物理科技论文范文精选

1科技普及活动

日本政府一l一分重视科学技术，提出了“科学技术立国”的口号，制定了“科学技术基本法”(1995年11月)，设立了专门的政府管理机构“科学技术厅”。政府提倡积极开展科学技术普及、推广、教育活动。面向全民的科普形式主要有两种:一是在全国各地设立科普部门和科学馆;二是在全国各大城市开展各种青少年科技活动。

1.1各地科普部门和科技馆

日本科学技术厅所管辖的社会公益法人单位有118个，其中有关科技普及和人才培养的部门有46个。为了提高青少年的科技素质，全国设立了科学馆共219所，其中科技馆最多的城市是日木的首都东京，有25所。科学馆可分为三大类:①综合形式馆(博物馆、科技馆、科学馆等);②专业形式馆(工业、农业、交通、水族、矿业、航空、航天、宇宙、天文、通讯、广播、电力等);③青少年科学馆。几乎各大城市都设有青少年科学馆，全国共计有38所。7月25日上午，参观了设在东京的“国立科学博物馆”。它是日本最大的科学馆、除本馆外，还有3个分馆。展出内容主要有:生物进化、动物分类、人类进化、地学、南极考察、科技发展、航空、航天、天文等。由于时间有限，只参观了部分展品。在科技发展室中展示了各时代的钟表，其中有中国古代传人日本的‘旧唇”(日规)和清朝的钟表;在地震展品中还展出了中国古代张衡发明的候风地动仪模型;在航空展室中，我们驾驶了由电脑控制的“飞机操纵模拟体验机”，如同飞行员身临其境。日木科学馆除展示展品外，还经常举办各种科普讲习班、讲演会等活动向国民进行专题科普宣传和教育。

1.2青少年科技体验活动

日本的理科教育也有和中国类似的状况，这就是在“应试教育”的影响下，学生存在偏重书本知识、应付各种考试、不愿学习理科和实践能力差等问题。为此，日本于1992年在东京、大阪、名古屋三大城市开始举办“为了青少年的科学节”(简称“青少年科学节”或“科学节”)活动。该项活动由日木“科学节”全国实行委员会、科学技术厅、科学技术振兴财团联合主办，由日本物理教育学会等社会团体协办，在文部省等政府部门的大力支持下，每年利用学生的假期，在各主要城市的科学馆、体育馆等场所举办。到1996年举办此项活动的城市增加到14个。7月26一28日，参加了在东京举办的“1997日本青少年科学节全国大会”。我带去了精心制作的参展作品，以及和日木朋友合作的作品，组成‘旧中友好走廊实验”展台丁参展作品具有中国特色和中日合作的特点:有来源一于《天工开物》的中国古代科技发明典型器械--一“春米机”，以水为能源可当场演示;有可以自动在水中上来下去的“浮沉鱼”;有利用废旧物品制作的“简单反冲水车”;有坂田正司先生与本人合作研究的“不可思议的通电车轮”等中国作品和中日合作的展品在大会上展示还属首次。日本朋友的展品具有新颖奇特、趣味横生、简易巧妙等特点，如没有车轮的“超声波驱动车”，用可乐瓶制作的“静电转桶”，用再生纸现场制作的可飞的“飞机模型”，各种“立体图像”和“液品变色”的物理画面，可观察“牛奶滴溅的瞬间景象”的实验装置，用魔术纸绘出的不可思议的图画等。新闻界对本届科学节东京大会{•分关注，{一l木有名的NHK电视台作了专题报道。为了鼓励面向青少年科技体验活动作品的开发和研究，口木科学技术厅委托t一!本科学振兴财团从1995年起每年举办一次“科学技术体验活动作品设计评奖会”，对该项活动中的优秀设计作品给予表彰和奖励。本人与大家洋一先生合作的“热水球”荣获1997年优秀作品奖。

一HPS教育

HPS原先是科学史和科学哲学的英文缩写词但近年来有些科学教育专家把科学社会学也纳入其中于是HPS就变成了科学史科学哲学和科学社会学HistoryPhilosophyandSociologyofScience的缩写词了[1]把科学史科学哲学和科学社会学的有关内容纳入科学课程中以提高科学教育的质量是近年来国际科学教育界高度重视的一个课程理论课题科学史科学哲学和科学社会学是科学学sciencestudies的三个分支学科它们共同担负起阐述科学的本质提高科学教育质量的使命很久以前一些著名科学家和教育家就倡导在科学教育中进行科学史科学本质或科学方法的教学但这个问题重新受到国际科学教育界的高度重视并以HPS教育的形式再次进入科学课程中则是近年来的事当前科学教育学者们关注科学史科学哲学和科学社会学对科学教育的作用与以往迥然的不同之处首先体现在其国际性上80年代末期成立的国际科学史科学哲学与科学教学研究小组迄今已举办了三次HPS与科学教学的国际会议。

1992年创办的国际学术刊物科学与教育ScienceEducation专门刊登科学史科学哲学和科学社会学与科学教育有关的论文据统计在19881998年期间以科学史科学哲学和科学教学为主题在学术期刊上发表的论文计有300余篇19881992年期间有关的学术期刊出了6次专刊探讨这个主题[2]由此可见HPS教育已成为国际科学教育研究中一个前沿性课题80年代末以来对HPS教育的关注也反映在一些国家科学课程与教学改革中美国的2061计划1989科学素养的基准1993和国家科学教育标准1996加拿大一些省的科学课程1991英国国家课程中科学课程部分1988荷兰中学物理PLON课程1988挪威的核心课程1994丹麦的科学技术课程1990以及西班牙的新科学课程等都对HPS课程与教学有明确的要求此外科学史和科学哲学课程也已成为上述国家培养理科教师课程的一部分在美国有些学区学完这门课才能取得教师证书西班牙和丹麦最近也为理科师范生开设了这门必修课国际科学教育改革为何都强调HPS教育呢它对提高科学教学质量有何助益呢要回答这些问题还得从科学教育史谈起

二关于科学本质教学的历史回顾

在国际科学教育文献中科学精神scientificspirit一词并不常见这似乎有点奇怪是否在现代科学兴起的西方国家不注重科学精神呢答案当然是否定的其实西方学者对科学精神的理解大都蕴涵于科学的本质natureofscience这一术语中澳大利亚科学哲学家马修斯M﹒R﹒Matthews在下面一段引文中虽然也提到科学精神一词但仍把它囊括在科学本质的论述之中他写道科学的本质很久以来就是理科教师和课程专家们所关心的问题自19世纪初期科学开始在学校课程中取得一席之地以来人们一直希望学生不仅要懂得科学而且要通过内化科学精神和懂得与欣赏科学的本质使科学教学对文化品质和个人生活产生有益的影响显然要实现人们这一合理的长期存在的期望必须依靠教师和课程专家们理解科学方法和认识论即一些科学本质的知识[3]关于科学的本质在不同的历史时期人们用不同的术语来表达并且受到不同学科理论的支持科学教育中对科学本质的执着追求经受了依据教育学哲学和心理学所作的批评并继续不断地传授关于科学和科学研究的本质的假设这种探讨。

自19世纪科学进入学校课程时起就不曾间断过[4]19世纪末当英国科学教育家化学家阿姆斯特朗H.E.Armstrong大力倡导科学教育时就曾强调要使学生理解科学的本质不过在他看来科学的本质主要体现于科学方法之中19世纪末期德国哲学家兼科学家马赫E.Mach也对学生明确提出了理解科学本质的要求他说每一个年轻学生都要切身感受一些数学和科学的发现并达到其最终的逻辑结果这种学习材料自然主要与科学名著选读联系起来这样教师就可以使少数有影响的简明易懂的科学思想在学生头脑里生根使其深思熟虑[5]在美国杜威同样表达了科学教育对人的启蒙的希望科学教育的独特作用不在于获得尽可能多的科学知识而在于它可以改变人的自然倾向达到了这一目的则表明学生掌握了科学本质或具有科学精神在民主主义与教育一书中杜威写道我们过早地接受他人意见和断言的倾向我们对推迟判断的厌恶情绪表明我们自然倾向于中断检验的过程我们满足于肤浅的和急功近利的应用科学是对这些自然倾向及其所带来的恶习的防卫它是人为的即获得的艺术而不是自发的是习得的而不是天生的这一事实表明科学在教育上具有独特的极为重要的地位[6]差不多在杜威发表民主主义与教育的同时英国政府在一份题为教育中的自然科学的报告即汤姆逊报告中更为明确地提出在科学教学中应当进行科学史和科学哲学的教学报告指出需要把科学的主要成就及其取得这些成就的方法引进到教学中应当要有更多的科学精神而不是干巴巴的事实其方法是开设科学史课程科学史和科学哲学知识应当成为每个中学理科教师智慧的一部分[7]此外还值得一提的是70年前英国一位名叫维斯特威Westaway的皇家督学写了一本论述科学方法教学的书在他看来一个成功的理科教师应当是这样的人他知道自己的本门学科读了大量其他学科方面的书籍知道如何教学能够流畅地表达擅长操作精于逻辑具有哲学家的气质熟悉科学史能够与一群孩子一起坐下来给他们讲解关于天才科学家如伽利略牛顿法拉第和达尔文的观察和判断误差他们的生活和工作不仅如此他还是一个热情洋溢的人对自己独特的工作满怀信心[8]。

近几年来，我和本校的物理教师，在完成教学任务的同时，开展了一些物理教学专题研究活动，对物理教学质量的提高起到了一定的作用．下面就教学专题研究中的几个问题，谈一些看法和做法．

一、提高认识是搞好教学专题研究的前提

所谓教学专题研究，就是针对教学过程中存在的一些突出需要解决的问题，运用科学方法，有目的、有计划地去探索教学规律的研究活动．其根本目的是为了深化教学改革，提高教学质量．

然而，并非所有教师都能从思想上认识到教学专题研究的作用和意义．有的教师课务很重，感到没有时间进行教学专题研究；有的教师认为教学专题研究是专门从事教研人员的事情；有的教师则对普通任课教师能否开展教学专题研究，在思想上缺乏足够的信心；有的教师还认为搞教学专题研究会分散精力，影响正常教学任务的完成；也有的教师认为搞教学专题研究花费时间，但研究成果未必就能在报刊上发表．

因此，为了搞好教学专题研究，首要任务是要弄清进行教学专题研究的意义和作用，扫除上述心理障碍．在实际中，若任课教师不搞教学专题研究，只凭教学经验，也许能把课勉强地讲下去，但教学质量只能停留在较低的水平上．若能结合教学进行专题研究，用科学方法研究教育对象和教学规律，就能使教学质量提高到一个新的水平，也会使教育者的教学能力得到很大的提高．实践证明，教师只要重视教学专题研究工作，认真实践和总结，一定会取得丰硕成果．例如，研制物理新教具就是提高物理教学质量的一个重要方面，前几年，笔者曾把它作为一项教学专题进行了系统地研究．首先对高中物理教学大纲所规定必做的演示实验逐个进行分析，根据多年的教学实践，找出现成的教学仪器的不足之处，从中确定几件重要的实验装置作为主攻对象，再根据推陈出新的原则，进行新教具的设计和制作，并在实际教学中进行检验和进一步改进，最终研制出具有较高水平的新型“牛顿第三定律演示器”、“动量守恒定律演示器”、“全电路欧姆定律演示器”、“电阻定律演示器”、“电流天平”、“自制光栅”等，对物理实验教学起到了很好的促进作用．我又把有关总结文章分别寄往《物理通报》、《物理教师》、《江苏教育》等杂志，由于改进的仪器在教学中有实用价值，所以文章都得到了各地物理教师的好评．“电阻定律演示器”，曾在江苏省教委主办的“物理自制教具研讨会”上被评为二等奖，并推荐参加了由联合国教科文组织赞助的“全国理科自制教具研讨会”，在会上进行了演示实验，受到了国内外专家的赞许．1995年，《物理教师》杂志又发表了我的“推陈出新和几件新教具的研制”的教学专题总结文章．

二、找准选题是搞好教学专题研究的重要途径

摘要：为培养具备现代科技素质的高质量高层次创新人才，物理实验教学必须在教学内容、教学方法、教学手段和教学的环境条件等各个方面展开全方位的改革实践，建立一种适合当代科技发展的教学新体系，以满足各层次学生学习需要，并达到激发学生学习积极性、主动性的目的。

关键词：大学教学；物理实验；改革实践

Abstract：Thisarticlediscussesthenecessityofamultifacetreformintheteachingmaterials，methods，andenvironmentofcollegephysicsexperimentsandoftheestablishmentofanewteachingsystemcommensuratewithmodernscientificdevelopments.Thesewillhelpmeetstudentsdifferentneeds，motivatetheirinitiative，andenhancetheirquality.

Keywords：collegeteaching；physicsexperiment；reformpractice

从21世纪科技发展和对人才科学素质要求的角度考虑，物理实验教学的改革必须建立一种适合当代科技发展、有利于培养具有深厚的基础知识的创造性人才的教学新体系。教学内容应反映当代教育思想和高科技成果，教学方法和手段应改变过去的单一模式，建立多级开放实验室，满足不同层次的学生独立进行学习和研究的需求，采用CAI\，Internet网等现代教学手段，改善教学条件，形成多元化的教学环境，激发学生学习的主动性。

中国科技大学“理科实验教学培养学生创新思维创新能力的研究与实践”项目组，在认真研究了我国当前高等教育改革的趋势以及教学方法存在的主要弊端的基础上，对物理实验教学进行了系统的改革，并取得了初步成果。

1应用物理专业本科毕业设计现状

应用物理学是以物理学基础理论及其工程应用基础为研究对象的理科类专业。旨在培养学生扎实的物理学基础和相关应用领域的专门知识，具备较强的电子技术和计算机应用能力，并受到必需的工程技术基本训练，具有较强的实践能力和创新意识，能够在应用物理学或相关科技领域，如光电材料与器件、光学工程、应用光学等领域从事教学研究、科学研究、产品设计、技术开发与管理工作的应用型高级专门人才。毕业设计是大学本科教学中必不可少的最后一个环节，也是应用物理学的培养计划中非常重要的实践教学，是实现培养目标的重要教学环节。通过这个实践过程，可以使学生将大学所学的基础、专业知识和实验技能进行系统的把握，并综合运用这些知识和能力来分析和解决物理类相关的科学和技术问题，学生的创新能力、实践能力和综合素质可得到很大程度的培养和提升。随着高校教学改革的深化和社会的不断发展,影响毕业设计教学质量的因素越来越多，也越来越复杂。

我国高等教育近年来实现了跨越式发展，各高等院校办学规模不断扩大，大学本科生的人数随着扩招在逐年增加。然而很多高校的软硬件设施的建设跟不上大学生的增长速度，因此大学的教学资源紧张、实验仪器缺乏等现象在全国高校中普遍存在。除此之外，高校扩招导致的应届毕业生就业难已经成为一个社会性的突出问题，大多数高校的人才培养都是将毕业设计安排在大四的最后一学期，此时正值学生择业的高峰，毕业生为了一份满意的工作而四处奔波，无暇顾及自己的毕业设计。由于就业单位对员工工作经验有需求，有不少学生找到了工作但由于就业单位要求提前到公司报道，参加公司培训、实习，学生害怕失去工作机会而只有减少对毕业设计的投入。同时有不少大学生对自己的课题不感兴趣，所以缺乏积极性而影响毕业设计。在毕业设计指导环节中体现的师资不足，一个教师指导好几个甚至十几个学生的毕业设计，这些问题极大地影响了本科毕业设计的质量，使得大学的毕业设计环节流于形式，而没有真正起到培养学生实践创新能力和综合素质的作用。

因此如何保障毕业生毕业设计的质量从而达到预期培养目标，培养出高素质的创新型人才是我们大学的专业指导老师应该考虑的问题，关于高校毕业设计已进行了相关的研究和改革。笔者通过近年来应用物理专业本科学生的专业课程教学和毕业设计指导的经历，从毕业设计选题和指导模式方面对提高应用物理专业毕业设计的质量进行探讨。

2关于毕业设计选题的探讨

目前，包括重庆理工大学应用物理专业在内的本科毕业设计仍然实行指导老师出题供学生选择的约束性选题方式，由此会使得一部分学生对自己课题的研究目的、内容和方向没有正确的把握，因此表现出对毕业设计兴趣缺缺，不能积极主动地投入其中，毕业设计的质量必然会下滑。因此选择适合本科毕业设计的研究课题是我们指导老师需要思考的问题。