物理论文范文精选

摘要：本文运用现代认知心理学中的图式理论，将理论和教学实践相结合来指导当前的复习，从帮助学生建立正确完备的认知图式入手，旨在培养学生构建基本图式的能力，从而理解基本的物理概念。

关键词：图式；物理概念；复习教学

物理概念是整个物理学知识体系的基础，如果把物理这门学科比作高楼大厦，那么物理概念就是构成这座大厦的基石。因此，物理概念教学成为物理教学的核心。李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调：学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。物理概念教学的效果如何，直接关系到学生对于物理知识的认知程度，进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展，可以说学好物理概念是学好物理的关键。然而，很多学生却往往忽视对基本概念的掌握,特别是不能够形成概念网络,更不能够比较深刻地了解概念间的联系。

因此，无论是在新授课中，还是在复习课中都应重视物理概念的教学，以此为基础来教好、学好物理知识。怎样才能使学生在复习课中加深对概念的理解，对物理概念的复习有兴趣，并能通过学习真正理解概念。图式理论是现代认知心理学的重要理论之一，图式理论作为一种教学策略,它以直观形象的方式表征知识。利用图式的形象性、直观性、层次性、关系性和可扩展性等特点,将它引入到中学物理复习教学中,有利于学生进行有意义学习,从而提高学习效果。

一、图式理论的内涵

现代图式理论是在吸收了理性主义和经验主义，又在信息科学、计算机科学的发展以及心理学关于表征研究的基础上，于20世纪80年代兴起。对现代图式的理解从三个方面入手，一是“一般性”，即图式中贮存知识具有一定程度的概括性；二是“知识性”，图式既描述某类事物的必要性特征，又描述其特点性特征；三是“结构性”，图式中各个知识结点之间按一定关系联系组成一种层次网络，同时，图式还可以是一种等级结构。所谓图式是指围绕某一个主题组织起来的知识的表征和贮存方式。人的一生要学习和掌握大量的知识，这些知识并不是杂乱无章地贮存在人的大脑中的，而是围绕某一主题相互联系起来形成一定的知识单元，这种单元就是图式。比如，我们见到某种动物的图片，就能很快想起它的名称、性情、生活习性等很多有关该动物的知识。这说明该动物的外观特征是与它的名称、性情、生活习性等有关知识联系在一起贮存在人的大脑中的。

现代社会是信息时代，如何吸收有效信息，适应社会发展需要，是每个人，每个学生的一项基本功。为此，新一轮基础教育课程改革提出关注学习方式的转变，要求改变学生过去机械、被动、依赖的学习方式，倡导自主、探究与合作的学习方式。物理课外活动是学生课堂学习的有效补充，是学生获取物理知识，培养能力的第二渠道。我们结合学校实际，开展了初中物理课外活动，丰富了学生的课外生活。

一、物理课外活动学习的体系

物理课外活动的途径有很多，按物理课外活动学习的方式，可将物理课外活动划分为：自主活动学习（如小论文、小制作、应用实验）；合作活动学习（如社会调查、一物多用、分组实验）；探究活动学习（如操作实验、研究性学习实验）。就初中阶段而言，结合学生的年龄特点和知识水平，我们着手开展的物理课外活动主要是小实验，小制作，小论文，小调查简称“四小”。学生通过“四小”活动，加深了对物理知识的理解，体验了物理知识在实际中的应用。

二、初中物理课外活动的实施

（1）课外小实验，加深对物理知识的理解。

根据学生的知识基础，教师精心设计物理课外实验让学生来完成。实践表明物理课外实验活动以丰富而又蕴藏着科学素养的教学内容，深得学生的喜爱。按活动的能力层次从低到高可归纳为以下几类：趣味性实验、家庭小实验、探索性实验、应用性实验、研究性学习实验等。实践中，我们注重了以下几个可行性小实验，学生通过实验，增强了对物理的学习兴趣。

一、基于毕业论文写作的信息素养教育目标——以物理学专业为例

作为物理学专业学生重要学习环节的毕业论文写作，是一种重要的专业实践教学形式，是全面发展学生信息素养的一个有效途径。教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会制订的《高等学校物理学本科指导性专业规范》指出：“论文内容可以是理论研究、实验研究、文献综述、调研报告或应用开发。论文应具有完整性和一定的系统性，对所研究的问题应有比较充分的调研，分析具体，结论可靠。提交的论文应符合通常科技论文的规范和要求，内容基本正确。对论文的评价重点是学生的学风、对知识的综合掌握、应用能力、分析能力和解决问题的能力”。[6]因此，结合物理学专业特点制订毕业论文写作的信息素养教育目标就显得非常重要。因为科学合理的信息素养教育目标，能够促使学生主动将信息素养能力纳入自身能力建设中，使学生的信息素养能力随着专业知识的增长而得到不断的强化，并最终成为保障其终身学习的一种能力。[7]对于物理学专业学生而言，基于毕业论文写作的信息素养教育的总目标是在发展学生物理学专业素养的同时，促进信息素养的发展，使学生成为终身学习者。具体的信息素养教育目标：一是使学生掌握信息检索策略，学会运用专业数据库，具备检索物理学专业信息的良好能力；二是使学生学会批判性的运用所获得的信息，并选择有益信息融入自己的知识结构和价值体系，会在所获取信息的基础上进行初步的学术创新；三是在论文写作过程中遵循学术规范、学术道德和信息道德；四是在答辩过程中能够有效的传递、交流信息。

二、基于毕业论文写作的信息素养教育策略

毕业论文写作中的信息素养教育是基于物理学专业情境的学习过程。这种渗透式的专业信息素养教育可以使学生巩固所学物理学专业知识，扩大知识面，发展学术素养，全面提升信息素养。

1.通过论文选题培养学生的信息检索能力物理学专业学生的毕业论文选题可以是教师科研项目的组成部分，也可以在教师指导下自由选题。例如，与教师科研项目相关的毕业论文题目：一维三原子链的晶格振动分析，一维线性谐振子薛定谔方程的数值计算，相互作用带电粒子运动轨迹的数值模拟与分析，航天器变轨过程分析，光学涡旋的产生及衍射特性，数字全息显微技术研究，光学实验中的图像处理与应用，等等。学生参与教师的科研项目，可以增加科研实践机会，拓展物理学专业知识视野。学生在导师的指导下自主选题时，要综合考虑自己的知识掌握情况和专业能力，并根据自己的专业兴趣选定论文题目。学生可以从科学研究中尚未解决的难点问题，以及公众关心的热点问题中自主选题，也可以在他人研究成果的基础上进行选题。无论如何选题，都是以大量信息为基础的，充分利用信息，善于捕捉为己所用的信息，了解课题的学术意义、学术创新和国内外最新进展，就会大大拓宽研究思路。[8]在论文选题过程中，课题检索是一个必不可少的环节。通过课题检索，有助于学生掌握各种物理学专业数据库的检索途径、方法和技巧，如学会熟练运用中国知网、超星数字图书馆、万方数据库、维普等中文数据库的使用方法，了解SCI、EI、ISTP、EBSCO、IOPP、ScienceDirect、SpringerLink、IEEEXplore等外文数据库的使用方法。这样可以督促学生自觉主动地利用图书馆的各类馆藏文献资源进行自主探究学习，使学生学会课题检索，掌握文献检索知识，丰富信息知识，巩固所学物理学专业知识，使学生的专业信息能力得到发展。

2.通过文献综述培养学生的信息能力在确定好论文题目之后，学生需要进一步进行文献的检索和整理，并在此基础上进行文献综述。文献综述是指在全面掌握、分析与课题相关文献的基础上，对该课题在一定时期内的已有研究成果进行分析、归纳、整理和评述而形成的论文。文献综述一般要对研究现状进行客观的叙述和评论，以便预测发展、研究的趋势或寻求新的研究突破点。[9]在文献检索过程中，教师要指点学生注意文献资料的新颖性、价值性和真实性，引导学生科学合理的筛选、评价所获取的信息资源，提取有价值的信息内容，并将收集到的文献资源进行分类，将其融入到自己的知识体系中。在此基础上，应充分利用所获取的信息，完成文献综述。当然，本科生的文献综述只要能够对已有研究成果进行较为全面的分析和述评即可。文献综述的作用体现在多个方面：第一，充分了解课题的全面情况，把握课题的发展规律，熟悉已取得的成果和存在的问题，以及从事该课题工作的主要学者的成就和水平；[10]第二，可以培养学生熟练运用信息检索工具的能力以及根据主题收集信息、整理信息的能力；第三，文献综述对参考文献的要求可以帮助学生掌握学士学位论文的规范要求；第四，文献综述可以有效减少学生的抄袭现象，便于对学生进行信息伦理道德教育。

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

本科毕业论文是教育部对高等学校进行本科教学质量评估和审核评估一个非常重要的考核点，本科毕业论文也是教学计划中的一个重要教学环节，本科毕业论文的质量能够反映高等学校的教学质量，能够客观评价教与学，体现学生的创新创业能力，是学生毕业取得学位资格认定的重要依据。可以说本科毕业论文对于高等学校本科教育具有重要意义，但是本科毕业论文在管理系统[1]、质量评估[2]、档案管理[2]、重复率检测[3]、质量监管[2,4,5]、写作方法[6,7]等方面还存在各种不完善，从而导致本科毕业论文质量得不到保障。体现本科毕业论文的核心是本科毕业论文的内容，学生能否独立查阅论文，并对获取的信息进行正确的分类、归纳、总结和应用，并应用所学习的专业知识提出问题，并找到问题的切入点，应用科学的计算方法解决问题，使研究内容具有一定的创新型。计算机仿真是科学的计算方法之一，如何有效学习和利用计算机仿真方法决定着毕业论文的内容和质量。本论文以理工科毕业论文中计算机仿真的应用进行探索和研究。

一计算机仿真的必要性

计算机仿真在理工科本科毕业论文中的应用是必要的，是由理工科的学科特点决定的。理工科知识的学习以高等数学、专业英语和基本的计算机语言等专业知识为基础，专业知识根据理工科学科特点的不同而有所不同，课本知识都有一个共同点，那就是理论性都比较强，以电磁场理论这门课程为例，课程的基础课程是高等数学、大学物理学，学完这两门课程，打下一个基础才能学习电磁场理论这门课程，电磁场理论也是基于数学理论知识开始学习的，在课程的第一章一般要介绍一些数学基本知识梯度、散度和旋度的基本概念，有了这些概念为基础，将电磁学知识按照数学思路进行展开，研究电场、磁场的梯度、散度和旋度，以及所表现出来的各种电磁特性，学生在学习的过程中，如果数学知识打得不是很牢固，那么学习电磁场理论这门课程就比较困难，如何破解这个难题，将计算机仿真应用其中是将抽象的理论课程变成可视化过程的方法之一。理工课程的这一特点也直接反映到本科生毕业论文上面，本科毕业论文就是在所学习基本知识基础上开展科学研究的，而计算机仿真能够很好地拓展现有基本知识，并且可以验证你手工完成的计算结果，为你提供了一个后台检查工具，同时可将抽象的难懂的物理概念变得可视化，也可将无法实现的动态物理现象展现出来，因此计算机仿真在本科毕业论文的应用就有一定的必要性。

二几种典型的计算机仿真软件

以电子信息、光学工程和通讯工程为例介绍几种典型的计算机仿真软件。

（一）MATLAB语言编程。MATLAB语言是科学工程中一个广泛使用的计算工具，是理工科学生应用最为广泛的计算机编程语言。MATLAB是MatrixLaboratory(矩阵实验室）的缩写，20世纪80年代初，MATLAB的创始人CleveMoler博士在美国NewMexico大学讲授线性代数时，发现采用高级编程语言编写程序很不方便，为了减轻学生编程的负担，他构思开发了MATLAB软件[8]，经过不断发展，MATLAB已经成为国际上最流行的编程软件之一。MATLAB语言以数学矩阵为基本编程单元，编程语言简单，具有强大的图形表达功能，还可以提供许多面向应用问题求解的工具箱函数，并且具有强有力的系统仿真功能，MATLAB还可以与其他计算软件进行很好的兼容。根据中国知网统计数据，以MATLAB与主题关键词的有2976篇，以MATLAB仿真为主题关键词的有1756篇，以MATLAB/Simulink为主题关键词的有749篇。上面是在文章题目中含有MATLAB字句的检索结果，还有论文中应用MATLAB编程的没有统计在内，可见用MATLAB语言编程进行论文写作是大家常采用的一种科研方法。