论”教学，给学生介绍该课程的学习方略。比如，可以结合具体教学内容，通过讲述相应的物理故事吸引学生的注意力，以激发他们学习的兴趣;在介绍学生较为关切的内容时，可以设计一些问题供学生回答，并增加课堂表现分，调动他们的思维积极性，让他们听课有成就感。
事实上，为了以后更好地开展导论课程的教学，每年都在期末考试的最后一题，要求学生对该课程的教学提出建议。就如何充分利用课堂教学时间等问题，汇总分析学生提供的意见发现，绝大多数学生的建议是多提开放性问题，增加有趣互动——这无疑是广大师生的共识。总之，调动学生学习的积极性是提高课堂教学效率的主要手段，也对教师备课提出更高的要求。
1.2.2 重视课后复习 大学一年级是大学学习的起步阶段，也是培养良好学研习惯的关键阶段。从中学到大学，学习内容发生很大变化，学习方式和方法也必然要发生相应改变。物理学导论课程的学习在这方面显得尤为突出。从教学内容上看，该课程一次课至少要学习一个知识群（比如几何光学知识群、统计物理知识群等），虽然各知识群内容不要求那么深，但涉及知识面较宽，要系统地了解和把握这么多知识点，难度可想而知，此时加强课后复习对学生来说显得那么重要！
区别于其他课程的课后复习，导论课程的复习更注重知识群之间的联系，比如，力学部分质点的运动学和动力学之间的联系，质心的平动规律和刚体转动规律的联系，经典物理和量子物理研究对象与研究方法之间的联系，等等。这些联系都需要任课教师在教学中结合具体教学内容予以正确引导，帮助学生把握知识脉络。另外，在导论教学中除了提供必要的教学参考书以外，还会将课件传给学生，供他们课下复习巩固用。通过课后复习把握这些联系，不仅对于学生整体认识物理的知识结构有重要意义，更为重要的是可以由此养成一个良好的学研习惯，为后续学习和工作形成良好的行为定式。
1.2.3 密切联系实际 知识的运用是学习的有效方法。如前所述，我国所开设的物理学导论课程是一门集普通物理学与理论物理学于一体的通识性课程，物理学的特点也决定了该课程与日常生活及科技实践具有紧密的联系。因此，引导学生主动联系生活实际，是导论课程学习的出发点，也是导论课程学习的落脚点。
在进行统计物理中有关统计分布内容的教学时，先从最简单的物理测量开始，课前让每一个学生提供自己身高，最后统计人数按照身高的分布。结果会发现，身材较矮和较高的人数都较少，而中等身高的人数较多。然后通过视频介绍新中国成立以来我国青少年平均身高变化的情况，并与欧美国家进行比较。通过这种纵横向比较可以发现，身高的分布不仅反映了群体的年龄特征，也反映了群体所在社会的经济发展水平，当然也能反映人种的不同。因此，不仅物理量（比如身高）本身能反映物理特点，物理量的统计分布也能反映物理规律。通过这个例子可以使学生认识学习统计物理的意义。如果课后作业中要求学生再列举几个有关统计物理量的例子，他们必然会对统计物理的学习有更进一步的认识，特别是这种学习方法可以培养良好的思维习惯。
1.3 促进互动
建构主义认为，学习不单是知识由外到内的转移和传递，更应该是学习者主动地建构自己的知识经验的过程，这种建构离不开教师的指导[10]。与这一观点相适应，教学也必须把焦点从教师转到学生，从教师中心转到师生互动。在物理学导论教学过程中，为了提高教学效率，通过加强师生互动环节，把学生的注意力集中引导到教学内容上，提高了课堂教学效率。
寻找互动契合点，了解学生的认知基础，寻找学生的兴趣点是加强师生互动的关键。考虑到学生已经有了高中物理基础，尽管还不是很系统，但足以为物理学导论教学过程中师生契合点的寻找提供有利的条件。在进行导论教学时，一开始学生对这门课到底要学习哪些内容、学到什么程度并不是很清楚。从大家熟知的距离概念出发，通过播放视频，让大家从距离地球几十亿光年的宇宙天体出发，“旅行”到地球，再从肉眼能看到的宏观世界深入原子分子的内部世界，整个过程涉及宇观、宏观、介观和微观，包括了物理学研究的所有对象。用这种方法呈现教学内容，学生倍感兴趣，他们能够结合已知的物理学知识，指出在各个距离范围上所对应的物理学知识范畴，为后续物理学导论相关内容的教学打下较好的基础。
对于当今的年轻人来说，对未知世界的认识是他们的共同渴望，时空隧道就是大家比较感兴趣的话题。然而，时空隧道到底是怎么回事？有没有这种客观存在？大家都渴望了解。正是基于这种考虑，在进行广义相对论教学时，充分发挥学生的主观能动性，让大家先寻找站在迎新晚会三维空间舞台上的感觉，然后引导大家在狭义相对论的基础上，结合四维时空的概念，逐渐认识引力场所导致的时空表演舞台弯曲，而超强的引力会使这种舞台虫洞化，从而成为时空隧道。这种教学方式会使广义相对论的内容显得没有那么深奥，从而让学生感觉更加有趣。
1.3.1 更新教学手段 目前随着科技的进步，特别是教育技术的发展，一些新的教学手段和教学形式应运而生，比如慕课（MOOC，大规模开放在线课程）、混合式课程（将线上教学与传统课堂教学有机结合起来的一种新的教学模式）等。物理学导论作为一门专业通识课程，占有学时较少，基本上采用的是传统教学模式，并逐步向混合式课程过渡。同时推荐吉林大学张汉壮教授的物理学导论在线课程供学生學习。这些课程都要求学生有学习的主动性，将线上内容和线下学习有机结合起来，并主动与任课教师沟通，增强互动，提高学习效率。
另外一个不容忽视的现象是，不少学生在上课时经常看手机。不能否认这种行为可能与教学活动无关，但教师如果能充分利用手机作为教学互动的工具，则可能化羁绊为力量。对于这个问题，采用限制+引导的方式予以解决，即利用所开发的软件，上课时用手机扫码考勤兼锁屏，并在课堂教学的不同阶段对手机解锁，利用软件中开设的各学习专区，让学生提交问题、反馈答案。教师对学生的回答实时展示分析，也可以通过问卷星等工具收集学生听课中存在的问题，由教师课后分别作答，等等。
这种限制+引导的方式，使手机变成课堂辅助教学手段，不仅提高了课堂学习效率，而且提升了学生的参与度。总之，对手机问题的解决要面对现实，正面引导、疏而不堵，这样才有可能让其在课堂上发挥正面作用，成为教学的辅助手段。
1.3.2 鼓励学生参与 物理学导论作为一门专业基础课，学生还是有一定知识积淀的。在课堂教学过程中，可以利用这个条件并结合需要分配学生担任一定的角色，这是促进师生互动的一个良好手段。比如，在进行导论光学部分的教学时，教师先介绍几何光学与物理光学概念的区别，然后请几个学生各给出一个物理光学现象的例子。这种随机提问的方式无疑会促进学生的主动参与，避免教师的单向活动以及学生上课走神现象的发生。
另一个值得提倡的做法是课下分组讨论、课上展示结果，这样既能让学生主动参与教学，也能提高教学效率。电磁学部分是高中阶段的主要教学内容之一，也是与日常生活联系较为密切、大家比较感兴趣的学习内容。在导论有关场的这部分内容介绍前，首先通过微信群给学生布置学习任务，让大家回忆一下在高中阶段所学习的电和磁的关系;然后在正式上课时，各学习小组组长通过微信提交答案。教师教学则是在展示和分析这些答案的基础上，先介绍人们对静电场的认识过程，再介绍恒磁场的理论发展，而对电磁感应定律的介绍使人们对电磁场的认识达到新的高度，为之后电磁波部分内容的介绍打下基础。
总之，学生的主动参与会让他们由被动学习变为主动学习，认识到自己在学习中的中心角色，从而通过问题解决获得一种学习上的成就感。这对于通过导论课程的学习培养学生的参与意识并树立学习物理的信心是非常重要的。
2 教学启示
通过这几年的物理学导论教学发现，从整体上看，学生对这门课还是比较感兴趣的，然而由于学生的基础不同，接力任课教师的教学方式和教学内容也不一样，学生对这门课的认识程度也不一样，特别是在教学过程中所暴露出的一些问题也引起诸多思考。具体来说，要搞好导论课程的教学，笔者认为应该从以下几个方面入手。
2.1 把握学生基础
物理学导论实际上是大学一年级学生的物理导向课程。要达到这个导向的目的，在教学内容的组织和教学方法的选择上必须结合学生的基础。通过与学生的互动来看，虽然学生已经有了一定的高中物理基础，但对知识来龙去脉的认识和灵活运用还欠火候。比如对场的概念的认识，有的学生并不清楚势、场和力之间的联系，缺乏知识的系统性。又比如，当介绍用力学知识去分析一些球类运动的规律时，不少学生缺乏必要的体育常识，反映了他们在高中阶段少得可怜的体育运动基础。从另一个方面来讲，为保证教学过程的顺利进行，教师应利用各种方法和手段（分析学生特点、关注课堂反馈等）切实了解学生身心发展和知识基础，讲解应该从学生的实际出发，选择恰当的教学内容作为导学的切入点，着眼于学生学习的最近发展区，努力达到教学目的。
2.2 规范教学内容
同各门具体物理学科不一样，物理学导论的教学内容突出物理知识的系统性、趣味性和应用性的结合，因而在内容选择上要纵览物理知识全局，注意知识点、线、面和群的关系，在知识的导入、串联和应用上多下功夫。毫无疑问，教师对物理学史的把握是讲好物理学导论的前提。然而，物理学导论毕竟不是物理学史，况且对于大多数师范院校来说，有单开的物理学史课。如果说前者注重物理知识系统性的话，后者则更注重物理学发展的系统性，因而并不赞成用讲物理学史的方法来介绍物理学导论。这里推荐吉林大学张汉壮教授主编的《物理学导论》作为教学参考书，该书注意了基本知识的逻辑性、历史性和实用性的有机结合[1] 。
另外，出于教学内容的考虑，不少高校在物理学导论教学中采用接力上课的形式，但这也可能带来一些问题，比如不同教师执教风格的不一样、内容组织形式的不一致等，从而给学生听课带来不适应。在历次期末考试的最后一题对该课程提出的教学建议中，不少学生也指出这个问题，并建议由一个教师来讲。这个问题的关键在于，任课教师可以通过集体备课来统一教学组织形式，尽量减少给学生带来的不适应。虽然方法可以灵活多样，但应服务于导论教学，以达到良好的教学效果为目的。
2.3 突出联系实际
知识应用于实践是教学的出发点，也是教学的落脚点，无论是课题的引入，还是知识的运用，联系实际是一个非常有效的途径，对于物理学导论这门课的教学尤其如此。在教学中发现，每当介绍与物理学相关的日常生活和科技发展成就时，也是学生全神贯注的时候。这启示教师在备课时应该通过各种方式收集相关物理知识应用的例子，并在教学中灵活运用，这是搞好导论教学一个不可缺少的环节。
另外，理论联系实际也是学生应该具有的优良学风，在日常学习中就应该注意培养。除了在课堂教学中要通过联系实际来引入课题、巩固知识外，在课下也要通过完成作业、课外活动等形式，引导学生主动联系实际、参与科研实践，在实践中认识知识的价值。特别是将课外活动实践与课堂教学结合起来，更能引导学生产生共鸣，提高教学效率。学生在期末考试答题中所给的另一个建议，即多联系生活实践，也印证了这一点。
虽然演示实验是理论和实践相结合的一种重要方式，而且在一定情况下完全可以在教学中使用，特别是对于单节课教学内容较少的课题，但对于物理学导论教学来说，由于单元课堂涵盖教学内容较多，知识范围较宽，除了个别课题可以用之来引入教学外，大多数内容不宜采用这种形式，虽然有学生建议增加一些演示实验内容。
3 结语
本文以物理学导论的教学为例，探讨导论教学过程中必须注意的一些问题，而在这些问题中，“导”字最为关键。从教学过程的每一个环节出发，立足于学生的认知基础，从教学内容组织安排、教学方法设计应用以及教学效果检查反馈等几个方面，帮助学生认识物理学的重要性，提高他们学习物理的兴趣。相信经过广大物理教师的共同努力，一定能引导学生踏实走上物理科学之路，并化对物理科学的敬畏态度为学习物理的动力，为我国的基础科学研究提供雄厚的人才储备！■
参考文献
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作者：高守宝 孟庆田
大学物理学史物理实验论文 篇3：
物理学史在素质教育中的作用
[摘要] 在医学物理学教学中引入物理学史,对学生进行素质教育具有非常重要的意义。在此,笔者结合多年的医学物理学教学实践,阐述物理学史和素质教育的关系。
[关键词] 物理学史 素质教育 作用
素质教育的提出,乃是解决学校教育所面临的问题的根本,它要求学校教育必须重视对学生进行素质教育。学生在学校不仅要学到应有的知识和技能,还更应形成良好的人生观和价值观。物理学史是以提高人的素质为目标的教育,其中包含有丰富的素质教育的素材,因此,在医学物理学教学中运用物理学史对学生进行素质教育具有非常重要的意义。
1.引入物理学史,有助于学生辩证唯物主义的世界观的建立和形成医学物理学的发展充分说明了医学物理学概念和规律是对辩证唯物主义的具体反映。医学物理学的发展无处不包含着辩证唯物主义思想。在用辩证唯物主义观点分析物理学史的基础上,阐述医学物理学概念、规律,可以加深学生对医学物理学知识本身的理解。结合医学物理学教学对学生进行辩证唯物主义教育,在潜移默化之中,学生更易于接受和消化。所以,把物理学史引入医学物理学教学是当前向素质教育转轨的需要,是提高医学物理学教学质量的一个重要的手段。
2.引入物理学史,有助于对学生进行爱国主义教育物理学史含有丰富的爱国主义教育内容。如果我们能结合教材内容,根据物理学史中详尽的、不失时机地对学生进行爱国主义教育;培养学生热爱祖国的情感,激励学生为祖国刻苦学习的精神,能够达到其它教育无法比拟的效果。这样不仅使学生产生了民族自豪感,而且激发了他们强烈的使命感,激励他们学好医学物理学知识,力争有一技之长,为将来更好地建设祖国贡献自己应有的力量。
3.引入物理学史,有助于培养学生的思想品德在素质教育中,加强学生思想品德教育是一项重要任务。在我们以往的教育中,不善于寓德育于教学实践中,不善于运用典范和榜样对学生进行熏陶。医学物理学教学中引入物理学史就可以克服这些不足,以物理学家的形象为楷模,为学生树立起实现人生价值的目标。
4.引入物理学史,有助于培养学生的创新精神纵观医学物理学的发展史,它本身就是一部科技创新史,它的每一项新发现、每一条新理论的形成都蕴涵着科学家的创新活动。医学物理学中几乎每一个重大发现都是围绕着解决问题展开的。在医学物理学教学中引入物理学史,可以使学生了解物理学家们的一系列创新活动,对培养学生的创新精神将起到重要作用,也对学生今后的发展有积极作用。创新精神的另一个重要方面就是要具有怀疑精神。物理学史上大量事例表明,不限于传统理论和观念,不迷信权威和书本,是科学创造的思想前提。作为教师,就应该不断地改进和创新教育思想、教学方法和手段,把培养学生的创新精神和创新意识放到重要的位置上。
5.引入物理学史,有助于培养学生的观察能力医学物理学是一门以实验为基础的学科,观察和实验是分析医学物理学的基本方法。一些重大的发现看似偶然,其实这正是物理学家们具有敏锐观察力的表现。物理学家假若忽视了这些细枝末节,就会与这些物理发现失之交臂。让学生了解物理学史,便可以认识到观察和认真进行实验是学好医学物理学的关键。
6.引入物理学史,有助于培养学生科学的思维方法在讲解医学物理学理论的同时,穿插一些理论形成的过程,叙述物理学家如何抓住事物的关键,如何找到解决问题的突破口,有助于学生抓住医学物理学发展的脉络,培养学生科学的思维方法。结合物理学史给学生展示物理学家在医学物理学实验中的思想和方法,对学生进行具体的科学思想和方法教育,可以促进学生的实践和创新能力的培养。对学生开展物理学史教育,既可以让学生深刻理解到运用科学思想和方法去发现理论的重要性,又能让他们用掌握的实验思想和方法去解决实际问题。教师在分析医学物理学的概念和规律时,不但要注重其教学过程,还要深刻理解其独特的医学物理学思维过程,从而培养学生的科学思维能力,提高学生的科学素养,领悟正确的医学物理学思想在医学物理学发展中的作用。总之,引导学生进行科学思维,使其终身受益是我们当老师的职责。
7.引入物理学史,有助于培养学生的科学学习方法科学素质的核心是培养学习能力,而能力与方法又是密不可分的。掌握科学方法的过程往往也是培养能力的过程,解决问题的过程也正是能力外显的过程,相对任何特殊的科学理论而言,科学的方法无疑对人类的价值影响极大。物理教师必须熟悉物理学史和科学方法论,挖掘出教材中科学方法的丰富蕴藏,并将其贯穿于医学物理学教学的过程之中,从而让学生学习到科学学习的方法,养成学生善于提出问题的能力。
8.引入物理学史,有助于培养学生的人文素质现在大学都倡导对学生进行素质教育,而素质教育中的人文修养方面更是所有德育工作者和教师都在探讨的一个主要问题。由于现在的大学生大多是独生子女,且家庭生活比较富裕,缺少艰苦生活的磨练,缺少与人合作的精神,因此,学生在人文修养方面有待完善和提高。物理学史中有众多成功的物理学家,他们在人格、人品、人文素质方面都有着很高的修养。在传授医学物理学知识时,把人文素质教育浸润和渗透到医学物理学的教学中,无形之中可以陶冶学生的人生观、价值观和道德观。
9.引入物理学史,有助于培养学生的团结协作精神物理学史中的许多重大医学物理学成就是不少物理学家之间相互团结协作、相互帮助共同取得的。在医学物理学教学中,要善于运用一些典型事例对学生进行团结协作的教育,教育学生学会与人相处,学会善于共事,学会互相帮助,这对于学医的大学生来说尤为重要。
10.引入物理学史,有助于提高学生的审美观物理学史中包含有医学物理学美学。医学物理学美学是从美学角度来观察医学物理学,发现和研究医学物理学中具有的美学因素及其在医学物理学发展中的作用。医学物理学美学既有科学方法论的意义,也具有美学教育的功能。美学教育的目的是使学生形成正确的审美观,热爱科学,陶冶情操。从物理学史中能提高学生的审美意识、审美经验和审美情趣,培养学生的审美思维能力。
综上所述,素质教育是21世纪学校教育的核心理念之一,物理学史蕴含有丰富的素质教育素材和内容。把医学物理学的史料引入医学物理学教学是当前向素质教育转轨的需要,是提高医学物理学教学质量的一个重要手段。因此,我们有必要在这方面做进一步探索,把物理学史贯穿到整个医学物理学的教学中去,为培养出一批又一批有理想、有道德的新型卫生人才做出积极的努力。
参考文献:
[1]陈毓芳,邹延肃.物理学史简明教程[M].北京师范大学出版社.
[2]方勇,王春华.物理教育研究方法[M].北京:首都师范大学出版社.
[3]郭奕玲,沈慧君.物理学史[M].清华大学出版社.
作者：李 丹