量子力學基礎知識總結精選(九篇)

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第1篇：量子力學基礎知識總結范文

關鍵詞： 結構化學；教學效果；探索與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）16-0256-02

0 引言

結構化學作為普通高校化學專業的重要基礎理論專業課，此課程是以量子力學和現代分析測試儀器為理論和技術基礎，研究原子、分子以及晶體的微觀結構、運動規律和結構與性質之間的關系的一門學科，這門課的核心內容包含兩部分內容-電子結構和空間結構，前者研究描述電子運動狀態的波函數，后者主要是分子和晶體在空間的排布情況；一條主線為結構決定性質[1-3]。量子化學是結構化學的理論基礎，它有固有的不可避免的數學結構，還有很多復雜抽象的哲學概念，因此很多學生感到難學，容易喪失結構化學學習的興趣。所以，本文針對課程特點，在總結結構化學教學經驗基礎上，探索教學方法，提高學生積極性，提高課堂教學效果。

1 教學與學科發展史相結合

量子力學雖然是結構化學學習的理論基礎，但并不是主要內容，在課程上只是用量子力學引出對結構化學非常重要的新概念，例如原子軌道、分子軌道、能級等，從微觀世界解釋或預言化學問題，但根本不會把課程深入到量子力學的叢林中。所以在課程開篇時讓學生了解量子力學發展史上一些事件，接受量子概念，理解化學問題，從而學到科學方法論。

例如在課程開篇前介紹課程大致框架，介紹結構化學發展史與諾貝爾獎，通過諾貝爾獎獲得者的簡介讓學生了解結構化學發展史，從而吸引學生學習興趣。在介紹19世紀末經典力學時，引入開爾文在新年獻詞中的話-物理學上空飄著兩朵烏云：Michelson-Morley實驗和黑體輻射，吸引學生們的學習興趣。在后期教學中，向學生介紹德布羅意：他大學學習歷史畢業后受哥哥影響對物理發生興趣，一戰后隨朗之萬攻讀博士，在博士論文里面提出的理論揭示了光子和物質粒子之間的對稱性，并得到了愛因斯坦的肯定，在1929年獲得諾貝爾獎。通過德布羅意的簡介告訴學生興趣是最好的老師，學習結構化學也是如此，從而克服學生畏難情緒。

另外，在教學中根據學科發展，適時增加教材中沒有的學科前沿熱點和動態，學生反饋意見表明，通過教學與學科發展史相結合、課堂與學科前沿相結合的講授方式，使學生學到基礎知識同時，又能知道課程知識與科研之間的聯系， 激發了學生們的學習興趣和從事科研的熱情。

2 課堂教學注重準確性和條理性

由于結構化學的課程特點，教師講授過程中如果稍有疏忽，容易導致學生繼續學習的興趣下降。所以，在授課過程中不能照本宣科，不能照著PPT課件念，必須對于基本概念基本理論要有準確的描述和解釋，不能模棱兩可。很多的數理推導貫穿于結構化學課程中，但是對于這些推導過程并不要求學生掌握，但是教師也不能避而不談，必須講清楚詳細的推導過程，讓學生知道來龍去脈，從而學生才能更好的掌握和理解這些結論。例如在講解單電子原子的Schr dinger方程及其解這一節時，先給學生簡單介紹氫原子體系薛定諤方程的處理，在變數分離以后得到三個方程，從而根據方程的邊界條件引入三個量子數，讓學生明白根據三個方程分別得到的是哪些量子數，這樣學生對量子數就有了清晰的認識，再結合無機化學課程里面的知識，對下一節量子數的物理意義就有了很好的認識。

3 理論聯系實際，注重能力培養

結構和性能的關系是結構化學課程的一條主線，雖然本課程理論性很強，但是還是有實驗和技術基礎的支撐。在課本第四章分子的對稱性理論課結束后增加1-2周的模型實習，給出第四章課本出現的分子的球棍模型，讓學生了解其對稱性，讓后將分子拆開后再組裝起來，通過這種練習加深學生對分子對稱性的理解。另外，基于學校的科研平臺，讓學生參與教師的科研課題中來，在儀器的使用實驗過程中，將所學知識用到實際操作中，學會處理數據，將所學知識應用到實踐中，加深對課程知識的理解，加深學生科研能力。實踐表明，化學專業部分學生通過這個過程提高了動手能力，在研究生面試實驗環節以及中學教學中都取得了很好的效果，部分研究生總體面試成績還是名列前茅。

4 充分利用多媒體教學手段輔助教學

隨著科學技術的發展，計算機在各個領域得到了廣泛的應用，各個學校均使用了多媒體教學。可以把大量知識點列于幻燈片中，通過教師講解框架結構，讓學生充分理解課程知識點之間的聯系，加深對知識的掌握。結構化學是在微觀層面研究原子、分子以及晶體的結構和性質。傳統教學沒有直觀演示，學生會剛拿到枯燥無味，難以理解結構和性質之間的內在關系。因此在教學中我們用Chemwindow6.0，Origin 7.5，Flash等軟件制作原子軌道線性組合成分子軌道動態圖、分子的三維空間結構圖，晶體結構圖，使得抽象變得具體，更直觀更清晰地展示出分子的三維空間結構圖，讓學生在短時間內獲得大量知識，從而提高了教學效率。

5 課程教學與練習同步

在課程教學前，教師可以提前制作結構化學題庫，題庫內容應每章節的知識點，主要題型為選擇題、判斷題、填空題、問答題和計算題。在每一章教學中和結束后，始終貫穿著練習，隨時把握學生掌握情況，及時解決學生出現問題。考核學生掌握情況可以包括課堂提問和發問，課后作業以及每章從題庫抽取的練習題測試等多種形式，在教與學中把“過程”和“終結”有機結合起來，例如在講授完量子數意義后，引入一道化學奧賽題：假如某星球的元素量子數服從下面限制：n為正整數；l=0、1、2……；m=±l；ms=+1/2，那么在這個星球上，前4個惰性元素的原子序數各是多少？在解這樣的題中讓學生學會活學活用。總之，采用引起學生注意、提供學習的指導、后期反饋等一系列環節，學生的學習興趣提高，學習效果有很大的改善。

6 小結

在結構化學教學中，通過以上幾種方法的有機結合，學生教學評價最多的是學習主動性顯著提高，興趣有很大提高，課堂氣氛活躍。學生自己獲取和應用知識、解決課程問題能力有了很大的提高，學生也不再感覺“結構學習如登天”、“結構不再是噩夢”。

參考文獻：

[1]周公度，段連運.結構化學基礎（第四版）[M].北京：北京大學出版社，2008.

第2篇：量子力學基礎知識總結范文

高中物理現代化的實施需要強有力的理論基礎支撐.對于其教學內容的現代化，英國著名教育家斯賓塞在教學內容方面提出科學才是最有價值的知識，這句話是他對課程主張的集中體現，即課程內容取向應面向現代化.他認為在選擇課程內容時，應根據生產力與科學的發展，不斷進行課程內容更新使其能夠將時代先進的自然科學成果反映和體現出來.在組織教學內容方面，依據學生的心理特征和知識的內在邏輯相統一的原則是現代物理的一個發展趨向.當代著名的結構主義教學思想和認知心理學派代表人物布魯納提出結構主義課程觀.學科的基本結構是對一門學科的概念和一般原理的概括，同時還具有相應的探究和學習這門學科的基本態度.他認為這樣可以縮小“初級”知識與“高級知識”之間的差距，能夠在同一門學科中的基礎與尖端之間找出相通之處.鑒于此，現代新課程將物理學科分為多種模塊，對實施現代化內容教學十分有利.贊可夫為前蘇聯著名教育家，其提出發展并不是指讓事物停留在一般的發展水平上的觀點，指出教學內容應該逐漸深入、由易到難，不斷分化，擴大知識面.因此，在經典物理的基礎上可以進行現代物理知識的擴充.

二、物理教學內容現代化的思考

1. 告訴學生現代物理的研究成果

對于現代物理的定義，指從一八九六年鈾的天然放射性被貝克勒爾發現以來所取得的物理研究成果.一九零五年，著名科學家愛因斯坦根據其研究創立了狹義相對論，在他與普朗克、波爾、海森伯、德布羅意、波恩、薛定諤等多人的共同努力下，實現了量子力學與量子論的創立.通過近半個世紀對核物理、原子物理的相關研究，人類在二十世紀四十年代便掌握了核能的奧秘，自此人類社會開始了“原子時代”的旅程.一九一六年，愛因斯坦提出受激輻射概念，推倒普朗克關于黑體輻射公式的相關論點.如今，在人們的日常生活中以及尖端科學研究、醫學工業、軍事、通信、教育、計算、藝術等各個方面都應用到激光技術.

2.讓學生理解基礎物理學的應用及其作用

物理的發展大大促進了現代科技的發展和提高.物理學在二十世紀發展了電子、原子能、計算機、激光等實業部門.在高技術領域中，物理學的應用有：電子計算機的誕生讓人類勞動方式發生翻天覆地的變化，是人類智力解放的重要開創性舉措；基因工程技術的發明，讓人類開始進入以人類自身為代表的認識與改造的生命世界；人造地球衛星的發射，是人類活動開始突破地球限制向太空進軍的重要標志；核電站的建立，讓人們利用和開發原子能得以實現.物理學的發展同時也帶動了其他學科的發展，比如地球物理、天體物理、生物物理以及化學物理等學科.

三、實施高中物理教學內容現代化的幾點建議

隨著社會的進步和科學的不斷發展，現代文化、技術、科學取得了十分豐富的成果，由于選擇的多樣性，也給實施課程內容現代化帶來了不同程度的困難，比如學科課程內容的完整性與經典內容的壓縮性矛盾、有限學習時間與現代性內容增加的矛盾、現代教育思想觀念與傳統課程內容取舍的矛盾等.怎樣解決這些矛盾，促進高中物理教學內容現代化的實現？結合新課程理念，以下是對實施物理教育內容現代化的一些建議.

1. 恰當選擇課程內容

要讓以上矛盾得以解決，在選擇課程內容上應遵循時代性與基礎性相統一的原則.在基礎知識的選取上，應將對社會需求、對學生、對學科而言是必需的、具有真正意義上的基礎知識精選出來，做到精中求簡.比如質量守恒、動量守恒、場、波、電荷守恒、分子原子結構等的概念和原理是最基本，也是高中物理最核心的內容.同時，在選擇現代化的課程內容上，要根據現代文化、技術、科學成果，從中選擇和基礎知識聯系密切的、具有典型性與代表性的內容.如愛因斯坦廣義與狹義相對論、微觀客體二重性、量子物理與經典物理的連接橋梁是普朗克常量等內容，都是由經典物理學發展而來.

例如，物理學中“時間”是常見的物理量，那么什么是時間？為了讓學生對“時間”更好的理解以及經典物理學對時間定義，教師可以利用多媒體設備來對教學過程中進行設計.首先，用多媒體展示介紹相關的計時裝置，包含日、奎表、桿漏、刻漏、古董鐘表、水平儀象臺等.提問：不同計時方法對時間單位的要求也不同，大家知道時間單位都有哪些，是怎么區分的？其次，對時間單位進行介紹，包含年、月、日、時、分、秒等，同時，利用多媒體對相關單位的產生發展進行簡介.第三，提問：到底什么是時間？由學生進行討論后作答，教師對其進行補充.學生的回答一般為書上看到的或詞典上查到的關于時間的概念，教師總結：我們發現時間的單位和物體的周期性運行是不可分割的，說明時間和物體的運動是相關的.比如，地球自轉一周是一天，公轉一周是一年，也就是說時間能夠用物體的空間位置變化來度量.由此，可引出牛頓力學中含有時間的公式：s=vt、v=at等.

2. 提高對教師的要求

第3篇：量子力學基礎知識總結范文

一、創設情境

寓教學于情境之中，體現了學生學物理的樂趣。實驗證明：一堂課的前5―20分鐘是課堂教學的“黃金時段”，即在這一時段學生的注意力是高度集中的，學習效率最高，而課堂教學的前5分鐘為“思想的安頓和學科思維的轉換期”，是教學效率較低的時段。要盡可能縮短這個低效時段，這就要求教師每節課都要實現高效巧妙導入，精心設計一個好的具有探究價值的問題情境，有助于學生迅速完成課堂角色的轉換，激發學生探究的樂趣和開發學生的智力，也有助于破除教師的“自我中心”，促進教師在探究中“自我發展”。

二、新知探究

新知識的學習都必須通過主體的積極參與，才能將新知識納入已有的認知結構。在新知識教學中，教師要有意識的為學生創設問題情境，并通過點撥、啟發、引導，促進學生積極思考，讓他們自主發現探究并提出有價值的物理問題，使其產生強烈的求知欲望，同時培養他們善于發現的問題意識。教師要始終鼓勵學生自主地嘗試、操作、交流、討論、質疑、解惑，把問的權利交給學生，把講的機會讓給學生，把做的過程放給學生，盡可能多給予學生自主地、創造地學習的時間和空間，從而形成一種生動活潑的學習局面。通過組織小組學習，充分發揮生與生之間的互補作用，將個人獨立思考的成果轉化為全組、全班共有的認知成果，達到知識共享，從而培養學生的群體意識及合作能力。在合作交流時教師要尊重學生的異見、寬容學生的誤見、鼓勵學生的創見，發揚學生的主見，要重視學生在相互交往中表現出的尊重、溝通、包容、成果分享、互補、競爭的氛圍。在探究過程中，教師要運用多種評價策略，并以自己的神態、動作、語言激勵學生，使學生保持探究熱情，激發學生在課堂學習中的情感，促其積極主動地參與到探究物理知識的活動之中。把教學的重心放在如何促進學生“學”上，從而真正實現教是為了不教，挖掘學生最大潛能，真正體現以人為本的教育理念。

三、典例分析

例題教學不在于多，而在于典型，一般2-3題即可。利用一題多變訓練逆向思維；利用一題多解培養發散思維；利用一題多變發展創新思維；利用多題一解培養求同思維。在新的知識的結合處，思維過程的轉折處，承上啟下的過渡處，歸納結論的關鍵處，學生的易混易錯處編擬題目，以期達到“舉一反三，觸類旁通”的效果。

高中物理教師不僅要傳授給學生物理知識，更重要的是傳授給學生物理思想、物理意識。在教學中根據課前對學生預習案的檢查情況，將學生在預習中存在的問題有針對性地進行講解，指出發生錯誤的根源，關鍵是將預習中存在的問題回歸到基礎知識，也可以有側重的讓學生進行講解。教師在題型講解時，不要就題論題，要注意引導學生揭開命題的陷阱，應側重知識聯系的宏觀角度講評。引導學生進行多角度題型變式，總結解題規律，進行算法分析，整體把握知識間聯系與解題的整體思路，增強知識整合能力。通過做題，讓學生明白解物理題的根本途徑是“化難為易，化繁為簡，化未知為已知”，也就是把復雜繁難物理問題通過一定的物理思維、方法和手段，逐步將它轉變成一個大家所熟悉的物理運算，從而教會學生學會應用。

四、拓展提高

以教材為依據，以學生實際為出發點，以學生接受性為尺度，提供豐富的學習資源，拓展物理學習的空間。如“原子能級”的教學，可引用如下史料：1895年后，一系列新發現，如陰極射線、放射性、電子、光電效應、塞曼效應等，以及一系列新理論出現，刺激人們對原子作出假設。原子究竟是什么？具有怎樣的內部結構？1903年，電子的發現者湯姆遜提出，原子結構是“帶有葡萄干的蛋糕模型”，原子由帶負電的電子和帶正電的離子構成，是穩定結構。1911年，盧瑟福做了“粒子對金箔的散射實驗”，提出原子結構的“太陽系模型”新假說，確立原子基本結構。按經典電磁學理論，電子在圍繞原子核做圓周運動時將會不斷發射電磁波，從而喪失能量，最后掉到原子核里。玻爾根據已有事實和理論，敏銳地洞察到，經典電磁理論并不適用于原子體系，創造性地提出，電子圍繞原子核所做的圓周運動本身是量子化的，電子只能分立在不連續的固定軌道上運動，且電子在不同軌道間的躍遷導致原子光譜的發射。玻爾的“分立軌道”假說成功解釋了氫原子的光譜，但在解釋復雜原子光譜時遇到困難。20世紀20年代，量子力學建立，完善了原子結構學說。利用這段史料，可深化相關知識學習，強化物理方法教育。挖掘問題的多向性，從而發展學生的創新思維。

五、歸納總結

課堂總結在課堂教學中往往起著提綱契領，畫龍點睛的作用，它通常是本節課的基礎知識和思想方法及關鍵點。如果教師直接總結，哪怕“字字珠璣”，其結果往往是“平平淡淡”。因此，總結時教師精心設問，教師可提出一個或一系列的問題，有助于學生課后主動探討。有時，前后兩節知識內容聯系緊密，為了下節課的教學，可提出一些與后一節課有關的具有啟發性的問題，這些問題讓學生一方面鞏固本節課的知識，另一方面讓學生感到似乎是熟悉的、能解決的、但又不太清楚、不能立即解決，從而產生躍躍欲試的感覺。另外，也可以在總結時，將問題引向更深入的問題，有助于優生課后的自主學習。我們也可以考慮讓一部分課堂，教師不作總結，由學生來作總結，然后同學補充，最后由教師點評，甚至于還可以讓部分課堂根本就不要總結，而將總結這項工作留為學生課外作業，讓學生們各自課外獨立完成總結后，再由教師集中整理，留待后面的課堂中完成。

第4篇：量子力學基礎知識總結范文

關鍵詞：高中物理 教學策略

一、講究教學中的教授藝術

在教學中，教師努力提高講授的效果具有很重要的現實意義。首先，講授時突出重點，條理清晰。教師所講授的內容，必須有明確的目的性，重點突出，抓住重點、難點和關鍵，要能讓學生字字聽清，句句聽懂；在內容理解上不存在克服不了的困難（那些有意留給學生進行思考的問題除外）；其次，講授時適當點撥，在物理概念和規律教學中，使新知識與學生已有的知識結構建立聯系，所以教師在講授時要心中有數、適當點撥。如在《豎直方向上的拋體運動》教學中，因為學生已經學過了《勻變速直線運動的規律》，豎直上拋和豎直下拋實際上就是勻變速直線運動的特殊情況，所以學生有了一定的基礎，物理教師講授時不需要從頭講到尾，只需要適當點撥，學生就能輕松地學好這一節課；最后，講授時富有情感。缺乏情感的講授是蒼白無力的，它難以點燃學生創造思維的火花，融會了一定情感的東西給人更多的形象美感，因為情感往往是和具體的人或事相聯系的。在學生學習物理概念和規律的過程中，教師講授要富有情感，使學生在學習知識的同時得到愉快的情感體驗。

二、靈活采用多種教學方式

高中物理新課程改革以來，提出了很多新的有效的教學方式，這就要求老師在高中物理教學過程中掌握這些教學方法，并結合傳統有效的教學方式，進行靈活的運用，只有這樣才能提高物理課堂教學水平。科學探究是高中物理新課程實施的有效的教學方式，從課程標準以及教科書的編寫內容中可以認識到，不可能也沒有必要將所要求的內容都設計成探究選題。有許多物理知識，需要通過教師的系統講授，學生在學習中才會少走彎路，達到對知識的深刻理解和牢固掌握。對于那些獨立而簡單、有利于促進學生發展的基礎知識技能，對于物理實驗儀器的介紹、科學家的生平事跡、物理學史的介紹、物理學科知識的拓展、自然現象等常識性內容，采用講授式教學都有較好的效果。

大部分物理教師使用最多的教學方式是講授，教學實踐中為了達到最佳的教學效果，對于不同的教學內容，教師有將各種教學方式靈活結合運用的必要性，物理教師在講授的間隙可以適當穿插演示實驗和學生實驗，引導學生觀察或進行師生的討論。在演示實驗的過程中，教師還可以將實驗與講授相結合，以講授來指導觀察，以觀察來推動思維的發展，教師的講授一方面要體現演示實驗的目的、意義和觀察要求，另一方面要揭示現象與本質之間的因果聯系，引導學生從演示實驗中分析比較，得出實驗結論。

三、深入研究用好教材

教材是老師教學的依據，新課改給老師在利用教材方面提供了很大的自由發揮空間。教師應該通過深入分析教材內容和研究學生的實際認知水平，準確把握教學內容的深度和廣度，減輕學生過重的學習負擔。高中物理課程內容應為學生的終身學習、將來參與社會生活奠定必要的基礎，使其具備發展的能力。因此，高中課程內容強調讓學生學習物理學的基礎知識，了解物質結構、相互作用和運動的一些基本概念和規律，掌握終身發展必備的物理基礎知識和技能，滿足學生終身學習和發展的需求。教師應全面落實課程標準的要求，注重高中物理課程內容的基礎性，嚴格篩選物理學中的核心內容，舍棄舊教材中某些偏難的內容，尤其是《課程標準》已經降低的教學要求、明確不作教學要求的內容及嚴格界定了教學難度的內容。許多一線物理教師在教學過程中唯恐知識點不全、不精、不細，導致課堂上講得太多、太難。在有限的課時中，確保完成學生必須掌握的教學內容，在此基礎上，再談課外內容的援引，處理好“教與不教、教多教少”的問題，這樣也能使課時壓力有所緩解。

四、在知識學習過程中滲透物理學思想和方法

第5篇：量子力學基礎知識總結范文

目前，在化學界對理論與實驗關系的討論由來已久，有些強調理論，有些強調實驗。這些觀點都具有片面性，不利于教學和科研，也不利于學科的全面發展。本文試圖從化學發展史及其發展趨勢的角度探討一下化學理論與實驗的關系及對化學教育的作用。

一、化學理論與化學實驗的辯證關系

(一)從化學發展史看化學理論與實驗1.近代化學。從人類利用火起是人類應用化學的萌芽。隨著人類社會生活的發展，出現一些冶金技術和醫藥化學，也有一些代表性著作，但在古代、中古時代的化學以生產經驗的積累、整理為主，未能成為科學，只是在17世紀后期到19世紀末，化學在大量實驗的基礎上建立起初步的理論，從而發展為實驗科學。這段時間為近代化學發展史，化學以實驗為主。近代化學奠基人波義耳、拉瓦錫、道爾頓等從不同的角度和方面闡述了化學理論與實驗的關系。在他們的一生工作中與實驗密不可分。波義耳認為:人之所能效力于世界，莫過于勤在試驗上作功夫，他在大量化學實驗的基礎上提出了元素的定義，為研究物質的組成指出了明確的方向，從而使化學發展到一個新的階段。化學由此被確立為科學(恩格斯語)。從波義耳、拉瓦錫、道爾頓等近代化學奠基人的工作中可以看出，在化學發展的近代史階段，化學理論是對大量化學實驗工作的總結和概括，其理論對新的實驗給予了指導。其發展模式應是實驗一理論一實驗……，二者相互聯系，交替式促進發展。在近代化學史階段，化學以實驗為主，是一門實驗科學。2.現代化學。進入20世紀以來，隨著工業生產的突飛猛進，化學理論與實驗水平有了顯著提高，隨著化學動力學、化學熱力學、化學統計熱力學、量子化學等理論的建立、發展和完善，化學發展為一個新的更高階段，即現代化學。在現代化學發展階段，實驗技術、手段等不斷提高、更新。許多高新尖技術如無線電電子技術、真空技術、高能技術、高溫技術、高壓技術、激光技術、低溫超導技術、計算機技術等被應用于化學實驗中，人類對化學各個方面的認識得到了加強，固有的理論被完善和加強，新的理論被建立。現代化學的發展，距今已近百年。1916年相對論建立，1926年量子力學建立，改變了人類的時空觀。現代化學基本理論逐步形成和建立。60年以后，借助計算機科學技術的進步，不僅量子化學、結構化學得到迅速發展和廣泛應用，而且化學科學正在走向分子設計新方向。分子反應動力學以及態一態化學的發展，正在分子水平的微觀程度上對化學科學的核心問題一化學反應的本質作深入的揭示。化學研究的范圍已擴展到宇宙空間，人類社會、微觀世界的各個領域，幾乎無處沒有化學，形成了眾多的交叉邊緣學科。從現代化學的發展史看，化學理論與化學實驗的關系更為復雜，更為密切。人類從更精密、更準確的化學實驗中建立起新的化學理論，而理論又反過來指導新的實驗。實驗與理論相結合，實驗在檢驗理論的同時，又促使人們提出更新的理論。這一理論是對前一理論的補充、完善或者部分否定。現代化學發展階段，理論與實驗已不再如近代化學發展階段交替式促進，其發展模式以如下方式進行:（圖略）化學理論與實驗的關系已是密不可分，二者是共同促進的過程。

(二)從21世紀化學的發展趨勢看化學理論與實驗21世紀將是化學科學全面發展的世紀。化學理論、實驗和應用都將獲得巨大成果。化學科學的發展，不僅將在更深層次揭示化學反應，物質結構與性能的關系，.72而且將在揭示和解決許多自然的、社會的、精神的實際問題如生命科學中的化學問題、環境中的化學問題、人類認識和思維的物質基礎及其化學過程中發揮巨大作用和作出貢獻。化學學科的發展，將在繼續分化的同時，更重要的趨勢是走向綜合。一方面化學的四大學科無機、有機、分析、物化的內部在分化、綜合、交叉、滲透發展中將模糊界限;另一方面化學將與物理學、生命科學、材料科學、環境科學、信息科學以及自然科學其它學科乃至人文和社會科學等眾多學科相互交叉、滲透、融合和相互促進，形成更大的更多的綜合趨勢。化學科學的發明與創造被應用的周期將迅速縮短，化學與化工、材料、能源、環境、農業、軍工等產業密切結合。化學理論的獨立性將增強，實驗技術會迅速提高。人們在大量實驗的基礎上建立起新的化學理論的同時，將利用更多更新的高精尖實驗技術乃至人們自身的思維實驗加以驗證。實驗與理論的關系將更加密不可分。

二、化學理論與實驗的關系對教學的啟示

(一)更新教育思想明確培養目標現代化學教育是一個向多樣化、綜合化、個性化、終身教育等立體發展的過程，應擯棄專業劃分過窄、知識面分割過細的觀念，擯棄單純傳授具體知識的觀念，擯棄單一的教師講學生聽的教學方法，強調綜合性和整體性的素質教育，強調分析、解決問題能力和創新精神的培養，強調發揮學生的積極性和主動性，強調雙向式教學，使學生具有自我開拓和獲得知識的能力。

第6篇：量子力學基礎知識總結范文

關鍵詞：新課改；教學改革；現代化；多樣化

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.194

1 將教學內容進行現代化改革

根據多數《電磁學》教材內容來，其科技應用部分的“電磁理論”偏少，使得學生在學習時產生實踐與理論的脫節，影響了學生對該門課程的學習，導致學生失去學習激情。經典電磁學原理應用廣泛，并結合量子力學體現在多個科技領域。由此，需要增加電子學內容，將現代物理的技術應用添加到課堂教學內容中，為學生們講解電磁學中新的科技成就，例如超導材料及其發展前沿，霍耳效應中的磁流體發電、霍耳元件之類的知識。并通過其它的一些教學手段來豐富教學內容的呈現，讓基礎理論教學采取開放式的講解，促進學生對現實實際與科技的理解。這些新添加的《電磁學》教學內容為經典物理知識起到了提煉與深化的作用。

2 促進教學方法的多樣化改革

我國的教育教學通過長期的實踐已經積累了豐富的教學方法，對于《電磁學》這門課程來講，其教學方法主要有講授法、直觀法、操作法、談論法、談話法、自學法以及發現法等7種方法。在實際的教學中，一般要將這些教學方法根據教學情況綜合使用，使得各種教學方法能夠進行有機結合，促進學生對學習內容的領會和應用。綜合應用教學方法，能有效促進學生的學習，提高教學效果。

2.1 啟發式教學思想

啟發式教學思想對于各級各類的教育教學都是通用的，能有效發揮教師引導學生積極主動學習的作用，從而有利于教師培養、啟迪學生的學習智慧，還是激發學生想象力和創造力的有效手段。這是素質教育中非常重要的教學思想。在使用啟發式教學時，需要對學生的學習進行啟發引導，充分尊重學生的學習主體地位，開拓學生思維，讓學生自己發現、分析和解決問題。與傳統的“授之以魚”的教學方式相比，啟發式教學思想是“授之以漁”。對于教授法，主要是通過老師語言的感染力來進行清晰的解釋、論證，期間采用一些生動的描述也能啟發學生的思維，激起其學習興趣。談話法中需要教師提前設置好問題，并進行提問引導，做好相關的知識總結，但對于學生來講，需要具備一定的基礎知識。而對于課堂中所創設的問題情境，則會更多地用到啟發式思想來引導學生思考。總之，能激發起學生的學習興趣的教學，就是好的教學。具體應用如根據高斯定理讓學生自己來推理出電場線的性質，在通過靜電場的導體、電介質的學習后，對學生提出自己比較和總結導體、電介質在靜電場中的特性、異同，引導學生對知識進行融會貫通。有時，還需要對學生就對所提出的問題的思考方法進行引導，教給學生學習的方法。

2.2 課后討論

討論法是最不好占用課堂時間的一種教學法，主要是將問題交給學生在課后交流討論，而教師可以通過網絡課堂、班級微信群這樣的渠道來引導學生展開討論。讓學生就相關問題去通過各種現代化的學習途徑如互聯網、圖書館等找到相關的知識介紹，讓學生自己搜集學習資料，并對資料比較分析歸納總結，甚至寫出相關報告，最后在討論中發表其看法。此時，教師需要對學生的學習做出及時的反饋指導和總結，以此鍛煉學生的實踐能力。

3 采用現代化的教學手段

新的信息技術和網絡技術在各個領域都得到了普及，在教學中，教師也需要及時掌握現代化的教學手段，特別是信息技術和多媒體技術教學手段，讓學生通過現代化的豐富的教學手段所呈現的生動的教學內容，能全方位、生動靈活有效地表達知識，讓學生會也獲得生動的學習，這與傳統的以黑板作為知識表現手段的學習有極大的不同。例如對于《電磁學》中一些抽象的物理運動如電流磁效應、電磁波形成和傳播、電介質極化等，通過動態圖來展示出來，讓學生很快就領會到了知識形成的過程，有效激活了課題教學，提高教學效率。現代化的教學手段需要教師熟練地掌握，在必要的時候進行適當的應用，有利于課堂教學效率。然而過多地使用多媒體教學，其呈現速度過快會縮短學生接收知識的時間，由此，多媒體中知識的呈現方式和呈現時間要進行適當地掌握，方便學生做好筆記和領會，并在知識呈現的過程中要為學生進行充分的講授和留足時間讓學生思考。特別是對于邏輯性較強諸如公式推導和計算上，需要教師放慢腳步，逐步演示，或者用板書來代替多媒體的呈現方式。

此外，在很多學校都有自己的學習網站，由此，也需要教師在學校網站上創建《電磁學》網絡課堂，方便學生根據自己的情況安排學習。在網絡課堂中，需要為學生提供充足的教學資源，如題庫、問題交流、導學指南等，讓學生能方便獲取學習資料。開設網絡課堂，能有效促進西部地區學校學生的學習，方便全國學校的學生實現教學資源共享。

4 結語

綜述，對于《電磁學》的教學改革，要從軟硬件全方位開展，除了以上三方面的改革外，還需要建立完善的教學考評體系，做好學生的學習和綜合素質的考評。在人本主義學習理論的指導下，教學考評應注重學生的學習過程的考評，而不止是以考試成績來定論學生。高校慣常的做法是由學生的出勤來決定學生的平時成績，這顯然是不合理的。而考試應該由閉卷轉變到閉卷和開卷相結合，或者再通過實驗操作、作品等來進行綜合評分。學校試題庫可以在網絡課堂上，在考試從由教師臨時抽題組成試卷供學生的考試。

參考文獻：

[1]許聰穎.電氣工程及其自動化專業教學改革的實踐與探索[J]. 求知導刊，2015（07）.

第7篇：量子力學基礎知識總結范文

關鍵詞：多媒體技術；特殊音效；動畫

作者簡介：張靜（1980-），男，河南鄭州人，華北水利水電學院數學與信息科學學院，講師；連汝續（1983-），男，河南鄭州人，華北水利水電學院數學與信息科學學院，講師。（河南?鄭州?450011）

基金項目：本文系國家自然基金項目（批準號：11104072）的研究成果。

中圖分類號：G642.41?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0068-02

物理學是研究物質結構、基本運動形式和相互作用的自然科學，它的基本理論應用于生產技術及科學研究的各個領域。以物理學為基礎的“大學物理”課程主要內容包括力學、電磁場理論和統計力學三大支柱，即所謂的經典物理大廈，基礎牢固，宏偉壯觀。20世紀，由于“光的波動理論”及“能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論”上空出現的兩朵烏云，導致了物理學兩大重大進展“相對論”和“量子力學”。縱觀科技發展史，不難發現許多重大應用技術都是建立在物理科學研究的成果之上。物理科學的成果，給現代科學技術的研究、開發及利用，提供了不盡的源泉和堅實的基礎。“大學物理”教學要體現這些新的成果，富有時代感，因此在課程教學中，要處理好基礎知識和最新的科技成果的關系，不能固步自封，亦不能只講新知識而忽略基礎知識。二者需要有機結合，在教學中互相滲透，因此可以對傳統教學方法加以完善，采用現代計算機多媒體技術與傳統教學手段相結合的方法進行知識的講述。

一、“大學物理”傳統教學的優缺點

以“語言+板書”為主要形式的傳統“大學物理”教學方法，具有形象、生動、敘述清楚、銜接自然和邏輯嚴密等優勢和特點，其中形體語言、書寫藝術與口頭語言的密切配合，有利于學生對教學內容的理解和教師與學生的交流，更適宜做詳細地理論分析和演算。這種傳統的講授式教學有其自身的優點。

首先，它有利于學生系統地掌握所要學習的知識體系，這一方面是其他教學方法所難以企及和代替的。其次，講授法是可以和新課標相統一的。教師在課堂講授時，能靈活地采用啟發式的教學方式，積極引導學生，一定程度上加強教師和學生之間的互動，使學生在課堂上通過自主思考，實際上亦可發揮學生的主體作用。此外，由于大學物理教學中有相對較多的數學推演過程，在課堂板書中，教師可以針對具體的物理模型，用物理語言和數學方法進行描述，循循善誘地將每一步演算過程悉數呈現于學生面前，讓學生領悟物理學習的研究思路和計算方法。這樣本身亦能在一定程度上加強教師和學生之間的互動。在傳統教學方法中，教師可以隨時觀察學生的聽課動態，并及時作相應的教學調整，引導學生逐步領會教材內容，啟發其探索知識的欲望，促使學生積極思考，并養成良好的學習習慣。

但是，傳統教學由于手段單一、設備陳舊。大學物理中的演示內容需要大量的模型、掛圖等。靜態、平面的教學手段由于缺乏動態感，大學物理中的力學現象、電磁之間的相互作用、聲波的傳播等需要生動的動畫等作具體的演繹，很難在課堂中形象地展示出來，不利于學生建立直觀的形象。由于教學中板書、版圖費時較多，一定程度上也影響了教學的效果。此外，傳統的教學模式中，整個教學過程是由教師決定的，學生只能被動地接受灌輸。教師在長期的教學中往往形成刻板的思維定勢，客觀上對吸收新知識有一定的阻力。

二、多媒體教學的優缺點

20世紀80年代起，在教學中開始出現了利用電子媒體諸如幻燈、投影、錄音、錄像等教學方法，這種教學技術稱為電化教學。隨著90年代計算機技術的進步，多媒體計算機開始取代了以往的電化教學。現在所說的多媒體教學通常指的是運用多媒體計算機并借助于預先制作的多媒體教學軟件來開展的教學活動過程。使用的媒體包括文字、圖片、照片、聲音（包含音樂、語音旁白、特殊音效）、動畫和影片，以及程式所提供的互動功能。因此，多媒體教學過程又稱為計算機輔助教學（computer assisted instruction）。物理學的規律蘊含在自然界豐富多彩和千變萬化的現象中，不管是由于摩擦而起的靜電火花，還是光的變幻導致的海市蜃樓，抑或是由于微小聲波而引起的巨大共鳴，這些看起來奇妙的物理現象總可以用簡單而又樸實的物理規律來描述。多媒體教學技術可以方便地展示這些有趣的現象，進而增加學生最直觀的認識，激發其探索自然界奧妙的動力。

和傳統大學物理教學方法相比，多媒體教學以計算機為中心，可以集語音處理、圖像處理和視聽技術于一體，進而把語音信號、圖像信號等模擬信號轉換為數字信號，因此計算機可以方便地對它們進行存儲、加工、控制和編輯處理，同時還可以查詢、檢索。如果充分發揮了多媒體教學的優勢，將對于培養學生的創造思維具有重要作用。可以看出，計算機多媒體教學可將圖、文、聲、像融為一體，使教與學的活動變得更加豐富多彩，寓知識于學習、技能訓練和智力開發于生動活潑的形象之中，從而激發學生的學習興趣，豐富學生想象力，激發學生有較大的興趣參與到教學過程中。

多媒體教學大量采用了現代教育技術，使一些教學內容復雜、抽象的原理得以形象化。但是有些多媒體教學中，由于有了多媒體課件，而把一些教學上的示范動作省略了，學生得不到直接的示教；另一方面，由于知識集成性太強，深度與廣度不可限制，使得學生在學習的過程中找不到學習的切入點和重點難點，在網上花去過多的時間，結果適得其反。因此，多媒體教學本身也有其局限之處。

三、多媒體技術與傳統教學方法的結合

大學物理傳統教學方法是多方面的，其中在課堂的學習討論過程中，師生之間有一定的感情交流，同學之間通過友好相處和互相幫助、一起學習新的物理學的知識，在一起進步，這亦離不開好的學習環境和學習氛圍等。為了能夠更好地提高學生在課堂上的注意力，讓其感受到物理學的奧妙和博大精深，激發他們的學習興趣，這就需要將最新的科技進展介紹給學生，讓學生體會到物理就在身邊，它時刻在改變著我們的生活。不管是現代化的大規模集成電路、計算機網絡信號的傳輸，還是載人飛船的升空，原子核分裂產生的巨大能量，或者生活中使用的最新的電腦cpu芯片、平板電腦ipad以及iphone手機等，這一切都依賴于科技的進步，而科技的進步則與物理學發展是息息相關的。物理學的規律統治著自然界，復雜的自然現象下面蘊含著簡單而又質樸的物理學定律。在將基本大學物理知識給學生講述的同時，如果能夠通過媒體技術將新的科技進步展示在學生面前，必將提高他們的注意力和學習興趣。因此，將大學物理傳統教學方法和多媒體技術相結合就顯得很有必要。

大學物理的具體授課環節分為理論和實驗兩大部分內容。對于理論和實驗教學內容而言，為了體現多媒體教學的優點，首先要求授課教師制作優秀的電子教案，將傳統教學方法不易講清楚或者非常抽象的內容，通過多媒體的方法讓學生更易接受和掌握。譬如光的衍射現象，偏振光的分類；電磁波的產生和傳播過程；愛因斯坦相對論效應產生的長度收縮和時鐘延緩以及由此而提出的雙生子佯謬的質疑。這些非常抽象的內容，結合錄像、動畫以及圖片的方法講述，可以提高學生的想象力，能夠將抽象的問題形象化。在講述過程中穿插以當時科學發展的背景，物理學家的故事，更能夠吸引學生將注意力集中在課堂上。在電子教案的實驗演示部分，插入實驗過程的錄像或動畫演示，配以聲情并茂的語音解說，這樣可以克服在實驗集體演示中由于視野受限而導致后排看不清楚的現象，增加了實驗演示的可見度，提高學生的積極性。此外，隨著多媒體技術和網絡技術的發展，應用交互式的實驗課件，在條件具備的情況下開展網絡教學。

多媒體教學方法雖然可以真實地模擬大學物理傳統教學中的各個方面，但傳統教學方式不能被完全取代。傳統方式教學和多媒體教學二者是可以相互補充、相互依存的。客觀而言，多媒體教學是不會也不應該完全取代傳統的“語言+板書”為主要形式的大學物理教學方法。這就要求在開展多媒體教學的過程中應立足于與傳統教育互補的角度，精心策劃和整合，以保證多媒體教學的質量及優勢。傳統的教育方法也應接受多媒體教學的沖擊，注意采用新的信息技術應用于大學物理學教育。因此，多媒體教學與傳統的板書式教學方法是一種有益的共存與互補的關系。運用得當的話，二者可以優勢互補，取長補短，針對不同的課程內容，進而有選擇的采取最有效的教學模式。多媒體勝在資源共享，可以為學生提供各種感官參與等活動，進而充分發揮其想象力，培養了自我學習的能力。教師在教學中，可以結合教材的具體內容，引導學生提出問題，再引導學生運用各種方法進行自主學習，營造一個交流與合作的學習氛圍。也就是由多媒體創設一個好環境，即可以引導學生上網查找相關的資料，包括了解物理學發展史，了解科學家的生平和故事，會激發起求職的欲望。通過解題思路和方法的傳授，通過計算機網絡諸如BBS、收發E-mail交流學習心得體會、將共享資源放在網上，鼓勵學生開展研究性課題，讓全體學生得到共享，這充分體現了學生主體參與的教學要求。在這樣的學習環境中，學生學習有了動力，發揮了學生的創新精神，實現了學生的自我反饋。但需要注意的是，多媒體教學需要保證課件制作與教學的分離。教學的生命力在于知識更新，因此要求教師每次課前加入新的內容，課后根據學生的反映和教師的體會，進行必要的修改。為了更完美地結合多媒體技術和傳統的教學方法，更好地提高教學質量，需要在計算機軟件的使用、課件的制作與更新上有嚴謹和認真的態度。對于教學的重難點一定要把握好，課件的界面設計也要有一定美學基礎。在篇章的制作上，各個教師可以相互交流，通過達到檢查對比、發現問題，進而提高自我的教學水平。

第8篇：量子力學基礎知識總結范文

關鍵詞：物理化學；改革；結合

中圖分類號：O642.0　文獻標識碼：A　文章編號：167Z-3198(2009)05-0188-02

物理化學是物理學與化學交叉的邊緣學科，是化學學科的一個重要分支，是化學學科的理論基礎。該課程是化工技術類專業一門必修的重要的基礎課，它在化學與化工人才培養中有負有極其重要的作用，對學生科學世界觀和綜合素質的培養、動手能力和創造思維能力的培養起著至關重要的作用。因此必須加強物理化學課程建設，不斷深化教學改革，提高教學質量，創建精品課程，才能完成時代賦予我們的使命。

物理化學教學改革包括教學內容(即教材)改革、教學過程改革、教學方法手段改革、教學管理(包括教學時間、教學安排、考試內容、考試方法、評分標準等等)改革。

1　教學內容改革。即教材改革

我們先后使用了天津大學王正烈主編的《物理化學》第一版、第二版，教學過程中，不斷選用新教材，對老師來說要加重負擔，要不斷寫新的備課筆記。但我們體會到，寫備課筆記可以加深對內容理解，提高教學效果。近些年來由于量子力學、微電子技術、波譜技術的發展，新材料、新催化劑、納米材料的出現，促進了物理化學的發展。因此在教學內容上就不能局限于教材，要把物理化學的新知識、新成果介紹給學生。

2　教學過程改革中。采用“六個相結合”

①宏觀與微觀相結合。對于難理解的概念，先從微觀上解釋，說明其物理化學意義，再從宏觀上形象化。比如介紹熵的物理意義時，我們可以將紅墨水滴入水中，紅墨水不斷擴散。系統混亂度逐漸增大，來描述熵是系統混亂度的量度。

②理論與實際相結合。例如講孤立體系熵增加，而開放體系因為可以有負熵流，可使開放體系熵減少。教學中聯系生物體成長、壯大、死亡過程與熵的變化情況；還聯系我國的改革開放政策，孤立體系――“一個封閉的山村”，熵值會越來越大，發展的動力就越來越小，經濟落后，人民受窮，而要改變面貌。必須改革開放，把山村變成開放體系，“要想富先修路，少生孩子多種樹”，引進外資、引進先進科學技術，就是引進負熵流，使體系熵值減少，才能快速發展。這樣既加深了對熵定律理論的理解，又能從自然科學角度說明黨的改革開放政策是正確性。

③內容與方法論相結合。對物理化學中一些原理、定律的建立，除了要講清原理的內容外，還要說明該原理是采用何種研究方法得來的。例如講理想氣體、理想溶液、理想吸附時，向學生說明這是采用理想模型法得來的；講可逆過程時，說明這是采用科學抽象法得來的；講標準燃燒熱、標準生成熱、標準電極電位等時，說明這是采用相對數值法得來的。還結合教學內容向學生說明逆向思維、發散思維、類比思維方法的運用，教學中注意培養學生創造思維能力。

④基礎知識與前沿知識相結合。在教材的每一章末尾。或習題課上，介紹與本章內容相關物理化學前沿新知識、新理論、新成果、新技術。

⑤課堂教學與教學研究相結合。在課堂教學中，要把教學研究成果結合進去。例如在講熵判據時，結合教研論文“對化學熱力學熵判據的討論”，來討論“熵總是過程方向的判據嗎?”，在講化學平衡移動時，結合教研論文“反應組分濃度對化學平衡的影響”，來討論“增加反應的濃度平衡一定向產物方向移動嗎?”等等。

⑥理論教學與化工生產相結合。我們是職業院校，培養的大多數學生將來要到化工生產第一線，因此更要注重實驗環節，增強學生學習興趣，培養高技能，高水平的應用性人才。例如在講化學反應速率時，結合工業合成氨的具體狀況。探討如何提高反應速率，增加氨的產量。

3　習題課是提高教學質量的重要環節

物理化學課程是一門十分強調概念、定律和邏輯推理的理論課程。要學好它很不容易的，物理化學被認為是化工技術類專業中最難學的課程。難學的原因在于它有許多基本概念、基本定律，非常抽象不好理解，不好掌握，習題難解。我們在教學實踐中體會到，要化難為易。提高學生學習積極性，除了上好理論課外，習題課是一個重要的、必有可少的環節。學過物理化學的人都知道，必需多做習題。在解題過程中，加深對理論的熟悉與理解，培養分析問題、解決問題能力，解題過程是理論聯系實際的過程。上習題課要象上理論課一樣，認真備課、寫好教案。我們習題課的內容一般包括下列幾個部分：

①擴大知識面的新理論、新知識介紹。

②歸納總結一章中所學的知識。學生每節課所學的知識往往是“零碎”的感覺、片段的知識，只有把它們聯系在一起，形成相互關聯的知識系統，才能更深刻理解，更好掌握。為此，每一章學習后，我們幫助學生把一章中所學的知識點以“聯絡圖”形式進行歸納總結。

③總結學生作業中問題。對學生作業中的錯誤，特別是典型的有代表性的錯誤要及時指出，對有特色的解題技巧要介紹推廣。

④組織討論思考題。一般教材的每章后面，都有一些思考題。我們先布置給學生先思考、解答，習題課時進行討論講解。

⑤做一定數量的練習題。每章學習后，我們都印發給學生一些數量的練習題，其中選擇題20個左右，計算題5至8個。這些練習題都是歷年教學中精心挑選出來的，有代表性，有一定的難度。我們一般提前發給學生，要學生先做一遍，上習題課時，老師選擇其中典型試題講解。

4　把現代化教學手段應用到物理化學教學中

20世紀90年代以來，計算機技術與網絡技術飛快發展，多媒體計算機集文字、聲音、圖形、圖像、動畫、影視等為一體，突破了時空限制，虛擬現實。多媒體計算機與網絡成為重要的教學手段、教學工具，把多媒體計算機應用到教學上，實現教學現代化。多媒體計算機在教學上應用，使教學的思想、教學的理論發生了變化，教學手段、教學方法、教學觀點與形式發生了變化，課堂教學的結構與內容、課外輔導的內容與形式、考試內容與方式、學生成績評定的標準與手段等發生了變化。國內外的大量實踐表明，進行計算機輔助教學，提高了教學質量，提高了學生的素質。把多媒體計算機和網絡技術應用到教學中，是教學改革的一個重要方向。計算機輔助教學有以下建議和思考

①編制課堂教學的電子教案與教學課件。

②對教材的思考題、練習題、習題進行詳細解答。并且輸入到計算機中，形成word文檔。

③編制計算機輔助教學課件(CAI)。

第9篇：量子力學基礎知識總結范文

【關鍵詞】物理學 文科物理 文科學生 科學素養

【中圖分類號】O40 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）26-0007-03

2010年11月，我國了第八次中國公民科學素養調查結果。調查結果顯示：2010年我國具備基本科學素養的公民的比例達到了3.27%，比2005年的1.60%提高了1.67個百分點，比2007年的2.25%提高了1.02個百分點。目前我國公民的科學素養水平大體相當于日本（1991年，3%）、加拿大（1989年，4%）和歐盟（1992年，5%）等主要發達國家和地區20世紀80年代末、90年代初的水平。從這里可以看出，雖然我國公民的科學素質有了很大提高，但與發達國家相比仍然相對落后，還存在較大的差距。可見，提高我國公民的科學素質水平迫在眉睫。

高等院校擔負著為國家培養高素質人才的重任，實施素質教育責無旁貸。教育部前副部長周遠清在全國普通高等學校教學工作會議上指出，“21世紀中國高等學校培養的人才應當具備基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高這四個特點。其中，對于科學文化的要求，不同科類有所區別：理工科學生要加強人文知識教育，文科學生既要加強人文知識教育，又要加強科學技術知識教育。”周遠清的講話表明了我國對引領未來發展的高素質人才的重視，也為當前我國高等院校的科學素質教育指明了方向。

一 提高文科大學生科學素質的必要性

21世紀是科學與技術高度發達的時代，一個民族只有普及科學知識，受到科學精神的熏陶，尊重科學、崇尚科學，才能告別愚昧，才能挺起胸膛自強于世界民族之林。大學生是國民中的特殊群體，他們科學素質的高低將直接影響國民的科學素質水平。由于我國教育體制和中等教育培養模式還不夠完善，一個十分突出的問題擺在面前：學生在高中階段便分文理科，文科學生除數學學科外，幾乎不再接受其他自然科學教育，從而導致進入高校之后，文科大學生的科學素質普遍較低。因此，提高文科大學生的科學素質應是我國高校文科教育的重要組成部分。

物理學作為一門自然科學，是自然科學中的領軍學科，是整個自然科學和工程技術的基礎，兼有哲學的概括性、抽象性，數學的邏輯性、嚴謹性以及實驗的實踐性和操作性的特點，能很好地提高學生的思維能力、觀察能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力，可同時培養文科學生的科學素養和人文精神。那么在高等院校文史、管理、財會、語言、藝體等文科類專業開設基于物理學的科學素質課程，是提高文科學生科學素養的一種很好的途徑和方法。

2011年8月，國務委員、現國務院副總理劉延東在全民科學素質行動實施工作電視電話會議上強調，要深入實施《全民科學素質行動計劃綱要》，充分調動社會各界力量，弘揚科學精神，普及科學知識，倡導科學方法，傳播科學思想，讓講科學、愛科學、用科學在全社會蔚然成風，使公民科學素質再上新水平。劉延東強調，公民科學素質是落實科學發展的有力支撐、建設創新型國家的堅實基礎、衡量現代化強國的重要標志和社會文明進步的強大動力，加強公民科學素質建設具有重要而深遠的意義。而高等院校是實施全民科學素質教育的最佳場所之一。近年來，我國部分高校已開始在文科類專業開設基于物理學的科學素質教育課程，這一舉措將有利于提高文科學生的科學素養和實踐創新能力，對于我國社會經濟可持續發展無疑會起較大的促進作用。

二 文科大學生應具備的基本科學素養

進入21世紀，面對經濟社會日新月異的快速變化，思想文化錯綜復雜的高度融合，科學技術前所未有的創新發展，為適應社會需求，跟上時代步伐，作為文科大學生，應具備如下基本科學素養。

1.必備的科學知識

在西方，一些社會學家和物理學家提出這樣的觀點：如果一個人未讀過莎士比亞的著作會被認為沒有教養；但是一個人如果不知道牛頓、愛因斯坦的理論，卻被看作沒有文化。進入21世紀以來，以物理學為基礎的自然科學技術滲透到人們學習、生活、工作中的每一個角落，對社會發展與人們生活方式的影響更加寬廣和深刻。現代高科技的許多前沿問題和應用領域，如網絡技術、通信技術、激光技術、納米技術、核能技術、航天技術、計算機技術以及微電子技術等，很多都囊括在基礎物理的研究領域之中。因此，在文科物理教學中，有必要讓學生學習、理解一些基本物理知識。如牛頓的三大運動定律和萬有引力定律，熱力學第一定律和第二定律，麥克斯韋電磁理論的基礎知識，原子物理和量子力學的基本觀念，愛因斯坦的狹義和廣義相對論，光的波粒二象性等。特別是對引領21世紀發展的高新科技應有一個初步的了解，這對他們將來從事的工作會有很大的幫助。

2.科學的思維方法

科學的思維方法往往比知識本身更重要，眾多諾貝爾獎

* 基金項目：重慶理工大學2011年重大教學成果培育項目（重理工〔2011〕284號）；

校級教研教改課題“基于大學物理課程的‘跨學科教學’研究與實踐”的研究成果（編號：1000301）

獲得者都有同感，他們在學習期間不僅要向導師學習科學知識，更重要的是學習導師如何工作、如何思考、如何處理實際問題等，這種思維方法上的訓練是最為關鍵的。無論是物理概念的建立或物理定律的發現，還是物理基礎理論的創立和突破，都離不開科學的思維方法。而比較、分析、綜合、歸納和演繹等是科學思維的基本方法，在文科物理教學中，我們要善于挖掘物理學中蘊含的豐富思維方式和科學研究方法，如模型方法、類比方法、分析綜合、歸納演繹、理想實驗、科學假說、數學建模方法等，傳授給學生，并努力讓學生應用這些方法，去正確分析、理性判斷和初步計算一般難度的物理問題，以提高他們的科學思維能力。

3.執著的科學精神

物理學作為自然科學的基礎學科，不僅包含物質的結構和物質世界的運動規律，同時蘊含了豐富的哲理和無窮的智慧，閃耀著科學文化與人文精神的光輝。古今中外的著名物理學家，在追求真理的道路上所表現出來的求實精神、獻身精神、懷疑精神、創新精神，在科學研究和日常生活中所表現出來的謙虛、謹慎、誠實、合作、淡泊名利的優秀品質以及他們對人類、對社會的高度責任感等，都是科學精神和人文情懷在他們身上完美結合的體現。因此，在文科物理教育中，應注重樹立學生現代科學的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀，使學生具有科學的成敗觀和探索科學疑難問題的信心和勇氣，培養學生嚴謹求實的科學精神、堅韌不拔的科學品格和人文關懷的優秀品質。

4.較強的創新意識

愛因斯坦曾說：“提出問題往往比解決問題更重要。因為解決問題或許只是一種技能，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的進步。”“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進步的源泉。”在文科物理教學中，通過了解物理學史和物理學家成長成才的經歷，讓學生們體會創新思維的重要性，激發學生的求知熱情、探索精神和創新欲望，鼓勵學生對前人的科學理論和傳統觀點持大膽的質疑精神，對前人尚未揭示的事理敢于提問，培養學生勇于開拓進取的精神，使學生善于思考，勇于實踐，敢于向舊觀念挑戰，從而培養學生較強的創新意識。這樣才能適應社會進步和時代變革對創新人才的要求。

三 深化教學改革，增強教學效果

為了增強文科物理教學效果，提高教育教學質量，就應當更新教育觀念，明確教學目標，精選教學內容，改進教學方法。通過近年來的教學探索與實踐，大家逐漸認識到：高校文科物理課程不應是理工科物理課程的濃縮或稀釋；也不應是一般科普性地傳授具體的物理知識，文科物理課程應更多地注重培養科學精神、科學方法和科學思維，重在提高文科學生的科學素養。

1.精心選擇教學內容

物理學內容博大精深，包羅萬象。同時，文科物理課時有限，很多高校文科物理課程僅有32學時左右。在這有限的時間里，不可能面面俱到，必須對教學內容進行仔細甄選和取舍。為達到培養、提高文科學生科學素養的教學目標，我們可以嘗試在文科物理教學中從以下三個方面來組織教學內容：（1）物理學基本概念，并結合物理學史適當介紹一些物理學家的高尚品德和人格魅力，擴大學生的物理基礎知識面，初步掌握物理學的思想和思維方法；（2）與物理學知識有關的社會熱點問題，如臭氧枯竭、環境污染、全球變暖、PM2.5、光伏發電、核泄漏、核動力、信息戰爭等，培養文科生在這方面的興趣，使他們感到物理學是鮮活的，是具有重要社會影響的；（3）結合現代物理學，關注日常生活與生產技術中高科技所蘊含的物理學知識，通過介紹能源、材料、醫學、航天、激光、環保等領域中蘊含的物理知識，融課本中的物理內容和現實中的科技前沿應用的物理知識為一體，讓學生真切地感受到物理學無處不在，物理學與人們的生產、生活密切相關。

2.注重科學精神的培養

科學精神是在科學實踐的過程中被抽象出來，并反作用于指導科學探究的一種價值取向和理性態度，其核心內涵和基本要求是獨立思考、嚴謹規范、求真務實、開拓創新，其中求真是目標，創新是靈魂，即科學精神是科學的本質和靈魂。在文科物理教學中，要鼓勵學生大膽猜想、大膽提問，樂于表現自己，敢于與眾不同；要結合教學內容，激發學生對大自然奧秘的好奇心；要引導學生相信科學、尊重科學、學習科學、運用科學。同時，我們提倡的科學精神應當充滿人文關懷，科學精神與人文精神應緊密地結合起來。愛因斯坦曾說：“學校的目標始終應當是青年人在離開學校時，是作為一個和諧的人，而不是作為一個專家。”愛因斯坦在這里所指的“和諧的人”，其實就是科學精神和人文精神統一的人。這就要求我們在教學過程中，必須同時要重視學生人文素質的培養，以人文精神作為科學精神的底蘊，使科學真正造福于人類。

3.強化科學方法的訓練

科學方法，是指人們在認識和改造客觀世界中遵循或運用的、符合科學一般原則的各種途徑和手段，包括在理論研究、應用研究、技術開發、推廣應用等科學活動過程中采用的思路、程序、規則、技巧和模式。簡而言之，科學方法就是人類在所有認識和實踐活動中所運用的全部正確方法。物理學蘊含著豐富的思維方法，如歸納、總結、演繹、類比、建模、假說、數學統計、實驗檢驗等，這些方法不僅適用于物理學的研究，而且也適用于其他學科。我們在教學中通過對物理學問題探究的學習過程，能使學生掌握一種科學思維的方法。如果能做好這個環節，學生們也就具備了學習和掌握新知識的本領。

4.展現物理實驗的魅力

根據物理學根植于實驗事實這一特點，結合文科物理課程性質，為培養學生的觀察能力和動手能力，激發他們探索創新的意識，在文科物理教學中，適當安排一些實驗內容和操作環節是很有必要的。首先，應充分發揮演示實驗在文科物理教學中的重要作用。物理演示實驗具有內容豐富、現象直觀、趣味性強的特點，通過對演示實驗的觀察和分析，可以使學生獲得生動直觀的感性認識，有助于學生觀察物理現象，增強學習興趣，培養探索精神。其次，應充分利用高校物理實驗室，在現有物理實驗室的基礎上，打破常規，適當增加投入，積極組建集實物展示、儀器演示、動手制作、仿真操作以及影像展播于一體的文科物理實驗室。讓學生有機會在教師的指導下，自行設計實驗裝置，自行準備實驗器材，自行擬定實驗步驟等，并允許失敗和重做，鼓勵探索和創新。這種教學模式能充分展現物理實驗的無窮魅力，可以大大激發文科學生參與動手實踐、探求科學奧秘的興趣和熱情。

在高校開展文科物理教育是一項處于不斷探索之中的教學活動，有很多未知領域有待認識與開拓。只要我們勤于探索、勇于實踐、大膽改革、善于創新，不斷改進教學方法，努力提高教學質量，善于用教師的科學激情去點燃學生的學習熱情，就一定能夠發揮出文科物理在開啟心智、陶冶性情、引導創新、提高素質等方面的獨特魅力。

參考文獻

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