現(xiàn)代量子力學(xué)教程精選(九篇)

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第1篇：現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文

關(guān)鍵詞：量子力學(xué)；教學(xué)改革；物理思想

作者簡介：王永強(qiáng)（1980-），男，山西河曲人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院技術(shù)物理系，講師。（河南?鄭州?450002）

基金項(xiàng)目：本文系鄭州輕工業(yè)學(xué)院第九批教學(xué)改革項(xiàng)目“《量子力學(xué)》課程體系與教學(xué)內(nèi)容的綜合改革和實(shí)踐”資助的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0070-02

“量子力學(xué)”是20世紀(jì)物理學(xué)對科學(xué)研究和人類文明進(jìn)步的兩大標(biāo)志性貢獻(xiàn)之一，已經(jīng)成為物理學(xué)專業(yè)及部分工科專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一，是學(xué)習(xí)“固體物理”、“材料科學(xué)”、“材料物理與化學(xué)”和“激光原理”等課程的重要基礎(chǔ)。通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能熟練掌握量子力學(xué)的基本概念和基本理論，具備利用量子力學(xué)理論分析問題和解決問題的能力。同時，這門課程對培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識及科學(xué)素養(yǎng)亦具有十分重要的意義。然而，“量子力學(xué)”本身是一門非常抽象的課程，眾多學(xué)生談“量子”色變，教學(xué)效果可想而知。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的熱情，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，提高量子力學(xué)的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，已經(jīng)成為擺在教師面前的重要課題。近年來，筆者在借鑒前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合鄭州輕工業(yè)學(xué)院（以下簡稱“我?！保┙虒W(xué)實(shí)際，在“量子力學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面做了一些有益的改革嘗試，取得了較好的效果。

一、“量子力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容的改革

量子力學(xué)理論與學(xué)生長期以來接觸到的經(jīng)典物理體系相去甚遠(yuǎn)，尤其是處理問題的思路和手段與經(jīng)典物理截然不同，但它們之間又不無關(guān)聯(lián)，許多量子力學(xué)中的基本概念和基本理論是類比經(jīng)典物理中的相關(guān)內(nèi)容得出的。因此，在“量子力學(xué)”教學(xué)中，一方面需要學(xué)生摒棄在經(jīng)典物理學(xué)習(xí)中形成的固有觀念和認(rèn)識，另一方面在學(xué)習(xí)某些基本概念和基本理論時又要求學(xué)生建立起與經(jīng)典物理之間的聯(lián)系以形成較為直觀的物理圖像，這種思維上的沖突導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時困惑不堪。此外，這門課程理論性較強(qiáng)，眾多學(xué)生陷于煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)之中，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣缺失。針對以上教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題，筆者對“量子力學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容作了一些有益的調(diào)整。

1.理清脈絡(luò)，強(qiáng)化知識背景

從經(jīng)典物理所面臨的困難出發(fā)，到半經(jīng)典半量子理論的形成，最終到量子理論的建立，對量子力學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行細(xì)致的、實(shí)事求是的分析，特別是對量子理論早期的概念發(fā)展有一個準(zhǔn)確清晰的理解，弄清楚到底哪些概念和原理是已經(jīng)證明為正確并得到公認(rèn)的，還存在哪些不完善的地方。這樣一方面可使學(xué)生對量子力學(xué)中基本概念和基本理論的形成和建立的科學(xué)歷史背景有一深刻了解，有助于學(xué)生理清經(jīng)典物理與量子理論之間的界限和區(qū)別，加深他們對這些基本概念和基本理論的理解；另一方面，可使學(xué)生對蘊(yùn)藏在這一歷程中的智慧火花和科學(xué)思維方法有一全面的了解，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及科學(xué)素養(yǎng)。比如：對于玻爾理論，由于對量子化假設(shè)很難用已經(jīng)成形的經(jīng)典理論來解釋，學(xué)生往往會覺得不可思議，難以理解。為此，在講解這部分內(nèi)容時，很有必要介紹一下玻爾理論產(chǎn)生的歷史背景，告訴學(xué)生在玻爾的量子化假設(shè)之前就已經(jīng)出現(xiàn)了普朗克的量子論和愛因斯坦的光量子概念，且大量關(guān)于原子光譜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也已經(jīng)被掌握，之前盧瑟福提出的簡單行星模型卻與經(jīng)典物理理論及實(shí)驗(yàn)事實(shí)存在嚴(yán)重背離。為了解決這些問題，玻爾理論才應(yīng)運(yùn)而生。在用量子力學(xué)求解氫原子定態(tài)波函數(shù)時，還可以通過定態(tài)波函數(shù)的概率分布圖，向?qū)W生介紹所謂的玻爾軌道并不是真實(shí)存在的，只是電子出現(xiàn)幾率比較大的區(qū)域。通過這樣講述，學(xué)生可以清晰地體會到玻爾理論的承上啟下的作用，而又不至于將其與量子力學(xué)中的概念混為一談。

2.重在物理思想，壓縮數(shù)學(xué)推導(dǎo)

在物理學(xué)研究中，數(shù)學(xué)只是用來表述物理思想并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯演算的工具，教師不能將深刻的物理思想淹沒在復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式之中。因此，在教學(xué)過程中，教師要著重于加強(qiáng)基本概念和基本理論的講授，把握這些概念和理論中所蘊(yùn)含的物理實(shí)質(zhì)。對一些涉及繁難數(shù)學(xué)推導(dǎo)的內(nèi)容，在教學(xué)中刻意忽略具體數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，著重于使學(xué)生掌握其中的思想方法。例如：在一維線性諧振子問題的教學(xué)中，對于數(shù)學(xué)方面的問題，只要求學(xué)生能正確寫出薛定諤方程、記住其結(jié)論即可，重點(diǎn)放在該類問題所蘊(yùn)含的物理意義及對現(xiàn)成結(jié)論的應(yīng)用上。這樣，學(xué)生就不會感到枯燥無味，而能始終保持較高的學(xué)習(xí)熱情。

二、教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)法把課堂變成了教師的“一言堂”，使得學(xué)生在教學(xué)活動中始終處于被動接受地位，極大地壓制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，十分不利于知識的獲取以及對學(xué)生創(chuàng)新能力及科學(xué)思維的培養(yǎng)。而且，“量子力學(xué)”這門課程本身實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱、理論性較強(qiáng)，物理圖像不夠直觀，一味采取灌輸式教學(xué)，學(xué)生勢必感到枯燥，甚至厭煩。長期以往，學(xué)習(xí)積極性必然受挫，學(xué)習(xí)效果自然大打折扣。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)其科學(xué)探索精神及創(chuàng)新能力，筆者在教學(xué)方法上進(jìn)行了一些有益的探索。

1.發(fā)揮學(xué)生主體作用

除卻必要的教學(xué)內(nèi)容講解外，每節(jié)課都留出一定的師生互動時間。教師通過創(chuàng)設(shè)問題情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究討論，或者針對已講授內(nèi)容，使學(xué)生對已學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)、總結(jié)、辨析，以加深理解；或者針對未講授內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的興趣（比如，在講授完一維無限深方勢阱和一維線性諧振子這兩個典型的束縛態(tài)問題后就可引導(dǎo)學(xué)生思考“非束縛態(tài)下微觀粒子又將表現(xiàn)出什么樣的行為”），[1]這樣學(xué)生就會積極地預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容；或者選擇一些有代表性的習(xí)題，讓學(xué)生提出不同的解決辦法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對于在課堂上不能解決的問題，積極鼓勵學(xué)生利用圖書館及網(wǎng)絡(luò)資源等尋求解決，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。此外，還可使學(xué)生自由組合，挑選他們感興趣的與課程有關(guān)的題目進(jìn)行討論、調(diào)研并完成小組論文，這一方面激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，另一方面使其接受初步的科研訓(xùn)練，一舉兩得。

2.注重構(gòu)建物理圖像

在實(shí)際教學(xué)中著重注意物理圖像的構(gòu)建，使學(xué)生對一些難以理解的概念和理論形成較為直觀的印象，從而形成深刻的記憶和理解。例如：借助電子束衍射實(shí)驗(yàn)，通過三個不同的實(shí)驗(yàn)過程（強(qiáng)電子束、弱電子束及弱電子束長時間曝光），即可為實(shí)物粒子的波粒二象性構(gòu)建出一幅清晰的物理圖像；借助電子束衍射實(shí)驗(yàn)圖像，再以光波類比電子波，即可凝練出波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋；[2]借助電子雙縫衍射實(shí)驗(yàn)圖像，可使學(xué)生更易接受和理解態(tài)疊加原理；借助解析幾何中的坐標(biāo)系，可很好地為學(xué)生建立起表象的物理圖像。盡管這其中光波和電子波、坐標(biāo)系和表象這些概念之間有本質(zhì)上的區(qū)別，但借助這些學(xué)生已經(jīng)熟知和深刻理解的概念，可使學(xué)生非常容易地接受和理解量子力學(xué)中難以言明的概念和理論，同時，也可使學(xué)生掌握這種物理圖像的構(gòu)建能力，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有非常積極地作用。

三、教學(xué)手段和考核方式改革

1.課程教學(xué)采用多種先進(jìn)的教學(xué)方式

如安排小組討論課，對難于理解的概念和規(guī)律進(jìn)行討論。先是各小組內(nèi)討論，再是小組間辯論，最后老師對各小組討論和辯論的觀點(diǎn)進(jìn)行評述和指正。例如，在講到微觀粒子的波函數(shù)時，有的學(xué)生認(rèn)為是全部粒子組成波函數(shù)，有的學(xué)生認(rèn)為是經(jīng)典物理學(xué)的波。這些問題的討論激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，從而進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生對一些不易理解的概念和量子原理進(jìn)行深入理解，直至最后充分理解這些內(nèi)容。另外課程作業(yè)布置小論文，邀請國內(nèi)外專家開展系列量子力學(xué)講座等都是不錯的方式。

2.堅(jiān)持研究型教學(xué)方式[3]

把課程教學(xué)和科研相結(jié)合，在教學(xué)過程中針對教學(xué)內(nèi)容，吸取科研中的研究成果，通過結(jié)合最新的科研動態(tài)，向?qū)W生講授在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在量子力學(xué)誕生后，作為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱之一的現(xiàn)代物理學(xué)的每一個分支及相關(guān)的邊緣學(xué)科都離不開量子力學(xué)這個基礎(chǔ)，量子理論與其他學(xué)科的交叉越來越多。例如：基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚態(tài)物理到中子星、黑洞各個層次的研究以量子力學(xué)為基礎(chǔ)；量子力學(xué)在通信和納米技術(shù)中的應(yīng)用；量子理論在生物學(xué)中的應(yīng)用；量子力學(xué)與正在研究的量子計(jì)算機(jī)的關(guān)系等，在教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎暹@些知識，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，消除學(xué)生對量子力學(xué)的片面認(rèn)識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性。

3.利用量子力學(xué)課程將人文教育與專業(yè)教學(xué)相結(jié)合

量子力學(xué)從誕生到發(fā)展的物理學(xué)史所包含的創(chuàng)新思維是迄今為止哪一門學(xué)科都難以比擬的。在19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，經(jīng)典物理學(xué)晴空萬里，然而黑體輻射、光電效應(yīng)、原子光譜等物理現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)重沖擊經(jīng)典物理學(xué)理論，讓經(jīng)典物理學(xué)陷入危機(jī)四伏的境地。1900年，德國物理學(xué)家普朗克創(chuàng)造性地引入了能量子的概念，成功地解釋了黑體輻射現(xiàn)象，量子概念誕生。1905年，愛因斯坦進(jìn)一步完善了量子化觀念，指出能量不僅在吸收和輻射時是不連續(xù)的（普朗克假設(shè)），而且在物質(zhì)相互作用中也是不連續(xù)的。1913年，玻爾將量子化概念引入到原子中，成功解釋了有近30年歷史的巴爾末經(jīng)驗(yàn)光譜公式。泡利突破玻爾半經(jīng)典、半量子論的局限，給予了令玻爾理論不安的反常塞曼效應(yīng)以合理解釋。1924年，德布羅意突破普朗克能量子觀念提出微觀粒子具有波粒二象性，開始與經(jīng)典理論分庭抗禮。[4]和學(xué)生一起重溫量子力學(xué)史的發(fā)展之路，在教學(xué)過程中展現(xiàn)量子力學(xué)數(shù)學(xué)形式之美，使學(xué)生在科學(xué)海洋中得到美的享受，從精神上熏陶他們的創(chuàng)新精神。

4.考試方式改革

在本課程的教學(xué)中采用了教考分離，通過小考題的形式復(fù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平適當(dāng)輔導(dǎo)答疑，注重學(xué)生對量子力學(xué)基礎(chǔ)知識理解的考核。對于評價(jià)系統(tǒng)的建立，其中平時成績（包括作業(yè)、討論、綜合表現(xiàn)等）占30％，期末考試占70％。從實(shí)施的效果來看，督促了學(xué)生的學(xué)習(xí)，收到了較好的效果，受到學(xué)生的歡迎。

四、結(jié)論

通過近年來的改革嘗試，我校的“量子力學(xué)”教學(xué)水平穩(wěn)步提高，加速了專業(yè)建設(shè)。2009年，我?！傲孔恿W(xué)”被評為校級精品課程，教學(xué)改革成果初現(xiàn)。然而，關(guān)于這門課程的教學(xué)仍存在不少問題，如教學(xué)手段單一、與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合不夠緊密等等，這些都需要教師在今后教學(xué)中進(jìn)一步改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周世勛.量子力學(xué)教程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]呂增建.從量子力學(xué)的建立看類比思維的創(chuàng)新作用[J].力學(xué)與實(shí)踐,

2009,(4).

第2篇：現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文

本書名為現(xiàn)代電動力學(xué)，它以希望深化對電磁學(xué)的理解而數(shù)學(xué)水平又不太低的研究生為讀者對象?？紤]到它既可作為課堂教學(xué)用書，又可作為對廣泛讀者有用的參考書，作者認(rèn)為，它與專著相反，應(yīng)該涵蓋學(xué)生們必須知道的一切，而不是作者應(yīng)當(dāng)知道的一切。但物理學(xué)家們對于“學(xué)生們必須知道的一切”極少有共識，一般來講，除了大學(xué)教程中所出現(xiàn)的一些核心內(nèi)容之外，對于研究生課程的講義的內(nèi)容往往依賴于作者的研究工作背景。本書作者打算在適當(dāng)?shù)钠率贡緯羞h(yuǎn)遠(yuǎn)超過兩個學(xué)期課程所需的材料，以適應(yīng)根據(jù)不同的要求選擇教學(xué)內(nèi)容。

本書書名中的“現(xiàn)代”并不意味著使用特殊的“現(xiàn)代”數(shù)學(xué)方法，而是指它包括了近幾十年來引人關(guān)注的新發(fā)展起來的一些重要論題，為此不惜忽略掉或者僅僅略微提及一般教科書中一些熟悉的論題。為了幫助讀者學(xué)習(xí)，本書提供大約120個完全解出的例題。此外，各章后面總共有近600個課后作業(yè)題，這些題目中有一些屬于大學(xué)生水平的技巧性題目，而有一些是直接取自研究文獻(xiàn)中具有挑戰(zhàn)性的問題。

學(xué)生在讀懂課文的幫助下積極地完成這些習(xí)題能為自己打下良好的基礎(chǔ)。

全書內(nèi)容共分成24章：1.數(shù)學(xué)預(yù)備知識； 2.麥克斯韋方程；3.靜電學(xué)； 4.電多極矩； 5.導(dǎo)體； 6.電介質(zhì)； 7.拉普拉斯方程； 8.泊松方程；9， 穩(wěn)恒電流； 10.靜磁學(xué)；11.磁多極距；12.磁力和磁能；13.磁性物質(zhì)； 14.動力學(xué)的和準(zhǔn)靜態(tài)場； 15.一般電磁場； 16.真空中的波；17.簡單物質(zhì)中的波；18.色散物質(zhì)中的波； 19.導(dǎo)波和約束波；20.推遲和輻射； 21.散射和衍射； 22.狹義相對論；23.運(yùn)動電荷的場； 24.拉格朗日和哈密頓方法。

書末有4個附錄： A.重要的符號表； B.高斯單位； C.特殊函數(shù)；D.狹義相對論中負(fù)號的處理。

本書的寫作風(fēng)格和豐富的內(nèi)容以及作者深刻的理解力和洞察力使得本書出版后立即得到了許多相關(guān)專家、學(xué)者的好評，認(rèn)為這是一部難得的研究生用教科書，而且必將成為一部經(jīng)典電動力學(xué)新的、優(yōu)秀的經(jīng)典教材。

丁亦兵，教授

（中國科學(xué)院大學(xué)）

第3篇：現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文

關(guān)鍵詞：美麗的美學(xué)藝術(shù)摹仿、表現(xiàn)、反映

在歷史上，什么是藝術(shù)也是一個老大難問題，人們關(guān)于藝術(shù)的定義也是多得無法統(tǒng)計(jì)。鑒于這種情況，我們在正式給出美麗美學(xué)的藝術(shù)的定義之前，先來結(jié)合幾種影響很大的藝術(shù)定義或關(guān)于藝術(shù)本質(zhì)的看法，看看藝術(shù)不是什么。

要判定藝術(shù)不是什么，有一個方法很簡單也很方便，這個方法就是可逆性方法。什么是可逆性方法呢？給藝術(shù)下定義就是規(guī)定藝術(shù)是什么。如果用數(shù)學(xué)語言來表示，給藝術(shù)下定義就是把藝術(shù)規(guī)定為x。所謂用可逆性方法來判定藝術(shù)不是什么，就是反過來看x能不能作為藝術(shù)，如果x不能作為藝術(shù)，我們也就可以確定藝術(shù)不是x，即使人們還不知道藝術(shù)的定義到底是什么，而只憑直覺來判定。

一、美麗的美學(xué)要否定的第一個藝術(shù)定義是藝術(shù)是一種摹仿

在二千多年以前，柏拉圖與亞里士多德就提出藝術(shù)的摹仿說了，“直至今天，在人們的意識深處還常常持這種看法?！?但是不同意這種看法的人也是大有人在的，這里試舉幾例。

丹納曾經(jīng)舉過很多例子來說明藝術(shù)不是摹仿，“就拿雕塑來說，復(fù)制實(shí)物最準(zhǔn)確最逼真的辦法是用模子澆鑄，可是，一件澆鑄品雖好，卻肯定比不上一個好的雕塑。又如另一藝術(shù)門類的攝影，它也是藝術(shù)，它能依靠線條和光影的濃淡把實(shí)物的輪廓與形體在平面上復(fù)制出來，這個復(fù)制品與實(shí)物完全相同，分毫不差。毫無疑問，對繪畫而言，攝影是很好的助手，但是，絕不會有人把攝影與繪畫相提并論。再舉一個例子，如果我們肯定正確的模仿就是藝術(shù)的最高目的，那么，你們知道什么是最好的悲劇嗎？最好的悲劇應(yīng)該是重罪庭上的速記，因?yàn)?，重罪庭上的速記把所有的話都一句不漏地記錄下來了?？墒鞘虑楹芮宄?，即使在法院的速記中偶爾能發(fā)現(xiàn)一些帶有感彩的語言詞匯，那也是屈指可數(shù)。速記能給作家提供材料，但速記本身并不是藝術(shù)品?！?

黑格爾也反對藝術(shù)的摹仿說，他說，藝術(shù)“既以摹仿為目的，問題就不在于所應(yīng)摹仿的東西有怎樣的性質(zhì)，而在于它摹仿得是否正確。美的對象和內(nèi)容就被看成毫不重要了?！?“我們?nèi)绻匆豢锤鏖T藝術(shù)，我們就會發(fā)見繪畫和雕刻所表現(xiàn)的對象雖然象是逼肖自然的或是基本上是從自然假借來的，而建筑（這也屬于美的藝術(shù)）和詩卻都很難看作自然的摹仿，因?yàn)檫@兩種藝術(shù)都不限于單純的描寫?！?“因此，藝術(shù)的目的一定不在對現(xiàn)實(shí)的單純的形式的摹仿，這種摹仿在一切情況下都只能產(chǎn)生技巧方面的巧戲法，而不能產(chǎn)生藝術(shù)作品?！M管自然現(xiàn)實(shí)的外在形態(tài)也是藝術(shù)的一個基本因素，我們卻仍不能把逼肖自然作為藝術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，也不能把對外在現(xiàn)象的單純摹仿作為藝術(shù)的目的?！?“摹仿自然雖然象是一個普遍的原則而且是許多偉大權(quán)威人士擁護(hù)的原則，卻至少是不能就它的這樣一般的完全抽象的形式來接受的?！?“靠單純的摹仿，藝術(shù)總不能和自然競爭，它和自然競爭，那就象一只小蟲爬著去追大象?！?

我國的彭鋒則說：“顯然，我們很容易找到將藝術(shù)定義為摹仿的反證。一方面，存在許多毫無摹仿的藝術(shù)作品，如許多音樂片段、無對象的繪畫和抒情詩歌等等，很難說它們摹仿了什么。另一方面，許多摹仿的東西又不是藝術(shù)作品，如我們?nèi)粘Ｉ钪械脑S多摹仿行為，很少有人把它們作為藝術(shù)作品來欣賞。因此，把摹仿當(dāng)作藝術(shù)的惟一的規(guī)定性是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。摹仿既不是定義藝術(shù)的必要條件，更不是定義藝術(shù)的充分條件?！?

在人類的科學(xué)體系中，有一門科學(xué)叫仿生學(xué)，這門學(xué)科專門研究生物的特殊功能與原理，以便把這些功能與原理應(yīng)用于其它人造設(shè)備上，使這些設(shè)備也具有與生物相同的功能。如蝙蝠借助于超聲波可以在充滿障礙物的空間里自由穿梭，借助于這個原理，人們制成了聲納等設(shè)備。再如，我們知道，輪船在水中航行時會受到很大的阻力，因此，為了減少輪船在航行中所受到的阻力，提高輪船的速度，人們就把輪船的外形設(shè)計(jì)成與魚類外形相似的流線型等等。仿生學(xué)中的摹仿可以說是最科學(xué)、最本質(zhì)的了，然而，仿生學(xué)難道可以稱為一門特殊的藝術(shù)嗎？恐怕從來就沒有人這么認(rèn)為過。

二、美麗的美學(xué)要否定的第二個藝術(shù)定義是藝術(shù)是情感的表現(xiàn)

這一說的代表人物也很多，如托爾斯泰、科林伍德等，但是，正如我國的彭鋒所說的：“同將藝術(shù)界定為對現(xiàn)實(shí)的摹仿一樣，將藝術(shù)界定為情感的表現(xiàn)也是一個極不完善的定義。我們也可以輕而易舉地找到反證。許多藝術(shù)作品并不表現(xiàn)情感，而更多的情感表現(xiàn)不是藝術(shù)作品?！?他還說：“將藝術(shù)定義為情感表現(xiàn)還會帶來一個棘手的難題：假使一個作品表現(xiàn)了情感，我們能說這種情感就是作者的情感嗎？我們能夠確定作者在創(chuàng)作時就處在這種情感狀態(tài)之中嗎？如果我們不能確定作者在創(chuàng)作時正處在作品所表現(xiàn)的情感之中，那么將藝術(shù)定義為情感的表現(xiàn)就是十分荒謬的?！?0這個分析是十分有道理的。

蘇珊•朗格也曾對情感的自我表現(xiàn)說予以有力的反駁，她說：“我現(xiàn)在已經(jīng)確信，藝術(shù)品的情感表現(xiàn)——使藝術(shù)品成為表現(xiàn)性形式的機(jī)制——根本就不是癥兆性的?！粋€嚎啕大哭的兒童所釋放出來的情感要比一個音樂家釋放出來的個人情感多得多，然而當(dāng)人們步入音樂廳的時候，決沒有想到要去聽一種類似于孩子的嚎啕的聲音。假如有人把這樣一個嚎啕的孩子領(lǐng)進(jìn)音樂廳，觀眾就會離場，因?yàn)槿藗儾恍枰晕冶憩F(xiàn)?！?1

三、美麗的美學(xué)要否定的第三個藝術(shù)定義是藝術(shù)是對世界的反映

我國當(dāng)代著名的文藝?yán)碚摷义X谷融在《當(dāng)代文藝問題十講》一書中，就文學(xué)這門藝術(shù)說道：“文學(xué)當(dāng)然是能夠，而且也是必須反映現(xiàn)實(shí)的。但我反對把反映現(xiàn)實(shí)當(dāng)作文學(xué)的直接的、首要的任務(wù)，尤其反對把描寫人僅僅當(dāng)作是反映現(xiàn)實(shí)的一種工具，一種手段。我認(rèn)為這樣來理解文學(xué)的任務(wù)，是把文學(xué)和一般社會科學(xué)等同起來了，是違反文學(xué)的性質(zhì)、特點(diǎn)的。”12“把文藝的意義、作用，局限在反映生活這一點(diǎn)上，就等于是否定了文藝的存在的必要。因?yàn)椋绻覀兯笥谖乃嚨闹皇窃谟诟爬ǖ胤从超F(xiàn)實(shí)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)實(shí)生活的本質(zhì)的話，那么，科學(xué)會把這些作得更精確、更可靠的。這樣，文藝就失卻了它作為人類精神活動的一個特殊領(lǐng)域而存在的意義了。然而，人們卻并不因?yàn)橛辛丝茖W(xué)就不需要文藝，而文藝也并沒有因?yàn)榭茖W(xué)的日益發(fā)達(dá)而漸趨衰落，可見文藝一定是有它的特殊的、不是科學(xué)所能代替的任務(wù)的（這種任務(wù)，在高爾基看來，就是影響人，教育人，就是鼓舞人們?nèi)ジ脑飕F(xiàn)實(shí)，改造世界，使人們生活得更好）。而且，假如我們把反映現(xiàn)實(shí)當(dāng)作文學(xué)的首要任務(wù)，那么，對于那些杰出的抒情詩篇，以及從個人主觀的熱情與理想出發(fā)的偉大的浪漫主義作品之如此為人喜愛，如此受人重視，就很難解釋了?！?3

那么，“形象地反映現(xiàn)實(shí)”能不能作為藝術(shù)的定義呢？首先讓我們反過來來看這個問題。眾所周知，我國已經(jīng)能夠用火箭把人送上太空，火箭那龐大的身軀、在發(fā)射時所發(fā)出的震耳欲聾的聲音、耀眼的火焰、巨大的水氣團(tuán)以及它那令人不可思議的速度等都無不給人以形象的體驗(yàn)，同時，中國人用火箭把人送上太空這個事件也反映了許多現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容，如中國的科技水平、中國科學(xué)家們的智慧、中國科學(xué)家趕超世界先進(jìn)科技水平的信心與雄心等。然而火箭是一件藝術(shù)品嗎？或者說用火箭把人送上太空這件事件是一件藝術(shù)品嗎？顯然我們不能這樣認(rèn)為。

其次，如果說用火箭把楊利偉等人送上太空，不是人“主動地用形象來反映現(xiàn)實(shí)”，而只是用于科學(xué)研究，因而，火箭或用火箭把人送上太空不是藝術(shù)，那么，人“主動地用形象來反映現(xiàn)實(shí)”是不是就一定能作為藝術(shù)的定義呢？讓我們來看一看音樂這種特殊的藝術(shù)。

在張前所主編的《音樂美學(xué)教程》一書中，我們可以看到周海宏對視覺形象在音樂中的表現(xiàn)情況的說明：“‘形象’的概念在我國以往的音樂美學(xué)中已經(jīng)被過分地?cái)U(kuò)大了”14，“并非任何視覺對象都可以在音樂中得到表現(xiàn)。音樂與視覺空間感雖然有三個緯度上的聯(lián)覺關(guān)系（音高與上下——縱向空間高低、深淺的聯(lián)覺，音長與長短——水平空間延展的聯(lián)覺，音強(qiáng)與遠(yuǎn)近——深度空間遠(yuǎn)近的聯(lián)覺），但音樂的時間感所對應(yīng)的空間的延展感是單向的——只能從一個方向到另一個方向（如從左到右），而不是雙向的。因此所有帶雙向空間延展的形狀均不能與音響構(gòu)成聯(lián)覺關(guān)系?！?5“聲音的音高、強(qiáng)弱、節(jié)奏與速度、緊張度及發(fā)音狀態(tài)等五種要素，與視覺感受中顏色的亮度、形狀的大小、重量的輕重、力量或能量的大小、運(yùn)動與變化程度的強(qiáng)弱、運(yùn)動與變化的節(jié)奏及速度等具有聯(lián)覺對應(yīng)關(guān)系。凡是要用音樂來表現(xiàn)的視覺對象，必須在以上所說的一個或幾個方面與音樂音響具有聯(lián)覺對應(yīng)關(guān)系。對于視覺對象的識別來說，最重要的兩個信息，即對象的輪廓和顏色的色調(diào)不能在音樂中得到表現(xiàn)”16，“由于音樂不能直接描摹視覺對象的形狀輪廓，而形狀輪廓是視覺對象識別中最重要的信息，因此，音樂對視覺對象的表現(xiàn)是很模糊的”17。

如果說繪畫、雕刻、建筑等視覺藝術(shù)能直接通過形象來反映客觀現(xiàn)實(shí)的情況，而文學(xué)也能夠通過創(chuàng)建形象來反映客觀現(xiàn)實(shí)的情況，那么鑒于有音樂這種特殊的藝術(shù)形式，因此說所有的藝術(shù)都是通過形象來反映客觀現(xiàn)實(shí)的情況就不妥當(dāng)了。音樂塑造形象的能力是很差的，而音樂卻被許多人認(rèn)為是一種偉大的藝術(shù)，這種巨大的反差是很難讓人接受“藝術(shù)是形象地反映現(xiàn)實(shí)”或者是“主動用形象來反映現(xiàn)實(shí)”這些定義的，這些定義是不能通過音樂藝術(shù)這一關(guān)口的。其實(shí)，即使是對文學(xué)這種藝術(shù)，也還是有許多人對藝術(shù)的這些定義是表示懷疑的，如童慶炳就說過這樣的話：“對于‘文學(xué)的根本特征就是用形象來反映生活’這一類說法，我一直懷疑它的正確性。”18

實(shí)際上，任何人工制品（不僅僅是藝術(shù)品）都能形象地反映客觀現(xiàn)實(shí)的許多情況，甚至包括過去的與未來的情況，如一件文物就可以形象地反映過去的許多情況，而且不僅包括物質(zhì)方面的情況，還包括制作人精神方面的情況，因此文物有重大的歷史價(jià)值與研究價(jià)值，然而，我們知道，并不是所有的文物都是藝術(shù)品。許多教師在教學(xué)過程中，還經(jīng)常要用到一些掛圖、模型和演示實(shí)驗(yàn)，以便學(xué)生能夠認(rèn)識和理解其中的原理與過程，這些掛圖、模型與演示實(shí)驗(yàn)都能夠形象地反映許多科學(xué)的原理與過程，而誰都知道，誰也不會把這些掛圖、模型與演示實(shí)驗(yàn)稱為藝術(shù)。因此，總之，一般地把藝術(shù)定義為某種內(nèi)容的反映或是形象的反映是不正確的。

藝術(shù)不能定義為一種反映，我們還有一種充分的理由?？茖W(xué)就其目的和本質(zhì)來說可以定義為一種反映，而藝術(shù)哪怕只就常識來看也都不能被看作一門科學(xué)，因?yàn)槌ＷR告訴我們，藝術(shù)中充滿了夸張與虛構(gòu)，如藝術(shù)中可以有李白“飛流直下三千丈，疑是銀河落九天”式的夸張，也可以有斯威夫特關(guān)于小人國、大人國的虛構(gòu)，甚至還可以有物體速度超過光速這種違背科學(xué)常識式的虛構(gòu)。然而這些夸張與虛構(gòu)在科學(xué)中卻是絕對不允許的，是違背科學(xué)的精神與道德的，這正如在著名的《實(shí)踐論》一文中曾經(jīng)所說的：“知識的問題是一個科學(xué)問題，來不得半點(diǎn)的虛偽和驕傲，決定地需要的倒是其反面——誠實(shí)和謙遜的態(tài)度。”19如果藝術(shù)可以定義為一種反映，那么這些夸張和虛構(gòu)是不應(yīng)該出現(xiàn)在藝術(shù)中的，因?yàn)檫@些夸張與虛構(gòu)嚴(yán)格來說是不準(zhǔn)確的，甚至可以說是錯誤的，是會誤導(dǎo)人的。

關(guān)于藝術(shù)與科學(xué)的區(qū)別，上田敏從另外一個角度也說得非?？隙ǎ骸翱茖W(xué)與藝術(shù)是不同的。其差別，前者用理來分析，后者則用情來綜合地味得?！?0

也許有人會用亞里士多德的理論來論述和證明藝術(shù)的反映說：“詩人的職責(zé)不在于描述已發(fā)生的事，而在于描述可能發(fā)生的事，即按照可然律或必然律可能發(fā)生的事?！?1在二千多年以前，亞里士多德得出這種思想與觀點(diǎn)確實(shí)很偉大，但在二千多年以后的今天，這種觀點(diǎn)就值得推敲了，因?yàn)樵诮裉斓淖匀豢茖W(xué)領(lǐng)域，決定論已經(jīng)受到了絕對有力的挑戰(zhàn)。在量子力學(xué)中，有許多經(jīng)典的概念和觀點(diǎn)都得到了修正，如電子的軌道概念就被幾率概念所代替等。在量子力學(xué)中，還有一個著名的原理叫測不準(zhǔn)原理，即位置與動量是不能同時被測準(zhǔn)的，為此，上個世紀(jì)上半葉物理學(xué)史上還發(fā)生了一次著名的論戰(zhàn)，一方以愛因斯坦為代表，堅(jiān)持決定論，另一方以丹麥著名的物理學(xué)家玻爾為代表，堅(jiān)持量子力學(xué)的非決定論。最后的勝利者是誰呢？不是愛因斯坦，而是玻爾！因此，盡管二千多年以前亞里士多德就教導(dǎo)人們要按照“可然律或必然律”來創(chuàng)作藝術(shù)，然而藝術(shù)中卻仍然充滿了夸張與虛構(gòu)，充滿了偶然性的內(nèi)容。實(shí)際上，藝術(shù)之所以能夠突破可然律或必然律，能夠充滿夸張與虛構(gòu)，原因不是別的，這是因?yàn)槿擞袩o限的想象力和理解力，而人的想象力和理解力可以突破可然律或必然律，可以允許夸張與虛構(gòu)，可以允許偶然性的內(nèi)容存在，僅此而已。例如，在我國著名小說《西游記》中，孫悟空是一只猴子，然而這只猴子卻會說人話，有七十二種變化，一個筋斗能翻一萬八千里等等，很顯然，這些都是明顯的虛構(gòu)，是不現(xiàn)實(shí)的，也是不可能的，然而有誰會因?yàn)檫@些虛構(gòu)而拒絕閱讀這部小說呢？當(dāng)我們被這部小說所吸引的時候，我們會因?yàn)檫@些虛構(gòu)而終止閱讀嗎？不會。為什么？就是因?yàn)槲覀兊南胂罅εc理解力完全允許這些虛構(gòu)，僅此而已。

不把藝術(shù)的定義為一種反映，這是否違背辯證唯物主義關(guān)于物質(zhì)與意識的關(guān)系原理呢？辯證唯物主義認(rèn)為，物質(zhì)或存在決定意識，意識是對物質(zhì)或存在的反映，而藝術(shù)是人有意識創(chuàng)造的產(chǎn)品，那么說藝術(shù)是一種反映又有什么錯呢？在這里，筆者首先要聲明的是，美麗的美學(xué)并不違背辯證唯物主義關(guān)于物質(zhì)（或存在）與意識的關(guān)系原理。美麗的美學(xué)認(rèn)為，藝術(shù)能夠反映客觀現(xiàn)實(shí)的一些情況，因?yàn)槲ㄎ镛q證法告訴我們，事物總是互相聯(lián)系的。另外，一個人造事物總是含有人的目的的，而且總是用一定的物質(zhì)構(gòu)成的，因此任何一件人造事物包括藝術(shù)品就總是反映著制作人的一些情況以及與制作材料有關(guān)的情況如技術(shù)水平、時代背景等。但“能夠反映一些客觀情況”與“把反映客觀情況作為藝術(shù)的定義”卻是兩回事（后者要求反映必須是藝術(shù)的本質(zhì)屬性，而前者就沒有這個要求了）。辯證唯物主義關(guān)于物質(zhì)或存在與意識的關(guān)系原理是從哲學(xué)的高度及最一般的角度所概括出來的一個原理，這個原理概括地說明了所有人造事物都有一個共性——反映性，這是完全正確的，但如果我們據(jù)此把所有的人造事物都說成是一種反映就不妥當(dāng)了，因?yàn)槿魏问挛锒疾粌H僅是只有一個性質(zhì)，而是有多方面的性質(zhì)的，其中有的性質(zhì)是本質(zhì)的屬性，而有的性質(zhì)卻是次要的性質(zhì)，是非本質(zhì)的屬性。在所有的人造事物中，唯有科學(xué)才有資格被稱為“反映”，因?yàn)橹挥锌茖W(xué)才能勝任“反映”這一任務(wù)和職責(zé)，反映性可說是科學(xué)最本質(zhì)的屬性，而這一性質(zhì)對于藝術(shù)來說就是次要的性質(zhì)了，是非本質(zhì)的屬性了，如果把反映性當(dāng)作是藝術(shù)的本質(zhì)屬性，把藝術(shù)定義為一種反映，那么這就是把藝術(shù)當(dāng)作科學(xué)了，就是要用藝術(shù)來代替科學(xué)了，然而這是根本不現(xiàn)實(shí)的。另外，如果我們把藝術(shù)定義為一種反映，那么，因?yàn)橐磺腥嗽焓挛锒挤从持S多內(nèi)容，因此一切人造事物就都有理由申請成為藝術(shù)，而這是多么荒謬啊?？傊利惖拿缹W(xué)認(rèn)為，藝術(shù)能夠反映客觀世界的一些情況，但反映性僅僅是藝術(shù)的一個次要的、非本質(zhì)的屬性，藝術(shù)不能籠統(tǒng)地被稱為一種反映，我們也不能把藝術(shù)定義為一種反映。美麗的美學(xué)仍然遵循辯證唯物主義的基本原理，只是不會從辯證唯物主義關(guān)于物質(zhì)或存在與意識的關(guān)系原理直接推論出藝術(shù)的定義。至于美麗的美學(xué)關(guān)于藝術(shù)的定義是什么以及“反映”這個概念在藝術(shù)中的作用與地位是什么，美麗的美學(xué)在后文中對這些問題都會有明確的交代，讀者應(yīng)該馬上就能夠看到。

那么不把藝術(shù)定義為一種反映與一種科學(xué)，這是否會減弱藝術(shù)的功能與價(jià)值呢？不會！科學(xué)因?yàn)槟軌蚍从呈挛锏谋举|(zhì)屬性與事物的運(yùn)動、變化、發(fā)展的規(guī)律，因而科學(xué)對于人類來說有著極大的功能與價(jià)值，但藝術(shù)不必仰仗科學(xué)來提高自己的地位從而來獲得人們的尊重（當(dāng)然，藝術(shù)可以利用科學(xué)，正如科學(xué)可以利用藝術(shù)一樣）。在下一節(jié)我們將看到，藝術(shù)有其獨(dú)特的與偉大的功能與價(jià)值，雖然藝術(shù)的功能與價(jià)值和科學(xué)不同，但與科學(xué)相比，藝術(shù)對于人類來說，其功能與價(jià)值是毫不遜色的。

注釋：

1彭鋒著：《美學(xué)的感染力》，中國人民大學(xué)出版社2004年10月第1版，第209頁。

2丹納著：《藝術(shù)哲學(xué)》縮譯彩圖本，曾令先李群編譯，重慶出版社2006年8月第1版，第11頁。

3、4、5、6、7黑格爾著：《美學(xué)》第一卷，朱光潛譯，商務(wù)印書館1979年1月第2版，第55、56、56—57、56、54頁。

8、9、10彭鋒著：《美學(xué)的感染力》，中國人民大學(xué)出版社2004年10月第1版，第210、211、211頁。

11蘇珊•朗格著：《藝術(shù)問題》，滕守堯譯，南京出版社2006年1月第1版，第28頁。

12、13錢谷融著：《當(dāng)代文藝問題十講》，復(fù)旦大學(xué)出版社2004年5月第一版，第86、90—91頁。

14、15、16、17張前主編：《音樂美學(xué)教程》，上海音樂出版社2002年2月第1版，第124、124、124、125頁。

18、童慶炳著：《文學(xué)審美特征論》，華中師范大學(xué)出版社2000年6月第1版，第3頁。

19著：《實(shí)踐論》，《選集》第一卷，人民出版社1966年7月橫排本，第264頁。

第4篇：現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文

[摘要]物理學(xué)是自然科學(xué)的重要組成部分，整個物理學(xué)的發(fā)展史就是一部美學(xué)的發(fā)展史。它充分展現(xiàn)了物理公式和規(guī)律、表達(dá)形式、時間和空間、研究問題的手段和方法探究過程的簡單、對稱、和諧、統(tǒng)一美。在高中物理教學(xué)中，適時給學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史的教育，使學(xué)生在美的感受中愛學(xué)、樂學(xué)物理知識，對其健全的人格的形成，更好地實(shí)現(xiàn)新課程提出的三維目標(biāo)，很有意義。

[關(guān)鍵詞]物理學(xué)史 物理學(xué)美 價(jià)值

中學(xué)物理教育不僅要對學(xué)生進(jìn)行物理知識的教育，還應(yīng)在教學(xué)過程中對學(xué)生進(jìn)行審美教育。物理學(xué)的發(fā)展史集中體現(xiàn)了人類探索和認(rèn)識客觀世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。物理學(xué)史告訴人們，每一個物理概念和規(guī)律的形成，都是匯集著許多人艱辛的努力，常常需要幾十年乃至上百年的努力，才能邁出有意義的幾步。物理學(xué)美不僅體現(xiàn)在物理知識的形式上、內(nèi)容上、結(jié)構(gòu)上、物理學(xué)的研究方法上，而且體現(xiàn)在科學(xué)探索的過程中，體現(xiàn)在物理學(xué)家們的非凡的想象力，探索精神和高尚的思想品德上;通過物理學(xué)史展示物理學(xué)家求真、求美的過程，讓學(xué)生感受科學(xué)家探索未知世界的過程，感受他們尊重自然、尊重客觀意志的“真”，體會他們推動發(fā)展的動機(jī)的“善”，不屈不饒的科學(xué)精神，高尚的人格，堅(jiān)強(qiáng)的毅力等，達(dá)到以美感人，以美育人的目的，引導(dǎo)學(xué)生自己去追求和創(chuàng)造物理美，并將美的認(rèn)識轉(zhuǎn)化為追求美的自覺行動。

一、通過物理學(xué)史，感受經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的美妙，體會科學(xué)方法美

科學(xué)方法是人類智慧的結(jié)晶，是人們在認(rèn)識和改造世界的實(shí)踐活動中總結(jié)出來的正確思維和行動方式。物理學(xué)史證明科學(xué)理論的重大突破，必然伴隨著新的科學(xué)方法的誕生。在物理學(xué)史上有很多精美的物理實(shí)驗(yàn)，不但在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上極具創(chuàng)造性，而且實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)上非常具有新穎性和實(shí)驗(yàn)技術(shù)上具有藝術(shù)性，經(jīng)過艱辛的過程，通過長時間的努力，克服無數(shù)困難，才做出物理學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)或技術(shù)上的偉大發(fā)明。在教學(xué)中充分展示這些精湛優(yōu)美的實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)的精彩和美妙。例如:引力常數(shù)的測量，在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百年后，卡文笛許設(shè)計(jì)出扭秤實(shí)驗(yàn)，通過三次巧妙放大，將力的測量變換為力矩的測量;又將力矩的測量轉(zhuǎn)變?yōu)槭⒔z轉(zhuǎn)動角度的測量;再將轉(zhuǎn)動角度的測量轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻c(diǎn)移動距離的測量。這一精妙設(shè)計(jì)終于獲得了歷史性的突破，測出了這一微小的引力常量。著名的伽利略“斜面圓球滾動實(shí)驗(yàn)”，就給人一種簡潔的美，它的美體現(xiàn)在對實(shí)物形態(tài)實(shí)驗(yàn)的超越，使實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)過程在思維中以理想化的方式表現(xiàn)出來，通過猜想、設(shè)計(jì)、推理，由有限個實(shí)驗(yàn)歸納出一般的結(jié)論，沒有考證所有可能的情況。講述這段物理學(xué)史，使學(xué)生了解到伽利略開創(chuàng)了把物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)思維相結(jié)合的物理學(xué)研究方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。伽里略在物理學(xué)史上占有重要地位。被后世譽(yù)為“近代科學(xué)之父”，這不僅與他在科學(xué)上的偉大成就有關(guān)、而且與他在科學(xué)方法上的革命性轉(zhuǎn)變分不開。正是由于他在科學(xué)方法上的創(chuàng)新、引導(dǎo)自然科學(xué)走上了正確的道路。

二、通過物理學(xué)史，感受科學(xué)家的精神美、人格美、毅力美

在物理教材中涉及到許多中外著名物理學(xué)家。他們生平大量動人的事跡，尤其是不怕挫折的拼搏精神、愛國奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神和相互協(xié)作的精神都是—部絕好的美育教才，能激起學(xué)生心靈的震動。教學(xué)過程中，若能讓學(xué)生了解物理學(xué)家勇于探索，實(shí)事求是的科學(xué)精神;以苦為樂，頑強(qiáng)拼搏的不屈精神;只圖貢獻(xiàn)，不求索取的奉獻(xiàn)精神;堅(jiān)持真理，并為捍衛(wèi)真理不怕犧牲的獻(xiàn)身精神等。這無疑是最理想、最成功的情感教育。

物理學(xué)史表明，物理學(xué)大廈并不都是成功者創(chuàng)造的，它是成功者與失敗者共同創(chuàng)造的。焦耳為準(zhǔn)確測得各種情況下熱功當(dāng)量值，歷經(jīng)40年，進(jìn)行了400多次實(shí)驗(yàn)。法拉第“磁生電”經(jīng)過十年的研究;居里夫人為了從瀝青鈾礦中提煉出純凈的鐳，經(jīng)過近一千三百五十個日日夜夜的奮戰(zhàn)，從8噸鈾瀝青礦渣中提煉出0. 12克純氯化鐳，開普勒在困境中還是堅(jiān)持對行星運(yùn)動的研究，從大量的觀測數(shù)據(jù)中，花了近十年的時間，計(jì)算出了行星運(yùn)動的三大定律等等;愛迪生為了尋找一種合適的燈絲，試用了一千六百多種材料。所以愛迪生說:“失敗也有我需要的……”。還有許許多多的物理學(xué)家，他們堅(jiān)持不懈地探索的科學(xué)精神和獻(xiàn)身科學(xué)、捍衛(wèi)真理的感人事跡，光輝的言行和高尚的品格，為人處世和愛國主義的熱情，無不顯示了物理學(xué)家的精神美。因此在教學(xué)中引入物理學(xué)史的實(shí)例，通過講述這些物理學(xué)史來培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和銳意進(jìn)取、百折不撓、不斷創(chuàng)新的科學(xué)精神，激勵學(xué)生以科學(xué)家在創(chuàng)造偉大業(yè)績所表現(xiàn)的人格力量為楷模，樹立科學(xué)的世界觀和人生觀，確立為科學(xué)真理而獻(xiàn)身的崇高品質(zhì)。

三、通過物理學(xué)史，激發(fā)學(xué)生科學(xué)審美情趣和提高對科學(xué)美的審美能力

自然界本身是一個簡單、和諧、統(tǒng)一的整體，作為描述和揭示自然現(xiàn)象和規(guī)律的物理科學(xué)也應(yīng)是簡單、和諧和統(tǒng)一的?！岸鄻咏y(tǒng)一”是人類追求的永恒主題。整個物理學(xué)史，在某種程度上也可以說是物理學(xué)大師們?yōu)榻⒔y(tǒng)一的物理理論的奮斗史，也是物理學(xué)家追求美的歷史。牛頓為追求天體運(yùn)動和地面物體運(yùn)動的完美統(tǒng)一發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律;焦耳為追求熱與功的完美統(tǒng)一測出了熱功當(dāng)量;法拉第為追求電和磁的完美統(tǒng)一發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;愛因斯坦為追求時間與空間的完美統(tǒng)一發(fā)現(xiàn)了相對論、為追求質(zhì)量與能量的完美統(tǒng)一發(fā)現(xiàn)了質(zhì)能方程等等。作為支撐經(jīng)典物理大廈的牛頓運(yùn)動定律，在宏觀低速領(lǐng)域，實(shí)實(shí)在在地展現(xiàn)其簡潔和完美;而作為現(xiàn)代物理大廈支柱的相對論和量子力學(xué)，又從更廣闊領(lǐng)域描繪了一幅極其簡潔的物質(zhì)組構(gòu)和運(yùn)動的生動圖像?？茖W(xué)的美，還體現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步上，海王星與冥王星的發(fā)現(xiàn)、人造衛(wèi)星的升空、原子彈的制造等等，這些無不叫人驚嘆科學(xué)的偉大。在物理教學(xué)中滲透科學(xué)家追求科學(xué)完美的典型事例能促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)美的認(rèn)識轉(zhuǎn)化為對科學(xué)美的追求。

四、利用物理學(xué)史，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情

物理學(xué)史是一部科學(xué)文明的發(fā)展史，在物理教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹我國古代在物理學(xué)方面對世界的卓越貢獻(xiàn)和我國現(xiàn)代物理學(xué)相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展及成就，這既能使學(xué)生了解祖國燦爛輝煌的文化，培養(yǎng)學(xué)生民族自尊心和自豪感，又能增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心，激發(fā)學(xué)生愛祖國愛民族的熱情;介紹物理學(xué)的前沿知識，了解當(dāng)前我國現(xiàn)代物理學(xué)相關(guān)技術(shù)與世界科技發(fā)展存在的差距，這樣不僅能使學(xué)生開闊眼界，領(lǐng)略了知識的巨大力量和科學(xué)技術(shù)的日新月異，還能使學(xué)生感受物理學(xué)美和人類智慧美。從而激發(fā)學(xué)生的求知欲，喚起學(xué)生的時代責(zé)任感與使命感，有勇氣肩負(fù)祖國賦予的使命，樹立為提高我國科技水平而勤奮學(xué)習(xí)、刻苦鉆研、勇于探索、獻(xiàn)身科學(xué)的信念。

例如，我們講述“聲波”時，就要講講北京天壇絕妙建筑;在學(xué)習(xí)“原子和原子核”時，就應(yīng)提到在現(xiàn)代物理前沿領(lǐng)域所作的巨大成就的李政道、楊振寧、丁肇中等科學(xué)家;在講“超導(dǎo)”時，應(yīng)介紹我國在超導(dǎo)材料方面所做出的巨大貢獻(xiàn);我們在講述“天體運(yùn)動”時，不能不介紹“神五”、“神六”、“神七”“嫦娥一號”的發(fā)射，介紹我國航天技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，介紹平均年齡只有三十歲的航天人。學(xué)生會為自己的祖國感到自豪，為這樣一群年輕人而感到自豪。這不但能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、民族自豪感、使命感和責(zé)任感，還能激發(fā)學(xué)生愛國熱情，報(bào)國之心。

五、通過物理學(xué)史，滲透概念形成的歷史背景和過程，挖掘美育因素

在物理學(xué)史上，每一個科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)，都為后繼者提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟迪。中學(xué)物理中一些概念、定律和理論建立的過程凝練、升華了科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法，也包含了豐富的育人因素，展示這些科學(xué)過程有利于學(xué)生對知識全面正確的理解和建構(gòu)，讓學(xué)生得到前輩科學(xué)家科學(xué)思維和研究方法滋養(yǎng)，認(rèn)識到物理學(xué)每前進(jìn)一小步，都伴隨深刻的物理思想和觀念的變革。使學(xué)生受到生動的情感、態(tài)度、價(jià)值觀的熏陶和感染，有利于健全人格的培養(yǎng)。例如:人們對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，就經(jīng)歷了一個發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識、否認(rèn)、再認(rèn)識過程。J·J·湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后，曾提出關(guān)于原子的“棗糕式模型”。 1910年，盧瑟福建議用a粒子轟擊金箔片。實(shí)驗(yàn)表明a粒子能穿透很薄的金箔片。這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)使湯姆生棗糕模型遇到了無法解決的矛盾。因a粒子是失去兩個電子的氦原子，猶如一塊掉落兩顆棗子的小棗糕，小棗糕打在大棗糕上，氦原子無論速度多么大，也很難想像它能穿透出去。但是1908年盧瑟福用a粒子轟擊原子時，有大約八千分之一的幾率被反射回來。這一事實(shí)使盧瑟福驚奇，他說:“這是我一生中最不可想像的事，真如用一枚重型炮彈轟擊一張卷煙紙，而炮彈竟然被卷煙紙彈回來又打中了我自己一樣的不可思議?！?。盧瑟福用不同金屬箔片進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，并經(jīng)過三個多星期的認(rèn)真思考，指出湯姆生的原子模型不會使a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。盧瑟福以豐富的想象力提出，原子是一個很“空”的，中間是一個很小但質(zhì)量很大的硬核。盧瑟福在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评恚岢隽嗽拥摹昂耸浇Y(jié)構(gòu)模型”。 轉(zhuǎn)貼于

在物理教學(xué)中應(yīng)該反映這種迭起波瀾壯闊的發(fā)展過程，使學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)方法得到啟迪，讓學(xué)生從知識的完善和演變中認(rèn)識它的條件性和局限性，使凝固的物理知識變得生動，學(xué)習(xí)仿佛是一次與科學(xué)創(chuàng)造者的對話;適當(dāng)分析科學(xué)家的成功和失誤，體會科學(xué)探索者的困惑、沉思、試探和創(chuàng)新智慧之光，讓學(xué)生用發(fā)展的觀點(diǎn)，辯證地看問題，認(rèn)識到物理學(xué)知識的相對性，有效地消除學(xué)生對物理學(xué)知識來源的神秘感，消除對已有知識的僵化認(rèn)識，為今后的學(xué)習(xí)和生活樹立信心。

參考文獻(xiàn)

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第5篇：現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文

二、中學(xué)生創(chuàng)新教育的內(nèi)涵和內(nèi)容：1、創(chuàng)新精神主要表現(xiàn)為創(chuàng)新意識和“質(zhì)疑”精神。2、培養(yǎng)創(chuàng)新能力，主要表現(xiàn)為課堂教學(xué)的創(chuàng)新思維能力和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。3、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新人格和協(xié)同合作的精神。

三、創(chuàng)新教育的探索與實(shí)踐：1、教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。2、挖掘?qū)W科特點(diǎn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。3、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新人格和協(xié)作精神

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新探索實(shí)踐

一、創(chuàng)新教育在新世紀(jì)教育中的重要意義

現(xiàn)代社會是知識經(jīng)濟(jì)社會，而知識經(jīng)濟(jì)的核心是創(chuàng)新。當(dāng)今世界的科技競爭、綜合國力競爭越來越表現(xiàn)為創(chuàng)新型人才的水平和數(shù)量的競爭。創(chuàng)新教育是當(dāng)今世界許多國家教育改革的焦點(diǎn)和核心，中華民族要實(shí)現(xiàn)偉大復(fù)興，要矗立于世界優(yōu)秀民族之林，必須要有全民族整體素質(zhì)、科學(xué)水平的提高。學(xué)校教育是培養(yǎng)民族創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的主渠道。教師要明確創(chuàng)新教育思想、創(chuàng)新教育培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)施方案，在教學(xué)過程中才能喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，使他們想創(chuàng)新、敢創(chuàng)新、會創(chuàng)新。

二、中學(xué)生創(chuàng)新教育的內(nèi)涵和內(nèi)容

創(chuàng)新是民族的靈魂，創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的動力，是技術(shù)革命的生命。中學(xué)生創(chuàng)新教育的內(nèi)涵應(yīng)是：通過創(chuàng)新教育使學(xué)生對已有的經(jīng)驗(yàn)和知識進(jìn)行分解與組合后，產(chǎn)生某種新的、獨(dú)特的思想觀點(diǎn)、思路設(shè)計(jì)、途徑方法……的活動過程。

1、創(chuàng)新精神主要表現(xiàn)為創(chuàng)新意識和“質(zhì)疑”精神。要千方百計(jì)培養(yǎng)學(xué)生形成推崇創(chuàng)新、追求創(chuàng)新的觀點(diǎn)和意識。只有在強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識的引導(dǎo)下，學(xué)生才可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的創(chuàng)新動機(jī)，樹立創(chuàng)新目標(biāo)，充分發(fā)揮創(chuàng)新潛力，釋放創(chuàng)新激情。創(chuàng)新的產(chǎn)品是獨(dú)出心裁、前所未有的。因此創(chuàng)新是超越，而不是跟隨。只有大膽向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)，才可能創(chuàng)新。

2、培養(yǎng)創(chuàng)新能力，主要表現(xiàn)為課堂教學(xué)的創(chuàng)新思維能力和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

創(chuàng)新思維的主要形式有：①聯(lián)想思維。②直覺思維。③靈感思維。

物理實(shí)驗(yàn)是人類研究自然現(xiàn)象和規(guī)律的重要途徑，也是人類發(fā)明創(chuàng)造的重要手段。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以驗(yàn)證書本知識，然而更重要的是重溫前人創(chuàng)造的思維的過程，從中受到啟發(fā)，同時也培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力。

3、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新人格和協(xié)同合作的精神。健全的人格是個體順利發(fā)展的內(nèi)在因素，是個人創(chuàng)新能力得以發(fā)揮的支柱，主要包括愛國主義情感、獻(xiàn)身科學(xué)的精神、勇于面對失敗，百折不撓的意志，求實(shí)勤奮的治學(xué)態(tài)度和較強(qiáng)的自信心。

協(xié)同合作精神是新世紀(jì)對人材的基本要求。新技術(shù)革命，使人類在已經(jīng)到來的21世紀(jì)相互影響，相互依存。重大的發(fā)明創(chuàng)造，需要眾多人才共同去探索、開發(fā)、創(chuàng)造。因此我們必須培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同合作精神，以滿足未來社會對人材的需求。

三、創(chuàng)新教育的探索與實(shí)踐

1、教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

創(chuàng)新精神包括：創(chuàng)新的意識、熱情、進(jìn)取心、自信心、創(chuàng)新的膽略；敢于質(zhì)疑堅(jiān)韌不拔的毅力等等。在教學(xué)中，我們一方面要培養(yǎng)學(xué)生推崇創(chuàng)新、追求創(chuàng)新的觀念和意識，鼓勵學(xué)生解放思想、獨(dú)立思考；另一方面要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容啟發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、善于質(zhì)疑的創(chuàng)新精神。

首先，教師的教學(xué)過程要具有創(chuàng)新意識，為學(xué)生樹立創(chuàng)新的表率。無論教材提供的知識多么完整，由于各種原因總會留下縫隙，只要我們積極思考，善于“鉆空子”，就會有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)新。例如，在動量守恒的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，落點(diǎn)為什么會有較大的離散，原因應(yīng)在碰撞的過程中被碰小球所處的支座與等大的入射小球軌道的末端不能嚴(yán)格在一直線上，兩球不是對心正碰。要減小誤差怎么辦？教學(xué)過程要引導(dǎo)學(xué)生觀察這一現(xiàn)象，分析其原因，再由學(xué)生提出減小誤差的方案，選出最佳的方案表揚(yáng)。只要事事處處做有心人，善于思考，就會設(shè)計(jì)出靈活多變的教學(xué)方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

其次，教學(xué)活動要使學(xué)生保持旺盛的好奇心和求知欲，腦海中經(jīng)常出現(xiàn)“為什么”三個字?！霸铝翞槭裁床粫w走？”“蘋果熟了為什么會從樹上掉到地面上”，牛頓對這些自然現(xiàn)象的觀察，引發(fā)思考研究，得出了十六世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)——萬有引力定律。教師要在教學(xué)過程中，使學(xué)生養(yǎng)成多問“為什么”的習(xí)慣。例如：物理概念為什么要這樣定義？物理規(guī)律如何來的？實(shí)驗(yàn)為什么要這樣設(shè)計(jì)？做錯習(xí)題時更要問為什么會錯？知識聯(lián)系實(shí)際的“為什么”是創(chuàng)新意識的升華。例如：為什么我們乘車時會看到遠(yuǎn)處的太陽向前走而近處的樹木會向后走？雨后的天空為什么會出現(xiàn)彩虹？為什么彩虹呈圓弧形等等，堅(jiān)持不懈地尋根問底就會激發(fā)創(chuàng)新意識。

然后，在教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的“質(zhì)疑”精神。人的思維活動起始于問題，有疑問才會去思考。有疑問是學(xué)習(xí)新知識、產(chǎn)生新思想、發(fā)現(xiàn)新觀點(diǎn)的起點(diǎn)，教師要營造一個寬松的教學(xué)環(huán)境，也就要創(chuàng)造一個和諧、平等的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生勇于發(fā)現(xiàn)問題，敢于提出問題，渴求解決問題，他們的創(chuàng)新意識就會得到培養(yǎng)和發(fā)揮。

①提倡學(xué)生向教師的教學(xué)過程、教學(xué)內(nèi)容質(zhì)疑。教師的知識結(jié)構(gòu)和教育教學(xué)模式都在迅速地老化，只有不斷地“充氧”才能趕上時代的步伐。教師在教學(xué)中的言行舉止對學(xué)生有潛移默化的影響，教師若能實(shí)事求是地但陳不足，和學(xué)生一起研究問題，就能成為學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)疑精神的好榜樣、好朋友，好老師。學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神非常寶貴，要鼓勵和提倡。

②鼓勵學(xué)生對教材質(zhì)疑。高中學(xué)生對知識、現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)等有旺盛的求知欲，對新異的事物，特別感興趣，他們對學(xué)習(xí)的知識愛提出一些疑問，例如：在滑動摩擦力的教學(xué)中，有學(xué)生提出教材上給出的動摩擦因數(shù)都小于1，有沒有大于1的呢？在演示分子間有空隙的實(shí)驗(yàn)中，得到酒精與水混和總體積縮小的現(xiàn)象。有學(xué)生提出所有兩種液體混和的體積都縮小嗎？有增大的嗎？在光電效應(yīng)的教學(xué)中，有學(xué)生提出入射光的頻率增大，光電子數(shù)目增加否？在透鏡的教學(xué)中，有學(xué)生提出反射光是在人射光區(qū)域相消的，透射光應(yīng)不變，為什么還會增強(qiáng)呢？等等。說明了學(xué)生存著強(qiáng)烈的質(zhì)疑意識，孕育著可貴的創(chuàng)新精神。

③大力提倡學(xué)生爭辯。通過爭辯活動可以提高學(xué)生質(zhì)疑的敏捷性、靈活性。量子力學(xué)中的測不準(zhǔn)原理就是海森堡與愛因斯坦等人長期激烈的爭論后，在海森堡的腦海驟然出現(xiàn)的。長期引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行爭辯、互相質(zhì)疑無疑會大大增強(qiáng)學(xué)生質(zhì)疑的意識，使學(xué)生在質(zhì)疑辯論中，搞清原來模糊的概念，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生會持質(zhì)疑的態(tài)度上課，鍛煉思維的準(zhǔn)確性、開放性，也提高了流暢表達(dá)自己的觀點(diǎn)的能力。

2、挖掘?qū)W科特點(diǎn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

每個人都具有天生的創(chuàng)造力。對于每個正常人來說，創(chuàng)新能力只有大小之差，沒有有無之別。科學(xué)家與普通人的差別，不在其大腦聰明與否，而是在其創(chuàng)造潛能能否得到培養(yǎng)與開發(fā)。物理課堂教學(xué)的重點(diǎn)是培養(yǎng)創(chuàng)新思維，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)培養(yǎng)動手創(chuàng)造能力。

⑴、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。創(chuàng)新思維是一種具有主動性、靈活性、求異性、獨(dú)創(chuàng)性和靈感性的思維方式，它往往能突破習(xí)慣思維的束縛，在解決問題的過程中，其觀點(diǎn)富有創(chuàng)意。心理學(xué)研究表明：中學(xué)生熱情奔放，充滿對新世界、新事物的好奇，不畏艱難，勇于探索，對他們進(jìn)行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，具備心理發(fā)展基礎(chǔ)和可能牲。

①在物理教學(xué)過程中，從知識的傳授、解題的思維等，都要加強(qiáng)聯(lián)想思維的培養(yǎng)。聯(lián)想思維主要是指在大量的經(jīng)驗(yàn)知識的基礎(chǔ)上，在創(chuàng)造激情的推動下，通過形象類比聯(lián)想，把記憶中能反映事物特征的那些映象加以選擇、提煉，重新組合成新的映象的過程。威爾遜發(fā)明的、被盧瑟福稱為“科學(xué)史上最新最精彩的儀器”——“云霧室”，是與他在蘇格蘭群山的最高峰尼維斯峰度過幾個星期，對山間云霧繚繞的瑰麗的光學(xué)現(xiàn)象的觀察、思考分不開的。例如在講解分子勢能、電勢能時，應(yīng)啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想彈簧的彈性勢能、重力勢能與分子勢能、電勢能之間的共性，比較它們的異性，從而使“機(jī)械”勢能——“分子”勢能——“電”勢能形成一條鏈。又如：學(xué)習(xí)玻爾原子能級時，引導(dǎo)學(xué)生把核外電子在不同軌道上繞氫核運(yùn)轉(zhuǎn)的情況與人運(yùn)地球衛(wèi)星在不同軌道上繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的情況類比聯(lián)想，從而掌握電子繞行的動能、勢能、速度、周期等變化規(guī)律。應(yīng)用類比聯(lián)想將知識系統(tǒng)化是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)。

聯(lián)想思維將抽象的問題形象化，把復(fù)雜的問題簡單化。盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下，在數(shù)字計(jì)算和邏輯推理的基礎(chǔ)上，以豐富的想象力提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型。盧瑟福的腦海里浮現(xiàn)出這樣的圖景，反彈回來的粒子如此稀少，而速率又幾乎和射擊時相等，這不像子彈打在茫茫草原上的核桃上又反彈回來一樣嗎？這是何等生動的想象力。在教學(xué)中培養(yǎng)想象力是聯(lián)想思維訓(xùn)練的重要方法。如子彈以一定的速度射擊固定的相同厚度的木板，其阻力恒定，恰好能射穿五塊木板，求子彈穿過各木塊的時間比。從勻減速運(yùn)動來思考這問題較難，可想象成讓恒定牽引力作用下汽車從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動，在相等位移內(nèi)的時間比，再將比值關(guān)系反向排列為所求。

②直覺思維不遵循一般邏輯規(guī)則，不局限于傳統(tǒng)的思維模式。因而具有創(chuàng)造性、靈活快捷的特點(diǎn)。直覺思維作為一種心理現(xiàn)象，必有其自身規(guī)律，從本質(zhì)上講是一種認(rèn)識的突變，其機(jī)理是許多知識因素與思維活動能量積累到一定程度時迅速結(jié)合形成認(rèn)識上的飛躍。這種飛躍產(chǎn)生基礎(chǔ)有兩個方面，合理而清晰的知識結(jié)構(gòu)，是形成思維的內(nèi)在因素；嫻熟的專項(xiàng)技能是產(chǎn)生直覺思維的外部條件。

直覺思維產(chǎn)生機(jī)理告訴我們，結(jié)合物理知識與技能教學(xué)，追尋思維活動的路徑，創(chuàng)設(shè)情境，能有效地誘發(fā)直覺思維。物理教學(xué)中，學(xué)生有扎實(shí)知識基礎(chǔ)，理解各部分知識關(guān)系，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容融會貫通，才能起到居高臨下，高瞻遠(yuǎn)矚的作用。面臨物理問題就能迅速作出取舍，產(chǎn)生直覺。精選習(xí)題，系統(tǒng)地培訓(xùn)解決物理問題的專項(xiàng)技能，如整體與隔離法、觀察聯(lián)想、類比法、假設(shè)法、等效法、圖象法、數(shù)列、極限法等，建立合理模式，熟練各項(xiàng)技能，提高思維的快捷性、靈活性，有助于直覺思維能力的發(fā)現(xiàn)。在中學(xué)物理教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生動手搞小制作、小實(shí)驗(yàn)、小發(fā)明、寫小論文和科幻文章，培養(yǎng)他們的理論聯(lián)系實(shí)際的直覺思維能力和創(chuàng)新意識。例如：學(xué)生遙控汽車在一平板小車上“進(jìn)、停、追”平板車就會退、停、進(jìn)，演示人在船上行走滿足動量守恒定律的現(xiàn)象模似，使抽象的思維直覺化。再如用“超級特技飛行”玩具代替小球在脫離軌道運(yùn)動，演示圓周運(yùn)動向心力與速度的關(guān)系。用懸掛旋轉(zhuǎn)飛機(jī)驗(yàn)證一維圓錐擺運(yùn)動等，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造思維，又使更多的學(xué)生用直覺靈感思維來分析和感知物理現(xiàn)象和規(guī)律。

③靈感思維的養(yǎng)成是個逐步積淀的過程，對中學(xué)生靈感思維的培養(yǎng)，主要是培養(yǎng)設(shè)想、猜想思維能力。布魯納說過：“在自然科學(xué)和普通生活中，我們常常被迫根據(jù)不完善的知識去行動，我們不得不去猜想。”中曾根說：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)”。物理學(xué)史上的大量事例都是揭示科學(xué)創(chuàng)新這一本質(zhì)的歷史，讓學(xué)生了解科學(xué)家打破常規(guī)思路的科學(xué)創(chuàng)新過程，往往會在學(xué)生的記憶中留下深刻的印象，久久不會淡忘。這對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是非常有益的。

科學(xué)創(chuàng)新來自于創(chuàng)造性的猜想。因此我們在教學(xué)中應(yīng)重視發(fā)掘教材中有效因素。變換常規(guī)的教學(xué)方法，放開束縛學(xué)生思路的枷鎖，有意識地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的猜想。例如：在學(xué)習(xí)牛頓第二定律時，可引導(dǎo)學(xué)生從一些日常生活中的現(xiàn)象提出猜想：物體獲得的加速度的大小可能與那些因素有關(guān)？是什么關(guān)系？然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)定量研究來得出結(jié)論。在講等溫變化的玻意定律時，由學(xué)生初中的熱現(xiàn)象和生活經(jīng)驗(yàn)，先猜想一定質(zhì)量氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)和體積可能是什么關(guān)系？再通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。又如在“原子核的人工轉(zhuǎn)變”α粒子轟擊氮核的教學(xué)中，α粒子轟擊氮核產(chǎn)生了新的粒子是質(zhì)子。這一現(xiàn)象發(fā)生是α粒子將氮核中的質(zhì)子打出來的，還是氮核獲得α粒子后形成新的原子核，再衰變產(chǎn)生的呢？允許同學(xué)們提出猜想，再引導(dǎo)同學(xué)們觀察分析布拉凱特云霧室拍攝的照片。由照片中得到的三條徑跡的事實(shí)，論證你的猜想是否正確。教材中有很多知識涉及科學(xué)猜想的思維，教師要充分挖掘教材的潛力，培養(yǎng)學(xué)生靈感思維，提高創(chuàng)新能力。

⑵、在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，重視實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與探索，設(shè)計(jì)問題的情境，顯示知識獲取的過程，實(shí)施“實(shí)驗(yàn)、啟迪、引導(dǎo)”的教學(xué)模式，充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、探究能力、創(chuàng)造能力的特殊功效。

①、由學(xué)生自行設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)。例如：讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)不同物體與小木板之間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們設(shè)計(jì)了不同的測定動摩擦擦因數(shù)的方案，有水平平面滑動，有斜面上滑動；有用橡皮筋伸長量比值法，也有彈簧秤讀數(shù)法；有勻速平衡法，也有勻加速方法求解。又如：在自由落體運(yùn)動的教學(xué)中，教師可讓學(xué)生觀察一些落體運(yùn)動后，由學(xué)生分析這些運(yùn)動的共同特征。提出“這些落體是否是重的落的快，輕的落的慢”，由學(xué)生設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)來說明。同學(xué)們議論紛紛地設(shè)計(jì)了很多的方案，最簡單的是將質(zhì)量差異較大的兩石塊從同一高度，同時釋放。聽落在桌上的聲音是否有先后之差。再提出自由落體是什么性質(zhì)的運(yùn)動？你可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證嗎？同學(xué)們積極思考，共同商量，設(shè)計(jì)出了用打點(diǎn)的方法來測；有用光電計(jì)時方法來測；有用閃光照相方法來測；最有創(chuàng)意而又簡單的方法是“外報(bào)法”，物體從光滑斜面上加速下滑是勻變速運(yùn)動，（這是已有的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)）增大角度物體的運(yùn)動性質(zhì)不變，只是加速度的值增大。當(dāng)角度增大到90o時，就是自由落體運(yùn)動，且只有重力作用，運(yùn)動性質(zhì)還應(yīng)是勻變速直線運(yùn)動。教學(xué)中使學(xué)生動腦，動手的實(shí)踐中，感受“創(chuàng)新”成功的滋味，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力。

②、學(xué)生的心靈深處都存在著使自己成為發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者的愿望，如果教師在教學(xué)過程中，重視把教學(xué)與學(xué)生的這種愿望相結(jié)合，注意為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題和運(yùn)用知識的機(jī)會、創(chuàng)造解決問題的條件，學(xué)生的創(chuàng)新能力就會得到培養(yǎng)和發(fā)展，并能在研究過程中親身體驗(yàn)到人類駕馭知識、改造現(xiàn)實(shí)的自豪感，這種內(nèi)在的情感體驗(yàn)，會反過來激勵學(xué)生再探索、再創(chuàng)新。例如：測電阻的實(shí)驗(yàn)中，給出學(xué)生足夠的電學(xué)器材，讓學(xué)生測小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，要求從零電壓開始逐漸到額定電壓為止。從器材的選擇，電路的設(shè)計(jì)，測量記錄到作出圖象，分析圖象的意義等都由學(xué)生自行設(shè)計(jì)。最后評比交流，使同學(xué)們相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。再如單擺教學(xué)完成后，給出設(shè)計(jì)題目：提供一定容積的可樂瓶一只（瓶底有一小孔）、細(xì)線一根、米尺一把、小石子一塊和盛水的桶一只。試估測水從此瓶底小孔連續(xù)流出的平均流量。較多的同學(xué)開始很茫然，因水的體積和水流時間都有連續(xù)性，通過同學(xué)們認(rèn)真思考、觀察，將已學(xué)的知識結(jié)合起來，多數(shù)同學(xué)能完成這個實(shí)驗(yàn)。從標(biāo)簽上讀出水的體積。用細(xì)線與石子組成單擺測時間。這些實(shí)驗(yàn)與知識結(jié)合較好，又有較好的創(chuàng)意性，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的好方法。

③結(jié)合物理知識進(jìn)行科技制作，如：電學(xué)知識學(xué)完后，布置學(xué)生作一個小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)?？梢杂矛F(xiàn)成的發(fā)電機(jī)零件組裝，也可用磁鐵、線圈等制作發(fā)電機(jī)，自制風(fēng)輪，讓學(xué)生在制作過程中去探索怎樣使輪轉(zhuǎn)動得最快，怎樣檢測發(fā)電機(jī)的電流的大小等。最后在相同條件下對比發(fā)電量大小。再如：講完全反射教學(xué)內(nèi)容后，安排學(xué)生制作蜃景現(xiàn)象的模擬。同學(xué)們首先想解決的是有折射梯度的氣層，經(jīng)同學(xué)們的討論研究，認(rèn)為液體折射梯度容易實(shí)現(xiàn)，由不同液體接觸面上的分子擴(kuò)散來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生在科技活動中，做了大量的小制作。如水位報(bào)答器，搖控航模，光控和聲控繼電電路等等。培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和解決問題的創(chuàng)新能力。

3、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新人格和協(xié)作精神

人們的價(jià)值觀念正經(jīng)歷著從重視人的創(chuàng)造物的價(jià)值到重視人自身的價(jià)值的轉(zhuǎn)變，面對人的品質(zhì)評價(jià)已趨向于提倡人的創(chuàng)造型、開拓型的性格。因此，我們最終應(yīng)把創(chuàng)新能力的培養(yǎng)落實(shí)到學(xué)生創(chuàng)新人格的塑造上，凡是有利于創(chuàng)新活動的個性品質(zhì)，都是創(chuàng)新需要，稱為創(chuàng)新個性，創(chuàng)新個性具有相當(dāng)?shù)耐暾院统志眯?，對學(xué)生今后的發(fā)展將產(chǎn)生積極的和決定性的影響。

創(chuàng)新人格表現(xiàn)為：良好的思維品質(zhì)、獨(dú)立的個性特征。如質(zhì)疑精神、創(chuàng)新意識；優(yōu)良的意志品質(zhì)；強(qiáng)烈的求知欲；不竭的進(jìn)取精神。為塑造學(xué)生的創(chuàng)新人格，在教學(xué)中，應(yīng)保護(hù)學(xué)生的好奇心，解除學(xué)生對錯誤的恐懼心理，鼓勵獨(dú)創(chuàng)性與多樣性，鼓勵幻想，鼓勵向有創(chuàng)新精神的人學(xué)習(xí)和接觸。

培養(yǎng)學(xué)生勇于面對失敗的精神。在創(chuàng)造活動中，錯誤和失敗遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于成功。愛迪生發(fā)明電燈，瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)，萊特兄弟把飛機(jī)送上天，都是建立在成千上萬次失敗的基礎(chǔ)上的，事實(shí)證明，失敗會使人聰明，“失敗是成功之母”，在物理教學(xué)中要將科學(xué)家們可歌可泣的百折不撓的意志，獻(xiàn)身科學(xué)的精神融合在知識傳授中，增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義精神、為人類的進(jìn)步獻(xiàn)身科學(xué)的責(zé)任心和勇于創(chuàng)新的頑強(qiáng)意志。

物理教師可利用靈活的形式，由學(xué)生組合成不同的物理興趣小組，開展各種科技小制作、小發(fā)明、小論文等活動，舉辦物理知識競賽，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能手的評比等，辦好科技板報(bào)、手抄報(bào)，使班內(nèi)形成以創(chuàng)新為核心的班級輿論。教師要經(jīng)常與學(xué)生交流創(chuàng)新體會，鼓勵學(xué)生之間的適度競爭、相互合作交流相互了解和相互寬容，使全體學(xué)生的創(chuàng)造力和每個學(xué)生的創(chuàng)新能力相互激勵同步增強(qiáng)。

創(chuàng)新教育的探索與實(shí)踐使我們認(rèn)識到，二十一世紀(jì)創(chuàng)新人材的培養(yǎng)是世界教育發(fā)展的主流。創(chuàng)新教育既關(guān)系到學(xué)生個人的可持續(xù)發(fā)展，更是國家和民族發(fā)展和進(jìn)步的需要，所以我們必須樹立正確的教育觀念，真正地從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育。努力提高自身創(chuàng)新能力。明確課堂教學(xué)是學(xué)生獲取知識的主渠道，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的主要途徑。教學(xué)中貫徹創(chuàng)新意識是先導(dǎo)，創(chuàng)新精神是源頭，創(chuàng)新思維是關(guān)鍵，觀察、實(shí)踐是途徑，創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人及協(xié)作為目標(biāo)的教學(xué)原則。堅(jiān)定方向，不斷努力，一定能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的、具有創(chuàng)新能力的棟梁之材。

主要參考文獻(xiàn)資料：

1、《創(chuàng)造學(xué)教程》：中國建材工業(yè)出版社，魯克成等編著。ISBN7-80090-627-2/G•2；