引論：我們?yōu)槟砹?3篇物理理論論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
我們的“三點”法教學完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學大綱編寫的．因為我們面對的是全班學生，不可能而且也不應該把課堂教學變成物理競賽輔導，我們確確實實通過課堂教學明顯提高了學生的素質和能力，為學生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實的基礎．
一、追根尋源真一點
一個學生學習物理，首先接觸到的就是物理定律．因此，怎樣搞好物理定律教學，必然是每個物理教師首先要考慮的問題．
在進行某一物理定律教學時，我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關的內容，這就是所謂的“溯源”教學．任何一個重要物理定律的建立，都有一個艱辛而漫長的過程．探索定律的工作只所以能成功，這個定律最后只所以能夠確立起來，其中一定有很多科學的研究方法和正確的推理思維方式，這些內容毫無疑問是屬于物理學科中最重要的東西，是人類一筆寶貴的知識財富，也是我們物理教學的寶貴財富．
在講授牛頓萬有引力定律時，我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起，然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎上，通過大量計算總結出描寫天體運動的經驗規(guī)律（開普勒三定律），最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規(guī)律予以解釋，終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律．在學習牛頓萬有引力定律的過程中，我們還著重向學生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法．
在學習庫侖定律的過程中，我們糾正了學生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念，使他們明白：1．庫侖當年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗，而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗，因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩(wěn)定的．庫侖是用電擺來完成后一實驗的；2．無論是扭秤還是電擺，精確度都是很有限的，根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比，更不是和距離的1．98次方或2．02次方成反比．當年的庫侖（實際上還有更早的卡文迪許），以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數(shù)的精度逐漸提高，直至今天的2±3×10－16，終于使庫侖定律成為當今物理學中最精確的定律之一．結合庫侖定律的建立過程，我們還向學生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法．
在學習歐姆定律的過程中，學生一開始都以為研究通過導體的電流和導體兩端的電壓之間的關系是不困難的，只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可．可是我告訴他們，在歐姆那個年代，非但沒有電流表、電壓表等儀器，連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有，歐姆所面臨的困難之大是可想而知的．他到底是怎樣得到這個電學中最重要的定律的呢？學生頓時產生了濃厚的興趣．在學習歐姆定律誕生過程的同時，我們還結合歐姆的實踐，介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法．
此外，我們還結合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法，結合氣體定律介紹了“分析法”，結合能量的轉化和守恒定律介紹了“綜合法”．使學生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學研究方法．有的同學深有體會地說：物理定律是寶貴的，但研究物理定律的科學方法更寶貴．誰掌握了這些方法，誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘．
在物理定律的教學中，我們在課堂上經常采用設問的方法，不是直接告訴學生某個定律是怎樣建立起來的，而是不斷地提出問題讓學生去思考，擺出困難讓學生去克服，提出任務讓學生去完成，制定目標讓學生去實現(xiàn)．這樣可以有效地發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力．
我們要求學生在課外進行大量自學．早在公元前4世紀，古希臘蘇格拉底明確強調過：“好的、正確的教學不是傳遞，而是對學生的自學輔導”．我一貫強調學生要學會自學、討論、研究．我教的優(yōu)秀學生，學得的物理知識，最多只有一半是在課堂上聽我講的，其它一概由他們自學．到一定階段，我開始指定幾個學得比較好的學生輪流給其他學生上課．每次課分兩部分，前半部分由主講同學講，后半部分由全體同學提問、討論．像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學作過二十幾次講座，楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學也不例外．
我們這種自學討論式教學還延續(xù)到學生畢業(yè)以后．獲金牌或學有所成的學生進了大學甚至出國留學后，有機會還回來給小同學談自己的體會．例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月，來學校給95、96屆學生講了10次課．他向小學友介紹物理學中一些新進展、中美物理教學中的差異以及他們當年學習過程中曾激烈爭論過的問題，使聽課的學生大受裨益．1996年暑假，謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學講了十多天課．他們既講物理知識，又講國家集訓隊隊員奮發(fā)學習的感人事跡，使小同學們大開眼界．
這樣的訓練方法也得到了權威人士的肯定．1992年10月，在上海召開的全國物理特級教師會議上，原中國物理學會副理事長、現(xiàn)全國中學物理競賽委員會主任、北京大學沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學物理教學”的報告中說：“我聽到兩名得金牌的上海學生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況，我認為這個經驗倒很值得推廣．他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法，而是啟發(fā)引導，要求他們給同學講課，這對他們搞清概念原理和科學地進行表達都非常有幫助．我想這可能是提高優(yōu)秀學生能力的有效方法之一．”
那么自學為什么會對提高學生的能力起這么大的作用呢？從心理學角度來看，自學與聽課可能有以下兩點不同：
（1）人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程．一個學生在自學某一個新的物理內容時，少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作，這里面充滿了分析、綜合、比較等過程．因此相對聽課而言，自學對學生的思維活動提出了更高的要求，從而使他們得到更大的鍛煉．
（2）人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種．事先沒有預定的目標，也不需要作意志努力的注意叫做無意注意；有預定的目標，在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意．一個學生在自學的時候，他的目的一定是十分明確的，而且需要一定的意志努力（否則難以堅持），因此學生在自學時，可保證在絕大多時間內都處于有意注意的狀態(tài)，這一點對提高學習效率和學習能力都是很有好處的．有的學生在自學中往往會十分投入，進入一種旁若無人的境地，而相對來說，這種情況在聽課時就比較少．一個學生堅持自學一段時間之后，便能漸漸地從有意注意轉化到有意后注意，即不需要意志努力也能夠將自己的注意力長期保持在這項工作上．有意后注意是一種高級類型的注意，它既有明確的目的，又不需要用意志努力來維持，是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件．學生一旦進入這種狀態(tài)，他們的物理學習效率就會大大提高，學習成績就會有明顯進步．
二、實驗研究多一點
物理學是一門實驗科學，物理學中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗．因此，在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練，無疑是提高物理教學質量的一條必由之路．
目前中學物理教學大綱中安排了相對數(shù)量的學生實驗和演示實驗，不難發(fā)現(xiàn)，這些實驗存在著某些不足，主要表現(xiàn)在下面幾個方面：
第一，教材中幾乎所有實驗是為配合所學內容而安排的，目的是幫助學生加深對所學內容的理解，因此學生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法．
第二，課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚，學生只需按部就班地完成實驗操作即可．這樣的實驗只能增加學生的感性認識，鍛煉學生的動手操作能力，而對學生創(chuàng)造性思維的訓練是不夠的，也無法培養(yǎng)學生解決問題的能力．
第三，目前課本中的實驗大多是驗證性實驗，學生只要學懂了書上的定律，一般都能輕而易舉地完成實驗．這種安排違反了教育應該走在學生智力發(fā)展前面的原則，對培養(yǎng)學生的能力是不利的．
針對以上不足，我們對實驗教學內容和教學方法進行了改革，使實驗教學為發(fā)展學生的智力，提高學生的素質服務．在實驗內容的改革方面，我們主要采取了以下三條措施：
（1）增加實驗數(shù)量．
不論是在課堂演示實驗，還是在學生實驗或小實驗方面，平均增加了60％的實驗．其中有一部分新實驗，學校沒有現(xiàn)成的儀器，安排學生自己制作，對學生有較高的要求．
（2）重視實驗誤差討論．
物理實驗離不開測量，測量是實驗科學最本質的東西．從某種意義上講，結果準確的實驗就是成功的實驗，反之就是不成功的實驗．因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學生的過程中，應該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識．在設計實驗方案時，要求學生們盡量消除實驗的系統(tǒng)誤差；在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度；在處理實驗數(shù)據(jù)時，要采用盡量科學的方法．
（3）加強重要實驗方法教學．
在實驗領域中有一些重要的方法，比如減小實驗系統(tǒng)誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等，這些方法不是在個別實驗中，而是在許多實驗中都有應用，因此具有一定的普遍意義，這些方法一定要讓學生很好地掌握．在必要時，我們甚至根據(jù)實驗方法來安排實驗內容，集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實驗，這樣便于學生深刻領會和熟練掌握某一種實驗方法．
在實驗教學方法改革方面，我們做了以下嘗試：
（1）在課堂上創(chuàng)設一些實驗問題讓學生研究．
在高中階段，每周至少有4節(jié)物理課，充分利用物理課中碰到的各種各樣問題，可設計一些供學生討論的實驗題目，并引導他們一步一步地探索、解決．
我在講功率一節(jié)時，設計了這樣一個實驗題目：要求測定一個人騎自行車的功率．在自行車由靜止啟動的過程中，人做的功除了增加人和車的動能之外，還要克服空氣阻力和地面的摩擦力，其中哪些因素是主要的，哪些因素是次要的？學生根據(jù)自己騎自行車的經驗，認為空氣阻力是很明顯的，不能忽略，而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小，可以忽略．接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功？學生都有這樣的體會：頂風騎車時，騎得越快風的阻力越大，因此可以設風的阻力和車的速度成正比．車的速度怎樣測？風的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少？問題一個接著一個地出現(xiàn)，被大家一個又一個地解決，終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案．接著全班同學興高采烈地到操場上去做實驗，最后再回到教室里，師生一起處理實驗數(shù)據(jù)，作出圖象，得出實驗結果．在整個實驗過程中，除了實驗題目是由老師提出的外，實驗方案和解決問題的途徑都是由學生討論研究出來的，因此他們都覺得很有意思，收獲很大．
（2）對課本中一些重要實驗進行深入研究．
物理課本中有大量現(xiàn)成的實驗，有時可以對這些實驗進行一些討論和改進．
在做直流電路的實驗時，我們讓學生對伏安法測量導體的電阻這個實驗進行了深入的研究．用簡單的伏安法電路，不論是采用電流表內接還是電流表外接，都有系統(tǒng)誤差．結合這個問題，我給學生介紹了補償?shù)乃枷?，然后由學生自己設計了電流補償和電壓補償兩種線路．補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差，但這個矛盾解決了，電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾．怎么辦？經過進一步研究改進，大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表，再輔以靈敏度很高的電流表，便可以明顯提高實驗結果的準確度，這就是常用的惠斯通電橋．接下來學生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標準電阻，比較測量結果，可以證實先前的想法．在歷史上，從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的，而在我們這堂實驗課中，學生經歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程．這樣的實驗課對增強學生的能力是很有幫助的．
（1）和（2）實際上都是不斷地給學生提出新的目標，誘導他們提高實驗水平，我們有時稱之為“目的誘導法”．
（3）給特優(yōu)學生安排一些特殊實驗．
我校有一批進口物理儀器，性能比較好，涉及的實驗內容面也比較廣．這批儀器的說明書是英文或日文的，我指定一名學生準備某一個實驗，要求他先翻譯好說明書，準備好器材，然后帶領其他同學做實驗．這個主講的學生還要準備好一些討論題，在實驗后供同學們討論．學生對這樣的實驗非常感興趣．此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關系，但是這種帶有研究性的實驗對優(yōu)秀學生很有好處．
三、能力要求高一點
物理習題教學是物理教學的重要組成部分．不論是教師還是學生，都在解習題上花費了大量的時間，因此，習題教學的改革是一個很重要的問題．
就本質來說，物理習題是人們編制的一些假想物理場景．毫無疑問，物理學家是不會去做物理習題的，而他們是在研究那些真實的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律．同樣，發(fā)明家也是不會去做物理習題的，他們是在力圖應用已有的物理規(guī)律去解決一系列實際問題，那么我們?yōu)槭裁匆寣W生做那么多人為假想的物理習題？目的無非是要培養(yǎng)學生的理解、分析、推理等能力．所以物理習題教學應該圍繞這個目標來進行．
我們常用以下兩種方法來進行習題教學：
（1）按照解題方法組織習題教學
篇2
物理學是一門實驗科學。物理實驗為理性認識提供了發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律所需的感性材料、檢驗物理理論和假說的正確依據(jù)、開拓了物理學應用的新領域。在新課標高考中實驗考查占有的比例逐年增加，與傳統(tǒng)考查相比有下列趨勢：①從機械記憶實驗轉向分析理解實驗、理解物理實驗原理轉變。②從既定的學生分組實驗轉向變化的創(chuàng)新實驗。既定的學生分組實驗已經從高考試題中逐漸退出，取而代之的是學生尚未接觸過的實驗，而與學生做過的實驗有著聯(lián)系的實用性、創(chuàng)新性實驗。從考查內容上看呈現(xiàn)如下特點：①實驗的基本原理和思想方法是考查的核心內容。②實驗數(shù)據(jù)處理是實驗的重要環(huán)節(jié)，也是高考的重要方面。③基本儀器的使用是高考的熱點。④實驗的實際操作是考查的重點。⑤設計性實驗是考查的難點。面對這些方面，學生感到慌亂，沒有行之有效的復習方法cssci期刊目錄。結合實際我采取了利用歌訣復習物理實驗，收到了較好的效果。
在復習《驗證牛頓第二定律》時，利用了這樣的歌訣：控制變量法，驗證牛二律；實驗第一步，平衡摩擦力；合力等于盤碼重，必須滿足關系式（m?M）; 驗證aM成反比，注意選好坐標系。這一歌訣的第一句“控制變量法”，說明了本實驗的實驗思想方法，即“控制變量法”；第二句“驗證牛二律”，說明了本實驗的實驗目的，即“驗證牛頓第二定律”；第三四兩句“實驗第一步，平衡摩擦力”，強調了本實驗的注意事項之一，即消除摩擦力對實驗結果的影響；第五六兩句“合力等于盤碼重，必須滿足關系式（m?M）”，說明本實驗中小盤及砝碼的總重力視為小車受到的拉力，必須滿足關系式（m?M）；第七八兩句“驗證aM成反比，注意選好坐標系”，說明本實驗中在處理數(shù)據(jù)時，aM圖像是曲線，尋找關系不夠明顯，為了解決這一問題，縱軸選a，橫軸選，這樣就可化曲為直，很直觀地發(fā)現(xiàn)a和M的反比關系。利用了這一歌訣，不僅本實驗的實驗目的思想方法、注意事項、數(shù)據(jù)處理技巧等都進行了復習，而且提高了學生學習興趣，從而使學生在輕松的情況下掌握了本實驗的知識，提高了學習效率。
在復習《測定金屬的電阻率》時，利用了這樣的歌訣：兩個定律把ρ測，測U測I測直徑；測D（直徑）要用測微器，讀數(shù)規(guī)則要注意；L測量莫松動初中物理論文，為減誤差A外接；通過電流要適宜，變阻器使用記心中。第一句“兩個定律把ρ測”，兩個定律說明了本實驗的實驗原理，即電阻定律和歐姆定律，把“ρ測”說明了本實驗的目的，即測定金屬的電阻率；第二句“測U測I測直徑”，說明了本實驗需要測量的物理量，即導體兩端的電壓、通過導體的電流以及導體的直徑；第三四兩句“測D（直徑）要用測微器，讀數(shù)規(guī)則莫忘記”，強調了本實驗應用的一個重要儀器―螺旋測微器以及螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則；第五句“L測量莫松動” 強調測量長度時一要注意是接入電路中的有效長度，二要注意測量時導體不能松動；第六句“為減誤差A外接”，伏安法測電阻，測量電路中電流表有外接法和內接法，本實驗中為了減小誤差測量電路中的電流表要用外接法；第七句“通過電流要適宜”，在用伏安法測量電阻時，通過待測導線的電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中明顯增大；第八句“變阻器使用記心中”，變阻器接入電路中有分壓式和限流式，在本實驗中，由于待測導線的電阻不大，變阻器接入電路時用限流式。利用了這一歌訣，使學生快速掌握實驗原理、思想、注意事項，提高了學習效率。
除了上述實驗外，其它一些實驗也可以采取這一方法復習。如《驗證力的平行四邊形定則》歌訣：白紙釘在木板處，兩秤同拉有角度，讀數(shù)畫線選標度，再用一秤拉同處，作出力的矢量圖。如《研究勻變速直線運動》歌訣：測a要用計時器（打點計時器），速度等于位移時間比，使用刻度尺量位移，打點周期0.02秒，交流電壓4—6伏，利用推論（?s=aT2）求加速度。
篇3
1.3考評方式單一本校大學物理的考評方式基本是采用期末成績?yōu)橹鳎綍r出勤和作業(yè)為輔的的方式.學生學部分還是以應試為向導，學習被動，沒有深入領會到物理的奧妙.
2改革方向
為了解決教學中遇到的這些問題，針對獨立學院特色，大學物理改革可以從以下幾方面入手.
2.1不同專業(yè)區(qū)分對待，應制定不同的教學大綱大學物理涵蓋的內容是非常廣泛的，包括力學、熱學、電磁學、波動光學和近代物理等五篇，如果要全部授予學生，學時往往不夠，而且只授予學生點滴皮毛知識而已.教師應該深入各系進行調研，了解不同專業(yè)的需求.教學中做到心中有數(shù)，有針對性的授課.讓學生深刻認識到大學物理有本專業(yè)的特色，為他以后的專業(yè)課學習以及之后的工作有所準備.比如對于機械類專業(yè)，跟物理緊密相關的專業(yè)課程有“理論力學”“結構力學”“工程力學”等，對于他們大學物理教授時應重點放在力學和熱學篇章，如質點運動學、牛頓運動定律、功和能、動量、剛體定軸轉動、機械振動、熱學等.教師在授課時就應該多注重力學的分析和計算，并且多舉一些跟專業(yè)相關的例子，如飛輪、皮帶輪、滑輪的轉動問題，橋梁結構的承重、鋼架的頻率和周期等.而對于電子信息類專業(yè)，后續(xù)的專業(yè)課程里“電路分析”“電子技術”跟物理關聯(lián)較大，對于他們大學物理教授時應重點放在電磁學篇章，并多介紹相關的科研新進展，以增強學生對大學物理的興趣.同時，增設電磁波的知識點并將其作為重點介紹，為后續(xù)專業(yè)課程電磁場與電磁波做好準備.
2.2物理理論與實驗教學結合大學物理是一門實驗性的科學，很多物理定律都是實驗總結得到的.但是很多學校的大學物理理論課和實驗課是分開設置的兩門課，由不同的教研室不同的老師教授.這樣的教學就有可能使得理論和實驗相脫節(jié).應該加強理論課和實驗課的統(tǒng)一，或者直接由同一部門來授課.有些比較復雜的實驗在實驗室操作，而有些儀器比較簡單的實驗可以直接搬到教室穿插在理論課上進行演示.建議可以學習麻省理工學院的WalterLewin教授在公開課《電和磁》課上的的授課方式，用直觀的實驗來演示復雜深刻的物理原理，使得課程具有啟發(fā)性和趣味性.比如，靜電屏蔽、光的偏振、駐波等都可以穿插在理論課上進行演示.這樣不僅可以化抽象為具體，學生親眼看到，甚至親自參與驗證，對定理的理解會更加深刻，同時可以提高學生的學習興趣，激發(fā)他們的科研興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識.
2.3將物理理論和現(xiàn)實生活和社會實際結合起來物理學并不是一堆枯燥的定理和公式堆砌起來的學科，它反映的是自然界萬物的規(guī)律，是一門和生活息息相關的學科.物理課程改革要強調“從生活走向物理，從物理走向社會”，即注重與社會實際和生活實際相聯(lián)系.而物理教師就可以起到這個橋梁的作用，教師在上課時，要特別注意將物理內容和實際生活的應用聯(lián)系起來介紹，激發(fā)學生學習興趣.比如，講到渦流時，就可以舉電磁爐、渦流探傷、探測金屬（安檢、掃雷）等例子；講到角動量守恒定律的應用時，就可以舉跳水運動員空中翻轉、花樣滑冰運動員旋轉、舞蹈演員旋轉等例子；講到熱學循環(huán)時，就可以介紹冰箱、空調的工作原理等.把物理理論知識跟生活社會實際結合起來，學生能夠深切體會到物理是一門很有用的學科，變被動接受知識為主動學習.
2.4考評多樣化，注重素質教育對學生大學物理課程的考評單純采用平時作業(yè)和期末考試的形式的話，不能完全反映學生對物理知識的掌握和應用程度，這種考核方法不適應素質教育的要求.比較全面而科學的評價標準應該包括對知識的理解、應用和創(chuàng)新.教師可在傳統(tǒng)考核方式的基礎上增設其他比較開放、靈活的考核方式，比如李元杰推薦的數(shù)字物理教學方法。可根據(jù)學生專業(yè)特點在開學初開設一些小課題或者小應用公布給學生選做，學生可以自由組隊選題，也可以個人單獨選題.讓學生自己檢索資料、分析原理，并以科技論文或課件的形式在課上跟大家回報分享和討論，有些模型還可以做成動畫的形式演示出來給大家看.這樣不僅可以開闊學生的視野和思路，也能培養(yǎng)學生自學能力、科研能力和創(chuàng)新能力.這樣的考核方式還可以讓師生很好的互動起來，并讓學生充分參與到課堂教學上來，同時鍛煉了他們的團隊協(xié)作精神和社會實踐能力.課題的成果最終計入本門課程總成績中，教師評價的話也可以靈活一點，直接讓全班學生現(xiàn)場評分.
2.5成立物理興趣小組大學物理作為一門公共課，一般都是大班授課，很多學生有問題也很難全部在課上反應給老師，師生互動也會受到限制.為了解決這個問題，可以在班里或者整個學校內成立物理興趣小組，也可以建立相關的物理網站和論壇，大家可以聚在一起或者在論壇上討論問題，各抒己見.老師可以定期參與到興趣小組的討論中，并隨時到物理論壇上跟同學交流討論.同時還可以把課件、題庫、演示實驗、上課視頻、物理學史介紹等資料上傳到網上，還可以設置網上輔導、在線提問等模塊，以彌補課上教學課時的限制，同時擴充大家的視野，拉近師生距離.只有當學生和老師之間建立起個人的直接聯(lián)系的情況下———這時學生可以討論概念、思考問題和討論問題———才能達到最好的教學效果.
2.6承上啟下大學物理教學要做到承上啟下.所謂的承上，指的是要結合中學物理和高等數(shù)學的基礎.首先要讓學生理解大學物理不是中學物理的簡單重復，大學物理比中學物理要更加廣博，內容也更加深奧.教師在授課過程中，要與已經學過的中學物理內容聯(lián)系起來，進行比較和區(qū)別，引導學生應用新的思維，采用新的方法來解決大學物理問題.其次要讓學生明白高等數(shù)學與大學物理的密切聯(lián)系，在大學物理授課之前，都要先了解學生的高等數(shù)學基礎，對于高數(shù)基礎比較薄弱的，還要適當?shù)慕o他們補習高數(shù)的知識，特別是矢量代數(shù)和微積分運算.大學物理教學也要做到啟下，即為學生后續(xù)的專業(yè)學習和工作服務，讓學生認識到大學物理的意義所在.
篇4
一、立足崗位，面向專業(yè)，優(yōu)化課程結構
物理是機電類專業(yè)的基礎課程，必須立足于機電類崗位，服務于機電類專業(yè)課程。機電類中職培養(yǎng)機電技術及應用方面的操作維護使用及管理技能型人才,面向制造業(yè)各崗位。制造業(yè)為國民經濟各部門，包括國防和科學技術的進步提供先進的手段和裝配，其技術裝備是數(shù)控機床（CNC）、柔性制造單元（FMC）和柔性生產線，這些裝備的操作使用、維護管理要求高，需求復合型人才，并且隨著科技和生產的發(fā)展，機電產品生產工藝及裝備技術水平在不斷提高，對機電設備操作使用維護要求也提高，制造類各崗位如機械制造、數(shù)控加工編程、汽車維修、模具加工與修理、電子產品裝配、機電維修、機電產品質量檢驗、機電設備營銷等等都需要多門課程知識的綜合，需要扎實的專業(yè)基礎知識，強調基礎及對崗位的適應能力和以后的擴展能力。中職生在短短三年間掌握機電類某一崗位群所需的全部知識和技能是不可能的，只能是掌握該崗位群所需的基本知識與基本技能，只有夯實基礎，拓寬基礎，才能提高社會的適應能力。專業(yè)基礎課是為專業(yè)崗位服務的，而物理課在提高學生的科學素養(yǎng)、為機電類專業(yè)基礎課程打基礎方面起著無可替代的作用，所以物理是機電類專業(yè)基礎的基礎，其內容與結構必須滿足專業(yè)與崗位的需求。
考慮到機電類各專業(yè)后繼課的特點，將物理分為I、II兩類：I類包括知識模塊有：直線運動，牛頓運動定律，沖量與動量，功與能，曲線運動、萬有引力定律，機械振動與機械波，分子運動論、理想氣體，熱量與功，靜電場，恒定電流，磁場，電磁感應，電磁振蕩和電磁波，幾何光學，光的本性，原子和原子核。II類是將I類中的靜電場，恒定電流，磁場，電磁感應，電磁振蕩和電磁波內容合并到電工基礎中。II類是面向電子、計算機等專業(yè)，對物理、電工、電子等課程的要求相對較高。在第一學期開設《物理》，而第二學期起就依次開設《電工基礎》、《模擬電子》和《數(shù)字電子》三門課程。I類是面向機械、機械制造、模具等專業(yè)。另外，增加選修模塊，如自制物理實驗、創(chuàng)新制作內容。各個不同專業(yè)學時數(shù)亦不相同。
二、做學合一，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
物理課教學中的學主要是指理論知識學習；做是做實驗、做習題和課外活動，主要是實踐過程，無論是學還是做，都是為了理解基本概念與定律，分析物理現(xiàn)象與自然規(guī)律，掌握物理科學方法與知識。由于各種原因，中職生入學的實際情況是基礎差、底子薄，文化素質相對較低，但其思維能力和智力水平并不低。按照職業(yè)教育觀點[1]，他們只是智力類型的不同，而非智力水平的高低。中職生的培養(yǎng)目標是技能型人才，注重實際應用與操作。鑒于上述情況，中職物理教學首先要調動學生主動參與學習過程，發(fā)揮其主體能動作用，發(fā)掘其能力與潛力；其次加強技能培養(yǎng)。為此采取如下措施：（1）在學的方面，降低理論知識的難度，強調實用性和實踐性，注重培養(yǎng)學生的學習能力和分析問題、解決問題的能力，淡化理論推導，突出物理概念的理解，注重計算能力的培養(yǎng)，并將部分概念與定律內容實驗化，轉化為可以做的內容，加大課堂演示內容及份量；同時采用多樣化教學手段，充分運用投影、幻燈、錄象、計算機輔助教學軟件（CAI）等現(xiàn)代化手段進行教學，注重形的視覺作用，加深對物理概念與定律的理解。對于每個章節(jié)，明確目標任務，以任務為驅動，教師指導學生主動思考，學生帶著思考的頭腦進入課堂。理論聯(lián)系實際，聯(lián)系生產生活實際，聯(lián)系專業(yè)實際，聯(lián)系學生實際，循序漸進，由淺入深。（2）做的方面，充分利用習題、實驗與課外活動。這樣在學中做、在做中學，做學合一，發(fā)揮學生的學習積極性、主動性，增強學生的主體意識，提高學生的動手能力，掌握科學方法，提高科學素養(yǎng)。
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是深化教育體制和結構改革、全面推進素質教育的重點，創(chuàng)新教育要求學生學習的是解決問題的方式方法，而不僅僅是知識的本身。在中職物理教學過程中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力應從以下三個方面進行：（1）在理論課教學中訓練學生的創(chuàng)新能力，設計提問，激發(fā)學生問題意識，引入課題；指導學生發(fā)現(xiàn)，啟發(fā)學生思考、交流、探究；引導學生獨立學習，啟發(fā)學生大膽質疑；注重挖掘物理教材中的研究問題的方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。（2）在習題教學中培養(yǎng)中學生創(chuàng)新能力，一題多解，訓練學生的發(fā)散思維；一題多變，訓練學生思維的靈活性。（3）在物理實驗教學過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，在規(guī)定學生完成一定的實驗計劃和要求的前提下，可以鼓勵、引導學生不拘泥于教材中的做法，進行一些創(chuàng)新改進，或自己另外設計不同的方案或者自己提出實驗研究課題，設計開放性實驗，設計實驗方案，獨立或與同學合作進行實驗。（4）在課外活動中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，舉辦“異想天開”發(fā)明創(chuàng)造“金點子”方案競賽；舉辦發(fā)明創(chuàng)造講座、科普知識講座、發(fā)明創(chuàng)造作品展覽；開展“小發(fā)明、小創(chuàng)造、小制作、科學小論文”等競賽，以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，增強創(chuàng)造能力。
三、對教師的要求
物理理論與實驗教學設計與實施，需要高素質的教師隊伍。教學過程設計、教學情景設計、學生情況分析、創(chuàng)新能力培養(yǎng)都對教師提出了很高的要求，不僅要求教師具有豐富的相關專業(yè)知識與嫻熟的實踐技能，而且要具有靈活的教（下轉第149頁）（上接第145頁）學方法、較強教學情景設計能力和現(xiàn)場調控能力和創(chuàng)新教學能力。為此，教師必須經常收集資料、補充自己的專業(yè)知識、了解最新科技動態(tài)，及時掌握科技方面的新技術、新工藝、新設備及崗位所需技能；鉆研教學藝術，深入學生調查研究分析，做到因材施教。如教學過程設計中每個章節(jié)找出恰當?shù)那腥朦c，“萬有引力定律”以“人造衛(wèi)星、黑洞例子”切入；“機械波”以“地震、超聲波和次聲波”切入；“能量守恒”以“長江三峽”切入；“電場中的導體”以“靜電的防止和利用”切入；“電阻定律”以“超導”切入；“磁場”以“磁懸浮列車”切入；“原子核”以“核武器”切入等。引入這些例子，不僅可以引出問題，激發(fā)學生學習興趣，還可增強學生對科學的崇尚。
篇5
1.2實驗教材偏理論性，實驗思想和方法不足
大學物理實驗教材是大學物理實驗教學的基礎工具，直接影響著大學物理實驗教學質量．但是，目前我國大學物理實驗教材大多理論性偏強，物理實驗思想和物理實驗方法不能很好的體現(xiàn)．大學物理實驗更應注重物理實驗思想和物理實驗方法的教育．
1.3多以驗證性實驗為主，綜合性設計性實驗為輔
目前我國各高校開設的大學物理實驗多以驗證性實驗為主，驗證性實驗相對于新技術和新方法運用類型的實驗更容易使學生感到枯燥無味，課堂氛圍會比較呆板沉悶，不能夠很好地激發(fā)學生的求知欲望，很大一部分學生只滿足于測出所需的實驗數(shù)據(jù)，完成格式化的實驗報告．
1.4實驗教學方法單一，學生實驗較為被動
目前我國大學物理實驗課程的教學形式相對固定，教學方法比較單一，忽視各學科之間的兼容性和互補性．由于教學形式的固定，教學方法的單一使大學生做大學物理實驗時比較被動消極．
1.5強調按規(guī)定的實驗步驟操作，忽視靈活性與創(chuàng)新能力培養(yǎng)
大學物理實驗教學應適應時代和科學發(fā)展的要求，應不斷求思、求變和求新，要給大學生營造和創(chuàng)設自由發(fā)揮的空間和時間．但是，目前我國大學物理實驗課程教學比較強調按規(guī)定的實驗步驟操作，嚴重忽視大學生靈活性與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．
2大學物理實驗教學的五維一體改革
基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)大學物理實驗教學五維一體綜合改革由大學物理實驗教學理念改革維度、大學物理實驗教學內容改革維度、大學物理實驗教學方法改革維度、大學物理實驗報告改革維度和大學物理實驗成績評定改革維度這五個維度構建形成一個綜合改革體．
2.1大學物理實驗教學理念改革
大學物理實驗教學要以大學生為主體，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向，從傳統(tǒng)的學生接受性學習轉移到學生自主學習、探究學習及合作學習相結合的學習方式，充分激發(fā)大學生在大學物理實驗教學中的主動性和積極性．貫徹以大學生為主體，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向的大學物理實驗教學改革理念，使大學生能夠將大學物理實驗中學習到的理論、思想、方法和技能等運用于其專業(yè)領域，并逐步培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．針對大學物理實驗教學中存在的學生實踐能力培養(yǎng)不足，學生學習主動性和積極性低，探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗少，忽視創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問題，通過學習、反思與討論，提出行之有效的改革方案（其中包括教學模式、教學內容、教學方法、實驗報告撰寫及實驗成績評定方式改革等內容）．加強對學生的引導、啟發(fā)和幫助，減少實驗中對學生思維能力及動手能力的束縛，以提高大學生做大學物理實驗的主動性和積極性，提高團隊合作意識，開發(fā)大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為主要目標．
2.2大學物理實驗教學內容改革
改變目前我國大學物理實驗仍以驗證性實驗為主，以探究性實驗和設計性實驗為輔的局面，過多的驗證性實驗會束縛大學生的探究能力和創(chuàng)新能力．大力開發(fā)探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗，增加探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗的開設比例，提高綜合性實驗和設計性實驗的開設質量，使學生能夠根據(jù)自己的專業(yè)需求及其興趣特長選擇實驗，切實有效地培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．針對大學物理實驗教學內容開展調研，通過座談會、問卷調查方式向實驗教師和實驗學生進行大學物理實驗教學內容改革調研，以更好的設計并確定適合本校的大學物理實驗教學內容改革方案．開設了尊重學生求知欲和興趣的“基礎實驗，綜合應用實驗，設計研究實驗”課程體系．開設的壓力傳感器實驗、半導體溫度傳感器實驗、電表的設計和改裝等綜合性及設計性實驗改變了學生實驗熱情不高的狀況，激發(fā)了學生的興趣和動力．很多學生還將大學物理實驗與自己的專業(yè)背景結合，深入研究探索，在學術期刊上發(fā)表與設計性實驗相關的研究論文．大學物理實驗教學內容改革效果顯著．
2.3大學物理實驗教學方法改革
目前我國大學物理實驗教學更多的采用教師講解→教師演示示范→學生自己操作→教師總結點評→學生完成實驗報告→教師批改實驗報告的教學流程，教學方法固定單一，教學效果不佳，特別不利于學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．要更多的采用實驗探究法、提問解問法、小組研討法、課題引領法、課內課外融合法、師生團隊法和設計創(chuàng)新法等教學方法，更加靈活多變，具有創(chuàng)新因子，有效地提高大學物理實驗教學質量，進一步培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．針對教學方法也開展了一系列改革．首先，建立了信息平臺，實現(xiàn)了學生根據(jù)自己的意向自主選擇實驗時間、實驗教師及實驗內容；其次，教師實現(xiàn)了網上評定成績、網上教學質量分析；另外，針對創(chuàng)新意識及能力較強，且對科研具有較高熱情的學生選擇性地開設與目前科學研究的前沿課題相關的研究性演示實驗，向學生展示更多的學科前沿實驗內容，展示物理實驗的思想和方法，進一步培養(yǎng)學生的科研興趣和科研能力，并為學生將來走上其專業(yè)相關的研究領域及研發(fā)崗位培養(yǎng)濃厚的興趣，奠定良好的科研基礎．通過大學物理實驗教學改革，切實高效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，以達到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標．
2.4大學物理實驗報告改革
在大學物理實驗教學中，實驗報告的撰寫是一個重要環(huán)節(jié)，教師能夠通過大學生撰寫的實驗報告了解學生的實驗完成情況，實驗報告也是對學生進行實驗成績評定的重要依據(jù)．目前，在大學物理實驗教學中所采用的傳統(tǒng)實驗報告書寫格式相對固定，都是格式化的模板，大學生依次填入實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)及處理、誤差分析與討論以及對實驗的體會就完成了實驗報告的撰寫．有特色、有創(chuàng)新的實驗報告很難見到，很難體現(xiàn)出學生的探究與創(chuàng)新，面對雷同的實驗報告，實驗教師也很難給出科學恰當?shù)脑u定成績．要結合本校的條件和特色，對具體形式不做過多固定要求，不采用格式化的實驗報告模板，采用形式多樣化的開放式實驗報告形式，增加實驗探究、實驗發(fā)現(xiàn)、實驗提問、實驗擴展、實驗改進、實驗設計、實驗綜合和實驗創(chuàng)新等板塊，還可設置一定比例的按照科技小論文寫作格式與寫作方法來完成實驗報告．目前對于少部分設計性實驗鼓勵有能力的學生采用開放式實驗報告．以硅光電池特性研究實驗及核磁共振實驗為例，學生可以在教師的指導和引導下，根據(jù)自己的興趣提出問題，設計實驗，并最終以小論文形式完成實驗報告．這和傳統(tǒng)的實驗報告撰寫方式相比，能夠更多地開發(fā)學生的創(chuàng)造能力．目前，這種實驗報告完成方式有必要進一步推廣擴大，但這必須建立在實驗教師隊伍的素質提高和數(shù)量的擴充上．
2.5大學物理實驗成績評定改革
目前我國多數(shù)高校的大學物理實驗成績評定一般分為平時成績和實驗成績兩部分，平時成績考核參考出勤、預習報告等情況給出成績；實驗成績的評定則根據(jù)實驗操作、實驗原始數(shù)據(jù)記錄和實驗報告撰寫等給出．這往往使大部分學生忽視探究問題能力的提高．大學物理實驗成績的評定要增加以下內容：（1）要求學生在預習報告中寫出自己對于本實驗的理解，并提出自己思考的問題；（2）實驗中可以4名學生組成一個實驗小組（每位學生都有一套完整的實驗儀器和設備，每位學生都要完成整個實驗），針對不同實驗，學生輪流進行實驗講解，并進行小組討論，培養(yǎng)學生的科學思維能力、科學語言的表達能力以及團隊協(xié)作意識．實驗教師根據(jù)學生參與實驗討論的情況判斷學生對于實驗的預習程度及學習積極性，據(jù)此給出相應成績；（3）實驗完成后，激勵學生把實驗改進、實驗與自己專業(yè)的聯(lián)系、實際應用鏈接、實驗設計及實驗創(chuàng)新等寫入實驗報告，以增強學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．目前，已進行與實驗教學體系改革相適應的成績評定方式，針對不同層次的實驗采取不同的方式評定成績．基礎實驗仍根據(jù)預習、操作和報告三個模塊評定成績；綜合性及設計性實驗則通過實驗選題、實驗方案設計、實驗操作、實驗報告或小論文和簡短答辯方式綜合評定實驗成績．這樣既能訓練學生的基本功，打好基礎，又能夠進一步滿足不同專業(yè)、不同興趣愛好學生的需求，有的放矢地進行大學物理實驗教學．小論文和答辯方式成績評定的進一步大范圍推廣也有賴于實驗教師素質的提高和數(shù)量的擴充．從實驗教學模式、實驗教學內容、實驗教學方法、實驗報告撰寫和實驗成績評定方式方面全面進行大學物理實驗教學改革實踐，并通過反饋信息進一步進行改革——實踐——再改革的循環(huán)，將大學物理實驗教學改革經驗進行推廣，對其他專業(yè)課實驗課教學改革起到輻射和推動作用．
篇6
我們的“三點”法教學完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學大綱編寫的．因為我們面對的是全班學生，不可能而且也不應該把課堂教學變成物理競賽輔導，我們確確實實通過課堂教學明顯提高了學生的素質和能力，為學生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實的基礎．
一、追根尋源真一點
一個學生學習物理，首先接觸到的就是物理定律．因此，怎樣搞好物理定律教學，必然是每個物理教師首先要考慮的問題．
在進行某一物理定律教學時，我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關的內容，這就是所謂的“溯源”教學．任何一個重要物理定律的建立，都有一個艱辛而漫長的過程．探索定律的工作只所以能成功，這個定律最后只所以能夠確立起來，其中一定有很多科學的研究方法和正確的推理思維方式，這些內容毫無疑問是屬于物理學科中最重要的東西，是人類一筆寶貴的知識財富，也是我們物理教學的寶貴財富．
在講授牛頓萬有引力定律時，我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起，然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎上，通過大量計算總結出描寫天體運動的經驗規(guī)律（開普勒三定律），最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規(guī)律予以解釋，終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律．在學習牛頓萬有引力定律的過程中，我們還著重向學生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法．
在學習庫侖定律的過程中，我們糾正了學生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念，使他們明白：1．庫侖當年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗，而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗，因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩(wěn)定的．庫侖是用電擺來完成后一實驗的；2．無論是扭秤還是電擺，精確度都是很有限的，根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比，更不是和距離的1．98次方或2．02次方成反比．當年的庫侖（實際上還有更早的卡文迪許），以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數(shù)的精度逐漸提高，直至今天的2±3×10－16，終于使庫侖定律成為當今物理學中最精確的定律之一．結合庫侖定律的建立過程，我們還向學生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法．
在學習歐姆定律的過程中，學生一開始都以為研究通過導體的電流和導體兩端的電壓之間的關系是不困難的，只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可．可是我告訴他們，在歐姆那個年代，非但沒有電流表、電壓表等儀器，連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有，歐姆所面臨的困難之大是可想而知的．他到底是怎樣得到這個電學中最重要的定律的呢？學生頓時產生了濃厚的興趣．在學習歐姆定律誕生過程的同時，我們還結合歐姆的實踐，介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法．
此外，我們還結合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法，結合氣體定律介紹了“分析法”，結合能量的轉化和守恒定律介紹了“綜合法”．使學生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學研究方法．有的同學深有體會地說：物理定律是寶貴的，但研究物理定律的科學方法更寶貴．誰掌握了這些方法，誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘．
在物理定律的教學中，我們在課堂上經常采用設問的方法，不是直接告訴學生某個定律是怎樣建立起來的，而是不斷地提出問題讓學生去思考，擺出困難讓學生去克服，提出任務讓學生去完成，制定目標讓學生去實現(xiàn)．這樣可以有效地發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力．
我們要求學生在課外進行大量自學．早在公元前4世紀，古希臘蘇格拉底明確強調過：“好的、正確的教學不是傳遞，而是對學生的自學輔導”．我一貫強調學生要學會自學、討論、研究．我教的優(yōu)秀學生，學得的物理知識，最多只有一半是在課堂上聽我講的，其它一概由他們自學．到一定階段，我開始指定幾個學得比較好的學生輪流給其他學生上課．每次課分兩部分，前半部分由主講同學講，后半部分由全體同學提問、討論．像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學作過二十幾次講座，楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學也不例外．
我們這種自學討論式教學還延續(xù)到學生畢業(yè)以后．獲金牌或學有所成的學生進了大學甚至出國留學后，有機會還回來給小同學談自己的體會．例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月，來學校給95、96屆學生講了10次課．他向小學友介紹物理學中一些新進展、中美物理教學中的差異以及他們當年學習過程中曾激烈爭論過的問題，使聽課的學生大受裨益．1996年暑假，謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學講了十多天課．他們既講物理知識，又講國家集訓隊隊員奮發(fā)學習的感人事跡，使小同學們大開眼界．
這樣的訓練方法也得到了權威人士的肯定．1992年10月，在上海召開的全國物理特級教師會議上，原中國物理學會副理事長、現(xiàn)全國中學物理競賽委員會主任、北京大學沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學物理教學”的報告中說：“我聽到兩名得金牌的上海學生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況，我認為這個經驗倒很值得推廣．他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法，而是啟發(fā)引導，要求他們給同學講課，這對他們搞清概念原理和科學地進行表達都非常有幫助．我想這可能是提高優(yōu)秀學生能力的有效方法之一．”
那么自學為什么會對提高學生的能力起這么大的作用呢？從心理學角度來看，自學與聽課可能有以下兩點不同：
（1）人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程．一個學生在自學某一個新的物理內容時，少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作，這里面充滿了分析、綜合、比較等過程．因此相對聽課而言，自學對學生的思維活動提出了更高的要求，從而使他們得到更大的鍛煉．
（2）人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種．事先沒有預定的目標，也不需要作意志努力的注意叫做無意注意；有預定的目標，在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意．一個學生在自學的時候，他的目的一定是十分明確的，而且需要一定的意志努力（否則難以堅持），因此學生在自學時，可保證在絕大多時間內都處于有意注意的狀態(tài)，這一點對提高學習效率和學習能力都是很有好處的．有的學生在自學中往往會十分投入，進入一種旁若無人的境地，而相對來說，這種情況在聽課時就比較少．一個學生堅持自學一段時間之后，便能漸漸地從有意注意轉化到有意后注意，即不需要意志努力也能夠將自己的注意力長期保持在這項工作上．有意后注意是一種高級類型的注意，它既有明確的目的，又不需要用意志努力來維持，是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件．學生一旦進入這種狀態(tài)，他們的物理學習效率就會大大提高，學習成績就會有明顯進步．
二、實驗研究多一點
物理學是一門實驗科學，物理學中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗．因此，在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練，無疑是提高物理教學質量的一條必由之路．
目前中學物理教學大綱中安排了相對數(shù)量的學生實驗和演示實驗，不難發(fā)現(xiàn)，這些實驗存在著某些不足，主要表現(xiàn)在下面幾個方面：
第一，教材中幾乎所有實驗是為配合所學內容而安排的，目的是幫助學生加深對所學內容的理解，因此學生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法．
第二，課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚，學生只需按部就班地完成實驗操作即可．這樣的實驗只能增加學生的感性認識，鍛煉學生的動手操作能力，而對學生創(chuàng)造性思維的訓練是不夠的，也無法培養(yǎng)學生解決問題的能力．
第三，目前課本中的實驗大多是驗證性實驗，學生只要學懂了書上的定律，一般都能輕而易舉地完成實驗．這種安排違反了教育應該走在學生智力發(fā)展前面的原則，對培養(yǎng)學生的能力是不利的．
針對以上不足，我們對實驗教學內容和教學方法進行了改革，使實驗教學為發(fā)展學生的智力，提高學生的素質服務．在實驗內容的改革方面，我們主要采取了以下三條措施：
（1）增加實驗數(shù)量．
不論是在課堂演示實驗，還是在學生實驗或小實驗方面，平均增加了60％的實驗．其中有一部分新實驗，學校沒有現(xiàn)成的儀器，安排學生自己制作，對學生有較高的要求．
（2）重視實驗誤差討論．
物理實驗離不開測量，測量是實驗科學最本質的東西．從某種意義上講，結果準確的實驗就是成功的實驗，反之就是不成功的實驗．因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學生的過程中，應該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識．在設計實驗方案時，要求學生們盡量消除實驗的系統(tǒng)誤差；在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度；在處理實驗數(shù)據(jù)時，要采用盡量科學的方法．
（3）加強重要實驗方法教學．
在實驗領域中有一些重要的方法，比如減小實驗系統(tǒng)誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等，這些方法不是在個別實驗中，而是在許多實驗中都有應用，因此具有一定的普遍意義，這些方法一定要讓學生很好地掌握．在必要時，我們甚至根據(jù)實驗方法來安排實驗內容，集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實驗，這樣便于學生深刻領會和熟練掌握某一種實驗方法．
在實驗教學方法改革方面，我們做了以下嘗試：
（1）在課堂上創(chuàng)設一些實驗問題讓學生研究．
在高中階段，每周至少有4節(jié)物理課，充分利用物理課中碰到的各種各樣問題，可設計一些供學生討論的實驗題目，并引導他們一步一步地探索、解決．
我在講功率一節(jié)時，設計了這樣一個實驗題目：要求測定一個人騎自行車的功率．在自行車由靜止啟動的過程中，人做的功除了增加人和車的動能之外，還要克服空氣阻力和地面的摩擦力，其中哪些因素是主要的，哪些因素是次要的？學生根據(jù)自己騎自行車的經驗，認為空氣阻力是很明顯的，不能忽略，而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小，可以忽略．接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功？學生都有這樣的體會：頂風騎車時，騎得越快風的阻力越大，因此可以設風的阻力和車的速度成正比．車的速度怎樣測？風的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少？問題一個接著一個地出現(xiàn)，被大家一個又一個地解決，終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案．接著全班同學興高采烈地到操場上去做實驗，最后再回到教室里，師生一起處理實驗數(shù)據(jù)，作出圖象，得出實驗結果．在整個實驗過程中，除了實驗題目是由老師提出的外，實驗方案和解決問題的途徑都是由學生討論研究出來的，因此他們都覺得很有意思，收獲很大．
（2）對課本中一些重要實驗進行深入研究．
物理課本中有大量現(xiàn)成的實驗，有時可以對這些實驗進行一些討論和改進．
在做直流電路的實驗時，我們讓學生對伏安法測量導體的電阻這個實驗進行了深入的研究．用簡單的伏安法電路，不論是采用電流表內接還是電流表外接，都有系統(tǒng)誤差．結合這個問題，我給學生介紹了補償?shù)乃枷?，然后由學生自己設計了電流補償和電壓補償兩種線路．補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差，但這個矛盾解決了，電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾．怎么辦？經過進一步研究改進，大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表，再輔以靈敏度很高的電流表，便可以明顯提高實驗結果的準確度，這就是常用的惠斯通電橋．接下來學生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標準電阻，比較測量結果，可以證實先前的想法．在歷史上，從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的，而在我們這堂實驗課中，學生經歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程．這樣的實驗課對增強學生的能力是很有幫助的．
（1）和（2）實際上都是不斷地給學生提出新的目標，誘導他們提高實驗水平，我們有時稱之為“目的誘導法”．
（3）給特優(yōu)學生安排一些特殊實驗．
我校有一批進口物理儀器，性能比較好，涉及的實驗內容面也比較廣．這批儀器的說明書是英文或日文的，我指定一名學生準備某一個實驗，要求他先翻譯好說明書，準備好器材，然后帶領其他同學做實驗．這個主講的學生還要準備好一些討論題，在實驗后供同學們討論．學生對這樣的實驗非常感興趣．此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關系，但是這種帶有研究性的實驗對優(yōu)秀學生很有好處．
三、能力要求高一點
物理習題教學是物理教學的重要組成部分．不論是教師還是學生，都在解習題上花費了大量的時間，因此，習題教學的改革是一個很重要的問題．
就本質來說，物理習題是人們編制的一些假想物理場景．毫無疑問，物理學家是不會去做物理習題的，而他們是在研究那些真實的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律．同樣，發(fā)明家也是不會去做物理習題的，他們是在力圖應用已有的物理規(guī)律去解決一系列實際問題，那么我們?yōu)槭裁匆寣W生做那么多人為假想的物理習題？目的無非是要培養(yǎng)學生的理解、分析、推理等能力．所以物理習題教學應該圍繞這個目標來進行．
我們常用以下兩種方法來進行習題教學：
（1）按照解題方法組織習題教學
篇7
20世紀初，當人們用望遠鏡觀測銀河系以外的星系時，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)星系光譜都有紅移現(xiàn)象，并且越遠的星系其光譜紅移值越大。有人認為星系光譜紅移是因為星系正在離我們遠去，從而得出這樣的結論：所有的星系都是以我們銀河系為中心向外爆炸后形成的，越遠的星系離開我們的速度也越大；宇宙中所有的星系都在彼此分離，并且越遠的星系相互分離的速度越大。值得一提的是，我們銀河系正處在爆炸中心，足以值得我們自豪的是：銀河系是宇宙中獨一無二的星系—因為它是宇宙的中心。更讓我們驚奇的是，銀河系自身也在不斷運動著，然而無論它運動到哪里，它始終是銀河系的中心。我們解釋不了銀河系為什么是宇宙的中心，因為銀河系也和其它星系一樣，并沒有什么特別之處。有人以為，銀河系處于宇宙的中心是一個巧合，雖然銀河系從上個世紀至今一直在不斷運動，但它走過的距離和整個宇宙空間的尺寸比起來是微不足道的，所以銀河系目前仍然處在宇宙的中心，這種看法未免有些牽強。因為人們在觀測近處的星系時，發(fā)現(xiàn)近處的星系并沒有相互分離的趨勢，并且也沒有證據(jù)表明近處的星系正在以某一個中心為起點向外膨脹。因此“銀河中心說”頗值得懷疑。還有的人雖然承認宇宙大爆炸假說，但不承認“銀河中心說”，他們不認為銀河系是宇宙的中心。這種觀點同樣也是站不住腳的。我們可以這樣分析：如果宇宙大爆炸假說是正確的，那么宇宙中所有的星系必定在以某一個中心為起點向外膨脹，星系之間彼此互相分離。目前我們觀測到近處的星系并沒有相互分離的趨勢，并且也沒有證據(jù)表明近處的星系在以某一個中心為起點向外膨脹。倘若我們不是在宇宙的中心而是處于偏離宇宙中心的任一點處，因為在我們周圍的星系都沒有相互分離的趨勢，也沒有以某一個中心為起點向外膨脹，這樣一來，倘若宇宙中任一點處的星系都沒有相互分離的趨勢，那么整個宇宙也不可能在膨脹，即宇宙大爆炸假說是錯誤的。
前事不忘，后事之師。人類文明發(fā)展到今天，“地心說”和“日心說”都被證明是為科學，難道我們還要重蹈覆轍提出“銀河中心說”嗎？愚以為，我們應當承認這樣一個假設，那就是：銀河系按目前的速度運動下去，100萬年，100億年以后，我們仍然會發(fā)現(xiàn)自己處在宇宙的“中心”，無論我們處在宇宙的任何地方，中心也好，邊緣也好，我們都會發(fā)現(xiàn)宇宙中越遠的星系光譜紅移值也越大，就好象我們處在宇宙的“中心”一樣。事實上，這個“中心”是光子在宇宙空間中的傳播特性引起我們視覺上的錯誤，“眼見”未必“為實”，我們不能過分相信“眼見”的東西。
紅移現(xiàn)象是否由觀測者自身的運動引起的呢？不是的！如果紅移現(xiàn)象是由觀測者自身的運動引起的，那么我們將觀測到與我們相向運動的星系光譜將發(fā)生藍移而與我們相背運動的星系光譜將發(fā)生紅移，然而事實并非如此。再者，雖然我們“坐地日行八萬里”，但這個速度和光速比起來實在算不了什么，不至于影響觀測結果。換句話說，我們在觀測星系紅移值時，觀測者自身運動速度的影響可以忽略不計。紅移現(xiàn)象說明光子與觀察者之間的相對速度變小了。產生這種情況有兩種可能：第一是星系正離我們遠去，第二是光子在穿越宇宙空間時速度變小了。這兩種情況都可能導致星系光譜紅移。我們認為導致星系光譜紅移的原因是后者。光子在穿越宇宙空間時會與各種粒子(比如引力子)相互作用從而使其速度逐漸減小。當然單個粒子與光子作用時間極短，引起光子速度的改變量也是極其微小的，以致于我們觀測不到。隨著光子穿越宇宙空間距離的增大，與光子作用的粒子數(shù)目也逐漸增多，光子速度的減小量也越明顯?？梢酝茰y：光子在穿越一定的宇宙空間距離后速度將減小到零。由于光子速度為零故相對我們的能量也為零，這樣的光子當然不會被我們觀測到?？梢娪霉鈱W法觀測宇宙空間尺度時有一個極限：150億光年(也有人認為是200億光年)。在這個尺度以外的星系發(fā)出的光子由于在沒有到達地球時速度已經降低到零，所以這樣的星系不可能被我們觀測到，至少目前還沒有辦法觀測到。也有人認為，紅移現(xiàn)象是由光子頻率減小引起的，即認同第一種可能：認為星系正離我們遠去。這種觀點聽起來很有道理，卻經不起分析。我們知道，星系離我們遠去時會引起光子頻率減小，但各種不同頻率光子的頻率減小量應該相同，反應在星系光譜上，各種不同頻率光子的紅移量應該相同。因此，不論星系離我們多遠，星系光譜雖然發(fā)生紅移但不應該變寬，但事實上遠處星系光譜卻被拉寬了（星系光譜不會變寬是指星系光譜中任意兩條譜線的距離恒定，雖然它們都發(fā)生了紅移，但它們移動的距離相等，因此各譜線之間的距離不變）。而且能量越小的光子紅移值越大，能量越大的光子紅移值越小。不同頻率光子的頻率減小量不同，說明紅移現(xiàn)象不是由光子頻率減小引起的。即第一種可能站不住腳。假設宇宙中所有的星系都是靜止的，宇宙空間中的物質是均勻分布的，那么光子穿越宇宙空間時的速度衰減量僅與其通過的空間距離有關。光子穿越的宇宙空間越長，其速度衰減量也越大。這樣星系光譜的紅移值僅與其離我們的距離有關，離我們越遠的星系紅移值也越大，就好象越遠的星系正在以越快的速度離開我們一樣。這也正是哈勃定律所揭示的：星系遠離銀河系的速度ν與距離成正比，ν=H*D，其中H為哈勃常數(shù)。實際上宇宙中各星系都在不斷運動著，宇宙空間中的物質也并非均勻分布的，造成星系光譜紅移的原因也很多，所以光譜的實際紅移值要考慮許多情況。
2．譜線紅移與光子速度衰減
光子與宇宙空間中的粒子是如何作用的呢？可以設想，宇宙空間中存在許多比光子質量小得多的粒子(比如引力子)。由于光子在與粒子作用后仍然是光子，可以認為光子僅與粒子發(fā)生了彈性碰撞。既然是彈性碰撞，我們知道，二者質量越接近光子損失的能量越大。由于光子的質量遠遠大于引力子的質量，所以在不同頻率(質量)的光子中，頻率(質量)較小的光子損失的能量較大。于是經過同一段宇宙空間以后，在不同頻率(質量)的光子中，頻率(質量)較大的光子損失的能量較少，頻率(質量)較小的光子損失的能量較大，例如紅光損失的能量比紫光損失的能量多。由于不同頻率(質量)的光子在宇宙空間運動時都損失了能量，這樣整個星系的光譜將向紅端移動，但由于紅光損失的能量多向紅端移動的距離大，而紫光損失的能量少向紅端移動的距離小，于是整個光譜被“拉寬”了。如果不同頻率(質量)光子的能量損失率相同，雖然它們都產生紅移，但是它們紅移的距離相等，這樣星系光譜雖存在紅移但不會被“拉寬”，星系光譜存在紅移而且被“拉寬”說明兩點：第一光子在穿越宇宙空間時速度會衰減，第二不同頻率(質量)的光子速度衰減率不同。顯然，由于不同頻率(質量)光子的能量損失率不同，各種光子的速度衰減量差異將隨著空間距離的增加而增大，這樣星系光譜被“拉寬”的程度與其離我們的距離有關，離我們越遠的星系其光譜被拉寬的程度也越大。另外，星系光譜被拉寬時還有一個特點，那就是能量大的光子被拉寬的程度小，能量小的光子被拉寬的程度大。也就是說，越靠近紅端光譜被拉寬的程度越大，越靠近紫端光譜被拉寬的程度越小。考慮到星系引力場的影響，實際情況還要復雜一些。
上面我們談到光子在宇宙空間運動時速度會逐漸減小，這和人們熟悉的“真空中光速不變”的看法相矛盾。實際上宇宙空間并非真空，即使宇宙空間是絕對真空它還存在引力場。換句話說，光子在真空中速度變不變的問題，實際上是光子受不受引力作用的問題。如果光子不受引力作用，那么真空中光速不變，但這樣一來不論星體的引力再強，對光子都沒有影響，從而宇宙中也不可能產生“黑洞”了，而現(xiàn)在的黑洞理論基礎將不復存在；假如光子受引力作用，則就不應該有“真空中光速不變”的結論。有人對此這樣解釋：宇宙空間中各星體的引力分布在不同的方向上，它們的作用力相互抵消，因此光子在宇宙空間中的速度不變。這種解釋也是站不住腳的。我們知道在太陽系內，引力的方向是指向太陽的；在銀河系里引力的方向是指向銀河系中心的，所以局部的宇宙空間引力總是有一定的方向的。我們認為光子作為一種物質實體，它的速度并非一成不變的。無論在真空中還是在介質中，它的運動速度都會越來越小。所以，光速不變只是一個神話，光年也不能作為距離單位，因為光子在前一年中走過的路程總比后一年中走過的路程長。
3.光子在引力場中的運動
星光在通過太陽附近時會受到太陽引力的作用而發(fā)生彎曲，說明光子也會受到引力的作用。其實光子也有質量，當然會受到引力作用了。通常我們認為：引力場中物質的加速度僅與引力場的強弱有關，而與物質的質量無關。如在地球表面不管是1噸的物體還是1千克的物體，其每秒獲得的速度增量都是9.8米/秒。但引力場中光子的加速度與其質量有關：質量越小的光子加速度越大，質量越大的光子加速度越小。既然光子也受引力作用，那么很自然，光子在離開引力場時必然會被減速，在進入引力場時必然會被加速，在垂直于引力方向(或其它方向)運動時受引力影響其運動軌跡也會發(fā)生變化。既然光子在離開引力場時會被減速，而且質量越小的光子速度衰減量也越大，那么星體發(fā)出的不同頻率的光子就有不同的速度。一般而言，星體引力越強，其發(fā)出的光速度也越小；當星體引力足夠強時甚至可能使一部分光子擺脫不了星體引力的束縛，產生黑洞現(xiàn)象。對同一星體而言，在它發(fā)出的光中，質量大的光子速度大，到達地球的時間也越早；質量小的光子速度小，到達地球的時間也越晚。我們通常認為不同頻率的光同時到達地球，這其實是錯誤的。關于這一點我們可以用實驗來證實。當星體發(fā)生爆發(fā)或其它異常時，總是能量較大的X射線或γ射線先被我們觀測到，其次才是可見光，然后才是紅外線。雖然理論上如此，但在實際觀測中總有這樣或那樣的因素及別的解釋使大部分人不相信這一點。如果條件允許的話，我們可以用一個實驗來證實我們的觀點。在離我們很遠的宇宙飛船上以兩種不同能量的光子同時發(fā)出一種信號，這兩種光子的能量差異越大它們到達地球的時間差異也越大。實際上考慮到不同能量的光子在同一介質中的傳播速度不同，我們應該想到不同頻率的光子在真空中的傳播速度也不相同。由于光子在穿越宇宙空間時速度逐漸減小，并且質量小的光子速度衰減得快，可以想象，在經過一段相當長的距離以后，質量小的光子速度已經衰減到零而質量大的光子速度不為零，這樣我們就只能觀測到質量大的光子。若星體離我們更遠一些，則我們只能觀測到質量更大的光子……，隨著空間距離的增大，最終我們將看不到遠處星體發(fā)出的光，這個距離就是我們現(xiàn)在認為的宇宙極限--150億光年。人們在觀測宇宙時總有一個錯誤想法：由于真空中光速不變，所以不管離我們多遠的星系，只要足夠亮就可以被我們發(fā)現(xiàn)。事實上宇宙空間并非真空，光子在其中穿行時速度會逐漸減小，所以任何星系發(fā)出的光只能傳播一定的距離，也正因為如此，不管我們在宇宙中任何地方，始終只能看到有限的宇宙空間。換句話說，目前我們能夠觀測到的宇宙空間的尺度實際上是光子在宇宙空間中傳播的最遠距離。
4.光子在宇宙空間中的運動
實際上光子在宇宙空間運動時并不總是做減速運動。在光子離開星體時它要掙脫引力的束縛而作減速運動，當它脫離星體的引力場在空間自由運動時，也作減速運動；如果它進入另一個星體的引力場向著該星體運動時，就會在該星體的引力作用下作加速運動。光子就這樣減速--加速--減速--加速……不停地穿越宇宙空間，直到其速度為零。倘若星體離我們很近而引力又很小，從該星體發(fā)出的光速度衰減量不大，但進入銀河系時光子的速度增加量有可能很大，當光子的速度增加量大于其速度衰減量，或者說大于剛離開星體表面時的速度，在我們看來該星體光譜就發(fā)生了藍移。忽略距離因素，由于星體自身在不斷運動，這樣它相對銀河系引力場的強弱也可能發(fā)生變化，所以其光譜也可能有規(guī)律的發(fā)生紅移或藍移。通常情況下，宇宙空間對光子的減速作用總大于加速作用，所以星系的光譜以紅移的居多。
光子在引力場中速度變化的問題許多人恐怕不相信也不能理解。一些人認為光子沒有靜質量，況且光子是一種波，在引力場中的運動規(guī)律和宏觀物質不同。其實持這種觀點的人把光子神話了，弄的不可捉摸了?，F(xiàn)在大多數(shù)人都接受了“黑洞”的概念，認為當一個星體的引力足夠強時甚至連光子也逃脫不了，因而是漆黑的一團。這里實際上指出了光子也會受到引力作用。既然光子也受引力作用，那么它在引力場中的加速與減速自然就可以理解了。稍后我們將看到，引力作用是造成衍射現(xiàn)象的重要因素之一。
5.類星體
一個很明顯的事實是：宇宙中離我們越遠的星體能量越大，通常類星體離我們的距離都在10億光年以上，并且遠處星體發(fā)出的光中能量較大的光子占有很大的成分。有人把這作為支持宇宙大爆炸的依據(jù)，認為：若宇宙中物質是均勻分布的話，則在我們銀河系或其周圍就應該有象類星體這樣的高能星體存在。為什么我們在近處發(fā)現(xiàn)不了類星體呢？一些人看見遠處的星體發(fā)出的光中含有大量的X射線或γ射線成分，就推測此類星體存在著目前尚不為我們知道的能量源。這種觀點未免有些片面。實際上宇宙中大部分恒星的能量都差不多，能量特別大的和能量特別小的只是極少數(shù)，恒星的能量呈中間多、兩頭少的分布態(tài)勢。從遠處的恒星發(fā)出的光，在經過漫長的宇宙空間以后，能量小的光子由于速度衰減率大而停了下來，不被我們觀測到；只有X射線和γ射線才能到達地球。所以我們觀測到該星體的光子中，X射線和γ射線占有很大的成分，以致于我們誤認為這類星體只向外發(fā)出X射線和γ射線。實際上這類星體也向外發(fā)射可見光和紅外線，但是可見光和紅外線由于速度衰減到零故我們觀測不到。這就導致我們觀測到極遠處的星體，其顏色通常是藍色或紫色，事實上可能和該星體的真實顏色相差極大。這說明我們看到的星體的顏色未必就是星體的真實顏色，星體的顏色是由其自身能量狀況和離我們的距離決定的，星體離我們的距離越大往往使其顏色中的藍色和紫色成分增加。另外，我們認為類星體離我們非常遠，是因為類星體的紅移值很大。也就是說我們沒有直接證據(jù)表明類星體真的離我們很遠?？紤]到光子在引力場中的運動，我們知道：當星體的引力足夠大時，其發(fā)出的光子速度衰減量也較大，因而該星體的光譜也將發(fā)生較大的紅移。這就是說，引力因素也可以使星系光譜產生紅移。倘若星體引力足夠大又離我們很近，由于星體紅移值較大，往往導致我們認為該星體離我們很遠。舉例來說，假設有一個引力較大的星體處于銀河系的中心，由于該星體引力很強，導致它發(fā)出的光子速度衰減量極大，我們在觀測其光譜時就會觀測到很大的紅移值，根據(jù)該星體很大的紅移值我們就會認為它離我們非常遙遠，絕不會想到它就在銀河系中心。
如何解釋類星體離我們那么遠而其發(fā)射的X射線和γ射線又是如此強烈呢？只有兩種可能。第一，類星體的能量非常大，向外發(fā)出的X射線和γ射線非常強；第二，類星體離我們并沒有原先認為的那么遠，類星體光譜的紅移是由類星體的引力造成而并非由距離因素造成的。我們認為兩種因素都有。因為如果類星體離我們非常遠，那么我們觀測到其向外發(fā)出的X射線或γ射線就不可能很強；倘若類星體的能量不是很大，它的引力場也不可能很強，不足以使其光譜產生較大的紅移。這說明：星系光譜發(fā)生紅移可能是距離因素造成的，也可能是引力因素造成的，紅移值大的星體未必就離我們遠。那么，如何區(qū)別星體的引力紅移和距離紅移呢？對觀測者而言，由距離因素造成紅移的星體發(fā)出的光不可能很強，而由引力因素造成紅移的星體發(fā)出的光往往很強，特別是X射線或γ射線的成分多。類星體的發(fā)射光譜和吸收光譜的寬度不同，通常吸收光譜的寬度比發(fā)射光譜窄，為什么呢？我們知道，吸收光譜是由于光子經過大氣后產生的，這說明類星體周圍也存在氣體。光子從高溫星體內部發(fā)出以后，總會有一部分光子沒有被氣體吸收而直接射向宇宙空間，這些光子形成發(fā)射光譜；還有一部分光子在與氣體作用后，頻率（質量）大的光子損失的能量大，頻率（質量）小的光子損失的能量小；光子離開類星體在宇宙空間中運動時，則是頻率（質量）大的光子損失的能量小而頻率（質量）小的光子損失的能量大，總的看來各種不同頻率的光子速度差異減小，所以其光譜紅移值也較發(fā)射光譜小。實際上類星體的吸收光譜還可能有幾種不同的寬度。
6.黑洞與星體引力
最初在人們考慮黑洞時，認為它的引力強到連光子也逃脫不了，因而是漆黑的一團，黑洞是宇宙中物質的墳墓。后來人們認為黑洞可以向外發(fā)出X射線和γ射線。同樣是光子，能量大的可以逃脫，能量小的逃脫不了，說明(黑洞的)引力對光子的作用是不一樣的。事實上我們知道當星體的引力逐漸增強時，總是質量較小的光子逃脫不了，質量較大的光子則可以擺脫星體的引力，并不是所有的光子全部被吸入星體中。所以從這個意義上來說，狹義上的黑洞僅指引力強到可見光不能脫離的星體，即在可見光波段觀測不到的星體；廣義上的黑洞指引力強到使一部分光子不能脫離的星體，即在某一能量較小的波段觀測不到的星體，這里廣義上的黑洞甚至可能非常亮，可以被我們肉眼看到，但在紅外線波段或能量更小的波段卻觀測不到。從理論上講，“黑洞”并不黑，至少它可以向外發(fā)射X射線和γ射線或能量更高的光子，完全不向外拋射粒子的黑洞是不存在的。那么宇宙中黑洞存在嗎？當然存在了。當星體離我們足夠遠，以致于該星體發(fā)出的紅外線速度衰減為零而不被我們觀測到時，它就像一個“黑洞”；若星體離我們再遠一些，可見光不再為我們觀測到，只能觀測到X射線和γ射線，這時它就是漆黑的一團，成為名副其實的黑洞；而宇宙中150億光年以外的星體對我們來說是完全徹底的黑洞，因為我們完全觀測不到它們。除了因空間距離造成“黑洞”現(xiàn)象以外，星體的引力也可以造成黑洞現(xiàn)象。黑洞現(xiàn)象并不是我們原先想象的那樣：“當星體的引力足夠大時，所有的光子都被吸入星體中，整個星體變成黑暗的一團”。當星體的引力逐漸增大時，它對光子的束縛作用也逐漸增強。星體的引力足夠大時，紅外線光子將擺脫不了星體引力的束縛，而可見光、紫外線則可以擺脫星體引力的束縛；星體的引力再增大時，可見光將擺脫不了星體引力的束縛，而紫外線則可以擺脫星體引力的束縛；若星體的引力再增大，可能只有γ射線放出。應該明確指出：黑洞現(xiàn)象是與星系光譜的紅移緊密相連的。若某一星體的光譜不存在紅移現(xiàn)象，則它一定不是黑洞；若某一星體的光譜存在紅移現(xiàn)象，則它可能是黑洞也可能是距離因素造成的。
總的來說，我們對黑洞的認識經歷了三個階段：第一階段認為黑洞的引力足夠強，所有的光子都不能擺脫黑洞的引力，因而整個星體是黑暗的一團；第二階段認為黑洞可以向外發(fā)出強烈的X射線或γ射線，人們認識到黑洞的引力對不同能量光子的作用不同；第三階段也就是現(xiàn)在正在探索的階段。應該明確指出：與黑洞現(xiàn)象緊密聯(lián)系的因素有兩個，引力因素和距離因素。以往我們在考慮黑洞現(xiàn)象時往往只考慮引力因素而忽略了距離因素，這就導致我們認為整個宇宙空間僅有150億光年，對150億光年以外的宇宙空間，認為看不見的就是不存在的。
7.恒態(tài)宇宙
也許有人會問，既然光子的速度能夠降低到零，那么宇宙中會不會堆積越來越多的光子呢？不會的！光子作為物質的一種存在方式，它不是永恒的，在一定條件下光子可以轉化為別的物質，也就是說光子是有一定壽命的。任何一個光子不可能永遠存在下去，它必將轉化為別的物質形式。宇宙中的物質無時無刻不在運動，所以宇宙中不會堆積越來越多的光子。雖然我們目前并不知道光子是如何轉化為別的物質的，但我們依然相信整個宇宙是穩(wěn)定的、恒態(tài)的，而局部宇宙則可能是不穩(wěn)定的，處于演化過程中的。同樣的道理，整個宇宙也不會被光子均勻照亮。由于光子在宇宙空間中運動時速度逐漸減小，所以任何星體發(fā)出的光只能傳播到有限遠處。也正因為如此，我們所觀測到的宇宙始終是有限的。如果想觀測更遠的宇宙空間，一個方法是派出宇宙飛船，另一個辦法是在宇宙空間中建立許多中轉站，在光信號速度未衰減到零以前接受、放大、轉播它。理論上講，只要中轉站的數(shù)量足夠多，我們就可以看見任意遠處的宇宙空間。
8.浩瀚宇宙
假設我們能夠乘座一艘高速飛行的宇宙飛船遨游太空，在剛離開地球時，我們可以觀測到150億光年的宇宙，離我們越遠的星體其紅移值也越大，遠處的星體放出強烈的X射線或γ射線。隨著我們飛行距離的增大，我們會發(fā)現(xiàn)銀河系的紅移值越來越大，并且其顏色逐漸偏藍，而原先我們觀測到呈藍色或紫色的星體顏色逐漸偏紅，最終銀河系將消失在我們的視野之外。當我們飛到離銀河系150億光年的地方，我們發(fā)現(xiàn)展現(xiàn)在我們面前的宇宙范圍仍然有150億光年；而原先我們認為正在以很大速度分離的星體或膨脹的宇宙空間并沒有膨脹。無論我們飛到哪里，始終只能看見150億光年的宇宙空間，也始終能夠看見150億光年的宇宙空間，宇宙是無限的；并且我們始終是宇宙的“中心”，因為所有的星體看起來所有的星體都好象以我們?yōu)橹行南蛲獗ㄐ纬傻囊粯?，越遠的星系(紅移值越大)離開我們的速度也越大。我們認為，宇宙是無始無終的，物質的存在是永恒的，對某一特定的物質形態(tài)有其產生和消亡的過程，但整個宇宙不存在產生和消亡的過程，它是自始至終存在并且不會消亡的。同時也應該看到，宇宙是無限的，不會僅僅只有150億光年的空間。
從上個世紀以來，人們已經探索到了上百億光年的宇宙空間，然而這只不過是蒼海一粟。也許還要幾十年甚至上百年人類才能認識到宇宙的無限性，但只要天下有志之士攜手合作，這一天定會早日到來。
二、淺談光的衍射
通常情況下光總是直線傳播。但當光線經過足夠窄的窄縫時將形成明暗相間的衍射條紋。由于光子不帶電，在電磁場中不偏轉，所以光子的衍射不是電磁力作用的結果，而是引力子與光子作用產生的。光子與引力子作用不是一個簡單的碰撞過程，而是一個極為復雜的過程。在光子與引力子相遇的一瞬間它們形成一個混合體，這就打破了結合前光子內部各部分的平衡，混合體內部存在著排斥力和凝聚力兩種作用。若排斥力占主導作用，則混合體將在極短的時間內“裂變”放出引力子；若凝聚力占主導作用，則混合體將形成一個新的光子。那么滿足什么條件的混合體(光子)才是穩(wěn)定的呢？經典電磁理論指出：所有光子的能量均為某個最小能量的整數(shù)倍。也即所有光子的質量均為某個最小質量的正整數(shù)倍，只有這樣的光子才能穩(wěn)定存在。當然這并不表明能量為某個最小能量的非整數(shù)倍的光子就不存在，只不過由于它們極不穩(wěn)定，在形成后瞬間就“裂變”生成能夠穩(wěn)定存在的光子，目前我們還沒有觀測到或注意到這類光子罷了。從這里我們可以看出，與原子核一樣，所有光子的質量均為某個最小質量的正整數(shù)倍，說明光子也有一定的內部結構，某些質量的光子由于極不穩(wěn)定，在其形成后瞬間就“裂變”生成能夠穩(wěn)定存在的光子，這就造成穩(wěn)定存在的光子質量的不連續(xù)。言歸正傳，由于引力子質量遠遠小于光子的質量，所以光子不可能吸收一個引力子形成新的光子(因為這樣的光子是不穩(wěn)定的)。但是若在同一時刻，光子與許多引力子相互作用，而這些引力子質量之和又大于最小光子的質量，光子就有可能吸收質量和等于最小光子質量的引力子數(shù)目而形成新的光子。舉例來說，若最小光子的質量是引力子質量的10萬倍，那么當同一瞬間有15萬個引力子作用于光子時，光子只可能吸收10萬個引力子，另外5萬個引力子不被光子吸收，僅對光子產生微小的沖量。倘若在同一瞬間有9萬個引力子作用于光子,那么這9萬個引力子都不會被光子吸收，它們僅對光子產生微小的沖量。光子可能吸收的引力子數(shù)目只可能是10萬的正整數(shù)倍。只有光子吸收引力子形成新的光子才能全部吸收引力子的沖量，否則的話，光子僅受到極小的沖量。
現(xiàn)有一個寬度為α的窄縫，絕大多數(shù)光子經過窄縫時雖然與許多引力子作用，但大多不會形成新的光子，這樣大部分光子僅以極其微小的發(fā)散角投射到屏幕上，形成寬度略大于α的中央亮紋。由于衍射條紋是對稱分布的，所以我們只討論一半。拿中央亮紋以上的條紋來說，這些條紋是由縫中心到縫頂部經過的光子偏轉形成的。從縫中心到縫頂部經過的光子，若吸收10萬個引力子則形成穩(wěn)定的新光子，而新光子由于全部吸收了引力子的沖量因而向上發(fā)生較大的偏移，從而在屏幕上形成寬度為0.5α的第一條亮紋。從縫中心到縫頂部經過的光子，若吸收20萬個引力子則它向上的偏移量是第一條亮紋偏移量的兩倍，形成第二條亮紋。同樣形成第3條、第4條、第5條……第n條亮紋。中央亮紋以下的亮紋也是這樣形成的，并且中央亮紋的寬度約為其它亮紋寬度的兩倍。由于從縫中心到縫頂部引力逐漸增大，所以與光子作用的引力子數(shù)目也可能逐漸增多。假設在離開縫中心向上的極小位移處，在該處最多只可能有10萬個引力子與光子發(fā)生作用，那么經過該處的光子最多只可能偏移到第一條亮紋處。換句話說它最多只可能對第一條亮紋的形成做貢獻，對第2條、第3條、第4條……第n條亮紋都沒有貢獻。由此在向上某處經過的光子最多只可能吸收20萬個引力子，但也可能吸收10萬個引力子，故經過該處的光子對第1條、第2條亮紋的形成做出貢獻而對第3條至第n條亮紋都沒有貢獻……；從縫頂部經過的光子可能吸收10萬*1、10萬*2、10萬*3……10萬*n個引力子，所以從該處經過的光子對第1條、第2條、第3條至第n條亮紋的形成都有貢獻。這樣形成的亮紋亮度依次為第一條>第二條>第三條>……>第n條。若縫變窄，則在離開縫中心向上的極小位移處，光子最多可能有20萬個引力子，經過該處的光子對第1條、第2條亮紋的形成都有貢獻，這樣就減小了第1條、第2條亮紋亮度的差異。也就是說，縫越窄條紋亮度越向兩邊分散，縫越寬條紋亮度越向中央集中。當縫很寬時，條紋亮度幾乎全部集中在中央?yún)^(qū)域，兩邊的光子數(shù)幾乎為零。這就是我們看到的光的直線傳播現(xiàn)象。由于光子并不是一種波，其偏離直線傳播(衍射)現(xiàn)象是由引力子引起的，所以光的衍射現(xiàn)象與縫的寬度無關。物體在陽光下的陰影邊緣常常較模糊，這說明光子在經過物體表面時受到引力作用而偏離了直線傳播。理論上來說只要光子的運動方向和引力方向不在一條直線上，光子就會偏離原來的運動軌跡，并且引力場越強光子彎曲的程度也越大。星光在經過恒星以后通常會發(fā)生彎曲，有時我們甚至能夠看到星體后面的其它星體發(fā)出的光。
三、論電子結構與原子光譜現(xiàn)象
1.電子發(fā)光
原子是如何發(fā)光的？要弄清這個問題首先必須明白光子是由原子的哪一部分發(fā)出的。我們知道，原子是由原子核和核外的電子組成的，原子核的結合能很大，不可能發(fā)出光子，所以光子只可能是電子發(fā)出的。在化學反應中伴隨著電子的得失，常常有能量(光子)放出，光電效應、激光現(xiàn)象及其它一些實驗也證明了光子是由電子發(fā)出的，所以可以肯定原子發(fā)光其實是電子發(fā)出光子。既然電子可以放出光子，那么光子必然是電子的組成部分，或者說電子有一定的內部結構，光子是其組成部分之一；由于光子不帶電，說明電子內部電荷的分布是不均勻的，因為如果電子內部電荷是均勻分布的，則光子就應該帶電。原子中原子核和電子之間的距離很小，它們之間的靜電力很強，因為電子內部電荷分布不均勻，所以在原子核強大的靜電力作用下電子內部電荷將重新分布，甚至可能發(fā)生裂變，這就為電子放出光子創(chuàng)造了條件。當電子裂變放出光子后，它的各個組成部分結合的更加緊密，在適當?shù)臅r候可能吸收一個光子，這就為電子吸收光子儲存能量創(chuàng)造了條件。而電子正是通過不停地吸收、放出光子來和外界交換能量的。稍后我們將看到，原子正是通過電子不斷吸收、放出光子來和外界完成能量交換的。一般來說，電子質量越大其內部各部分結合的越松散，在靜電力作用下越容易發(fā)生裂變；電子質量越小其內部各部分結合的越緊密，在靜電力作用下越不容易發(fā)生裂變。與原子核“幻數(shù)”相似，總有特定質量的電子的結合力相當大，比其它質量電子的結合力大許多，這些特定質量的電子往往對應于某些穩(wěn)定的軌道。
有人認為物質發(fā)光是由于物質中的原子或分子受到擾動的結果，認為光子是由原子或分子發(fā)出的。其實這是一種錯誤的看法。我們知道，原子是由原子核和核外電子組成的，光子是一種物質實體，或者是由原子核發(fā)出的，或者是由電子發(fā)出的，除此以外再沒有別的選擇。說光子是由原子發(fā)出的，這是一種不確切的說法。
2.原子核和電子之間的磁力作用
兩個相距一定距離的異種點電荷在靜電力作用下必然會吸引在一起，因為靜電力作用在兩點電荷連線上。而原子核和電子不會吸引在一起。這就啟示我們在原子核和電子中必然存在一種其它作用力。這個力就是原子核和電子之間的磁力。我們知道，在通以相同方向電流的兩條平行導線間會產生磁力作用，在磁力作用下它們將彼此吸引，原子核和電子的相向運動正相當于通以相同方向電流的兩條平行導線，在它們之間也將產生磁力作用。靜電力的作用總是使電子獲得指向原子核的向心速度，而原子核和電子之間的磁力則使電子獲得切向速度，并且原子核和電子之間的相對速度越大，它們之間的磁力也越大。當原子核和電子之間彼此相對靜止在一定遠處時，在靜電力和磁力的共同作用下，它們并不會吸引在一起。因為靜電力使電子獲得向心速度，磁力使電子獲得切向速度，電子并不是沿著直線靠近原子核，而是沿著螺旋線靠近原子核。開始時螺旋線的半徑為無窮大，電子作直線運動；一旦電子相對原子核的速度不為零，磁力開始起作用，電子的運動軌跡開始發(fā)生彎曲；當電子與原子核靠近到一定的距離時，電子和原子核之間的靜電力恰好等于電子作圓周運動所需的向心力，此時電子處于平衡狀態(tài)，螺旋線變成了圓。同樣在電子離開原子核時也是沿著螺旋線運動的。在靜電力作用下，電子總要盡量靠近原子核，在磁力作用下，電子有遠離原子核的離心趨勢，正是在這兩種力作用下，電子處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)中。電子在原子核中處于穩(wěn)定狀態(tài)時，它的軌跡是圓。因為當電子的軌跡不是圓時，它總要受到磁力的作用，這個力使電子的切向速度增加、運動軌跡向圓靠近。而電子受磁力作用時它的運動軌跡就要發(fā)生變化，就不是穩(wěn)定的，只有當電子的軌跡是圓時才不受磁力的作用，所以說電子在原子核中的穩(wěn)定軌跡是圓。太陽系中的行星在太陽引力作用下，其運動軌跡可以是圓或橢圓，但在原子系統(tǒng)中，電子在原子核靜電力作用下，其穩(wěn)定軌跡只可能是圓而不可能是橢圓。
3.基態(tài)電子的穩(wěn)定性
處于基態(tài)的電子為什么是穩(wěn)定的？為什么不會被原子核吸收？人們通常認為：做加速運動的電荷會向外輻射能量.如果電子在原子核中做圓周運動，則它就有加速度，必然會不斷地向外輻射電磁波，隨著電子能量的減小它將沿著螺旋線落入原子核中，這樣整個原子就是不穩(wěn)定的，然而事實并非如此。于是人們推測電子在原子核中不可能做圓周運動。我們認為以上推斷是錯誤的，電子的確在原子核中做圓周運動，其理由如下：第一，電子輻射電磁波并不是一個只出不進的過程。電子時刻不停地向外輻射能量，也在時刻不停地吸收光子，這是一個動態(tài)平衡過程。如果電子吸收的能量大于其輻射的能量則原子的溫度升高，如果電子吸收的能量小于其輻射的能量則原子的溫度降低，倘若沒有外界能量輸入，原子總會由于向外輻射能量而降低溫度，只要物體的溫度在絕對零度以上就會向外輻射電磁波。第二，電子在原子中的質量并非一成不變的。一般而言，電子離核越近質量越小，離核越遠質量越大(這一點我們稍后證明)。第三，電子和原子核之間并非只有靜電力作用，還存在磁力作用。正因為磁力作用的存在使電子在靠近原子核時切線速度不斷增大，從而使其離心力逐漸增大，以致于可以與靜電力抗衡維持電子在原子核中的穩(wěn)定。
這里需要我們證明隨著電子離核距離的減小，離心力的增加速度大于靜電力的增加速度。設電子穩(wěn)定時質量為M，速度為V，與原子核相距R，原子核電量為Q，此時靜電力F正好等于電子作圓周運動的向心力，
離心力大于靜電力，所以此時電子作離心運動，將回到距核R的軌道上。同樣當電子受到遠離原子核的擾動后，靜電力F大于電子作圓周運動的向心力，電子將向原子核運動，最終要回到距核R的軌道上，這里不再證明。
另外我們認為，做加速運動的電荷會向外輻射電磁波這個提法不夠確切，應該說做加速運動的自由電荷會向外輻射電磁波，而電子在原子核中做圓周運動時不會向外輻射電磁波。兩者有什么區(qū)別呢？我們知道，在原子核和電子結合成原子的過程中要向外放出能量，即自由電子要在原子核靜電力作用下裂變放出光子才能夠成為原子中的電子，原子中的電子和自由電子是有區(qū)別的。自由電子的質量大于原子中的電子的質量，自由電子各部分結合得較為松散，受到外界擾動(有加速度)時會向外輻射電磁波；而原子中的電子質量小，各部分結合得較為緊密，受到外界擾動(有加速度)時未必會向外輻射電磁波，只有當外界擾動(加速度)足夠大時才會裂變輻射電磁波，所以電子可以在原子中做圓周運動而并不向外輻射電磁波。
4.穩(wěn)定軌道的形成
對于處于基態(tài)的電子來說，每秒會有許多光子與其作用。這些作用有指向原子核的，也有指向核外的。電子在吸收一個或幾個光子以后質量增加，形成新的電子。我們先考慮指向核外的擾動。設電子在吸收一個或幾個光子以后質量增加為M+Δm，與原子核相距R+Δr，我們知道，一定質量的電子總有與一條特定軌道與之對應，比如電子的質量為M時其軌道半徑為R，那么當電子質量為M+Δm時就可能停留在半徑為R+Δr的軌道。但這里我們少考慮了一個條件，那就是質量為M+Δm的電子的結合能。我們知道電子在每秒內會受到許多光子的擾動，假設質量為M+Δm的電子運行在半徑為R+Δr的軌道上，若它受到一個指向原子核的擾動，離核距離變?yōu)镽+Δr-r，此時原子核靜電力對它的作用增強，若它的結合能小的話則電子立即裂變放出光子重新回到其原來的軌道R上；如果質量為M+Δm的電子內部的結合能非常小，以至于受到微小的擾動時立即裂變放出光子，那么它在半徑為R+Δr的軌道上停留的時間也趨近于零，換句話說半徑為R+Δr的軌道根本不存在；如果質量為M+Δm的電子內部的結合能非常大，以致于受到很大的擾動時它才裂變放出光子，那么電子就能夠在半徑為R+Δr的軌道上停留一段時間，這段時間就是原子的平均壽命。假設有一群電子處于同一激發(fā)態(tài)，由于每個電子受到的擾動情況不一樣，有的電子受到的擾動大有的電子受到的擾動小，而只有電子受到足夠大的擾動并運動到離核足夠近的地方才會裂變放出光子，所以電子裂變回到基態(tài)的時間也不一樣。處于同一激發(fā)態(tài)的原子的平均壽命和兩個因素有關：一是電子的結合能，二是電子受到的擾動。電子內部的結合能與原子核“幻數(shù)”相似，只有特定質量的電子的結合能才是很大的，所以電子的軌道也是特定的、不連續(xù)的，其它質量的電子由于結合能很小，裂變時間極短，所以它們不可能穩(wěn)定停留在原子中，也形成不了穩(wěn)定軌道甚至根本就沒有軌道。我們再來考慮指向原子核的擾動。設電子在吸收一個或幾個光子以后質量增加為M+Δm，與原子核相距R-Δr，此時原子核對電子的靜電力增強，電子立即裂變放出質量為Δm的光子，由前面的證明我們知道，此時電子的速度增大，離心力大于靜電力，電子最終將停留在半徑為R的穩(wěn)定軌道上。也許有人會懷疑，這樣看來電子可能存在的穩(wěn)定軌道豈不是唯一的了？實際上由于電子在原子核外有幾個不同的穩(wěn)定質量，所以它也有幾條穩(wěn)定軌道，一定的質量總是與某一條特定軌道相對應。從這里我們可以看出，電子在原子核中的穩(wěn)定軌道往往對應于電子結合能極大的質量，結合能小的質量由于在原子中不穩(wěn)定因而不會形成穩(wěn)定軌道。
5.電子結構與不同躍遷軌道
對于處于同一激發(fā)態(tài)的一群電子而言，設電子的質量為M+Δm，它們可能會有不同的躍遷軌道，放出的光子的能量(質量)也不同，但總是躍遷到離核近的電子放出的光子的能量(質量)大。電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的過程并不是先放出光子再回到基態(tài)，而是先回到比基態(tài)更近的地方放出光子然后才回到基態(tài)。當電子回到離核R-Δr處時，在靜電力作用下電子裂變放出質量為Δm的光子，此時離心力大于靜電力，電子將回到半徑為R的穩(wěn)定軌道上。那么電子為什么會有多條躍遷軌道呢？這說明處于同一激發(fā)態(tài)的電子內部結構(結合力)不同，有的結合力大，有的結合力小，結合力小的光子在離核較遠的地方裂變，放出的光子能量也較??；結合力大的光子在離核較近的地方裂變，放出的光子能量也較大，電子的躍遷方式是由其內部結構決定的。同一質量的電子可能有多種裂變方式，再次向我們說明電子具有內部結構，在考慮原子光譜時一定要考慮電子的內部結構。處于激發(fā)態(tài)的電子在向基態(tài)躍遷時會發(fā)出光子；把原子的內層電子打掉以后外層電子會放出光子并向離核更近的軌道躍遷。這些現(xiàn)象啟示我們：電子離核越近質量越小，電子離核越遠質量越大。從這里也可以看出，電子質量越小其內部結合力越大。因為離核越近電子受到的靜電力越大，而電子能夠穩(wěn)定存在說明其內部結合力越大。在同一個原子中，內層電子的質量小于外層電子的質量；同一個電子離核越近質量越小。
人們發(fā)射的人造衛(wèi)星可以設定軌道，其軌道變化可以是連續(xù)的，但對原子核中的電子來說，其軌道變化則是不連續(xù)的。怎樣理解這一點呢？讓我們做一個假想實驗。把兩個帶異種電荷的點電荷放置在一定遠處，并且假定它們之間除了靜電力以外不在受到其它力的作用，則最終它們將互相吸引在一起。無論怎樣改變這兩個電荷的質量、電量，結果都是相同的。這說明：用宏觀電荷不可能模擬原子核和電子之間的作用力。說到這里，好事者馬上就會解釋，因為宏觀電荷物質波的波長極短而電子物質波的波長較大，所以用宏觀電荷不可能模擬原子核和電子之間的作用力。換一個角度來說，宏觀物質和微觀物質是有區(qū)別的，用宏觀物質不能模擬微觀物質。但區(qū)別究竟在哪里？一個是宏觀物質而另一個是微觀物質，這個解釋近乎無聊了。還是讓我們來仔細分析為什么用宏觀電荷不可能模擬原子核和電子之間的作用力。我們知道，在靜電力作用下，電子和原子核開始時相向運動，而后在磁力作用下沿著螺旋線相互靠近，正是由于原子核和電子之間的磁力使電子獲得了繞原子核運動的切向加速度，并使整個原子處于穩(wěn)定狀態(tài)。那么，兩個宏觀點電荷之間的運動軌跡為什么是一條直線呢？這是因為宏觀電荷的荷質比遠遠小于原子核和電子的荷質比，在靜電力作用下宏觀點電荷獲得的最終速度也小得可憐，因此宏觀點電荷之間因相對運動而產生的磁力也微乎其微，近似于零。所以宏觀點電荷在靜電力作用下表現(xiàn)為相向運動，其運動軌跡接近直線。從這里我們可以得出這樣一個結論：雖然靜電力作用在兩個電荷的連心線上，但是僅在靜電力作用下，電荷的運動軌跡不一定就是直線，兩個電荷的荷質比越小，其運動軌跡越接近直線，反之則越接近曲線。那么，如果宏觀點電荷的荷質比足夠大甚至可以與原子核或電子相比時，是否可以用宏觀點電荷模擬原子核和電子相之間的作用呢？也不能！如果宏觀點電荷的荷質比足夠大，甚至可以與原子核或電子相比，那么這樣的兩個異種電荷在靜電力作用下會沿著螺旋線相互接近，最終會處于穩(wěn)定狀態(tài)，但由于宏觀點電荷的質量不會發(fā)生變化，因此最多只能形成一條穩(wěn)定軌道，而不可能象電子那樣在原子核中有多條穩(wěn)定軌道。
在多電子原子中，各電子間有什么主要區(qū)別呢？有人認為離核越近的電子能量越低，越不容易失去；離核越遠電子能量越高越容易失去，但這還不是最主要的區(qū)別。多電子原子中各電子間最主要的區(qū)別在于它們的質量不同。離核越近的電子質量越小，離核越遠的電子質量越大，同一個原子中沒有兩個質量相同的電子存在。在氫原子中也是電子離核越近質量越小，離核越遠質量越大。
6.原子的吸收光譜和明線光譜
在原子的吸收光譜中，只有特定能量的光子才被電子吸收；在原子的明線光譜中，同樣也只能發(fā)出特定能量的光子。于是人們認為電子只能吸收或發(fā)出特定能量的光子。我們知道，只要物體的溫度在絕對零度以上，就會向外發(fā)射電磁波，物質的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜。那么其它能量的光子是由哪一部分發(fā)出又是如何發(fā)出的呢？顯然還是由電子發(fā)出的，因為原子核不可能發(fā)出光子。當我們用電子束轟擊汞原子蒸汽時，可以發(fā)現(xiàn)當電子的能量為某些特定值時，汞原子強烈地吸收其能量；對于其它能量的電子汞原子只吸收其一部分能量。汞原子只吸收電子束的能量實際是汞原子中的電子吸收電子束的能量?？梢?，原子中的電子可以吸收各種能量(質量)，但對特定的能量(質量)吸收能力十分強。在原子的吸收光譜中，電子可以吸收各種能量的光子，只不過大部分光子被電子吸收后與電子的結合能并不大，受到微小的擾動后立即放出光子，由于該過程極短，所以當連續(xù)光通過原子蒸汽時，大部分光子被吸收后又很快放出，看起來似乎沒有與原子作用，只有極少數(shù)具有特定能量的光子與電子的結合力極大，這類光子被吸收后要保持一段時間才可能放出，故吸收光譜會出現(xiàn)幾條暗線。至于原子的明線光譜，與其說是明線光譜還不如說原子的發(fā)射光譜中有幾條線特別亮。這是因為處于激發(fā)態(tài)的電子比別的能量狀態(tài)的電子穩(wěn)定，停留的時間較長，所以在一群原子中處于激發(fā)態(tài)的電子數(shù)目總比別的狀態(tài)的電子數(shù)目多，因而它們發(fā)出的光也更亮一些。事實上原子的發(fā)射光譜不僅僅是明線光譜，明線光譜只是原子發(fā)射光譜中極個別的具有代表性的光子，原子幾乎可以發(fā)出小于一定能量的任何光子。電子在原子中時刻不停地吸收各種能量的光子，由于電子與絕大部分光子的結合力都不大，所以電子也在時刻不停地放出各種能量的光子，因此物質的發(fā)射光譜往往是連續(xù)光譜。
許多人都認為原子只能吸收特定能量的光子，原子也只能放出幾種特定能量的光子，因為他們看到原子的吸收光譜中僅有幾條特定頻率的暗線，而子的發(fā)射光譜也僅僅是幾條特定頻率的明線而已。其實這種看法是錯誤的。我們不妨這樣分析，若原子只能吸收特定能量的光子，則只有特定能量的幾種光子對物體具有明顯的熱效應，并且每種物質的敏感光子不同。實際上并非如此。我們知道，紅外線具有顯著的熱效應，對任何物質都是如此。此外，物質的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜，這也說明原子或分子的吸收（或發(fā)射）出的光子是廣譜性的。為了充分理解這個問題，需要作進一步的說明?，F(xiàn)代物理學指出：氫原子吸收的光子能量只能是13.6/n*n電子伏（這里n取自然數(shù)），也就是13.6、3.4、1.5……電子伏，并且認為對于10電子伏、3電子伏這樣的其它能量的光子不會被電子吸收。我們認為：電子吸收的光子能量是連續(xù)的，對于10電子伏、3電子伏這樣的其它能量的光子同樣會被電子吸收，只不過電子吸收這些光子后，電子和光子的結合能不夠大形不成穩(wěn)定的軌道，所以電子又很快放出該光子，由于作用時間極短，以致于我們誤認為電子沒有吸收光子。換一個角度來考慮，當大量的原子吸收了能量連續(xù)的光子時，由于大部分電子與光子的結合力都不大，所以這些電子在極短的時間內（設為t）就會裂變放出光子，而能量為13.6、3.4、1.5……電子伏的光子與電子的結合力很大，所以電子裂變放出光子的時間也很長，如果這個時間是100t，則電子放出相應的光子也比其它光子亮100倍；如果這個時間是1000t，則電子放出相應的光子也比其它光子亮1000倍……，這樣，在原子的明線光譜中自然就形成幾條特殊的亮線了。由此我們得出一個結論：在原子的發(fā)射光譜中，任意一條譜線的亮度與處于相應激發(fā)態(tài)的原子的平均壽命成正比，原子的平均壽命越長，譜線的亮度越大；原子的平均壽命越短，線的亮度越小。當然這有個前提，那就是被原子吸收的連續(xù)光譜中各種能量的光子是平均分布的。
7.熱現(xiàn)象的本質
由于電子時刻不停地受到光子的擾動，不斷地吸收各種能量的光子，也不停地放出各種能量的光子，所以電子在原子核中并不是處于穩(wěn)定狀態(tài)，它的運動軌跡也不是正圓。一般來說，溫度越高，電子受到的擾動越大，其運動軌跡偏離圓形的趨勢越明顯；溫度越低，電子受到的擾動越小，電子的運動軌跡越接近圓(只有在絕對零度時，電子的運動軌跡才可能是正圓)。從這個意義上來說，原子模型可以看作是盧瑟福的行星模型和電子云模型的結合：溫度越高，原子模型越接近行星模型；溫度越低，原子模型越接近電子云模型(但在某一瞬間，電子在原子核中有確切的位置)。溫度的高低反映了電子偏離穩(wěn)定軌道程度的大小，單個原子(分子)也有溫度。電子偏離圓形軌道的程度越大，表明該原子的溫度越高，電子裂變后放出的能量也越大。所以溫度升高時物體發(fā)出的電磁輻射向短波方向移動。對于溫度一定的物體來說，它內部包含了大量的原子，這些原子中的電子由于受到的擾動大小不同，它們裂變放出光子的質量也不同，但大致滿足正態(tài)分布，即發(fā)出的光子中能量特別大的和能量特別小的都是極少數(shù)。由前面的論述我們知道，電子在原子核中的能量大小并非定值：電子離核越遠電勢能越大，離核越近電勢能越小。與宏觀電荷一樣，電子的電勢能是其與原子核距離的函數(shù)，電子和原子核間的作用力服從庫侖定律。溫度越高，電子離核越遠，電勢能也越大，因而也越容易失去；溫度越低，電子離核越近，電勢能也越小，也越不容易失去。
什么是熱現(xiàn)象呢？這似乎是不是問題的問題。人們通常認為：熱現(xiàn)象是大量分子無規(guī)則運動的反映，溫度越高分子的平均速率越大，溫度越低分子的平均速率越小。果真如此嗎？我們知道，太陽時刻不停地向外拋射高能粒子，這些粒子的速度接近光速，宇宙中其它恒星也在不停地向外拋射高能粒子，所以在宇宙空間任何地方，都有許多高能粒子正在做雜亂無章的運動，這些粒子的速度通常都接近光速或亞光速。這樣看來宇宙空間的溫度應該很高(至少比恒星內部高)，宇宙空間應該是很明亮的。但事實上，宇宙空間是漆黑的一團，溫度只超過絕對零度一點。這說明粒子運動速度大未必溫度就很高，物體的溫度不是由組成它的原子(分子)的平均運動速度決定的。溫度升高，原子(分子)的平均速度增大。但反過來，原子(分子)的平均速度增大并不意味著溫度升高。我們知道，只要物體的溫度在絕對零度以上就會向外輻射電磁波，而物質向外輻射電磁波的原因是電子受到擾動后在靜電力作用下放出光子，并且光子受到的擾動越大放出的光子能量也越大，相應的物體的溫度也越高。從這個意義上來說，原子是儲存熱量的最小單位，單個原子也有溫度，因為它可以儲存熱能。但單個的帶電粒子如質子、電子在不受外界任何擾動時，即便速度再大也不會向外界釋放能量，因此它們都不能儲存熱能，因而也沒有溫度。應該看到，原子(分子)的高速運動所具有的能量僅僅是動能而不是熱能，和宏觀物體一樣，速度大未必溫度高。宏觀物體的速度與其溫度無關，原子(分子)也是如此。一個原子(分子)的速度比其它原子(分子)的速度大，只能說明它的動能大，儲存的熱能未必就多。熱能僅儲存于原子核和電子形成的原子體系中，兩者中缺少任何一個都不能儲存熱能。在日常生活中我們用紅外線(微波)加熱而不用紫外線，紫外線的熱效應遠遠小于紅外線(微波)。這是因為紅外線(微波)光子的質量小，和原子中電子的結合力大(包括內層電子)，而紫外線和原子中電子的結合力小(它幾乎不與內層電子作用)，所以紅外線往往容易被物體吸收，其熱效應當然比紫外線強。
篇8
1行為財務理論產生的背景
現(xiàn)代財務理論要解決兩個問題：一是通過最優(yōu)決策模型解釋什么是最優(yōu)決策；二是通過描述性決策模型探討投資者的實際決策過程。傳統(tǒng)財務理論很好地解決了第一個問題，但在第二個問題上，它一直視投資者的實際決策過程為一“黑箱”。為更好地解釋和預測投資者的實際決策過程以及金融市場的實際運行狀況，理論界發(fā)展了行為財務這一新的研究范式。
行為財務是在對“有效市場假說”（EMH）的質疑中提出來的。EMH宣稱，金融資產的價格能夠全面反映市場上可獲得的相關信息，投資者無法利用相關信息獲取超額回報。但進入20世紀80年代以來，出現(xiàn)了大量與EMH相矛盾的市場異象，比較典型的有：①規(guī)模效應。Banz發(fā)現(xiàn)，未來股票價格的變化與股票所代表的公司規(guī)模有密切關系。小公司的股票較大公司的股票更易獲得較高的收益率。公司規(guī)模是市場上眾人皆知的信息，按照EMH，借此信息應無法獲取超額回報。因此，這一發(fā)現(xiàn)極大地沖擊著EMH；②期間效應。French、Gibbons和Hess的研究顯示，股票在星期一的收益率通常為負值，而在星期五的收益率則明顯高于一周內的其他交易日，于是可以得出在某些特定時間進行股票交易即可獲取超額回報。這顯然與EMH不符；③反向投資策略。經濟學家發(fā)現(xiàn)，一只股票受關注的程度（用股票市值與其賬面價值的比率來衡量，比率越高，表示越受關注）也影響到股票價格的變化。受關注的股票往往只有較低的收益率，而較不受關注的股票往往能獲取較高的投資回報，因此投資者可以采取一種“反向投資”的策略來獲取超額回報。一只股票受關注的程度是市場上的公共信息，顯然EMH難以解釋這一策略。
對EMH最大的挑戰(zhàn)來自于對其理論基礎的沖擊。EMH以投資者理性為基礎，但大量心理學和行為學研究顯示，投資者并非都是理性的，他們在決策時呈現(xiàn)出如下心理特征：①損失回避。相同大小的利得和損失，后者造成的影響大概是前者的2.5倍，所以投資者更注重損失帶來的不利影響；②過度自信。投資者對自己的知識和能力都表現(xiàn)出過分自信；③傾向于確認偏差。投資者往往只是重視條件概率，而忽視先驗概率。由于存在這些心理特點，投資者的實際決策往往會系統(tǒng)性地偏離傳統(tǒng)財務理論所設定的最優(yōu)決策模式，這種偏離通過影響投資者對金融資產的選擇最終反映到金融資產定價上。
2行為財務的主要內容
（1）決策特征。在提出行為財務學以前，關于財務方面的研究幾乎從未涉及到個人的決策行為。行為財務認為行為財務主體的決策程序隨問題本質及產生問題的環(huán)境而變化。行為財務的決策特征：①決策者的偏好是多元化的，尋求令人滿意而非最優(yōu)的決策。決策者的偏好是易變的，并且僅在決策過程中形成；②決策者傾向于根據(jù)經驗或主觀直覺而非客觀標準及嗜好性信息來做出決策，他們的決策程序是個性化的、具體的，并帶有情緒；③人們一般不是通過概率，而是通過啟發(fā)法的經驗決策法則來處理問題。
經驗表明，上述決策特征有助于解釋財務市場上投資者的行為特點及其行為所引起的資本市場的變化，如股票市場交易量的變動、帶有噪聲的股票價格、投資者追隨領導者和從眾的行為等。
（2）預期理論?，F(xiàn)代經濟學在風險決策問題上著名的理論模型即“期望效用模型”。由VonNeumann等人進行嚴格的公理化闡述而形成。其基本內涵是，決策者謀求的是加權估價后形成的預期效用的最大化。然而，該理論卻在實驗經濟學的一系列賭博選擇實驗中受到了挑戰(zhàn)。最早的賭博選擇實驗由諾貝爾經濟學獎獲得者Allais設計。該賭博選擇實驗產生了著名的“阿萊悖論”（亦稱“同結果效應”），它對期望效用理論形成了挑戰(zhàn)。與同結果效應類似的實驗發(fā)現(xiàn)是“同比率效應”，即如果對一組賭博中收益概率進行相同比率的變換，也會產生不一致的選擇。與同結果效應一樣，同比率效應也是對期望效用理論的挑戰(zhàn)。研究表明，人們在不確定條件下的許多決策與預期效應理論的預測發(fā)生了分歧。為給出解釋，通過實驗觀察和模型設計，Kahneman和Tversly提出了預期理論。預期理論類似于期望效用理論，只不過個體在最大化效用的加權和中，權重不等于概率，效用由所謂的“價值函數(shù)”而不是效用函數(shù)得到。權重由真實概率函數(shù)得出，在真實概率中極小概率下的權重是0，在極大概率下的權重是1。即人們將極不可能的事件視為不能，而極可能的事件視為確定。在很小和很大概率之間，權重函數(shù)（真實概率函數(shù)的權重）的斜率小于1。
（3）股票價格的異常變動。行為財務學認為，現(xiàn)代財務模型對資本市場的異常現(xiàn)象不能予以明確的解釋，比如反應不足或者過度反應。因此，行為財務學者們通過建立模型來解釋市場中的無效率行為，比如有Barberis、Shleifer和Vishny的BSV模型解釋了金融資產的價格如何偏離EMH，當投資者認為收益變化是一種暫時現(xiàn)象時，他就未能及時調整自身對未來收益的預期，即反應不足；當投資者認為近期股票價格的同方向變化反映公司收益的變化是趨勢性的，并對這一趨勢外推，就會導致過度反應。Daniel、Hirshleifer和Subrahmanyam的DHS模型解釋了股票回報的短期連續(xù)性和長期回調，模型認為市場中的投資者分無信息和有信息兩類，前者不存在判斷偏差，后者表現(xiàn)出過度自信和自我偏愛兩種判斷偏差，過度自信導致投資者夸大在股票價值判斷中私人信息的準確性，自我偏愛導致對私人信息的反應過度和對公共信息的反應不足；Hong和Stein的HS模型，解釋了反應不足和過度反應，HS模型把市場中的投資者分為消息觀察者和動量交易者兩類，在對股票價格預測時，消息觀察者完全不考慮當前或過去的價格，而是根據(jù)其獲得的關于股票未來價值的信息進行交易，動量交易者則把他們的預測建立在一個對過去歷史價格的簡單函數(shù)上。
3行為財務的意義與運用
行為財務理論的科學性在于它突破了標準財務理論只注重最優(yōu)決策模型，認為理性投資決策模型就是決定金融資產價格變化的實際投資決策模型的假設，從而把人的行為模式建立在更加現(xiàn)實的基礎上；同時，它也合理解釋市場異常現(xiàn)象。如對“反向投資”策略，行為財務理論認為，這種現(xiàn)象是由于人們預測時的心理偏差造成的。
盡管如此，行為財務理論還存在著諸多不足。行為財務模型雖然能解釋市場中的某些異常現(xiàn)象，但行為財務尚缺乏一種能夠普遍解釋各類市場異?，F(xiàn)象的理論或模型；同時，面對研究方法和模型設計的改變，異常現(xiàn)象出現(xiàn)的幅度和強度都發(fā)生了很大變化。迄今行為財務尚未能形成一個完整的理論體系，其研究還停留在對市場異?，F(xiàn)象的解釋以及實證檢驗上，眾多的模型很大程度上還只是對特殊現(xiàn)象的解釋，往往需要增加很多額外的假設進行推導。而且，心理因素的不確定性和不易量化也增加了行為財務研究的難度，正如人的心理特征難以用某種簡單標準進行劃分一樣，沒有什么模型能同時解釋投資者的信念、偏好和套利限制。
溫興琦博士認為，行為財務仍是一個嶄新的研究領域，不僅具有重要的理論意義，還有著極其廣闊的應用范圍。比如，針對普遍流行的上市公司“圈錢饑渴癥”，可以從行為財務的角度解釋，公司經理的行為是非理性的，即上市公司經理并不是以公司真實價值最大化為目標，而往往是傾向于公司經理自身利益的最大化，這決定了公司經理的融資和投資行為決策不可能是完全理性的，這是導致偏好股權融資的主要原因。因此，解決這種問題，一方面，要加強上市公司的法人治理結構的完善，使其發(fā)揮對公司經理的監(jiān)督作用，使公司經理真正做到以公司價值的最大化為行為準則。另一方面，要在微觀機制上進行設計，發(fā)展和完善對公司經理的激勵機制，盡快推行經理股票期權等激勵制度，使得公司經理的利益與公司價值的最大化捆綁在一起。
隨著資本市場上投資者行為的不斷演化，行為學和財務學研究層面上的發(fā)展與深化將不斷完善行為財務學的理論體系。通過行為財務可以獲得更符合市場真實情況，更具有確切內涵的財務理論。行為財務學最近才引入中國，一些中國學者基于行為財務學的觀點對中國市場進行了實證研究，但總體成果不顯著，但可以預計行為財務學在中國會有非常良好的應用前景。因此，借鑒國外的理論研究成果，結合我國的實際情況，特別是圍繞資本市場進行有中國特色的行為財務研究具有重大的理論意義和實踐意義。
4對行為財務理論的評價
（1）行為財務的產生為財務理論的研究拓展了一個新的視角，開辟了一個新的領域。利用行為財務的理論框架，可以加深對傳統(tǒng)財務理論的認識，并進一步發(fā)展相關內容。
（2）行為財務關注企業(yè)所面臨的資本市場和產品市場條件等對企業(yè)財務行為的影響，即企業(yè)與資本市場和產品市場的博弈，使對企業(yè)財務行為的研究更加真實。如我國上市公司中普遍存在的股權融資偏好問題，傳統(tǒng)理論歸因于股權融資實際成本低于債權成本，而依照行為財務理論，至少部分公司是因為資本市場融資條件的限制而選擇股權融資。
（3）根據(jù)行為財務理論，正確的投資策略必須考慮到投資者非完全理性，必須考慮到資本市場上經常存在反應不足和反應過度等異?，F(xiàn)象。
參考文獻
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物理學從本質上說是一門實驗科學，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并受到實驗的檢驗。因此，物理實驗教學在中學物理中就顯的尤為重要。
然而，在過去的物理教學中，往往只是重視理論教學，卻忽視了實驗教學的作用。即使進行實驗教學，也只是側重于應試，忽視了對學生能力的培養(yǎng)，致使實驗教學僅僅是課本的翻版，毫無新意，又令學生束手束腳，無法達到實驗本身的目的。
因此，在物理實驗教學中，應該注意不斷激勵學生通過觀察、思考等一系列活動，來發(fā)展學生的創(chuàng)新意識初中物理論文初中物理論文，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
那么，在中學物理實驗教學中如何來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力呢？筆者認為可以從以下幾個方面入手：
一、變驗證式實驗為探究式實驗
以前，課堂演示實驗大多數(shù)是驗證性實驗。教材已給出結論，只需用實驗去驗證即可。這種做法，導致學生僅是一名旁觀者，而不是參與者。若變演示實驗為探究實驗，就可以把學生完全調動起來，在學生動口、動手、動腦的過程中，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。
例如，在《電阻定律 電阻率》中，原課本的做法是先給出“導體的電阻與材料、長度、橫截面積有關”這一結論，然后再定量實驗，這就是一種驗證式實驗。在實驗中，學生往往會產生“為什么只研究這幾個物理量”的疑問。若將其改為探究式實驗，學生就容易掌握的多。其具體做法為，在實驗前，先讓學生們去猜想電阻可能與那些因素有關，然后由學生設計實驗自行排除無關因素，最后才把決定因素控制在“材料、長度、橫截面積”這幾個物理量上。在進一步實驗之前，還應先指導學生用理論推導具體的關系，再依據(jù)學生的設計來完成實驗論文開題報告論文下載。
對比兩種方式，探究式實驗能更好的發(fā)揮學生的主體作用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。盡管學生的探究，談不上科研成果之說，但這種方式注重的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力與創(chuàng)新意識。在學生積極參與研究的過程中，學生不但掌握了基本的實驗方法、基本技能，還激發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維。
二、采用多方法實驗，鼓勵學生改進實驗
在學生分組實驗中，教師應在幫助學生掌握實驗原理的基礎上，鼓勵學生用不同的器材、不同的方法來進行實驗。在實驗中，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在實驗的過程中初中物理論文初中物理論文，有全局的觀點，在不同情況下善于應變。這樣，就可以培養(yǎng)學生的應變能力，提高學生的分析、抽象、概括、能力，活躍學生的思維。
例如，在《動量守恒的驗證》中，該實驗要求大量的空間來操作，且在實驗過程中，時間及數(shù)據(jù)處理又顯得太過麻煩。筆者在學生進行該實驗后，布置了一道課外思考題，讓學生發(fā)揮想象改進實驗。一位學生參照家中的工藝品，設計了如下方案：將兩枚鋼球用細線懸起，且中心共線，緊密接觸，在鋼球后方置一木板，并在豎直方向上標出刻度，以做標志。將其中一小球從某一高處釋放，并記下讀數(shù)，觀察碰撞后升起的高度，再次記下讀數(shù)，也可得出動量守恒定律。經過該同學的設計，將一種簡單而又有新意的實驗展現(xiàn)給我們，充分調動了學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。
同樣的例子還有很多，在進行《研究平拋物體的運動》時，演示儀器的擋板在停球過程中，總是留下一個“V”型的痕跡。為了使實驗減小誤差，學生們略加改動，在擋板上塞了些棉花，就使數(shù)據(jù)變的十分準確。
由上可見，在物理實驗中，為了使實驗更鮮明生動，更有效的反映問題初中物理論文初中物理論文，通過多方法實驗，改進原有的實驗，能夠充分的調動學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
三、創(chuàng)設實驗問題，提倡學生質疑
沒有問題就沒有進步，沒有問題就沒有突破。常言道“小疑則小進，大疑則大進”?？鬃釉诠膭顚W生時常道“每事問”。大科學家愛因斯坦在回答他為什么可以做出科學創(chuàng)造時說：“我沒有什么特別的才能，不過喜歡尋根刨底的追究問題罷了。”可見，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、敢于質疑是創(chuàng)新能力的一個重要方面，而要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，就需要提倡學生敢于質疑。
例如，在觀察《光的色散》實驗中，同學們用三棱鏡去觀察七色光帶。一位學生提出了這樣一個問題，“為什么白光通過三棱鏡投在屏上時，彩色光帶為上紅下紫，而透過棱鏡直接觀察時，彩色光帶卻是上紫下紅？”這個問題提的好，說明他是真的動腦，真的思考了。筆者立即鼓勵了他，并借此機會提倡全班學生養(yǎng)成多提問、多質疑的好習慣。從此以后，同學們在實驗中都踴躍思考，敢于質疑，極大的調動了學生的創(chuàng)新意識。
在物理實驗中，教師應該多培養(yǎng)學生的質疑能力，提倡學生多思考、多提問，敢于挑戰(zhàn)權威，勇于探求真理。只有這樣才能全面調動學生的主動性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。
四、開設課外實驗，激發(fā)學生思維
創(chuàng)新教學的構成要素是研究性、引導性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機的結合起來，這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應用現(xiàn)代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優(yōu)化組合，用“創(chuàng)造性的教”為學生“創(chuàng)造性的學”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗之外初中物理論文初中物理論文，也可以在學生的模型制作、游戲、調查小實驗活動中激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。
例如，在一次布置課外實驗時，筆者給每位學生發(fā)一枚雞蛋，讓學生們展開想象的的翅膀，利用雞蛋來驗證一種物理規(guī)律或物理現(xiàn)象論文開題報告論文下載。學生的想法真是五花八門：有的把雞蛋煮熟后，浸入涼水之中，發(fā)現(xiàn)比平常的熱雞蛋好剝的多，從而驗證了熱脹冷縮現(xiàn)象；有的把含酒精的棉花置入開口瓶中，并把雞蛋置于瓶口，燃燒后，雞蛋被吞入瓶中，從而驗證了大氣壓的存在；也有的將雞蛋從高處釋放，落到海綿上時不易碎，進而驗證了動量定理；還有的將雞蛋放于硬紙片上，下方置一杯水，迅速彈出硬紙片，雞蛋落入杯中，進而驗證了慣性定律。
像這樣與實際相聯(lián)系的課外小實驗，不僅激發(fā)了學生們對實驗教學的興趣，還能提高學生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
五、開放實驗室，探索開放式實驗教學法
開放式實驗教學并不是簡單地打開實驗室門就可實現(xiàn)的，那只是“實驗室的開放”，而非真正的開放式實驗教學。要搞好開放式實驗教學需要有一整套相應的措施。
北京某校以俞慶森老師為首的前輩們打破了實驗課附屬于理論課、以驗證性實驗為主的教學模式。多年來他們一直在探索實驗教學的新模式，以適應培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。經過近年來不斷地探索，他們提出了基礎實驗教學開放式管理的新模式：教師根據(jù)最新科技發(fā)展的情況，擬就若干個實驗題目，由學生選取后自行查閱資料、自行擬就實驗方案、自行備齊所需簡易用具、按需要預先約定使用實驗室及所需儀器的時間，最后獨立或分小組完成實驗。教師的作用僅是提供必要的理論引導和“維護型”的實驗室指導。
這種實驗的開放管理意味著進入實驗室的時間完全由學生自由選擇。為保證實驗的正常開展并獲得良好的教學效果，在采用預約實驗時間這一常規(guī)方法的同時，也尊重了學生意見，同時充分發(fā)揮學生的能動性、積極性和創(chuàng)造性。在每一個具體的實驗過程中并沒有結束時間的規(guī)定初中物理論文初中物理論文，允許學生在實驗失敗后重做，直至成功為止。指導教師也一改以往輔導過細，偏重結果的做法，讓學生充分展開想象、創(chuàng)造的翅膀，自由發(fā)揮。
上述方案，成功地調動了學生主動探索的積極性，毫無疑問，進行開放式實驗教學，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效方法。雖然在實驗過程中需要教師付出了更多的時間、精力和耐心，但對學生整體能力的提高大有裨益。
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1．自助餐和酒會
自助餐酒會有它自己的特點，它不像中餐或者西餐的宴會，大家分賓主入席，直接就開始用餐的過程，而是一般會有嘉賓，或者主辦方，由他們先即席發(fā)言。在嘉賓發(fā)言的時候，應該盡量停止手中的一切活動，如取餐或者是在進餐，都應該停止下來。通常自助餐不牽扯到座次的安排，大家可以在這個區(qū)域中來回地走動。
在和他人進行交談的時候，應該注意盡量停止口中咀嚼食物。
一般公司采用商務自助餐這種形式，它最突出的一點也是體現(xiàn)出公司的勤儉節(jié)約。所以在我們用餐的時候，要特別注意盡量避免浪費。
2．中餐宴會
·使用公筷。給其他人夾菜的時候，要特別注意用公筷。
·敬酒。在商務用餐中經常會遇到這種情況：主辦方非常熱情，不停地夾菜，不停地勸酒。在正式的商務用餐中，應該盡量避免這種情況的出現(xiàn)。也就是說，我們作為參與者，要客隨主便，但是我們作為主辦方的話，要特別注意其他人的習慣，有可能對方不勝酒力，或者說這個菜他并不是很喜歡吃，那么在讓菜的時候，應該盡量地為他人著想，尊重他人的習慣。
·喝湯。在喝湯的時候，聲音要盡量小，不要影響他人。
·座次。在商務用餐的時候，一般也牽扯到座次的問題。在這里教大家一個最簡單的方法：你可以從餐巾的折放上，看出哪個是主位，哪個是客位。一般主賓位的餐巾紙的桌花和其他人的是不太一樣的。如果你不了解情況，也可以問一下餐廳的服務員，哪個位置是主位。如果餐巾紙是折好放在你面前的，沒有桌花的話，我們應該看什么呢？主要是以門為基準點，比較靠里面的位置為主位。
3．西式宴會
·主菜都需要用刀切割，一次切一塊食用
·面條用叉子卷食
·面包需用手撕下小塊放入口內，不可用嘴啃食
·喝湯時不可發(fā)出聲音
·水果是用叉子取用
篇12
在當今競爭激烈的國際商務舞臺上，如能熟練而恰當?shù)剡\用禮儀知識，就有可能對業(yè)務產生事半功倍的效果，因此下列準則應當熟知：
知己知彼，入鄉(xiāng)隨俗 由于不同民族的文化背景對禮儀有很大影響，因此在與國外商家做生意時，要盡可能多地熟悉對方的商務習俗和節(jié)奏。當你代表公司洽談生意時，如能尊重對方的風俗習慣，使客戶心情舒暢，成功的概率就可能增大。為了避免交往中的失禮行為，事前應閱讀一些介紹客戶所在國的概況資料，了解問候用語、服飾規(guī)范、用餐知識、地理概況、赴約及贈禮習俗等。在異國他鄉(xiāng)，嘗一嘗當?shù)氐奶厣称?，學一學當?shù)氐难哉勁e止，有助于拉近彼此間的距離，并對業(yè)務的開展產生積極影響。
尊重對方，不妄加評判 不同的國家，做生意的方式會截然不同，不能因存在這種不同就認為對方不對。如歐美人認為，與人交談時目光注視對方表示著關注、真誠和尊敬，不愿與人對視是不善相處的人；而亞洲和非洲一些國家的人則認為，視覺會影響聽覺的注意力，他們以回避目光方式來表達對他人的尊重。因此，要時時站在對方的文化角度去觀察事物，動轍批評他人的做法，在國際商務活動中一向被視為不禮貌行為。如果你使主人或客人的處境難堪，即使是一時疏忽，也往往會給業(yè)務帶來嚴重損失。
友誼第一，生意第二 友誼的建立與業(yè)務的開展往往是密不可分的。對許多國家而言，在建立工作關系之前，往往需要建立相互間的信任。從禮儀的角度看，只關心生意是否做成是短視行為。一次商務會談能否成功，或取決于你打高爾夫球的水平，或有賴于主人在同你進餐或聽音樂會時對你的品位及性情的了解。國外許多商家都把建立彼此信任視為建立長期合作關系的必要“投資”。在歐洲和中東，如果對方認為你不可信賴，即便對你提供的產品感興趣，也不會同你做生意。在日本，商人們更重視建立在相互信任、彼此友好并能提供優(yōu)質商品和服務基礎上的長期合作關系。
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物理教學論文初中物理教學論文
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