随着计算技术和生物技术的进步,当前生物医学文献正在以前所 未有的速度增长。这些文献中蕴含着最新的研究进展和丰富的生物医学知识,对于生物医学研究者具有重要意义。然而数以千万计的文献使得研究者追踪和整理自己 需要的知识和信息变得越来越困难。文本挖掘技术可以解决这一问题,帮助生物医学研究者提高从文献中获取知识和信息的效率。因此针对生物医学文献的文本挖掘 研究具有重要的应用价值。判别式模型是一类直接利用特征来预测目标变量的发生概率的机器学习模型,本文中主要用到的判别式模型有最大熵模型和条件随机域模 型。相对于产生式模型,判别式模型降低了特征之间的独立性假设的要求,并且与很多文本挖掘任务的需求相一致,因而更有可能取得好的效果。本文主要研究如何 利用判别式模型来解决生物医学文献挖掘中的问题。具体地,我们研究了生物医学文本挖掘中的三个任务:生物医学名实体识别、生物医学实体规范化以及生物医学 语义关系抽取。在这3任务中,第二个任务是第一个任务在语义处理上的延伸,前两个任务是第三个任务的基础。本文的主要内容包含以下4个方面。生物医学名实 体识别的目标是确定一个给定的文本集合内的某一类型的实体的名字的所有实例,它是进行深层次文本挖掘的必要步骤之一。本文在考察了生物医学领域实体识别的 特点和难点,分析了目前已有的生物医学实体识别方法的优缺点的基础上,提出了利用条件随机域模型结合丰富特征集来进行生物医学实体识别的方法。这些特征包 括:构词法特征、上下文特征和句法特征。其中,浅层句法特征是首次被引入到条件随机域模型中,同时用来进行实体的边界检测和类别判断。实验表明,这一特征 可以有效地提高名实体识别的效果。有监督的机器学习方法需要大规模的标注语料。大量的电子文献使得在生物医学领域获取未标记的语料已相当容易,但是对语料 进行标注仍然是一件昂贵的工作。针对在生物医学名实体识别中有监督学习所需的大规模训练语料比较难以获取的问题,本文提出了基于最大熵模型的协同训练的半 监督学习方法。该方法可以利用大量的未标注语料来提高在较少的标注语料的基础上学习到的分类器的名实体识别性能。为了进一步提高半监督学习的效果,本文将 主动学习引入到半监督学习的过程中。实验表明,基于最大熵模型的协同训练方法可以有效地提高初始分类器的识别性能。灵活的生物医学实体命名方式使得生物医 学实体具有严重的歧义。这已成为对生物医学文献进行深层自动文本挖掘的主要障碍之一。生物医学实体规范化的提出就是为了解决这一问题。生物医学实体规范化 就是把生物医学文献中表达同一概念的不同变体映射到统一的概念标识符。本文提出了一种用于生物医学实体规范化的多层歧义消解框架。实体规范化过程中不同阶 段有不同的歧义情形,在本文提出的框架中,针对这些情形采用了有针对性的解决策略,包括:基于词典的实体名字检测,基于机器学习方法的候选选择以及基于知 识的歧义消解。在BioCreAtIvE2006基因名字规范化任务的测试集上的实验表明本文提出的框架可以有效地解决规范化过程中的各种歧义。生物医学 语义关系抽取是生物医学文本挖掘的主要研究内容之一,是从无结构的生物医学文献中抽取出生物医学知识的重要手段。在实际应用中,生物医学语义关系的定义有 宽泛和具体之分。本文将宽泛定义和具体定义的生物医学语义关系抽取分别看作二分类和多分类问题,提出基于最大熵模型的生物医学语义关系抽取的方法。针对不 区分类别的蛋白质相互作用这种宽泛定义的关系抽取,提出了一种基于最大熵的二阶段蛋白质相互作用关系抽取方法。针对多类别的蛋白质相互作用这种具体定义的 关系抽取,提出使用最大熵模型结合词特征的抽取方法,该方法在一个具有10种蛋白质相互作用类别的数据集上取得了73.4%的总体精确率。同样的方法应用 到疾病与治疗方式关系抽取任务中,也取得了很好的实验结果。此外,本文还通过理论分析和实验对比,从理论和实践两个方面说明了判别式模型比产生式模型更适 合生物医学语义关系抽取问题。参考文献 [1] 王浩畅,赵铁军. 生物医学文本挖掘技术的研究与进展[J]. 中文信息学报. 2008(03) [2] 于中华,陈蓉,胡俊锋,陈源. 基于加权投票K—近邻法的生物医学缩略语消歧[J]. 中文信息学报. 2008(02) [3] 龙军,殷建平,祝恩,赵文涛. 主动学习研究综述[J]. 计算机研究与发展. 2008(S1)
科学技术哲学属于哲学的重要分支学科,主要研究自然界的一般规律、科学技术活动的基本 方法 、科学技术及其发展中的哲学问题、科学技术与社会的相互作用等内容。以下是我为大家精心准备的:科学技术与法律的关系研究相关论文。内容仅供参考阅读。
科学技术与法律的关系研究全文如下:
科学技术对经济和社会的发展具有革命性影响,它是未来社会变革的启动力。人类已经从发展和利用科技转变为受科技影响,被科技所左右。法律必须对这种强势力量予以强势应对。因此,研究法律与科技关系并予以正确处理是本文的中心议题。
一、法律与科学技术的关系
科学技术是人类在 社会实践 活动中认识世界和以劳动改造世界的产物,是社会文明的重要内容,其本身不具有阶级性。法律则不同,法律必然为一定社会的统治阶级所控制和利用,充满了政治色彩和阶级烙印。但是,法律与科学技术又是息息相关的。在阶级社会里,科技为谁服务,向哪个方向发展以及对科技的哲学分析等方面,都是受阶级影响的①。
法律的社会性是科技与法律相互渗透的内在原因。然而,详细说来,让此种关系得到充分发展的现实条件为:第一,科技的社会化趋势日益明显。第二,大量的社会关系问题需要法律与科技的共同调节。因此,在当今社会中,人类的科技研究工作,必须以法律的外衣尤其是这其中重要的科技法予以维护,使客观规律得到遵守,人类的发展才能实现真正的可持续。
因此,科学技术的发展和法律的相应调节辩证统一于人类的社会实践活动中,相互联系和互相渗透并共同作用于人类认识世界和改造世界,既维护了阶级统治,也顾及了社会管理,能最大限度地发挥各自的作用促进社会的发展。
二、法律对科学技术发展的作用
法律以对社会关系的调节为武器,为人类的可持续发展开拓出一片稳定和谐的社会环境。这主要表现在:
第一,法律是科技和人类间矛盾的调节器,其能够有效调控科学技术的发展所引发的各类问题。
法律抑制科技和人类间的矛盾。比如,生物学、医学的发展与人类伦理的矛盾问题、科技的广泛应用与生态环境的调和问题等等都需要法律的调节。而科技法是人们充分发挥主观能动性,在尊重客观规律和法学理论的基础上,专门针对科学技术及其相关问题,科学地 总结 的新的部门法。
从人类社会的生产发展、科学技术的进步与生态环境的关系来看,在工业革命以后,人类入侵自然、索取自然资源在程度上和范围上皆有了质的飞跃。北京的“雾霾”现象就是铁证,克隆技术的进步让人类在发展与伦理间难以抉择。这些使人类无比困扰忧虑的社会问题,完全不是我们用个人素养所能控制和消除的。但是,我们能以法律制度来协调科技发展与生态环境的矛盾,让科技真正成为人类的朋友,建设人们共同期待的和谐幸福的社会。法律让科学技术给自然和社会引发的危害得以控制,是全世界的共识②。
第二,法律是科学技术活动的引领者和管理者。科学技术发展到现今时代,已然是全方位多领域的活动。各种高端科学技术的发展不再待在过去单个领域的空间寻求进步,一个学科的小团体已不存在了,渐渐趋向于多个学科领域的互相合作,多个圈子的交叉渗入,而促成这些合作则不仅靠科学家自己而真正需要国家的正确引导、指挥、组织和管理,才能够在最大程度上发挥各种资源优势完成科学技术活动。国家制定的科技法律能够确保这些得以实现。
第三,法律能够赋予科技经济价值和商业价值。科学技术是人类生产的工具,科技活动的目标是创造出成果以应用于人类的生产活动。但是,人类一定会陷在在科学技术所能提供的巨大生产力与其原创者的知识产权保护的矛盾之间。法律恰能以理性的权利义务安排,使这一矛盾得到很好的解决。具体来说,法律把科学技术研究的成果以权利的形式安排成专利权、著作权等创造者特有的权力,给予它们以法律上的属性,成为同 其它 产权功能类似的知识产权。
三、科学技术对法律的影响
(一)科技对法律的作用,主要表现为物质影响,观念影响和方法论影响
1.物质影响。首先,为适应科学技术的发展,诸如环保法、国际私法等众多新兴法律部门不断出现。其次,科学技术让各种法律活动更为有效地进行。我国《婚姻法》规定:“禁止直系血亲和三代以内的旁系血亲结婚。”③这种带有深刻科技烙印的法律条文则正是医学上、生物学等科学技术得以运用于立法工作并取得成功的很好例子。最后,科技让立法的工作方式发生巨大改变。国家立法工作的一般成员在碰到科技立法时总是会感觉到能力不够,于是把科技立法涉及到专业知识得方面托负给专门的机构及特殊人员,并与他们通力合作,渐渐地,“委托立法”应运而生。立法者若无广泛的科学 文化 知识、丰富而精确的调查统计资料和跨部门、跨学科的协作,要制定完善的法律是不可能的④。
2.观念影响。科学技术的发展让人类的法律意识和观念更新换代。就法律意识来说,医学、生物学的发展使人们对于自然人死亡的不再是以停止呼吸为标准,而自然人的脑死亡才成为真正具有法律意义和说服力的死亡。就法律观念来说,科学技术的不断进步使得人们能够建立更为直接、广泛和快捷的社会关系,让人们以一种特殊的方式进行密切的交流,学界为适应时代潮流,诞生了法律时效与时限的理论。由于科技使各国空间距离相对缩短,地球成为“地球村”,一国在制定本国法律的之时得同时参考相关国际法律条文和其他国家法的相关规定,以便在最大程度、最大范围上让本法律得到有效使用和严格遵守。
3.方法论影响。科学技术对法学的方法论的影响在现今有革命性的意义,尤为值得重视。我们认为,法律与科学技术两者在方法论上并无不可逾越的鸿沟。科学的发展过程中始终贯彻的科学的方法论——“科学方法”,把“科学方法”从科技开发搬到法律制定和实施上,就会在对法制系统活动规律的准确认识方面及实行社会控制等相关方面取得重大突破性的进展。但是,对于“科学方法’的正确运用过程中,我们必须以严谨求实的精神,自觉合理运用科学方法,并应最大程度上的思考在法律问题本身的各种因素和复杂的社会现实与法律的联系。因此,在法律领域中对科技的应用是要服从某些条件的,其中之一就是要理论本身的合理有用,它仅提供辅助,而且其本身还有待于完善。因此,我们在法律领域中运用“科学方法”应持审慎态度,这才是科学技术对法律作用的正确处理。
四、我国对于科技立法的布局
在当代中国“可持续发展”理念的指导下,中国不应该仅仅满足科学技术发展的需求,而是在依法促进科学和技术的发展前提下,提高综合国力,限制和避免科学技术的潜在危险和可能造成的灾难。
我国在1993年颁布《科学与技术进步法》,它是一部比较全面地调整中国的科学和技术活动的法律规范,其对立法宗旨加以明确地规定:“为了促进科学技术进步,在社会主义现代化中优先发展科学技术,发挥科学技术第一生产力的作用,推动科学技术为经济建设服务,依据宪法制定本法”⑤。该法强调以科技进步促进经济发展,但对滥用科学技术的危害和法律对科技活动调整的极限并没有给出一个明确的要求。综上所述,国内法欠缺对科技立法的全面考虑。我认为当代中国的科技立法应当贯彻以下原则:
一是限制开发原则。科学技术发展本身是忽视给人类带来的影响和后果的,因此在科技立法过程中我们应有意识地以不给人类带来灾难和痛苦为原则。对于有给人类带来灾难的可能性的技术,用法律予以杜绝使用。对于某些技术可能带来的后果目前尚不清楚的,则必须审慎行事,并予以合理开发和限制盲目不当地应用。如克隆技术的发展。其对于人类有利的积极方面,例如解决物种灭绝问题、食物生产问题,世界各国则普遍以法律予以扩大和促进其发展。而对于有违伦理的克隆人,美国,英国,德国,日本和其他一些国家通过法律严格禁止。
二是技术规范原则。科技立法要实现真正解决科学技术和人类发展的矛盾,可持续发展观念必须深入贯彻到人类活动的每一个方面,并且法律要全方面符合立法对象的专业技术标准,让由此产生的科技法伴随强大的技术性特征。通过吻合技术规范的规定,使科技法既适应我国科学技术发展的要求又有利于经济的健康发展,并且规避科技进步引发的问题。
三是环境保护原则。生态环境是人类生存和发展的基石,必须以科技立法加以保护。这一原则包括两方面的内容。其一是通过法律的强制性规定,确保我国可持续发展目标之实现。其二是通过法律的设定,以高端的科技拯救和保护生态环境的平衡,使科技进步对生态环境的破坏力通过法律理性得到在根本上的消除。
四是国际合作原则。科学技术的应用关系到个人和整个人类社会的生存和发展,在经济日益一体化的今天,实现可持续发展的目标,需要广泛和有效的国际合作。在我国科技立法中,应该主动参与和制定有关可持续发展的国际法律文件,严格履行国际义务,加强与各国的合作交流,谋求相互的理解和支持,尽最大限度地让我国的科技立法工作符合国际大趋势,真正实践国际合作原则。
首先,可以去问下学长学姐或者导师,其次也是可以看下(生物医学)这本刊物上的文献
个人感觉《生物学教学》更胜一筹。
个人感觉这个期刊还是挺好的,什么级别我没注意,但是发表的文章肯定可以用于晋级
如果论文的质量比较高,正常录用的话,不需要版面费还有稿费!本人于2007年度发表过两篇共得稿费150元左右,一般一个版面会付给作者50元稿费,两个版面有90元稿费!
确保正常的学术交流,提高学术水平,是实现学术创新的基本保障。大学内部,良好的学术思想道德教育对于学生树立优良学风,培养正直、诚信的拔尖创新管理人才发展有着非常重要影响作用,要使研究生形成一种遵从学术规范,严格学术道德的良好学习氛围,使每一个研究生都具有良好的素质,只有通过实现他们自己的更好的价值,才能对经济社会主义作出更大的贡献,才能创造更多的财富。然而,在社会飞速发展的今天,高校毕业生中也出现了一系列的学术不端行为,这严重地影响着我国人才培养的整体水平和今后学术研究的质量,因此,加强研究生学术道德建设具有重要的现实意义。 在专业课学习、课题研究、奖赏评估、毕业授位等过程中,都可能出现研究生学术不端行为。在学术不端行为中,其主要表现为以不符合学术道德标准的方式来达到获取学位的目的。在这方面,主要表现为课程考试、课程论文与学位论文乱写、篡改、伪造科学研究资料,请他人做实验;撰写论文,甚至在网上买卖论文,以及在论文发表过程中一稿多投,随意署名,其他不良行为,如引用不当。 一般来说,根据学生的主观故意和他们的动机,可以把学生的失范行为分为以下两类:一是“过失违背”。 paperfree论文查重小编告诉大家主要有以下三个主要原因: (1)缺乏教育的环境。教育领域偏离科学研究精神的现象日益增多,而指导教师在指导学术道德规范方面的缺失,使部分研究生没有对科研的严肃性有深刻的认识,因此,学习和研究的态度不够严谨,最终形成了剽窃、剽窃等失范行为。 (2)缺乏个人培训。尽管我国大力提倡和实践能力素质教育,但要真正使学生在学习遵守社会科学技术研究的道德行为规范上还有待进一步加强。假如幼年时缺乏对科学研究基本道德的培养,个人也不够重视,一旦真正开始科学研究,就容易出现失范行为。它二是故意违反。大多数教师都是以身作则,细心指导,严格要求研究生。但是由于各种原因,少数研究生仍有可能发生失范行为。
学位论文一般应依次包括下述几部分:1. 封面(参见附件1)。2. 版权声明。3. 题目:应准确概括整个论文的核心内容,简明扼要,让人一目了然。一般不宜超过20个字。4. 中文摘要:内容摘要要求在3000字以内,应简要说明本论文的目的、内容、方法、成果和结论。要突出论文的创新之处。语言力求精炼、准确。在本页的最下方另起一行,注明本文的关键词(3-5个)。5. 英文摘要:英文摘要上方应有题目,内容与中文摘要相同。在英文题目下面第一行写研究生姓名,专业名称用括弧括起置于姓名之后,研究生姓名下面一行写导师姓名。最下方一行为英文关键词。参见附件2。6. 目录:既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题。7. 序言(或序论、导论):内容应包括本课题对学术发展、经济建设、社会进步的理论意义和现实意义,国内外相关研究成果述评,本论文所要解决的问题,论文运用的主要理论和方法、基本思路和论文结构等。8. 正文:是学位论文的主体。根据学科专业特点和选题情况,可以有不同的写作方式。但必须言之成理,论据可靠,严格遵循本学科国际通行的学术规范。9.注释:可采用脚注或尾注的方式,按照本学科国内外通行的范式,逐一注明本文引用或参考、借用的资料数据出处及他人的研究成果和观点,严禁抄袭剽窃。10. 结论:论文结论要明确、精炼、完整、准确,突出自己的创造性成果或新见解。应严格区分本人研究成果与他人科研成果的界限。11. 参考文献:按不同学科论文的引用规范,列于文末(通篇正文之后)。外文用原文,不必译成中文(参见附件3)。文献是期刊时,一般书写格式为:作者、篇名、期刊名、年月、卷号、期数、页码。文献是图书时,一般书写格式为:作者、书名、出版单位、年月、版次、页码。12. 附录:包括正文内不便列入的公式推导,便于读者加深理解的辅助性数据和图表,论文使用的符号意义,缩略语,程序全文和有关说明,其它对正文的必要补充等。13. 作者的致谢、后记或说明等一律列于论文末尾。14. 学位论文原创性声明和授权使用说明(导师和作者本人均需签名)。15. 封底。
不同的学校要求应该不大一样吧,可以问一下自己的导师。
程硕士专业学位论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的工程背景,其研究成果要有实际应用价值,论文拟解决的问题要有一定的技术难度和工作量,论文要具有一定的理论深度和先进性。具体可从以下几个方面选取:1.技术攻关、技术改造、技术推广与应用;2.新工艺、新材料、新产品、新设备的研制与开发;3.引进、消化、吸收和应用国外先进技术项目;4.应用基础性研究、预研专题;5.一个较为完整的工程技术项目或工程管理项目的规划或研究;6.工程设计与实施。二、论文形式工程硕士专业学位论文形式可以是工程设计或研究论文。论文主要应包括以下部分:1.中英文摘要、关键词;2.独立完成与诚信声明;3.选题的依据与意义;4.国内外文献资料综述;8.必要的附录(包括企业应用证明、项目鉴定报告、获奖成果证书、设计图纸、程序源代码、论文发表等);9.致谢。三、论文内容要求1.文献综述应对选题所涉及的工程技术问题或研究课题的国内外状况有清晰的描述与分析;2.综合运用基础理论、科学方法、专业知识和技术手段对所解决的工程实际问题进行分析研究,并能在某方面提出独立见解;3.论文工作应有明确的工程应用背景,有一定的技术难度或理论深度,论文成果具有先进性和实用性;4.论文工作应在导师指导下独立完成。论文工作量饱满,一般应至少有一学年的论文工作时间;5.论文写作要求概念清晰、结构合理、层次分明、文理通顺,版式规范;6.对不同领域或形式的论文另要求如下:(1)工程设计类论文,应以解决生产或工程实际问题为重点,设计方案正确,布局及设计结构合理,数据准确,设计符合行业标准,技术文档齐全,设计结果投入了实施或通过了相关业务部门的评估;(2)技术研究或技术改造类(包括应用基础研究、应用研究、预先研究、实验研究、系统研究等)项目论文,综合应用基础理论与专业知识,分析过程正确,实验方法科学,实验结果可信,论文成果具有先进性和实用性;(3)工程软件或应用软件为主要内容的论文,要求需求分析合理,总体设计正确,程序编制及文档规范,并通过测试或可进行现场演示;(4)侧重于工程管理的论文,应有明确的工程应用背景,研究成果应具有一定经济或社会效益,统计或收集的数据可靠、充分,理论建模和分析方法科学正确。盛世清北预祝你考研成功!
一直以来,国家对 教育 事业都非常重视,尤其进入本世纪以来,国家提出在各级各类学校开展素质教育,使学生在德、智、体、音、美等方面得到全面发展,其中德育位居素质教育的首位,可见德育工作的重要性。下面是我为大家推荐的小学德育论文,供大家参考。
小学德育论文 范文 一:政治课教师的生命教育观探讨
1中学政治课教师树立生命教育观的必要性
1.1社会发展的呼唤
生命教育源于人们对现代社会变迁的种种 反思 :社会高度发展,物质生活极大丰富的同时,人逐步异化为追逐金钱、物质和权力的经济动物,人与自我、与他人、与自然、与社会的关系越来越疏远,出现对生命的漠视。随着社会主义市场经济的深入发展,新思想、新观念丰富着未成年人的精神世界的同时,腐朽落后 文化 和有害信息也在侵蚀未成年人的心灵。在各种消极因素影响下,少数未成年人精神空虚、行为失范,有的甚至走上违法犯罪的歧途。
1.2生命意识的薄弱
中学生的生命意识相对薄弱。主要表现在:尊重、理解和关爱他人不够,缺乏妥善处理 人际交往 中的冲突和矛盾的技巧;不会主动用法律和其他合适的 方法 保护自己,沉迷网络,对“黄、赌、毒”缺乏应有的抵制意识;不能正确面对自己在学习和生活中遇到的各种挫折;不能正确理解生与死的意义,缺乏远大的人生目标等等。因而,导致了诸如青少年轻生自杀、漠视他人生命的事件时有发生。
1.3现实教育的异化
生命自身有其价值所在,如果把生命之外的东西当作生命的价值,就是对生命认识的一种误解,是对生命价值的贬低,把生命异化为生命之外的东西。一方面表现在学习目标取向的偏差。许多学生被灌输学习的目标为以后的人生职业做准备,在一定程度上导致知识本身走向了僵化,对受教育者有损。不否认知识技能对人类 经验 的记载、传承和重构能够有利于受教育者创造力的培养和形成,但如果学生只是为了学习而麻木地学习,就只会使学生“看上去很美”(分数很令人满意)。如果教育使学生用最好的青春年华只是为了感知记忆僵化的知识,为了升学、考试等人的生命自身以外的东西,师生终日淹没在对分数追逐的劳累中,顾不上情感和生命的关怀,知识本身也失去了意义。另一方面表现在教育价值取向的功利化。目前,在众多学校教育中,教育价值是取向是培养学生的知识技能,目的是就业谋生;而关于生命层面的教育,如生命的意义、生命的价值、生命的责任、生命的永恒等观念的培养却很少。“成人用自己的经验和想象来预测未来社会的需要,然后拿未来的要求来确定衡量现在学生的指标。”这种功利化的教育中,不但抹杀了学生的自由精神,而且造成他们不懂如何珍惜生命以及思考生命的意义,更别说提高生命的质量了。
1.4政治学科的特殊性
生命教育的关键是教育者先受教育。中学政治课教师是中学德育教育的工作者,中学政治课是学校开展生命教育的主要途径,也是最有可能也最利于渗透生命教育,它有着 其它 学科不能比拟的优势,因而中学政治课教师义不容辞地承担着生命教育的责任。中学政治课不仅是进行道德教育的前沿阵地,旨在对学生进行“三观教育”即“世界观”“人生观”和“价值观”的教育;且它“蕴涵着生命灵魂”,通过对中学生进行正确的价值引导,为生命成长指明了方向。在生命发展的历程中,把意志和信念刻入生命之魂,从而促进学生人格健康发展。此外,在中学政治课教材中含有丰富的生命教育的资源。在初中粤教版的思想品德七年级下册中第五单元第一课就是“珍爱生命”。从这方面看,中学政治课教师该主动承担起生命教育的重任,为生命教育的前沿阵地开创新思路。
2中学政治课教师的生命教育观
2.1增强对生命教育的认识
(1)提高自身对生命教育的认识。
中学政治课教师要有效融生命教育于学科教学之中,就必须提高自己的生命意识:首先,教师要洋溢对生命的热爱,自爱才能传递爱,才能将自己对生命的理解和热爱传递给学生;其次,针对当前的思想政治学科现状,教师要积极调整自己的观念与态度,在配合国家教育改革的同时,保持和激发自己对教育工作和学生的热爱,坚持以生为本,将生命教育的观念融贯于学科教学的每一个环节之中。生命教育的真正内涵,不但在于激发学生的生命热情,同时也在于能让教师焕发出生命的光彩。教师正确的生命教育观既是一种教育理念,又是一种教育策略,其目的是促使受教育者增强生命意识,构建生命意义,使受教育者的身心得到和谐的发展,从而提高生命质量。
(2)增强对学生实行生命教育的意识。
在提高对生命教育认识的基础上,把生命教育落实到现实的课堂教学当中才是实施生命教育的关键。中学政治课教师要把自己所想付诸课堂教学中,把生命教育的理念传递给学生,有意识地挖掘生活及课本中有意义的生命教育素材,以自己的实际行动捕捉生命教育的每一个有利机会,引导学生关注自己及他人的生命,培养和提高学生的生命意识。
2.2渗透到日常的教学中
教学有法,教无定法,结合生命教育的内涵,在政治教学实践中,可以采取了计划性与随机性相结合的做法,把生命教育渗透在日常工作及教学中。
(1)生命教育是中学政治课的内在要求。
中学政治课应该成为对学生进行生命教育的主 渠道 ,中学政治课教师需要把生命教学渗透到日常的教学中,充分挖掘教材中生命教育的资源。中学政治课教材内容丰富,涵盖了丰富的生命教育素材。教材中有大量直接阐述生命、呼吁珍爱生命、敬畏生命的素材。如前面谈过的粤教版思想品德七年级下册中第五单元第一课《珍爱生命》;科教版七年级上册的《成长中的我》、下册的《共同的责任》,九年级的《同在阳光下》;鲁教版七年级的第一单元《珍爱生命•热爱生命》。高中政治课本虽没有明确的以生命教育命名的单元或课时,但可以利用其中蕴涵着巨大的生命教育资源并结合时事 热点 资料对学生进行生命教育。如在学习高中政治必修1《经济生活》“劳动者的权利”部分知识时,可以结合各地发生的煤矿坍塌等新闻材料谴责黑心矿主对劳动者的权利侵犯的同时,赞扬在事故中被埋井下但仍坚强求生的矿工的顽强求生意志;在学习必修2《政治生活》“我国的政府是人民的政府”部分知识时,可以结合2013年雅安发生后政府及时救助灾区获举国好评,同时让学生地震发生后被埋地下但顽强求生的感人 事迹 并让学生发表评论,这样让学生在搜集材料并让学生发表评论的过程中接受了生命教育;如在《哲学与生活》“矛盾的特殊性”部分知识时,让学生了解生命的只有一次不可重复的特点,引导学生珍惜生命,用心经营生命。“生命教育的许多内容与思想政治课的教学内容存在一致性。”中学政治课教材是良好的生命教育的资源,只要稍稍留点心,就能在中学政治课程中发现蕴涵着无穷的生命教育资源。
(2)教学方式的生命化。
如果课堂教学中生命的隐退,透出的只会是疲惫、乏味、单调、厌烦和无奈,甚至是痛苦,这就会造成对生命的压抑和扼杀生命的活力。把课堂看成是师生人生中的一段重要、有意义的生命经历,不仅要以学生为中心,而且要把学生作为一个生命的整体来看待,也就是说,课堂教学不能仅仅满足于学生的知识培养,还要使学生的知识与技能、情感态度价值观得到发展。把课堂由“死”变“活”、由“静”变“动”,由“教”的课堂变为“学”的课堂,实行“有生命的教学”需要创设贴近学生生活的情景、反映学生道德实践的典型生活情景、符合大多数学生道德发展水平的实际,设置的情景越真实,教育效果会更好。尽量让学生动起来,让所有的学生参与到教学活动中,让个性得到张扬;使生命得到解放,个性获得自由,学生因此会乐学、爱学。
2.3以身作则,言传身教进行生命教育
(1)中学政治课教师应热爱生命、珍惜生命。
教师与学生之间不仅在进行着知识的传授、智慧的启迪,而且进行着情感价值观的交流、灵魂的感召、人格的碰撞。通过师生的良性互动,教师对生命的热爱和珍惜的情感会感染和传递给学生。富有机智感的教师总能察言观色,审时度势,纵横联系,对内容、方式和途径做出最优化的应变选择,使应变 措施 与教学目的、学生的心理特点达到完美的统一,激发学生“动听、耐看、服人”的美感共鸣。教师除了要密切关注学生的情感变化,而且也应把握和利用自己积极乐观的情绪,调动学生的热情。教师应情绪饱满、亲切和蔼、真挚温和、乐观愉快,用满腔激情去诱发学生的积极情绪。因此,教师应善于管理和控制自己的情绪,尽量把积极的、向上的正能量传递给学生。
(2)中学政治课教师应做生命教育的有心人。
做生命教育的有心人,不仅要对学生的思想动态有全面大致的了解,对学生的思想动态关注和上心,对思想和情感上出现问题和偏差的学生及时采取措施进行沟通和疏导。当学生成功时,为学生喝彩、加油;当学生失败时,给予学生鼓励和安慰;当学生遇到困难时,伸出温暖的双手给予帮助。还要留意生活中能成为生命教育素材的各种贴近学生生活、符合学生实际的各种案例和 故事 ,把一切能为进行生命教育的例子运用到教学活动中,或是一本书,或是一个时事案例,或是一则小故事,让生命教育融入课堂。
(3)中学政治课教师是生命教育主题的倡议者和先行者。
思想品德课有许多生命教育内容(前文已有列举),应充分利用好中学政治课教材中的生命教育资源,帮助学生领悟现实生话,与生话密切相关的生命主题,使教育的内容充满生命气息,具有时代特征。生命是有限的,因而应更加珍惜生命,提升个体生命价值。让生命教育真正走进校园,走进课堂,帮助中学生认识生命、珍惜生命、尊重生命、热爱生命,提高生命的质量,是中学政治课教师应尽的职责。生命教育在中学政治课中的运用,还需要中学政治课教师在未来的教学实践中不断探索和创新。
小学德育论文范文二:解析幼儿教育中教师的角色转换
幼儿在幼儿园的活动学习的过程中,往往会产生许多的问题,但因为幼儿自身的年龄太小和经验有限,所以他们对于事物的特点不会归纳,因此,也就需要幼儿教师的及时介入和引导,从而促进幼儿的学习和发展。
1、在幼儿成长发展中充当桥梁。幼儿教师要通过对幼儿科学活动的观察了解幼儿已有的发展水平,然后在此基础上确立合理的发展目标,为幼儿的发展搭建桥梁。如:大班科学活动《螺丝刀》中,活动一开始我出示了螺丝松动的扶爬器提问导入,引导幼儿结合自身已有的经验帮助解决问题。从而引出主题,我还巧妙的设计了多次的操作,并且每次的操作都在原来的操作基础上加深难度,幼儿在不断的操作过程中得到了提升。
2、学会并试着与幼儿合作。幼儿无论是生理还是心理都是十分稚嫩的,与幼儿平等的合作主要是指幼儿教师的教学理念和教学意识,积极有效的参与到幼儿活动中,与幼儿在经验和情感上进行交流和共享。如:每次活动中,每个环节,每个提问都要与幼儿互动,幼儿的回答应给与及时的回答和肯定,并加以 总结 ,帮助幼儿知识的提炼。
3、幼儿教师做幼儿个性化、个别化发展的助跑。幼儿教师必须关注幼儿的个体差异,努力的去了解每个幼儿的发展水以及潜在能力,因材施教,帮助幼儿去解决在学习活动中所遇到的问题,并且做积极的引导,有效促进幼儿潜能发展。在活动中,有的幼儿操作能力较强,有的较弱,教师应多鼓励每个幼儿。
关于幼儿教师角色的转换:
(一)幼儿教育的教学方式要突出趣味性和探索性
“兴趣是最好的老师”,幼儿教师在幼儿教育中首要激发幼儿的学习兴趣,让幼儿感觉学习不是一种负担,选择主动的去学习。如:在活动中,结合幼儿的年龄特点创设情景导入,引起幼儿的活动兴趣。在幼儿操作过程中,可选择一些节奏鲜明的音乐伴随幼儿操作,促进幼儿活动的兴趣。
(二)运用自主性和创造性的教学方式
新课标的教学理念要求,教学必须要满足幼儿的参与愿望,难度适中,要保持幼儿对学习的积极性,引导幼儿在创新能力、实践能力和审美能力上的发展。如在活动中,可以提供丰富的材料,多种方式让幼儿自主探究;结合多媒体课件演示实验的原理,激发幼儿的学习兴趣。
(三)教学过程是一个师生共享的过程
幼儿教师要避免“独占讲台满堂灌”的教学方式,开创民主开放的教学风气,增强课堂的趣味,活泼课堂的气氛,并且要将教学的过程视为师生共享经验的过程,注意自己角色的转变,从幼儿知识的提供者向幼儿学习知识的引导者、支持者和合作者转变。在教学活动中以幼儿为主,在活动中调动幼儿兴趣,引导幼儿学习,引导幼儿主动的对学习活动中遇到的问题进行研究、分析和解决,用以达到提高幼儿的求知欲望的目的,而在此过程中,幼儿教师应给予幼儿适当的点拨,与幼儿多交流,多讨论,多合作。
(四)创建新型的师生关系,实现教学方式的多元化
幼儿教师的教学态度要亲切,富有感染力,在教导幼儿学习的同时还要理解和尊重幼儿,关于幼儿的梦想追求、情感 爱好 以及奇思妙想,做到与幼儿平等对话。在教学的方式上要实现教学多元化,教无定法,充分的利用现有的设备,结合自己的 创新思维 ,通过丰富的教学素材,为孩子营造一个多元化的教学过程,让幼儿学习得轻松愉快。
在多元化发展的社会背景下,幼儿教育也由传统化向多元化转变,人们对幼儿教师的角色期望也呈现出多元化的趋势,幼儿教师扮演的社会角色越多,越有利与幼儿社会化,也越有利于幼儿的身心健康的发展。
物理学是研究物质运动最一般的规律、物质基本结构及其相互作用的科学,我整理了初中物理科学论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
物理教学:坚持科学本质
摘要:阐述在物理教学中必须坚持科学本质教育,而不能把物理教学当做是知识的简单灌输和应试技巧的专门传授;以及在教学实践中如何对学生进行潜移默化的科学教育,提高学生科学素养,使学生形成科学的价值观和态度,使之受益终身。
关键词:物理;坚持;科学本质;学生;受益终身
物理学是研究物质运动最一般的规律、物质基本结构及其相互作用的科学,[1]是自然科学的重要组成部分。发展至今,物理学科既有悠久的科学史,又有飞速跃进的现代高科技;既与日常生活紧密联系,又饱含辨证唯物的科学思想;既有严格求实的科学实验,又有严密准确的逻辑推理。简而言之,物理的本质是科学,物理教学理所当然是科学的教育和探索,包括科学理论和技术﹑科学方法和思维﹑科学文化和人文精神等多方面的价值教学,而绝不是知识的简单灌输和应试技巧的专门传授。这是物理教学的基本原则。
国际应用物理联合会曾对20世纪物理教育进行了深刻的反思:“如果所有的学生都要学物理,那么物理教育的主要目标应该放在大多数的未来公民的兴趣和需要上,而不是放在将进一步学习物理而成为科学家或工程师的少数精英分子身上。如果物理教育是为更多学生的全面发展服务的,那就应当重视物理学家的工作成果在社会上、技术上的应用;重视物理学的哲学和物理学的历史;重视蕴含于我们文化之中的物理学方法;重视物理学家这个专业群体的特点,如支持、贡献社会的方式等。”[2]笔者在物理教学实践中也深深体会到:在课堂教学中立足于物理的科学本质教育,进行潜移默化的科学渗透,对于培养学生正确的科学思维、研究方法以及人生观、世界观的确立有着极其重要的作用;而学生正确的方法、信念、准则的形成和强化,又可以转化为学生学习物理的强大内驱力和坚实基础,进一步激发学生学习物理的兴趣和积极性,树立投身科学探究的伟大抱负。
一、以宝贵的科学精神感染人
著名物理学家钱三强先生在《物理学史》的序言中写到:“物理学发
展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地很值得我们去开垦,这些精神财富很值得我们去发掘。”[3]在科学探索的进程中,并不总有认可、赞美,而是要能够承受来自舆论、宗教、传统观念各方面的压力。因此,伟大的科学家是有献身精神的。今天我们在赞叹伽里略的伟大,学习他的诸多理论时,更应该让学生感知伽里略用生命自由捍卫真理的勇气,理解到科学成功背后的艰辛,培养他们坚持真理的可贵信念和执着精神。
今天我们在广泛的应用电力,那么在学习“电磁感应”时,教师应该不失时机的讲述法拉第是怎样花费了十年的心血,经历了无数次的实验、失败、再实验、再失败的坎坷历程,终于首先发现了“电磁感应” 现象,开辟了人类应用电力的新纪元。从而让学生深刻体会到物理前辈不断求新探索,勇于自我反思,不屈不挠的惊人毅力,培养他们尊重失败、升华失败的科学态度和“从荆棘中收获科学成果”的坚强意志。
在物理学的发展过程中,科学是铁面无私的,科学研究是认真严谨的,但科学的发展和传续是温馨感人的,处处闪耀着“前人栽树,后人乘凉”的人性光环和崇高精神。正如牛顿所言:“如果说我比别人看的远些,那是因为我站在巨人的肩膀上”。在教学“开普勒三大定律”时,开普勒的伟大成就固然令人赞叹,但我们也应该让学生了解这一伟大成就背后的重要奠基人——第谷。第谷几十年如一日的持续观测,孜孜不倦的提高观测的精确性,实事求是的真实记录,最后在生命弥留之际,毫无保留的将全部珍贵的一手资料赠与开普勒。从第谷身上令学生深受感动的不仅是他求真务实的科学态度,更是他甘为人梯,默默奉献的伟大精神。
二、以辩证的科学思想启迪人
物理学科蕴含丰富的辨证唯物主义思想,在物理教学中渗透辩证的科学思想,可以潜移默化的启迪学生并使之:逐步认识到物理学理论的发展历程是动态发展的变化过程;切实体验到科学理论的不断进化、完善;深刻领悟到没有任何一个物理学理论可以被看作是最终完满的,人们在一定条件下的物理学认识只能是近似的、相对的。从而促使他们养成独立思考的习惯,提高认识科学问题的敏锐性和辩证性,使他们的思想沉浸在好奇之中,永不闭塞怀疑的目光。
三、以创新的科学思维塑造人
“授人以鱼,不如授人与渔”,正如著名数学家波利亚所说:“教师在课堂上讲什么当然重要,但学生想的是什么更为重要。思想应当是在学生的头脑中产生出来,教师要做一名真正的优秀的思想助产婆。”因此,塑造具有良好的思维习惯和创新科学思想的当代高中生是中学物理教育的核心价值。在教学中,教师应做到:“确立一个理念——以学生发展为本;落实两个重点——培养学生的创新思维和实践能力;实现三个转变:(1)教师角色的转变——由单纯的知识传授转变为教学活动的指导者和组织者,(2)学生学习地位的转变——由学习的客体转变为学习的主人,(3)教学方式的转变——由教师的主导变为学生的自主合作探究。[4]
教师要为学生创设丰富多彩接近实际的情景,激发学生提出有一定数量和质量的问题,启发学生根据不同的条件、从不同的角度、用不同的方法,引发不同的思路,甚至采用相互对立的思路去解决同一个问题,鼓励学生根据一定的需要,灵活多变的组合相关因素,提出可能可行的设想,可以通过生生交流,师生讨论共同探讨设想是否可行,能否解决问题,在这基础上得出设想的答案,答案可以不是单一的,而是多样的,甚至是开放式的。这样的方法有助于培养学生的创新能力,特别是当学生学会设定虚拟条件,根据解决问题的需要提出有价值的新方法时,他们的创造性思维就会在科学的殿堂自由翱翔,创造性能力同时获得质的飞跃。
四、以严谨的科学实验锻炼人
物理学的形成与发展是以实验为基础的,作为一门实验科学,它源于实验,发展于实验,在实验中得到检验,验证,并上升为高层次的科学理论。在课堂教学中,充分发挥实验的作用,不仅可以激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力;而且在实验中,通过学生的手脑并用,获得观察能力、实验操作能力、数据处理能力等多方面的锻炼,使科学知识与生活实践紧密结合,让学生学以致用,养成学生严谨踏实的科学作风。
物理实验主要分为演示实验、分组实验和课外实验,在教学中要充分发挥各类实验的优势,找准实验的着力点,有的放矢进行设计操作。物理实践活动要着力发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位,应充分相信学生,使学生主动参与,让学生独立设计实验,利用物理实验,使学生在不断的实践锻炼中获得综合能力的有效提升。
五、以非凡的科学成就鼓舞人
物理学在悠久的发展过程中,人才辈出,灿如星空,杰出的人才创造伟大的成就。我国古代许多的物理学家,对物理发展有过很大的贡献,不少研究成果长期居世界领先地位。如指南针的发明与应用,不仅在我国古代军事、生产、日常生活中起过重要作用,且对促进东西方文化的交流和世界的发展都卓有功绩。这充分体现了中华民族自古以来的非凡才华和智慧,值得我们每一位炎黄子孙为之感到骄傲和自豪。
随着科技的发展,社会的进步,物理在人类生活的各个领域发挥着越来越重要的作用。在物理教学中,有意识的展示我国当代科技发展成就:例如我国近代著名的力学家、火箭专家钱学森,对我国火箭导弹和航天事业的迅速发展作出了不朽的贡献,被称为“中国的导弹之父”。 如今 “神舟”系列火箭飞船的成功发射圆了中国人的飞天梦,我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术和能够独立开展空间科学试验的国家。又如最近我国大亚湾中微子实验国际合作组在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。这一重要成果是对物质世界基本规律的一项新的认识,对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用,并将有助于破解宇宙中的“反物质消失之谜”。[5] ……这一系列的科学成就介绍怎不让我们的学生心潮澎湃,深受鼓舞?民族自信,爱国之情,热爱科技之心怎不油然而生?
总之,物理作为一门重要的基础科学,科学内涵悠久深远,科学素材层出不穷。物理课堂教学中必须坚持科学本质教育,深度挖掘适合教学的“科学题材”, 有效调动学生的学习积极性,让物理课堂焕发科学活力,让我们的每一节物理课都闪耀科学之光,去感染,去鼓舞学生,让学生得到锻炼,获得启迪,促进自我塑造,从而不断提高学生的科学素养,使学生逐步形成科学的价值观和态度,并使之受益终身!
参考文献:
[1] 阎金铎﹑田世昆.中学物理教学概论[M]. 北京:高等教育出版社,1997:35.
[2] 汪明.课堂教学中物理文化教育价值刍议[J]. 物理教学,2011(12):39
[3] 郭奕玲,沈慧君.物理学史[M]. 北京:清华大学出版社,2005:1-2
[4] 徐全学.提高物理教师技能的几点建议[J]. 物理教学,2011(11):21.
[5] 金良快.我国发现新的中微子振荡 有助破解反物质消失之谜. 新华社,2012年03月09日
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物理研究的是关于力的、声的、热的、光的、电的等现象。象折射、沸腾等。 呵呵呵,很唯象的解释 即是研究大自然,解开各个现象后面的秘密,联系;或者说 把自然界数学化,将数学运用到自然现象的描述,以帮助我们的理解,以及对自然界的利用什么是物理 ?这是一个十分基础的问题。翻开任何一本物理教科书,都不难找到这样的定义:物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。但这只是对于物理这门科学在学术意义上的一种界定。而我们所面对的“物理”,它同时又是一门课程,于是就有必要从教育意义的层面上去进行一番再认识、再分析,以挖掘蕴含在其中的丰富内涵。 首先,物理是一门科学。 物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才。 上世纪初相对论和量子力学的建立,为物理学的飞速发展插上了双翅,取得了空前辉煌的成就,以致于人们将20世纪称誉为“物理学的世纪”。什么21世纪呢?有一种流行的说法:21世纪是生命科学的世纪。其实,这句话更确切的表述应该是:21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪。生命科学只有与物理相结合,才有可能取得更大的发展。 展望物理学的未来,充满着机遇与挑战。李政道先生在《物理的挑战》一文中,曾提出21世纪物理领域所面对的四大难题:为什么一些物理现象在理论上对称但实验结果不对称?为什么一半的基本粒子不能单独存在而且看不见?为什么全宇宙90%以上的物质是暗物质?为什么每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍?这些问题极大地激励着人们不懈探索的勇气与热情。可以预见,一旦拨去这几朵笼罩在物理天空中的乌云,物理学将会展现出更加灿烂的前景。 其次,物理又是一种智能。 诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言:“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝。 大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族! 当今,物理学的触角已经伸向众多领域,并取得了越来越大的成就,以至我们很难再用传统的眼光去界分什么是物理学了。1995年在我国厦门举行了第十九届国际统计物理学大会,会上交流论文的涉及面十分广泛,诸如植物的花序、DNA药物系统、交通的流量、文字的存储等等,光看这些篇目,似乎都不太象是物理。什么,究竟什么是物理呢?几年前,美国《今日物理》杂志,曾就此问题向读者广泛征求意见。最后,他们推崇的答案是:物理学家所做的就是物理学。这话乍听似觉偏颇,其实不无道理。因为在今天看来,物理学更多的是体现出一种智能,“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,把这套方法用到什么问题上,这问题就变成了物理学。”(赵凯华语) 再次,物理还是一种文化。 从广义来说,文化指的是人类历史实践过程中创造的物质财富和精神财富的总和。它包括科学文化和人文文化。同样地,物理学家在长期科学实践中所创造的大量物质产品与精神产品,也就构成了物理文化。物理文化是科学文化的重要组成部分。 大家知道,物理学是以实验为基础的科学,它的基本研究方式就是实践,因而在客观性上表现为“真”;物理学创造的成果最终是为了造福于人类,它在目的性上体现出“善”;另外,物理学还在人的情感、意识等多方面反映了“美”。正因为物理学本身兼具真、善、美的三重属性,我们完全有理由说,物理不仅是一种文化,而且是一种高层次、高品位的文化。 物理学是求真的。物理最讲究实证,物理学家在科学研究活动中最基本的态度就是实事求是,坚守“实践是检验真理唯一标准”的原则。正如物理学家费曼所说:“不论你的想法有多美,不论你什么聪明,更不论你名气有多大,只要与实验不符便是错了,简简单单,这就是科学”。可以说,物理学的发展史,就是一部不断修正错误、不断逼近真理的“求真”史。 物理学是从善的。物理学致力于将人从自然中解放出来,从必然王国走向自由王国,帮助人们不断认识自己,促使人的生活趋于高尚。这是物理学的价值取向和终极目标,因而物理学的本质是从善的;另外,物理学家的行为也是从善的。爱因斯坦曾这样评价居里夫人和以她为代表的杰出物理学家:“第一流人物对时代和历史进程的意义,在其道德方面,也许比单纯的才智成就更大”。他们那种严谨求实的态度、献身科学的精神,热爱人民的情怀等等,对于后人无疑是一份尤为珍贵的人文财富。 物理学是至美的。德国物理学家海森伯说过:美是真理的光辉;罗马哲学家普洛丁又说过:善是美的本原。由此,物理学因真而美、因善而美就是十分自然的了。物理的美属于科学美,主要体现于简单、对称和统一;对称则统一,统一则简单,它们构成了物理学的基本美学准则。 翻开物理学的篇章,可以发现到处都跳动着美的音符,体现了人们对美的追求与创造。仅以统一性为例。当代物理学的发展,正朝着两个相反的研究方向延伸:最宏大的宇宙与最微小的粒子。令人感到惊讶的是,随着研究的深入,它们两者并非是分道扬镳、越走越远,反倒显示出不少殊途同归、相反相成的迹象。例如,粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴,用来探寻宇宙早期演化的图象;(正由于此,粒子物理学在某种意义上也被称为“宇宙考古学”。) 反过来,宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰实的信息与印证。于是,物理学中两个截然相反的分支,就这般奇妙地衔接在了一起——犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴。 又如,英国物理学家狭拉克首先发现,在自然界的某些物理量之间存在着下列引人注目的关系: 宇宙半径/电子半径≈1040,宇宙年龄/强衰变粒子寿命≈1040, 氢核与电子的电力/氢核与电子的引力≈1040,…… 在上述比数中,宇宙这个最大的系统,与基本粒子这个最小系统之间,竟然珠联璧合达到了如此完美的统一,让我们再次领略到了物理世界的美,一种动人心弦的壮丽的美。正是这许多美不胜收的事例,激发起人们对大自然由衷的赞叹与敬畏,难怪爱因斯坦会说:“宇宙间最不可理解的,就是宇宙是可以理解的”。 通过以上分析,我们对于物理有了一个较为全面的认识:它既是一门科学,又是一种智能,更是一种文化。作为一名物理教师,能对自己所任教的物理作一番全方位的审视与剖析,这是十分必要的。一方面可使我们看到,物理原来有着如此丰富的的内涵,从而会更自觉、有意识的去挖掘和开发它的育人功能,全面提升教学质量;另一方面又使我们看到,物理原来有着如此美好的禀性,从而会更加钟爱物理,更有激情地去从事物理教学。我以为,只有真正热爱物理的物理教师,才能做到不仅教会学生理解物理、应用物理,而且还进一步引导他们去感悟物理、欣赏物理。 二、为什么教物理 这是一个看似简单却又十分根本的问题,要正确回答并非易事。笔者对此问题的认识,就经历过从“知识本位”到“学科本位”,最后又回归到“学生本位”这样一个曲折渐进的过程。 有很长一段时期,我都把物理教学的目标锁定在知识层面上,认为教物理就是要把物理知识尽可能多地传授给学生,以供他们今后一生的受用。因为我信奉“知识就是力量”。然而令人困惑的是,我们授予学生什么多的物理知识,其中不乏象“F=ma”这类极其重要的知识,但在他们往后的生活和工作中,却很少显示出有什么直接的功用。以至过了若干年后,许多学生把所学的物理知识几乎忘得一干二净,用他们的话说,“全部都还给老师了”。我为此感到深深的失落;但每当我向他们提出“高中三年岂不白读了”的反诘时,这些离开学校多年的学生,却又都会异口同声地作出否定的回答,一致认为高中阶段的学习,对于他们的成长起到了重要的奠基作用,可又说不清究竟是哪些具体知识所起的作用。我想,这大概好比晚饭,谁都不会否认吃饭对于生存的意义,然而谁又都说不清楚,吃了这顿饭究竟是在身上的什么地方长了块肉。 一位毕业已有二十余年的学生,曾与笔者聊起他“印象最深”的一堂物理课。原来那堂课讲的是重力势能。当时为了说明重力势能的相对性,我曾向学生提出过这样的问题:有人站在五楼的窗台上要往下跳,你说危险吗?开始大家都认为这太玩命了,后来仔细一琢磨,又全都乐了:你别往窗外跳,往窗里跳不就没事了吗?这位学生觉得这个例子特有意思,于是经久不忘;但问他该例说明了什么物理知识时,他说忘了。正当我面露憾色时,他紧接着的一番话却令人宽慰,他说:“这个例子使我懂得凡事都是相对的,从不同角度看会有不同的结果”。尽管这堂课所传授的物理知识,这位学生已经遗忘殆尽,但通过有关知识的学习而凝炼成的思想、方法等,却在他的心里铭刻上深深的印记。从这个意义上说,二十多年前的这堂物理课,对他不也是极有价值的吗?学生从高中毕业后,他们中的大多数可能将告别物理,所学的物理知识终究会被忘记,到那时再回头审视一下:物理教学留给他们的还有些什么呢?如果在他们的身上,体现不出物理所给予的才智与启迪,那将是物理教学的失败。由此看来,具体的知识通常只是作为教学的载体,在知识的背后还有更多值得我们去追求的东西。正如我国资深科学家钱伟长教授说的:“我在大学里学的是物理学,……. 以物理学为对象我学到了调查研究,收集资料,分析资料和逻辑思维的能力,物理学的知识有时是很有用的,但通过物理学学到的这些能力,比物理学知识更有用。”钱老在读书时就是通过“物理学”这个载体,获得了很多比物理知识更重要的能力。所以,那种将物理教学等同于物理知识教学的看法是偏面的,而以“知识本位”来确立物理教学目标取向的做法同样是短视的。 随着教学实践的深入,教师一般都会对自己所任教的学科日臻熟悉,从而格外钟爱。可能是受了这种职业情感的影响,我还一度把物理教学的目标,定位于“将尽可能多的学生培养成为物理学家或物理工作者”。尤其是当我从农村普通中学调入重点高中,面对的是一个个聪颖好学的学生时,这种愿望愈显强烈。但我不久就发现,其它学科的教师大概也出于各自的职业偏好,都对学生有着与我类似的期望。这样一来,大家自扫门前雪,各唱各的调,没能将各学科的分力凝聚成一股合力,实际效果当然就差强人意了。尤其令我沮丧的是,班上那些物理学习优秀的“得意门生”,日后直接从事物理专业的竟然也少之又少。正当我陷于迷惘之时,复旦大学原校长杨福家先生的一则事例给了自己极大的启迪。当年复旦大学曾对核物理专业的毕业生的去向做过一次调查,结果发现,只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理有关的工作,其余的都纷纷改行,活跃在金融、企业或行政等岗位上。对此,多数人都断言这是物理系的失败,而杨福家却认为这正是“复旦”的成功。因为,通过这四年本科的物理教育,使学生具备了良好的素质,为他们今后的发展打下了坚实的基础,于是毕业后都能很快适应各种不同领域的工作。这也印证了赵凯华先生的话:“一个人学了物理之后干什么都可以,他的物理没有白学。在我看来,对于学物理的人无所谓‘改行’……。” 经过上述曲折的认识历程,使我逐渐看清了物理教学最终目标的聚焦点,既不在知识的本位上,也不在学科的本位上,而应该落实在我们的教育对象——学生的本位上。 对于“为什么教物理”这个问题,也可以反过来设问:“如果我们不教物理,学生不学物理,将会对他们今后的发展留下那些缺憾?”一种显而易见的回答是,学生将因此学不到许多重要的物理知识。这话没错,但不够全面。因为除此之外,学生还将失去更为重要的,有关科学方法、科学精神等方面的培养与熏陶,从而最终影响他们的科学素养的提高。当前,物理已经深入到社会的方方面面,成为每一位有教养的公民都必须懂得的知识。对于大多数学生来说,他今天学习物理的目的,恐怕不是为了明天去进一步研究物理,而是有助于他去面对或决策所遇到的大量非物理的问题,为他们今后一生的文明、健康,高质量的生活奠定基础。正如《面向全体美国人的科学》一书中所说的:“教育的最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任的生活作准备。” 据此,对于“为什么教物理”这个问题,最确切的答案就是:为提高全体学生的科学素养而教。——这应该成为我们的物理教学观。 众所周知,生物基因对于生物进化有着非同小可的作用,极其细微的基因差异,往往会导致生物之间的巨大差别。受此启发,有不少社会学者正致力于寻求在人类文化传承与发展过程中,有着哪些最为核心的要素,从而提出了“文化基因”的概念,并将其定义为人类文化系统中的“遗传密码”。文化基因的核心是思维方式和价值观念。人类的进化比一般的生物进化更为复杂,它具有双重进化机制,除了生物基因进化机制外,还有文化基因进化机制。教育正是推动文化基因机制的重要途径。学校教育的要义,不只是文化现象的展示与诠释,而在于文化基因的传承和发展。物理教育当然也不例外。什么,蕴含在物理教学中的“文化基因”究竟有些什么呢?笔者以为主要体现为三个方面,即科学知识、科学方法和科学精神,因为这三者是构成科学素养最基本的要素。如果将科学素养比拟为一座金字塔,什么科学知识犹如塔基,科学方法就是塔身,科学精神则是塔尖。物理教学的最高宗旨,就是为了构建这座宏伟的科学素养之塔而添砖加瓦。换言之,物理教学的核心价值就在于促进学生实现三个转化:一是把人类社会积累的知识转化为学生个体的知识,使他们知识世界是什么样的,成为一个客观的人;二是把前人从事智力活动的思想方法转化为学生认识能力,使他们明白世界为什么是这样的,成为一个理性的人;三是把蕴含在知识中的观念、态度等转化为学生的行为准则,使他们懂得怎样使世界更美好,成为一个创造的人。
物理力学是力学的一个新分支,它从物质的微观结构及其运动规律出发,运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就,通过分析研究和数值计算,阐明介质和材料的宏观性质,并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。主要包括静力学、动力学、流体力学、分析力学、运动学、固体力学、材料力学、复合材料力学、流变学、结构力学、弹性力学、塑性力学、爆炸力学、磁流体力学、空气动力学、理性力学、物理力学、天体力学、生物力学、计算力学 物理力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,物理力学主要借助统计力学的方法。 物理力学对非平衡现象的研究包括四个方面:一是趋向于平衡的过程,如各种化学反应和弛豫现象的研究;二是偏离平衡状态较小的、稳定的非平衡过程,如物质的扩散、热传导、粘性以及热辐射等的研究;三是远离于衡态的问题,如开放系统中所遇到的各种能量耗散过程的研究;四是平衡和非平衡状态下所发生的突变过程,如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。 物理力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。 物质的性质及其随状态参量变化规律的知识,无论对科学研究还是工程应用都极为重要,力学本身的发展就一直离不开物性和对物性的研究。 近代工程技术和尖端科学技术迅猛发展,特别需要深入研究各种宏观状态下物体内部原子、分子所处的微观状态和相互作用过程,从而认识宏观状态参量扩大后物体的宏观性质和变化规律。因此,物理力学的建立和发展,不但可直接为工程技术提供所需介质和材科的物性,也将为力学和其他学科的发展创造条件。
在20世纪之前,物理学家对于物质结构的认识还只是观念性的。20世纪前夕的1897年,人类才发了第一个基本粒子——电子。在那以后,物理学家才真正开始了探索微观物质世界的进程。1900年,普朗克提出量子假说,量子论就此诞生。其后,爱因斯坦用光量子理论解了光电效应。1913年,玻尔提出了原子光谱理论,建立了现代意义上的原子模型。在20世纪20年代,矩阵力学、薛定谔方程、泡利不相容原理、海森伯不确定原理和狄拉克电子方程相继提出,为量子力学奠定了基础。这是20世纪物理学史上一场名副其实的革命。 与量子革命几乎同时,爱因斯坦发动了20世纪物理学的另一场革命。1905年,他提出了狭义相对论,把自牛顿以来一直根深蒂固的绝对时空观从物理学中驱逐出去了。1915年,他又提出了广义相对论,从而建立起引力的科学理论。相对论和量子理论一起,成为20世纪物理学的两大基石。40年,量子电动力学诞生,它利用相对论和量子理论对电磁力进行了极为深入的阐述。50年代,发现了弱相互作用的宇称不守恒现象。60年代,夸克模成功建立。60年代末到70年代初,电弱统一理论和量子色动力学相继提出,标准模型正式形成。标准模型是人类认识微观世界的进程中一个重要的分水岭,堪称20世纪物理学的又一场革命构成物质的最基本的组分。这是一个历史性的名词。随着物理学的进展,在近一世纪内基本粒子的概念经历了几次重大的改变。在20世纪初,随着实验上对原子论的证实,人们认为原子是物质的基本的组分。但随着原子核在1911年的发现及其后中子在1932年的发现,人们认识到原子是由质子、中子和电子构成的,原子不再是物质的基本的组分。在这以后,把光子、电子、中微子、质子、中子和陆续大量发现的介子和共振态粒子称为基本粒子。基本粒子数目的大增加,使人们认识到它们也不可能是最基本的组分。对其中的强子,强子结构模型能很好地统一予以描述。目前认为它们是由夸克构成的。近来,物理学界倾向于把以前称作基本粒子的物质,统称为粒子(或亚原子粒子)。越来越多的物理学家认为,基本粒子的提法是不正确的,物质结构在不同的能量尺度上有不同的层次,最终的层次很可能不存在。泛指比原子核小的物质单元,包括电子、中子、质子、光子以及在宇宙射线和高能原子核实验中发现的一系列粒子。已经发现的基本粒子有30余种。一般按其质量大小以及其他性质上的差异基本粒子可分为光子、轻子、介子、重子四类。基本粒子的概念是随着人们对物质结构认识的进展而不断发展的,绝不能把它们看成是物质最后的、最简单的组成单元,实验结果已经显示基本粒子也还有它的内部结构。所以说“基本”只是相对的。但当我们研究讨论有关分子、原子及其结构时还必须从其相关的总体结构及其不可分割的内在联系角度上考虑问题。恩格斯曾指出:“新的原子论和所有以往的原子论的区别,在于它不主张物质只是非连续的,而主张各个不同阶段的各个非连续部分是各种不同的关节点,这些关节点决定一般物质的各种不同质的存在形式”。(《自然辩证法》人民出版社1971年版269页)这句话充分道明了从基本粒子、原子、分子、物体到天体……都各自具有其存在的关节点(或“度”)。唯物辩证法认为,世界一切事物既包含相对的方面(即有条件的、特殊的、有限的方面),又包含有绝对方面(即无条件的、普遍的、无限的方面)。相对和绝对永远是辩证的统一。二十世纪的化学化学是一门建立在实验基础上的科学,实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。进入20世纪以后,由于受到自然科学其他学科发展的影响,并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法,化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展,而且在理论方面取得了许多重要成果。在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。 近代物理的理论和技术、数学方法及计算机技术在化学中的应用,对现代化学的发展起了很大的推动作用。19世纪末,电子、X射现和放射性的发现为化学在20世纪的重大进展创造了条件。 在结构化学方面,由于电子的发现开始并确立的现代的有核原子模型,不仅丰富和深化了对元素周期表的认识,而且发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构,产生了量子化学。 从氢分子结构的研究开始,逐步揭示了化学键的本质,先后创立了价键理论、分子轨道理论和佩位场理论。化学反应理论也随着深入到微观境界。应用X射现作为研究物质结构的新分析手段,可以洞察物质的晶体化学结构。测定化学立体结构的衍射方法,有X射线衍射、电子衍射和中子衍射等方法。其中以X射线衍射法的应用所积累的精密分子立体结构信息最多。 研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等,与计算机联用后,积累大量物质结构与性能相关的资料,正由经验向理论发展。电子显微镜放大倍数不断提高,人们以可直接观察分子的结构。 经典的元素学说由于放射性的发现而产生深刻的变革。从放射性衰变理论的创立、同位素的发现到人工核反应和核裂变的实现、氘的发现、中子和正电子及其它基本粒子的发现,不仅是人类的认识深入到亚原子层次,而且创立了相应的实验方法和理论;不仅实现了古代炼丹家转变元素的思想,而且改变了人的宇宙观。 作为20世纪的时代标志,人类开始掌握和使用核能。放射化学和核化学等分支学科相继产生,并迅速发展;同位素地质学、同位素宇宙化学等交叉学科接踵诞生。元素周期表扩充了,以有109号元素,并且正在探索超重元素以验证元素“稳定岛假说”。与现代宇宙学相依存的元素起源学说和与演化学说密切相关的核素年龄测定等工作,都在不断补充和更新元素的观念。 在化学反应理论方面,由于对分子结构和化学键的认识的提高,经典的、统计的反应理论以进一步深化,在过渡态理论建立后,逐渐向微观的反应理论发展,用分子轨道理论研究微观的反应机理,并逐渐建立了分子轨道对称守恒定律和前线轨道理论。分子束、激光和等离子技术的应用,使得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实,从而化学动力学已有可能从经典的、统计的宏观动力学深入到单个分子或原子水平的微观反应动力学。 计算机技术的发展,使得分子、电子结构和化学反映的量子化学计算、化学统计、化学模式识别,以及大规模术技的处理和综合等方面,都得到较大的进展,有的已经逐步进入化学教育之中。关于催化作用的研究,以提出了各种模型和理论,从无机催化进入有机催化和僧物催化,开始从分子微观结构和尺寸的角度核生物物理有机化学的角度,来研究酶类的作用和酶类的结构与其功能的关系。 分析方法和手段是化学研究的基本方法和手段。一方面,经典的成分和组成分析方法仍在不断改进,分析灵敏度从常量发展到微量、超微量、痕量;另一方面,发展初许多新的分析方法,可深入到进行结构分析,构象测定,同位素测定,各种活泼中间体如自由基、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等的直接测定,以及对短寿命亚稳态分子的检测等。分离技术也不断革新,离子交换、膜技术、色谱法等等。 合成各种物质,是化学研究的目的之一。在无机合成方面,首先合成的是氨。氨的合成不仅开创了无机合成工业,而且带动了催化化学,发展了化学热力学和反应动力学。后来相继合成的有红宝石、人造水晶、硼氢化合物、金刚石、半导体、超导材料和二茂铁等配位化合物。 在电子技术、核工业、航天技术等现代工业技术的推动下,各种超纯物质、新型化合物和特殊需要的材料的生产技术都得到了较大发展。稀有气体化合物的合成成功又向化学家提出了新的挑战,需要对零族元素的化学性质重新加以研究。无机化学在与有机化学、生物化学、物理化学等学科相互渗透中产生了有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学等新兴学科。 酚醛树脂的合成,开辟了高分子科学领域。20世纪30年代聚酰胺纤维的合成,使高分子的概念得到广泛的确认。后来,高分子的合成、结构和性能研究、应用三方面保持互相配合和促进,使高分子化学得以迅速发展。 各种高分子材料合成和应用,为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术,以及人们衣食住行各方面,提供了多种性能优异而成本较低的重要材料,成为现代物质文明的重要标志。高分子工业发展为化学工业的重要支柱。 20世纪是有机合成的黄金时代。化学的分离手段和结构分析方法已经有了很大发展,许多天然有机化合物的结构问题纷纷获得圆满解决,还发现了许多新的重要的有机反应和专一性有机试剂,在此基础上,精细有机合成,特别是在不对称合成方面取得了很大进展。 一方面,合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物;另一方面,合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核酸等生命基础物质。有机化学家还合成了有复杂结构的天然有机化合物和有特效的药物。这些成就对促进科学的发展起了巨大的作用;为合成有高度生物活性的物质,并与其他学科协同解决有生命物质的合成问题及解决前生命物质的化学问题等,提供了有利的条件。 20世纪以来,化学发展的趋势可以归纳为:有宏观向微观、有定性向定量、有稳定态向亚稳定态发展,由经验逐渐上升到理论,再用于指导设计和开创新的研究。一方面,为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料;另一方面,在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科,并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。