物理理論論文模板(10篇)

時間:2023-03-28 15:07:44

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物理理論論文

篇1

我們十多年來的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn),能力要求高一點(diǎn),簡稱“三點(diǎn)”教學(xué)法,因此我們稱自己的教材為“三點(diǎn)”法教材.

我們的“三點(diǎn)”法教學(xué)完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學(xué)大綱編寫的.因?yàn)槲覀兠鎸Φ氖侨鄬W(xué)生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學(xué)變成物理競賽輔導(dǎo),我們確確實(shí)實(shí)通過課堂教學(xué)明顯提高了學(xué)生的素質(zhì)和能力,為學(xué)生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實(shí)的基礎(chǔ).

一、追根尋源真一點(diǎn)

一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學(xué),必然是每個物理教師首先要考慮的問題.

在進(jìn)行某一物理定律教學(xué)時,我們有意識補(bǔ)充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學(xué).任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財(cái)富,也是我們物理教學(xué)的寶貴財(cái)富.

在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進(jìn)行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計(jì)算總結(jié)出描寫天體運(yùn)動的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學(xué)習(xí)牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗(yàn)證”三種科學(xué)研究的重要方法.

在學(xué)習(xí)庫侖定律的過程中,我們糾正了學(xué)生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念,使他們明白:1.庫侖當(dāng)年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實(shí)驗(yàn),而未做兩個異種電荷互相吸引的實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵诤笠粚?shí)驗(yàn)中的平衡有可能是不穩(wěn)定的.庫侖是用電擺來完成后一實(shí)驗(yàn)的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當(dāng)年的庫侖(實(shí)際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實(shí)驗(yàn)方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當(dāng)今物理學(xué)中最精確的定律之一.結(jié)合庫侖定律的建立過程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗(yàn)證”的方法.

在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學(xué)中最重要的定律的呢?學(xué)生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣.在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程的同時,我們還結(jié)合歐姆的實(shí)踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法.

此外,我們還結(jié)合牛頓運(yùn)動定律介紹了“理想實(shí)驗(yàn)”、“推理”、“實(shí)驗(yàn)研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法.有的同學(xué)深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.

在物理定律的教學(xué)中,我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法,不是直接告訴學(xué)生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學(xué)生去思考,擺出困難讓學(xué)生去克服,提出任務(wù)讓學(xué)生去完成,制定目標(biāo)讓學(xué)生去實(shí)現(xiàn).這樣可以有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力.

我們要求學(xué)生在課外進(jìn)行大量自學(xué).早在公元前4世紀(jì),古希臘蘇格拉底明確強(qiáng)調(diào)過:“好的、正確的教學(xué)不是傳遞,而是對學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo)”.我一貫強(qiáng)調(diào)學(xué)生要學(xué)會自學(xué)、討論、研究.我教的優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學(xué).到一定階段,我開始指定幾個學(xué)得比較好的學(xué)生輪流給其他學(xué)生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學(xué)講,后半部分由全體同學(xué)提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學(xué)作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學(xué)也不例外.

我們這種自學(xué)討論式教學(xué)還延續(xù)到學(xué)生畢業(yè)以后.獲金牌或?qū)W有所成的學(xué)生進(jìn)了大學(xué)甚至出國留學(xué)后,有機(jī)會還回來給小同學(xué)談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月,來學(xué)校給95、96屆學(xué)生講了10次課.他向小學(xué)友介紹物理學(xué)中一些新進(jìn)展、中美物理教學(xué)中的差異以及他們當(dāng)年學(xué)習(xí)過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學(xué)生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學(xué)講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓(xùn)隊(duì)隊(duì)員奮發(fā)學(xué)習(xí)的感人事跡,使小同學(xué)們大開眼界.

這樣的訓(xùn)練方法也得到了權(quán)威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學(xué)會副理事長、現(xiàn)全國中學(xué)物理競賽委員會主任、北京大學(xué)沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學(xué)物理教學(xué)”的報(bào)告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學(xué)生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況,我認(rèn)為這個經(jīng)驗(yàn)倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法,而是啟發(fā)引導(dǎo),要求他們給同學(xué)講課,這對他們搞清概念原理和科學(xué)地進(jìn)行表達(dá)都非常有幫助.我想這可能是提高優(yōu)秀學(xué)生能力的有效方法之一.”

那么自學(xué)為什么會對提高學(xué)生的能力起這么大的作用呢?從心理學(xué)角度來看,自學(xué)與聽課可能有以下兩點(diǎn)不同:

(1)人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個學(xué)生在自學(xué)某一個新的物理內(nèi)容時,少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學(xué)對學(xué)生的思維活動提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.

(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預(yù)定的目標(biāo),也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預(yù)定的目標(biāo),在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個學(xué)生在自學(xué)的時候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅(jiān)持),因此學(xué)生在自學(xué)時,可保證在絕大多時間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài),這一點(diǎn)對提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力都是很有好處的.有的學(xué)生在自學(xué)中往往會十分投入,進(jìn)入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時就比較少.一個學(xué)生堅(jiān)持自學(xué)一段時間之后,便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L期保持在這項(xiàng)工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件.學(xué)生一旦進(jìn)入這種狀態(tài),他們的物理學(xué)習(xí)效率就會大大提高,學(xué)習(xí)成績就會有明顯進(jìn)步.

二、實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn)

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理學(xué)中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實(shí)驗(yàn).因此,在高中物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面的訓(xùn)練,無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路.

目前中學(xué)物理教學(xué)大綱中安排了相對數(shù)量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn),不難發(fā)現(xiàn),這些實(shí)驗(yàn)存在著某些不足,主要表現(xiàn)在下面幾個方面:

第一,教材中幾乎所有實(shí)驗(yàn)是為配合所學(xué)內(nèi)容而安排的,目的是幫助學(xué)生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,因此學(xué)生不易通過這些實(shí)驗(yàn)掌握一些重要的實(shí)驗(yàn)方法.

第二,課本中每個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟都講得十分清楚,學(xué)生只需按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作即可.這樣的實(shí)驗(yàn)只能增加學(xué)生的感性認(rèn)識,鍛煉學(xué)生的動手操作能力,而對學(xué)生創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練是不夠的,也無法培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.

第三,目前課本中的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只要學(xué)懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實(shí)驗(yàn).這種安排違反了教育應(yīng)該走在學(xué)生智力發(fā)展前面的原則,對培養(yǎng)學(xué)生的能力是不利的.

針對以上不足,我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了改革,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)為發(fā)展內(nèi)容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:

(1)增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量.

不論是在課堂演示實(shí)驗(yàn),還是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)或小實(shí)驗(yàn)方面,平均增加了60%的實(shí)驗(yàn).其中有一部分新實(shí)驗(yàn),學(xué)校沒有現(xiàn)成的儀器,安排學(xué)生自己制作,對學(xué)生有較高的要求.

(2)重視實(shí)驗(yàn)誤差討論.

物理實(shí)驗(yàn)離不開測量,測量是實(shí)驗(yàn)科學(xué)最本質(zhì)的東西.從某種意義上講,結(jié)果準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)就是成功的實(shí)驗(yàn),反之就是不成功的實(shí)驗(yàn).因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過程中,應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實(shí)驗(yàn)誤差的基本知識.在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時,要求學(xué)生們盡量消除實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差;在選擇實(shí)驗(yàn)器材時要考慮它的精確程度;在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時,要采用盡量科學(xué)的方法.

(3)加強(qiáng)重要實(shí)驗(yàn)方法教學(xué).

在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的方法、減小實(shí)驗(yàn)偶然誤差的方法、實(shí)驗(yàn)探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實(shí)驗(yàn)中,而是在許多實(shí)驗(yàn)中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握.在必要時,我們甚至根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法來安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實(shí)驗(yàn),這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實(shí)驗(yàn)方法.

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革方面,我們做了以下嘗試:

(1)在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)問題讓學(xué)生研究.

在高中階段,每周至少有4節(jié)物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設(shè)計(jì)一些供學(xué)生討論的實(shí)驗(yàn)題目,并引導(dǎo)他們一步一步地探索、解決.

我在講功率一節(jié)時,設(shè)計(jì)了這樣一個實(shí)驗(yàn)題目:要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學(xué)生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學(xué)生都有這樣的體會:頂風(fēng)騎車時,騎得越快風(fēng)的阻力越大,因此可以設(shè)風(fēng)的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風(fēng)的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問題一個接著一個地出現(xiàn),被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實(shí)驗(yàn)方案.接著全班同學(xué)興高采烈地到操場上去做實(shí)驗(yàn),最后再回到教室里,師生一起處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出圖象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在整個實(shí)驗(yàn)過程中,除了實(shí)驗(yàn)題目是由老師提出的外,實(shí)驗(yàn)方案和解決問題的途徑都是由學(xué)生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.

(2)對課本中一些重要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究.

物理課本中有大量現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn),有時可以對這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些討論和改進(jìn).

在做直流電路的實(shí)驗(yàn)時,我們讓學(xué)生對伏安法測量導(dǎo)體的電阻這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差.結(jié)合這個問題,我給學(xué)生介紹了補(bǔ)償?shù)乃枷耄缓笥蓪W(xué)生自己設(shè)計(jì)了電流補(bǔ)償和電壓補(bǔ)償兩種線路.補(bǔ)償法解決了由于實(shí)驗(yàn)電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準(zhǔn)確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經(jīng)過進(jìn)一步研究改進(jìn),大家認(rèn)為可以用準(zhǔn)確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學(xué)生分別用簡單伏安法、補(bǔ)償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標(biāo)準(zhǔn)電阻,比較測量結(jié)果,可以證實(shí)先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的,而在我們這堂實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生經(jīng)歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實(shí)驗(yàn)課對增強(qiáng)學(xué)生的能力是很有幫助的.(1)和(2)實(shí)際上都是不斷地給學(xué)生提出新的目標(biāo),誘導(dǎo)他們提高實(shí)驗(yàn)水平,我們有時稱之為“目的誘導(dǎo)法”.(3)給特優(yōu)學(xué)生安排一些特殊實(shí)驗(yàn).

我校有一批進(jìn)口物理儀器,性能比較好,涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學(xué)生準(zhǔn)備某一個實(shí)驗(yàn),要求他先翻譯好說明書,準(zhǔn)備好器材,然后帶領(lǐng)其他同學(xué)做實(shí)驗(yàn).這個主講的學(xué)生還要準(zhǔn)備好一些討論題,在實(shí)驗(yàn)后供同學(xué)們討論.學(xué)生對這樣的實(shí)驗(yàn)非常感興趣.此類實(shí)驗(yàn)雖然有時和高考、競賽沒有直接的關(guān)系,但是這種帶有研究性的實(shí)驗(yàn)對優(yōu)秀學(xué)生很有好處.

三、能力要求高一點(diǎn)

物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分.不論是教師還是學(xué)生,都在解習(xí)題上花費(fèi)了大量的時間,因此,習(xí)題教學(xué)的改革是一個很重要的問題.就本質(zhì)來說,物理習(xí)題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學(xué)家是不會去做物理習(xí)題的,而他們是在研究那些真實(shí)的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律.同樣,發(fā)明家也是不會去做物理習(xí)題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實(shí)際問題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生做那么多人為假想的物理習(xí)題?目的無非是要培養(yǎng)學(xué)生的理解、分析、推理等能力.所以物理習(xí)題教學(xué)應(yīng)該圍繞這個目標(biāo)來進(jìn)行.

我們常用以下兩種方法來進(jìn)行習(xí)題教學(xué):

(1)按照解題方法組織習(xí)題教學(xué)

篇2

2要求知其所以然必須開物理課

科學(xué)知識可分為理論知識和經(jīng)驗(yàn)知識兩大類。生物物理學(xué)也不例外。常說對事物不僅要知其然,還要知其所以然。其實(shí)前者就是只要求掌握其經(jīng)驗(yàn)知識,而后者則要求掌握其理論知識,從理論上把握事物。亦即不僅能認(rèn)識其表象,還能闡明產(chǎn)生表象的內(nèi)在實(shí)質(zhì),揭示表象運(yùn)動、變化規(guī)律的機(jī)理。要求醫(yī)生能從理論上把握臨床醫(yī)學(xué)中常涉及的生物物理問題,就必須開設(shè)物理課,否則是不可能的。要求醫(yī)生從理論上解決醫(yī)學(xué)中涉及物理的問題越多越深,所需具備的物理相關(guān)知識越廣越深,自然物理課學(xué)時應(yīng)越多。一直以來只講授純物理知識,不結(jié)合講授在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,即不結(jié)合闡明醫(yī)學(xué)中的生物物理問題,要學(xué)生自學(xué)解決是很困難的。應(yīng)該既講授物理理論也講授必要的生物物理知識,才能做到學(xué)以致用。學(xué)生掌握臨床醫(yī)學(xué)常涉及的生物物理知識能適應(yīng)如下四個方面的需要。其一,行醫(yī)需要。有了相關(guān)生物物理知識才能從理論上全面、準(zhǔn)確、深刻分析、理解、掌握行醫(yī)過程中涉及物理問題的醫(yī)學(xué)理論、技能和方法,才能高屋建瓴,在理論指導(dǎo)下,以清晰的思路,全面思考,準(zhǔn)確診斷、有效治療。其二,科研需要。臨床各學(xué)科多有涉及生物物理的課題。沒有相應(yīng)的生物物理知識只能望而興嘆。反之則如虎添翼,可以在更寬的知識領(lǐng)域開展科研,為醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展作更多貢獻(xiàn),提升人生價(jià)值。例如秦任甲教授就發(fā)現(xiàn)長期以來人們只從血流動力學(xué)角度分析和利用超聲多普勒血流頻譜圖,這里存在個缺陷。可能是有關(guān)人員不具備血液流變學(xué)知識所致。他率先提出,應(yīng)該加上血液流變學(xué)才能全面、準(zhǔn)確分析和充分利用頻譜圖的豐富內(nèi)涵,可以把頻譜圖作為有效手段來研究在體血管紅細(xì)胞向軸集中的規(guī)律,并指導(dǎo)同行開展合作研究取得成果。其三,提高需要。工作中必然會遇到許多尚未掌握的涉及物理的醫(yī)學(xué)問題。這就得靠自學(xué)更寬更深的物理、生物物理知識才能解決這些問題,提高自己的理論水平和技能。在校所學(xué)將成為自學(xué)習(xí)提高的基礎(chǔ)。其四,思維需要。人的思維不外乎邏輯(抽象)思維和形象思維,都是人在各成長階段學(xué)習(xí)積累起來的。大學(xué)是人的思維知識和能力形成的十分重要的階段。在學(xué)習(xí)、運(yùn)用物理學(xué)、生物物理學(xué)過程中,在知識拓展的同時使物理的形象思維和數(shù)理邏輯思維得到尤其強(qiáng)的培養(yǎng)提高。數(shù)理邏輯思維是邏輯思維的十分重要的組成部分。物理的這些思維能力的增強(qiáng),使之在學(xué)醫(yī)、行醫(yī)和醫(yī)學(xué)研究中終身受益。一流名校能安排物理課近百學(xué)時,甚至還結(jié)合講授生物物理知識就是認(rèn)同上述觀點(diǎn)的佐證。其決策者和努力學(xué)習(xí)物理的學(xué)生都是有遠(yuǎn)見的。這正是一流名校要求學(xué)生從理論上掌握物理、生物物理,培養(yǎng)高水平醫(yī)學(xué)人才的體現(xiàn)。

3只求知其然則可開可不開物理課

3.1可憑生物物理經(jīng)驗(yàn)知識行醫(yī)

大量事實(shí)表明,一般醫(yī)生都是憑借物理、生物物理經(jīng)驗(yàn)知識而非理論知識來理解、闡明、處置醫(yī)學(xué)中涉及物理的問題。其在三類生物物理知識上的表現(xiàn)為:其一,對醫(yī)學(xué)中涉及物理的現(xiàn)象即生物物理現(xiàn)象不理解,無從解釋或者粗略地,含糊地理解或解釋。也有以打比方的方式來認(rèn)識或闡明。例如用粥的濃稀來說明血液黏度大小,流阻大小,而導(dǎo)致血壓高低,極少見有醫(yī)生能用泊肅葉定律等相關(guān)知識做出理論解釋。其二,當(dāng)用生物物理檢測進(jìn)行診斷時:對他人的檢測,一般只憑檢測醫(yī)生的文字結(jié)論做出診斷,有時查看檢測圖象也只機(jī)械地與自己記憶中的正常圖象對比而作診斷,并不理解圖象是怎樣形成的,甚至不理解結(jié)論是怎樣依據(jù)圖象分析而獲得的;對自己的檢測,一般都憑借自己對檢測到的生物物理信息與記憶中的正常信息對比而作診斷,至于為什么能產(chǎn)生這樣的信息未必明了。其三,利用物理因素進(jìn)行治療時,一般只知道某種因素或方法有療效或只會治療操作,對其療效產(chǎn)生的物理機(jī)理或不知或不全知。這些表明:一般臨床醫(yī)生的物理知識還只是經(jīng)驗(yàn)性的,并未上升到理論。但一直以來臨床醫(yī)生就依賴這樣的經(jīng)驗(yàn)知識不也診治好許許多多疾病?其中許許多多不也成為專家、主任和教授等高級醫(yī)生?這只能說要求不高時,醫(yī)生不一定非要多么寬深扎實(shí)的物理和生物物理理論功底才能行醫(yī)。事實(shí)上臨床教師,甚至生理學(xué)教師課堂講授和相關(guān)醫(yī)學(xué)書籍對許多涉及物理的問題也只講現(xiàn)象,并未從物理、生物物理理論上把產(chǎn)生現(xiàn)象的緣由闡明清楚,仍然只停留在經(jīng)驗(yàn)知識層面上。學(xué)生也只能承認(rèn)如此,達(dá)不到理論認(rèn)識的高度。這樣行醫(yī)必然缺乏物理、生物物理理論指導(dǎo),對診治涉及物理問題的疾病往往思維明晰不起來,只能憑經(jīng)驗(yàn)了。按以上所述,醫(yī)生所需物理、生物物理知識的寬深程度伸縮性很大,高則要求具有較寬深扎實(shí)的功底,能適應(yīng)前面提及的四個需要,成為物理理論型醫(yī)生;低則只要求具備中學(xué)物理基礎(chǔ),對行醫(yī)過程中遇到涉及物理的問題能有所了解,成為物理經(jīng)驗(yàn)型醫(yī)生。

3.2對學(xué)生的物理要求依培養(yǎng)目標(biāo)而定

就原則而言,對物理課的要求和學(xué)時安排都是由決策者根據(jù)各自專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的需要而確定的。但實(shí)際決定時必然受到?jīng)Q策者對物理、生物物理在專業(yè)中的作用和地位;醫(yī)生所需物理、生物物理寬窄深淺的認(rèn)識程度的影響。鑒于各院校決策者的這種認(rèn)識難免差異,醫(yī)生應(yīng)具備的物理、生物物理的寬深程度伸縮性又很大,不同檔次院校培養(yǎng)目標(biāo)顯然不同,導(dǎo)致其物理課學(xué)時明顯不同。一流名校為八九十學(xué)時以上。二流省(市區(qū))屬醫(yī)科大學(xué)為六七十學(xué)時。三四十學(xué)時以下的出自三流學(xué)院,除去10來學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課,還能比高中物理加深拓寬多少內(nèi)容呢?據(jù)悉,還有學(xué)院把這門課改為任意選修課,選修者不到5%,等同于取消。不排除有些院校對物理、生物物理在專業(yè)中到底能發(fā)揮怎樣的作用,需要安排多少學(xué)時為宜,并未作深入的調(diào)查研究,其學(xué)時數(shù)是隨意或參照同檔次院校而確定的,帶有一定盲目性。巧的是各院校安排學(xué)時多少與其在人們心目中的地位高低是相吻合的。總之,鑒于醫(yī)生所需物理、生物物理的寬深程度伸縮性很大,對各院校的學(xué)時安排不必厚非。

4改革臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)物理教學(xué)內(nèi)容

4.1改革目標(biāo)

無論培養(yǎng)物理理論型還是物理經(jīng)驗(yàn)型醫(yī)生,只要開設(shè)物理課就應(yīng)該改革純物理的教學(xué)內(nèi)容。一直以來絕大多數(shù)院校都只開物理課,講授純物理知識,絲毫不結(jié)合講授醫(yī)學(xué)所涉及的物理問題———醫(yī)學(xué)物理學(xué)問題。其結(jié)果必然導(dǎo)致:無的放矢,所學(xué)純物理知識不會應(yīng)用,學(xué)而用不上等于不學(xué);不僅使學(xué)生得不到把物理知識應(yīng)用于闡明醫(yī)學(xué)物理學(xué)問題的訓(xùn)練,還會造成醫(yī)學(xué)物理學(xué)知識斷層,很難適應(yīng)前面提及的四個需要;使學(xué)生看不到所學(xué)知識的應(yīng)用情境,使歷屆學(xué)生產(chǎn)生“物理無用論”,求知欲望低,學(xué)習(xí)不使勁,所學(xué)知識似懂非懂,很難用于理解學(xué)醫(yī)和行醫(yī)過程中遇到的物理問題。改革目的:必須破除思想上長期形成的只講授純物理知識,絲毫不與醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用相結(jié)合,改革也只增刪純物理知識,絲毫不納入最為實(shí)用的醫(yī)學(xué)物理內(nèi)容的定勢思維,克服過去教學(xué)內(nèi)容脫離醫(yī)學(xué)實(shí)際的現(xiàn)象。安排適當(dāng)?shù)膶W(xué)時數(shù),以臨床常涉及的醫(yī)學(xué)物理學(xué)內(nèi)容為主,輔以必要的物理學(xué)基礎(chǔ),形成新的教學(xué)內(nèi)容體系,以適應(yīng)臨床醫(yī)學(xué)較高要求的需要,較好發(fā)揮物理、醫(yī)學(xué)物理在臨床醫(yī)學(xué)中應(yīng)有的作用。

4.2改革途徑之一

沒有醫(yī)學(xué)物理學(xué)解決不了醫(yī)學(xué)中涉及物理的問題。不開這門課就如同過河斷了橋或知識斷了層,物理學(xué)很難跨越斷橋或斷層直接闡明醫(yī)學(xué)中涉及物理 的問題。開物理課主要為學(xué)習(xí)、運(yùn)用醫(yī)學(xué)物理學(xué)打基礎(chǔ)。只開前者而不開后者就是無的放矢。物理學(xué)與化學(xué),醫(yī)學(xué)物理學(xué)與生物化學(xué)在醫(yī)學(xué)中的作用與地位十分相似。設(shè)想只講授化學(xué)知識而不講授生物化學(xué)知識,學(xué)生能掌握醫(yī)學(xué)中涉及化學(xué)的知識嗎?有條件的應(yīng)該開設(shè)物理和醫(yī)學(xué)物理兩門課,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)知識與應(yīng)用知識較完美的結(jié)合。這應(yīng)該是物理教學(xué)內(nèi)容改革的首選途徑。

4.3改革途徑之二

對于不便把物理課和醫(yī)學(xué)物理課分開開設(shè)的院校可以把兩者合拼開出。以臨床常涉及的醫(yī)學(xué)物理知識為主,輔以相關(guān)物理基礎(chǔ)。這門教材也可稱為醫(yī)學(xué)物理學(xué)[2]。學(xué)時多少都可以開。這樣就把基礎(chǔ)理論與醫(yī)學(xué)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來,做到有的放矢,學(xué)以致用,使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性增強(qiáng),學(xué)習(xí)效果提高,知識結(jié)構(gòu)改善,增進(jìn)其解決實(shí)際問題的能力。

5改革困難所在

5.1缺乏闡明醫(yī)學(xué)物理問題的知識

要把臨床醫(yī)學(xué)常涉及的物理問題納入教材并非易事。這些問題許多尚未能從理論上獲得闡明或者透徹闡明,還有待研究解決,構(gòu)建起這些問題的較完整的理論知識,否則無多少臨床常涉及的物理問題可講授。不信,可從三個方面考察:其一,查閱生理學(xué)、心血管內(nèi)科學(xué)等醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和臨床書籍;其二,聽聽醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和臨床教師講課。書中所寫,教師所講,涉及物理的許多問題都只陳述現(xiàn)象,或借實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表闡明,或籠統(tǒng)、粗略交代,或打比喻解釋,甚至含糊講授。這些充其量說也不過是醫(yī)學(xué)物理學(xué)的經(jīng)驗(yàn)層面上的知識,未能從本質(zhì)上,機(jī)理上,亦即理論層面上闡明問題,回答不了為什么?其三,查閱期刊論文,可發(fā)現(xiàn)生物物理學(xué)的研究火熱得很,很多,但屬于臨床醫(yī)學(xué)常涉及的物理問題卻很少。總不能教材所寫,課堂所授結(jié)合醫(yī)學(xué)的內(nèi)容盡是經(jīng)驗(yàn)知識吧?這就必須對寓于人體各臟器的臨床醫(yī)學(xué)常涉及的物理問題逐個加以研究,構(gòu)建起闡明逐個問題的一系列理論,形成豐富的臨床醫(yī)學(xué)常涉及的醫(yī)學(xué)物理學(xué)知識體系,可供選擇講授。要達(dá)到如此,要經(jīng)歷很長時間,付出許多艱辛勞作。秦任甲自上世紀(jì)80年代就開始這方面的研究,取得一系列論著成果。這還不夠,得依靠同行廣泛參與才能構(gòu)建起這個知識體系。

5.2醫(yī)學(xué)物理問題如何通俗化

科研構(gòu)建起的醫(yī)學(xué)物理的一系列論文形式的理論知識,還只是具備了課堂講授的素材。必須按照教材而非一般參考書的要求,使復(fù)雜、繁瑣、深奧、數(shù)學(xué)表達(dá)太深、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)要求太多等等而造成教師難以講授,學(xué)生難以理解的內(nèi)容盡可能通俗、簡明、淺顯、形象、直觀,做到教師好教,學(xué)生好學(xué)。這些講起來容易,面對一個個具體問題要加以處理好時一定會遇到不少具體困難的。只要充分發(fā)揮群體的智慧,不斷深入探索,總有一天人們會造就一本內(nèi)容豐富,基礎(chǔ)和應(yīng)用知識恰當(dāng)結(jié)合,適用的開創(chuàng)性教材。

篇3

1.2教師教學(xué)模式固定化教師上課大部分還是采用老式的教學(xué)法,以教師講授為主,照本宣科,致使學(xué)生覺得課上枯燥無味.另外,教師教學(xué)中教學(xué)大綱統(tǒng)一化,不同專業(yè)采用同一教學(xué)大綱,沒有專業(yè)特色,與學(xué)生專業(yè)課課程結(jié)合不夠緊密和充實(shí),因此學(xué)生對大學(xué)物理課程興趣不夠.

1.3考評方式單一本校大學(xué)物理的考評方式基本是采用期末成績?yōu)橹鳎綍r出勤和作業(yè)為輔的的方式.學(xué)生學(xué)部分還是以應(yīng)試為向?qū)В瑢W(xué)習(xí)被動,沒有深入領(lǐng)會到物理的奧妙.

2改革方向

為了解決教學(xué)中遇到的這些問題,針對獨(dú)立學(xué)院特色,大學(xué)物理改革可以從以下幾方面入手.

2.1不同專業(yè)區(qū)分對待,應(yīng)制定不同的教學(xué)大綱大學(xué)物理涵蓋的內(nèi)容是非常廣泛的,包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、波動光學(xué)和近代物理等五篇,如果要全部授予學(xué)生,學(xué)時往往不夠,而且只授予學(xué)生點(diǎn)滴皮毛知識而已.教師應(yīng)該深入各系進(jìn)行調(diào)研,了解不同專業(yè)的需求.教學(xué)中做到心中有數(shù),有針對性的授課.讓學(xué)生深刻認(rèn)識到大學(xué)物理有本專業(yè)的特色,為他以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)以及之后的工作有所準(zhǔn)備.比如對于機(jī)械類專業(yè),跟物理緊密相關(guān)的專業(yè)課程有“理論力學(xué)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“工程力學(xué)”等,對于他們大學(xué)物理教授時應(yīng)重點(diǎn)放在力學(xué)和熱學(xué)篇章,如質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)、牛頓運(yùn)動定律、功和能、動量、剛體定軸轉(zhuǎn)動、機(jī)械振動、熱學(xué)等.教師在授課時就應(yīng)該多注重力學(xué)的分析和計(jì)算,并且多舉一些跟專業(yè)相關(guān)的例子,如飛輪、皮帶輪、滑輪的轉(zhuǎn)動問題,橋梁結(jié)構(gòu)的承重、鋼架的頻率和周期等.而對于電子信息類專業(yè),后續(xù)的專業(yè)課程里“電路分析”“電子技術(shù)”跟物理關(guān)聯(lián)較大,對于他們大學(xué)物理教授時應(yīng)重點(diǎn)放在電磁學(xué)篇章,并多介紹相關(guān)的科研新進(jìn)展,以增強(qiáng)學(xué)生對大學(xué)物理的興趣.同時,增設(shè)電磁波的知識點(diǎn)并將其作為重點(diǎn)介紹,為后續(xù)專業(yè)課程電磁場與電磁波做好準(zhǔn)備.

2.2物理理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合大學(xué)物理是一門實(shí)驗(yàn)性的科學(xué),很多物理定律都是實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的.但是很多學(xué)校的大學(xué)物理理論課和實(shí)驗(yàn)課是分開設(shè)置的兩門課,由不同的教研室不同的老師教授.這樣的教學(xué)就有可能使得理論和實(shí)驗(yàn)相脫節(jié).應(yīng)該加強(qiáng)理論課和實(shí)驗(yàn)課的統(tǒng)一,或者直接由同一部門來授課.有些比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室操作,而有些儀器比較簡單的實(shí)驗(yàn)可以直接搬到教室穿插在理論課上進(jìn)行演示.建議可以學(xué)習(xí)麻省理工學(xué)院的WalterLewin教授在公開課《電和磁》課上的的授課方式,用直觀的實(shí)驗(yàn)來演示復(fù)雜深刻的物理原理,使得課程具有啟發(fā)性和趣味性.比如,靜電屏蔽、光的偏振、駐波等都可以穿插在理論課上進(jìn)行演示.這樣不僅可以化抽象為具體,學(xué)生親眼看到,甚至親自參與驗(yàn)證,對定理的理解會更加深刻,同時可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的科研興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識.

2.3將物理理論和現(xiàn)實(shí)生活和社會實(shí)際結(jié)合起來物理學(xué)并不是一堆枯燥的定理和公式堆砌起來的學(xué)科,它反映的是自然界萬物的規(guī)律,是一門和生活息息相關(guān)的學(xué)科.物理課程改革要強(qiáng)調(diào)“從生活走向物理,從物理走向社會”,即注重與社會實(shí)際和生活實(shí)際相聯(lián)系.而物理教師就可以起到這個橋梁的作用,教師在上課時,要特別注意將物理內(nèi)容和實(shí)際生活的應(yīng)用聯(lián)系起來介紹,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.比如,講到渦流時,就可以舉電磁爐、渦流探傷、探測金屬(安檢、掃雷)等例子;講到角動量守恒定律的應(yīng)用時,就可以舉跳水運(yùn)動員空中翻轉(zhuǎn)、花樣滑冰運(yùn)動員旋轉(zhuǎn)、舞蹈演員旋轉(zhuǎn)等例子;講到熱學(xué)循環(huán)時,就可以介紹冰箱、空調(diào)的工作原理等.把物理理論知識跟生活社會實(shí)際結(jié)合起來,學(xué)生能夠深切體會到物理是一門很有用的學(xué)科,變被動接受知識為主動學(xué)習(xí).

2.4考評多樣化,注重素質(zhì)教育對學(xué)生大學(xué)物理課程的考評單純采用平時作業(yè)和期末考試的形式的話,不能完全反映學(xué)生對物理知識的掌握和應(yīng)用程度,這種考核方法不適應(yīng)素質(zhì)教育的要求.比較全面而科學(xué)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該包括對知識的理解、應(yīng)用和創(chuàng)新.教師可在傳統(tǒng)考核方式的基礎(chǔ)上增設(shè)其他比較開放、靈活的考核方式,比如李元杰推薦的數(shù)字物理教學(xué)方法。可根據(jù)學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)在開學(xué)初開設(shè)一些小課題或者小應(yīng)用公布給學(xué)生選做,學(xué)生可以自由組隊(duì)選題,也可以個人單獨(dú)選題.讓學(xué)生自己檢索資料、分析原理,并以科技論文或課件的形式在課上跟大家回報(bào)分享和討論,有些模型還可以做成動畫的形式演示出來給大家看.這樣不僅可以開闊學(xué)生的視野和思路,也能培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、科研能力和創(chuàng)新能力.這樣的考核方式還可以讓師生很好的互動起來,并讓學(xué)生充分參與到課堂教學(xué)上來,同時鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和社會實(shí)踐能力.課題的成果最終計(jì)入本門課程總成績中,教師評價(jià)的話也可以靈活一點(diǎn),直接讓全班學(xué)生現(xiàn)場評分.

2.5成立物理興趣小組大學(xué)物理作為一門公共課,一般都是大班授課,很多學(xué)生有問題也很難全部在課上反應(yīng)給老師,師生互動也會受到限制.為了解決這個問題,可以在班里或者整個學(xué)校內(nèi)成立物理興趣小組,也可以建立相關(guān)的物理網(wǎng)站和論壇,大家可以聚在一起或者在論壇上討論問題,各抒己見.老師可以定期參與到興趣小組的討論中,并隨時到物理論壇上跟同學(xué)交流討論.同時還可以把課件、題庫、演示實(shí)驗(yàn)、上課視頻、物理學(xué)史介紹等資料上傳到網(wǎng)上,還可以設(shè)置網(wǎng)上輔導(dǎo)、在線提問等模塊,以彌補(bǔ)課上教學(xué)課時的限制,同時擴(kuò)充大家的視野,拉近師生距離.只有當(dāng)學(xué)生和老師之間建立起個人的直接聯(lián)系的情況下———這時學(xué)生可以討論概念、思考問題和討論問題———才能達(dá)到最好的教學(xué)效果.

2.6承上啟下大學(xué)物理教學(xué)要做到承上啟下.所謂的承上,指的是要結(jié)合中學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ).首先要讓學(xué)生理解大學(xué)物理不是中學(xué)物理的簡單重復(fù),大學(xué)物理比中學(xué)物理要更加廣博,內(nèi)容也更加深奧.教師在授課過程中,要與已經(jīng)學(xué)過的中學(xué)物理內(nèi)容聯(lián)系起來,進(jìn)行比較和區(qū)別,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用新的思維,采用新的方法來解決大學(xué)物理問題.其次要讓學(xué)生明白高等數(shù)學(xué)與大學(xué)物理的密切聯(lián)系,在大學(xué)物理授課之前,都要先了解學(xué)生的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ),對于高數(shù)基礎(chǔ)比較薄弱的,還要適當(dāng)?shù)慕o他們補(bǔ)習(xí)高數(shù)的知識,特別是矢量代數(shù)和微積分運(yùn)算.大學(xué)物理教學(xué)也要做到啟下,即為學(xué)生后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和工作服務(wù),讓學(xué)生認(rèn)識到大學(xué)物理的意義所在.

篇4

管理學(xué)中的理論叢林

從第二次世界大戰(zhàn)至今,世界一直都處于相對平穩(wěn)的發(fā)展時期,雖然局部戰(zhàn)爭常有,但相對和平的世界環(huán)境卻給人們帶來了休養(yǎng)生息、增長與發(fā)展的機(jī)會。科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展大大加速了全球經(jīng)濟(jì)的增長,與此同時,各類組織迅速發(fā)展,社會的進(jìn)步對諸如企業(yè)、政府、各類非營利組織等的管理提出了更高的要求,各類組織對管理人才的需求也相應(yīng)擴(kuò)大,培養(yǎng)管理人才的各類管理學(xué)院也紛紛成立,并擴(kuò)大了培養(yǎng)人才的規(guī)模。面對著巨大的需求,特別是面對著不同行業(yè)、不同需求層次的需要,過去相對簡單的管理理論似乎就有些力不從心了。管理理論再次受到重大的挑戰(zhàn),于是新的一輪發(fā)展又開始到來,現(xiàn)代管理理論出現(xiàn)了。

人們一般認(rèn)為,現(xiàn)代管理理論是繼科學(xué)管理理論、行為科學(xué)管理理論出現(xiàn)之后,西方管理理論和思想發(fā)展的第三個階段,特指第二次世界大戰(zhàn)以后出現(xiàn)的一系列學(xué)派。與前兩個階段相比,這一階段的最大特點(diǎn)是,學(xué)派林立,新的管理理論、思想、方法不斷涌現(xiàn)。在這個階段,心理學(xué)家、社會學(xué)家、人類學(xué)家、社會測量學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、生物學(xué)家、政治科學(xué)家、企業(yè)管理學(xué)者、實(shí)踐操作的經(jīng)理人員都加入了管理理論研究這個領(lǐng)域,從而形成了管理學(xué)的空前繁榮的景象。美國著名的管理學(xué)專家孔茨(Harold Koontz)是最早認(rèn)識到“管理叢林”給人們帶來了巨大的分歧與混亂的人,并主張清理管理理論叢林,在叢林中開辟出一條道路來。為此,他在1961年發(fā)表了著名的論文《管理理論的叢林》,將這種現(xiàn)象稱為“管理理論的叢林”。

在孔茨的論文中,根據(jù)他的觀察,依據(jù)基礎(chǔ)理論的差異,他將上世紀(jì)60年代的管理理論分為了6大管理理論學(xué)派。1980年,孔茨再次發(fā)表了論文《再論管理理論的叢林》,而在該論文中,孔茨把當(dāng)時發(fā)展更為紛繁眾多的重要管理學(xué)派分為了11個。孔茨對于管理理論出現(xiàn)叢林現(xiàn)象,彼此滋蔓、相互纏繞的現(xiàn)象并不滿意,因此,他分析了造成此種“叢林”現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因和走出管理學(xué)叢林的方法:一是澄清管理學(xué)的語意的叢林;二是對知識主體的定義;三是管理與其他學(xué)科的整合;四是對管理學(xué)中的許多的基本原理進(jìn)行提煉與驗(yàn)證。應(yīng)該說,孔茨開創(chuàng)性的工作引起了人們對管理學(xué)主線研究的普遍興趣與重視,其學(xué)派劃分的方法也已成為歸納現(xiàn)代管理理論的樣本。可是我們按照孔茨所說的走出管理學(xué)叢林的方法,卻至今都沒有走出管理學(xué)理論的叢林。

應(yīng)該承認(rèn),孔茨綜合現(xiàn)代管理理論的做法與努力,自有其積極的意義。世界是一個統(tǒng)一的整體,盡管當(dāng)前對世界的統(tǒng)一性有人持極端懷疑的觀點(diǎn),但獲得對世界的統(tǒng)一性認(rèn)識畢竟是人類永恒的追求。哲學(xué)的觀點(diǎn)也認(rèn)為,即世界的各個不同領(lǐng)域都受同樣的基本法則和原理所支配。對于這一點(diǎn),愛因斯坦畢生所追求與堅(jiān)信的“萬有理論”便是最好的證明。所以,站在今天的視角,從各個學(xué)科發(fā)展與演化的角度,到底應(yīng)該怎樣看待管理學(xué)發(fā)展的叢林問題呢?

由物理學(xué)中萬有理論而引發(fā)的思考

在談?wù)摴芾韺W(xué)叢林問題之前,先來了解一下物理學(xué)領(lǐng)域?qū)Α叭f有理論”、“大一統(tǒng)觀點(diǎn)”、“超弦理論”的發(fā)展與認(rèn)識歷程。看是否能從中得到點(diǎn)關(guān)于怎樣理解管理學(xué)叢林問題的思考與啟示。

自從愛因斯坦建立了令世人矚目的相對論理論以后,他自己本人卻并沒有停止向物理學(xué)更高領(lǐng)域前進(jìn)的步伐。他想把當(dāng)時已知的兩種相互作用――萬有引力和電磁力在一個數(shù)學(xué)框架中統(tǒng)一起來,建立宇宙的總公式――萬有理論。因?yàn)閻垡蛩固箞?jiān)信同一個宇宙中兩個不同的作用力應(yīng)該有著它們相同的起源。在物理學(xué)的發(fā)展過程中,也經(jīng)歷過數(shù)次歷史性的統(tǒng)一,如牛頓發(fā)現(xiàn)天體的運(yùn)行和地球上運(yùn)動的物體遵從相同的運(yùn)動力學(xué)原理和引力定律;愛因斯坦則建立起了時空、運(yùn)動和引力之間的聯(lián)系,并統(tǒng)一了質(zhì)量和能量,建立了質(zhì)能互換公式。按理說,萬有引力和電磁力應(yīng)該可以聯(lián)系在一起,它們應(yīng)該是同一個原理下的兩個不同的方面,就像電和磁、能量和質(zhì)量一樣。但從實(shí)際看來,要把這兩種相距甚遠(yuǎn)的力統(tǒng)一起來,談何容易。引力是兩個大質(zhì)量物體之間的相互吸引,大質(zhì)量物體造成空間彎曲而產(chǎn)生的;而電磁力則是由粒子的電荷產(chǎn)生的,顯然,把這樣兩種力聯(lián)系起來是不可思議的事。因此,引力和電磁力之間似乎毫無聯(lián)系可言。所以,當(dāng)時除了愛因斯坦也沒有哪個物理學(xué)家敢于在這個超級難題上空耗精力。當(dāng)然,最終的結(jié)果歷史也早已向我們講述,在愛因斯坦一次又一次努力歸于失敗以后,直至他生命的最后一刻,他都在無望地尋找著引力場和電磁場統(tǒng)一的理論,最終抱憾離開人世。

回顧歷史,愛因斯坦的失敗也許就可以理解,似乎是注定的。實(shí)際上自然界還存在另外兩種相互作用力―弱力和強(qiáng)力,而在當(dāng)時的物理學(xué)界對這兩種力卻尚不知曉。強(qiáng)力即存在于原子核內(nèi)的把原子核內(nèi)的中子和帶正電荷的質(zhì)子結(jié)合在一起的力(如果沒有強(qiáng)力,它們因同性相斥的原理而相互彈開);而弱力則是改變粒子而不是吸引或分開粒子(如引起原子核的放射性衰變等)。所以,當(dāng)有四種相互作用力被人們認(rèn)知后,尋找這四種力新的大統(tǒng)一的任務(wù)就擺在了現(xiàn)代物理學(xué)家面前。

美國物理學(xué)家斯蒂芬?溫伯格和阿布杜斯?薩拉姆在1967年首次將這人類一直所追求的“大統(tǒng)一理論”目標(biāo)向前推進(jìn)了一大步。他們從量子理論入手,成功的使電磁力與弱力的數(shù)學(xué)表達(dá)結(jié)合到一個統(tǒng)一的數(shù)學(xué)表達(dá)中。此后不久,物理學(xué)家便發(fā)現(xiàn)在更小的尺度上10-17厘米左右,電磁力、弱力和強(qiáng)力將得到統(tǒng)一,這意味著“大統(tǒng)一理論”又向前邁了一大步。現(xiàn)在我們可以知道,自然界中總共四種相互作用力除萬有引力之外的三種都可由量子理論來描述和統(tǒng)一。那么引力呢?在空間尺度繼續(xù)減小時,物理學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)折點(diǎn):我們試想把一個粒子的運(yùn)動控制在一個更小的空間內(nèi)時,那么根據(jù)量子力學(xué)法則,粒子的運(yùn)動將加劇,動能將增加,也就是說,越小的距離就有越高的能量,也就有越大的質(zhì)量,此時引力又回來了!并且逐漸增加到與其它力一樣大。

前面所說的,電磁力和弱力在較高的能量上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一,其實(shí)這較高能量也是在較小空間中實(shí)現(xiàn)的;然后強(qiáng)力又和電-弱力在一個更小空間中的更高能量上實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。以此推論的設(shè)想,最弱的引力應(yīng)該會在最小的空間中與其它三種力實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。空間的最小尺度結(jié)構(gòu)是普朗克長度(10-33厘米)。在普朗克長度下,所有的力歸于統(tǒng)一。電磁力-弱力統(tǒng)一所需的能量是現(xiàn)在可及的范圍,因此這個理論得到了證實(shí)。而除引力外其它三種力統(tǒng)一所需的能量目前就無法達(dá)到了,目前人類所造的最大的粒子加速器似乎也達(dá)不到那么大的能量;在普朗克長度下,超高能量使空間的性質(zhì)也不可思議地改變了!相對論和量子理論這兩大現(xiàn)代物理學(xué)支柱在這個尺度下全部失效!在這里,物理學(xué)家認(rèn)為新的理論將把相對論和量子理論統(tǒng)一起來。

這個新的理論就是目前物理學(xué)領(lǐng)域最流行的“超弦理論”。該理論認(rèn)為在普朗克長度大小的空間里有一根細(xì)細(xì)的超弦在振動,它的振動產(chǎn)生了數(shù)百種基本粒子和四種力的相互作用力。該理論也是目前唯一能將20世紀(jì)兩大物理支柱量子力學(xué)和廣義相對論有機(jī)結(jié)合起來,從理論上實(shí)現(xiàn)了包括引力在內(nèi)的四種相互作用力的統(tǒng)一。超弦理論的提出無疑是了不起的思想火花,但同時也向人們提出了更大的挑戰(zhàn)。超弦理論如果成功,它一定會導(dǎo)致一場人類對時空本質(zhì)、時空維數(shù)、相互作用本質(zhì)、暗能量本質(zhì)等革命性的認(rèn)識,其深刻程度不亞于上個世紀(jì)的兩場物理學(xué)革命:量子力學(xué)和廣義相對論。

如何看待管理學(xué)中的理論叢林問題

首先,從物理學(xué)的發(fā)展歷程來看,物理學(xué)中的萬有引力,電磁力,強(qiáng)力、弱力等物理學(xué)分支領(lǐng)域的發(fā)展都是為了解決人們在日常生活中所碰到的實(shí)際問題而產(chǎn)生和發(fā)展的。所以,我們今天看待管理學(xué)叢林問題也應(yīng)該認(rèn)識到其存在有其合理性的一面,從人類解決問題的思維方式與思維慣性的角度去看待管理學(xué)叢林中的各個學(xué)派林立的問題。其實(shí),我們是否可以把這個問題理解為管理學(xué)叢林理論中的各個學(xué)派的產(chǎn)生和發(fā)展都是人類在其發(fā)展與進(jìn)步的各個不同歷史時期為解決管理中的實(shí)際問題,從不同學(xué)科和角度所發(fā)展起來的理論學(xué)派。它們都是管理學(xué)理論發(fā)展歷程中的必然結(jié)果。

其次,從不同理論學(xué)派的比較研究我們也可以發(fā)現(xiàn),雖然不同的理論學(xué)派之間視角不同、觀點(diǎn)各異,但針對某些問題,大部分理論學(xué)派依然存在著一定的共同點(diǎn)。例如,企業(yè)的生存取決于對外部需求和對期望的回應(yīng),企業(yè)必須適應(yīng)環(huán)境的需要;企業(yè)與環(huán)境存在緊密的聯(lián)系;企業(yè)尋求外部環(huán)境的穩(wěn)定和可預(yù)測性;企業(yè)是利益驅(qū)動的等等。因此,這樣就說明了前面的觀點(diǎn),即各個理論學(xué)派都是為了解決人們在管理實(shí)踐中遇到的實(shí)際問題而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。為了解決同一個實(shí)踐中遇到的管理問題,各個學(xué)派從各自的學(xué)科背景出發(fā)給出了不同的解釋,但目的都是為了解決問題。所以,是否可以認(rèn)為,管理學(xué)的叢林問題,就像是一個物體前圍著的許多面鏡子,從鏡子中看到的都是同一個物體,但由于視覺角度的不同,我們發(fā)現(xiàn)每一面鏡子中的物體卻又都不相同。也就是說,管理學(xué)叢林是“同一個物體的不同表現(xiàn)形式”。因此,它們都應(yīng)該是合理的,這里也印證了前面的觀點(diǎn),即存在自有其合理性的問題。所以,是否這種思維認(rèn)識也可以為我們進(jìn)一步的尋求管理學(xué)叢林的融合提供一個視角與方向?

理論叢林的發(fā)展與未來

談到管理學(xué)理論叢林的發(fā)展與未來來看,筆者還是比較同意融合的觀點(diǎn)。從理論發(fā)展的一般規(guī)律來看,管理學(xué)理論中的叢林融合問題勢在必行,也有其的必要性和合理性,這一點(diǎn)從物理學(xué)的萬有理論可以很明顯的看出。但從現(xiàn)在理論界所普遍認(rèn)為可行的融合途徑來看,可歸結(jié)為兩種途徑。第一,不同理論的解構(gòu)與融合。第二,不同理論比較和整理。而這兩種融合的方式都是在理論本身層面的融合,有其局限性。不能做到完全的融合。

再次回到物理學(xué)領(lǐng)域來看,從物理學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展歷程研究可以發(fā)現(xiàn),電磁力、引力、弱力、強(qiáng)力有可能在最小的空間普朗克長度(10-33厘米)得到統(tǒng)一,這也標(biāo)志著物理學(xué)的兩大支柱理論量子力學(xué)和廣義相對論的融合和新理論超弦理論的誕生。所以是否可以得到一點(diǎn)理論融合的啟示,看待管理學(xué)叢林問題,能否回歸到最本質(zhì)與根源的角度考慮各個理論學(xué)派的融合問題,即從“環(huán)境”本身入手考慮管理學(xué)各個學(xué)派的融合問題?如國內(nèi)學(xué)者趙錫斌教授所著的《企業(yè)環(huán)境分析與調(diào)適―理論與方法》,就把環(huán)境作為一個整體研究企業(yè)與環(huán)境關(guān)系的問題等。

所以,如何看待管理學(xué)叢林的融合問題,我們能否借鑒物理學(xué)理論中的兩大支柱理論(廣義相對論和量子理論)的融合假設(shè)與經(jīng)驗(yàn),換個方向向后看,從本質(zhì)與最原始的根源出發(fā),從環(huán)境這個最大、最本質(zhì)的要素出發(fā),把環(huán)境作為內(nèi)生變量研究企業(yè)問題,也許是解決管理學(xué)叢林問題的又一出路。

參考文獻(xiàn):

1.趙錫斌著.企業(yè)環(huán)境分析與調(diào)適―理論與方法.中國社會科學(xué)出版社,2007

2.費(fèi)顯政.企業(yè)與環(huán)境互動關(guān)系研究.武漢大學(xué)博士學(xué)位論文,2005

3.寧波.超弦M理論中一些非微擾性質(zhì)的研究.中國科技大學(xué)博士學(xué)位論文,2009

篇5

1.星系光譜紅移原因

20世紀(jì)初,當(dāng)人們用望遠(yuǎn)鏡觀測銀河系以外的星系時,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)星系光譜都有紅移現(xiàn)象,并且越遠(yuǎn)的星系其光譜紅移值越大。有人認(rèn)為星系光譜紅移是因?yàn)樾窍嫡陔x我們遠(yuǎn)去,從而得出這樣的結(jié)論:所有的星系都是以我們銀河系為中心向外爆炸后形成的,越遠(yuǎn)的星系離開我們的速度也越大;宇宙中所有的星系都在彼此分離,并且越遠(yuǎn)的星系相互分離的速度越大。值得一提的是,我們銀河系正處在爆炸中心,足以值得我們自豪的是:銀河系是宇宙中獨(dú)一無二的星系—因?yàn)樗怯钪娴闹行摹8屛覀凅@奇的是,銀河系自身也在不斷運(yùn)動著,然而無論它運(yùn)動到哪里,它始終是銀河系的中心。我們解釋不了銀河系為什么是宇宙的中心,因?yàn)殂y河系也和其它星系一樣,并沒有什么特別之處。有人以為,銀河系處于宇宙的中心是一個巧合,雖然銀河系從上個世紀(jì)至今一直在不斷運(yùn)動,但它走過的距離和整個宇宙空間的尺寸比起來是微不足道的,所以銀河系目前仍然處在宇宙的中心,這種看法未免有些牽強(qiáng)。因?yàn)槿藗冊谟^測近處的星系時,發(fā)現(xiàn)近處的星系并沒有相互分離的趨勢,并且也沒有證據(jù)表明近處的星系正在以某一個中心為起點(diǎn)向外膨脹。因此“銀河中心說”頗值得懷疑。還有的人雖然承認(rèn)宇宙大爆炸假說,但不承認(rèn)“銀河中心說”,他們不認(rèn)為銀河系是宇宙的中心。這種觀點(diǎn)同樣也是站不住腳的。我們可以這樣分析:如果宇宙大爆炸假說是正確的,那么宇宙中所有的星系必定在以某一個中心為起點(diǎn)向外膨脹,星系之間彼此互相分離。目前我們觀測到近處的星系并沒有相互分離的趨勢,并且也沒有證據(jù)表明近處的星系在以某一個中心為起點(diǎn)向外膨脹。倘若我們不是在宇宙的中心而是處于偏離宇宙中心的任一點(diǎn)處,因?yàn)樵谖覀冎車男窍刀紱]有相互分離的趨勢,也沒有以某一個中心為起點(diǎn)向外膨脹,這樣一來,倘若宇宙中任一點(diǎn)處的星系都沒有相互分離的趨勢,那么整個宇宙也不可能在膨脹,即宇宙大爆炸假說是錯誤的。

前事不忘,后事之師。人類文明發(fā)展到今天,“地心說”和“日心說”都被證明是為科學(xué),難道我們還要重蹈覆轍提出“銀河中心說”嗎?愚以為,我們應(yīng)當(dāng)承認(rèn)這樣一個假設(shè),那就是:銀河系按目前的速度運(yùn)動下去,100萬年,100億年以后,我們?nèi)匀粫l(fā)現(xiàn)自己處在宇宙的“中心”,無論我們處在宇宙的任何地方,中心也好,邊緣也好,我們都會發(fā)現(xiàn)宇宙中越遠(yuǎn)的星系光譜紅移值也越大,就好象我們處在宇宙的“中心”一樣。事實(shí)上,這個“中心”是光子在宇宙空間中的傳播特性引起我們視覺上的錯誤,“眼見”未必“為實(shí)”,我們不能過分相信“眼見”的東西。

紅移現(xiàn)象是否由觀測者自身的運(yùn)動引起的呢?不是的!如果紅移現(xiàn)象是由觀測者自身的運(yùn)動引起的,那么我們將觀測到與我們相向運(yùn)動的星系光譜將發(fā)生藍(lán)移而與我們相背運(yùn)動的星系光譜將發(fā)生紅移,然而事實(shí)并非如此。再者,雖然我們“坐地日行八萬里”,但這個速度和光速比起來實(shí)在算不了什么,不至于影響觀測結(jié)果。換句話說,我們在觀測星系紅移值時,觀測者自身運(yùn)動速度的影響可以忽略不計(jì)。紅移現(xiàn)象說明光子與觀察者之間的相對速度變小了。產(chǎn)生這種情況有兩種可能:第一是星系正離我們遠(yuǎn)去,第二是光子在穿越宇宙空間時速度變小了。這兩種情況都可能導(dǎo)致星系光譜紅移。我們認(rèn)為導(dǎo)致星系光譜紅移的原因是后者。光子在穿越宇宙空間時會與各種粒子(比如引力子)相互作用從而使其速度逐漸減小。當(dāng)然單個粒子與光子作用時間極短,引起光子速度的改變量也是極其微小的,以致于我們觀測不到。隨著光子穿越宇宙空間距離的增大,與光子作用的粒子數(shù)目也逐漸增多,光子速度的減小量也越明顯。可以推測:光子在穿越一定的宇宙空間距離后速度將減小到零。由于光子速度為零故相對我們的能量也為零,這樣的光子當(dāng)然不會被我們觀測到。可見用光學(xué)法觀測宇宙空間尺度時有一個極限:150億光年(也有人認(rèn)為是200億光年)。在這個尺度以外的星系發(fā)出的光子由于在沒有到達(dá)地球時速度已經(jīng)降低到零,所以這樣的星系不可能被我們觀測到,至少目前還沒有辦法觀測到。也有人認(rèn)為,紅移現(xiàn)象是由光子頻率減小引起的,即認(rèn)同第一種可能:認(rèn)為星系正離我們遠(yuǎn)去。這種觀點(diǎn)聽起來很有道理,卻經(jīng)不起分析。我們知道,星系離我們遠(yuǎn)去時會引起光子頻率減小,但各種不同頻率光子的頻率減小量應(yīng)該相同,反應(yīng)在星系光譜上,各種不同頻率光子的紅移量應(yīng)該相同。因此,不論星系離我們多遠(yuǎn),星系光譜雖然發(fā)生紅移但不應(yīng)該變寬,但事實(shí)上遠(yuǎn)處星系光譜卻被拉寬了(星系光譜不會變寬是指星系光譜中任意兩條譜線的距離恒定,雖然它們都發(fā)生了紅移,但它們移動的距離相等,因此各譜線之間的距離不變)。而且能量越小的光子紅移值越大,能量越大的光子紅移值越小。不同頻率光子的頻率減小量不同,說明紅移現(xiàn)象不是由光子頻率減小引起的。即第一種可能站不住腳。假設(shè)宇宙中所有的星系都是靜止的,宇宙空間中的物質(zhì)是均勻分布的,那么光子穿越宇宙空間時的速度衰減量僅與其通過的空間距離有關(guān)。光子穿越的宇宙空間越長,其速度衰減量也越大。這樣星系光譜的紅移值僅與其離我們的距離有關(guān),離我們越遠(yuǎn)的星系紅移值也越大,就好象越遠(yuǎn)的星系正在以越快的速度離開我們一樣。這也正是哈勃定律所揭示的:星系遠(yuǎn)離銀河系的速度ν與距離成正比,ν=H*D,其中H為哈勃常數(shù)。實(shí)際上宇宙中各星系都在不斷運(yùn)動著,宇宙空間中的物質(zhì)也并非均勻分布的,造成星系光譜紅移的原因也很多,所以光譜的實(shí)際紅移值要考慮許多情況。

2.譜線紅移與光子速度衰減

光子與宇宙空間中的粒子是如何作用的呢?可以設(shè)想,宇宙空間中存在許多比光子質(zhì)量小得多的粒子(比如引力子)。由于光子在與粒子作用后仍然是光子,可以認(rèn)為光子僅與粒子發(fā)生了彈性碰撞。既然是彈性碰撞,我們知道,二者質(zhì)量越接近光子損失的能量越大。由于光子的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于引力子的質(zhì)量,所以在不同頻率(質(zhì)量)的光子中,頻率(質(zhì)量)較小的光子損失的能量較大。于是經(jīng)過同一段宇宙空間以后,在不同頻率(質(zhì)量)的光子中,頻率(質(zhì)量)較大的光子損失的能量較少,頻率(質(zhì)量)較小的光子損失的能量較大,例如紅光損失的能量比紫光損失的能量多。由于不同頻率(質(zhì)量)的光子在宇宙空間運(yùn)動時都損失了能量,這樣整個星系的光譜將向紅端移動,但由于紅光損失的能量多向紅端移動的距離大,而紫光損失的能量少向紅端移動的距離小,于是整個光譜被“拉寬”了。如果不同頻率(質(zhì)量)光子的能量損失率相同,雖然它們都產(chǎn)生紅移,但是它們紅移的距離相等,這樣星系光譜雖存在紅移但不會被“拉寬”,星系光譜存在紅移而且被“拉寬”說明兩點(diǎn):第一光子在穿越宇宙空間時速度會衰減,第二不同頻率(質(zhì)量)的光子速度衰減率不同。顯然,由于不同頻率(質(zhì)量)光子的能量損失率不同,各種光子的速度衰減量差異將隨著空間距離的增加而增大,這樣星系光譜被“拉寬”的程度與其離我們的距離有關(guān),離我們越遠(yuǎn)的星系其光譜被拉寬的程度也越大。另外,星系光譜被拉寬時還有一個特點(diǎn),那就是能量大的光子被拉寬的程度小,能量小的光子被拉寬的程度大。也就是說,越靠近紅端光譜被拉寬的程度越大,越靠近紫端光譜被拉寬的程度越小。考慮到星系引力場的影響,實(shí)際情況還要復(fù)雜一些。

上面我們談到光子在宇宙空間運(yùn)動時速度會逐漸減小,這和人們熟悉的“真空中光速不變”的看法相矛盾。實(shí)際上宇宙空間并非真空,即使宇宙空間是絕對真空它還存在引力場。換句話說,光子在真空中速度變不變的問題,實(shí)際上是光子受不受引力作用的問題。如果光子不受引力作用,那么真空中光速不變,但這樣一來不論星體的引力再強(qiáng),對光子都沒有影響,從而宇宙中也不可能產(chǎn)生“黑洞”了,而現(xiàn)在的黑洞理論基礎(chǔ)將不復(fù)存在;假如光子受引力作用,則就不應(yīng)該有“真空中光速不變”的結(jié)論。有人對此這樣解釋:宇宙空間中各星體的引力分布在不同的方向上,它們的作用力相互抵消,因此光子在宇宙空間中的速度不變。這種解釋也是站不住腳的。我們知道在太陽系內(nèi),引力的方向是指向太陽的;在銀河系里引力的方向是指向銀河系中心的,所以局部的宇宙空間引力總是有一定的方向的。我們認(rèn)為光子作為一種物質(zhì)實(shí)體,它的速度并非一成不變的。無論在真空中還是在介質(zhì)中,它的運(yùn)動速度都會越來越小。所以,光速不變只是一個神話,光年也不能作為距離單位,因?yàn)楣庾釉谇耙荒曛凶哌^的路程總比后一年中走過的路程長。

3.光子在引力場中的運(yùn)動

星光在通過太陽附近時會受到太陽引力的作用而發(fā)生彎曲,說明光子也會受到引力的作用。其實(shí)光子也有質(zhì)量,當(dāng)然會受到引力作用了。通常我們認(rèn)為:引力場中物質(zhì)的加速度僅與引力場的強(qiáng)弱有關(guān),而與物質(zhì)的質(zhì)量無關(guān)。如在地球表面不管是1噸的物體還是1千克的物體,其每秒獲得的速度增量都是9.8米/秒。但引力場中光子的加速度與其質(zhì)量有關(guān):質(zhì)量越小的光子加速度越大,質(zhì)量越大的光子加速度越小。既然光子也受引力作用,那么很自然,光子在離開引力場時必然會被減速,在進(jìn)入引力場時必然會被加速,在垂直于引力方向(或其它方向)運(yùn)動時受引力影響其運(yùn)動軌跡也會發(fā)生變化。既然光子在離開引力場時會被減速,而且質(zhì)量越小的光子速度衰減量也越大,那么星體發(fā)出的不同頻率的光子就有不同的速度。一般而言,星體引力越強(qiáng),其發(fā)出的光速度也越小;當(dāng)星體引力足夠強(qiáng)時甚至可能使一部分光子擺脫不了星體引力的束縛,產(chǎn)生黑洞現(xiàn)象。對同一星體而言,在它發(fā)出的光中,質(zhì)量大的光子速度大,到達(dá)地球的時間也越早;質(zhì)量小的光子速度小,到達(dá)地球的時間也越晚。我們通常認(rèn)為不同頻率的光同時到達(dá)地球,這其實(shí)是錯誤的。關(guān)于這一點(diǎn)我們可以用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)。當(dāng)星體發(fā)生爆發(fā)或其它異常時,總是能量較大的X射線或γ射線先被我們觀測到,其次才是可見光,然后才是紅外線。雖然理論上如此,但在實(shí)際觀測中總有這樣或那樣的因素及別的解釋使大部分人不相信這一點(diǎn)。如果條件允許的話,我們可以用一個實(shí)驗(yàn)來證實(shí)我們的觀點(diǎn)。在離我們很遠(yuǎn)的宇宙飛船上以兩種不同能量的光子同時發(fā)出一種信號,這兩種光子的能量差異越大它們到達(dá)地球的時間差異也越大。實(shí)際上考慮到不同能量的光子在同一介質(zhì)中的傳播速度不同,我們應(yīng)該想到不同頻率的光子在真空中的傳播速度也不相同。由于光子在穿越宇宙空間時速度逐漸減小,并且質(zhì)量小的光子速度衰減得快,可以想象,在經(jīng)過一段相當(dāng)長的距離以后,質(zhì)量小的光子速度已經(jīng)衰減到零而質(zhì)量大的光子速度不為零,這樣我們就只能觀測到質(zhì)量大的光子。若星體離我們更遠(yuǎn)一些,則我們只能觀測到質(zhì)量更大的光子……,隨著空間距離的增大,最終我們將看不到遠(yuǎn)處星體發(fā)出的光,這個距離就是我們現(xiàn)在認(rèn)為的宇宙極限--150億光年。人們在觀測宇宙時總有一個錯誤想法:由于真空中光速不變,所以不管離我們多遠(yuǎn)的星系,只要足夠亮就可以被我們發(fā)現(xiàn)。事實(shí)上宇宙空間并非真空,光子在其中穿行時速度會逐漸減小,所以任何星系發(fā)出的光只能傳播一定的距離,也正因?yàn)槿绱耍还芪覀冊谟钪嬷腥魏蔚胤剑冀K只能看到有限的宇宙空間。換句話說,目前我們能夠觀測到的宇宙空間的尺度實(shí)際上是光子在宇宙空間中傳播的最遠(yuǎn)距離。

4.光子在宇宙空間中的運(yùn)動

實(shí)際上光子在宇宙空間運(yùn)動時并不總是做減速運(yùn)動。在光子離開星體時它要掙脫引力的束縛而作減速運(yùn)動,當(dāng)它脫離星體的引力場在空間自由運(yùn)動時,也作減速運(yùn)動;如果它進(jìn)入另一個星體的引力場向著該星體運(yùn)動時,就會在該星體的引力作用下作加速運(yùn)動。光子就這樣減速--加速--減速--加速……不停地穿越宇宙空間,直到其速度為零。倘若星體離我們很近而引力又很小,從該星體發(fā)出的光速度衰減量不大,但進(jìn)入銀河系時光子的速度增加量有可能很大,當(dāng)光子的速度增加量大于其速度衰減量,或者說大于剛離開星體表面時的速度,在我們看來該星體光譜就發(fā)生了藍(lán)移。忽略距離因素,由于星體自身在不斷運(yùn)動,這樣它相對銀河系引力場的強(qiáng)弱也可能發(fā)生變化,所以其光譜也可能有規(guī)律的發(fā)生紅移或藍(lán)移。通常情況下,宇宙空間對光子的減速作用總大于加速作用,所以星系的光譜以紅移的居多。

光子在引力場中速度變化的問題許多人恐怕不相信也不能理解。一些人認(rèn)為光子沒有靜質(zhì)量,況且光子是一種波,在引力場中的運(yùn)動規(guī)律和宏觀物質(zhì)不同。其實(shí)持這種觀點(diǎn)的人把光子神話了,弄的不可捉摸了。現(xiàn)在大多數(shù)人都接受了“黑洞”的概念,認(rèn)為當(dāng)一個星體的引力足夠強(qiáng)時甚至連光子也逃脫不了,因而是漆黑的一團(tuán)。這里實(shí)際上指出了光子也會受到引力作用。既然光子也受引力作用,那么它在引力場中的加速與減速自然就可以理解了。稍后我們將看到,引力作用是造成衍射現(xiàn)象的重要因素之一。

5.類星體

一個很明顯的事實(shí)是:宇宙中離我們越遠(yuǎn)的星體能量越大,通常類星體離我們的距離都在10億光年以上,并且遠(yuǎn)處星體發(fā)出的光中能量較大的光子占有很大的成分。有人把這作為支持宇宙大爆炸的依據(jù),認(rèn)為:若宇宙中物質(zhì)是均勻分布的話,則在我們銀河系或其周圍就應(yīng)該有象類星體這樣的高能星體存在。為什么我們在近處發(fā)現(xiàn)不了類星體呢?一些人看見遠(yuǎn)處的星體發(fā)出的光中含有大量的X射線或γ射線成分,就推測此類星體存在著目前尚不為我們知道的能量源。這種觀點(diǎn)未免有些片面。實(shí)際上宇宙中大部分恒星的能量都差不多,能量特別大的和能量特別小的只是極少數(shù),恒星的能量呈中間多、兩頭少的分布態(tài)勢。從遠(yuǎn)處的恒星發(fā)出的光,在經(jīng)過漫長的宇宙空間以后,能量小的光子由于速度衰減率大而停了下來,不被我們觀測到;只有X射線和γ射線才能到達(dá)地球。所以我們觀測到該星體的光子中,X射線和γ射線占有很大的成分,以致于我們誤認(rèn)為這類星體只向外發(fā)出X射線和γ射線。實(shí)際上這類星體也向外發(fā)射可見光和紅外線,但是可見光和紅外線由于速度衰減到零故我們觀測不到。這就導(dǎo)致我們觀測到極遠(yuǎn)處的星體,其顏色通常是藍(lán)色或紫色,事實(shí)上可能和該星體的真實(shí)顏色相差極大。這說明我們看到的星體的顏色未必就是星體的真實(shí)顏色,星體的顏色是由其自身能量狀況和離我們的距離決定的,星體離我們的距離越大往往使其顏色中的藍(lán)色和紫色成分增加。另外,我們認(rèn)為類星體離我們非常遠(yuǎn),是因?yàn)轭愋求w的紅移值很大。也就是說我們沒有直接證據(jù)表明類星體真的離我們很遠(yuǎn)。考慮到光子在引力場中的運(yùn)動,我們知道:當(dāng)星體的引力足夠大時,其發(fā)出的光子速度衰減量也較大,因而該星體的光譜也將發(fā)生較大的紅移。這就是說,引力因素也可以使星系光譜產(chǎn)生紅移。倘若星體引力足夠大又離我們很近,由于星體紅移值較大,往往導(dǎo)致我們認(rèn)為該星體離我們很遠(yuǎn)。舉例來說,假設(shè)有一個引力較大的星體處于銀河系的中心,由于該星體引力很強(qiáng),導(dǎo)致它發(fā)出的光子速度衰減量極大,我們在觀測其光譜時就會觀測到很大的紅移值,根據(jù)該星體很大的紅移值我們就會認(rèn)為它離我們非常遙遠(yuǎn),絕不會想到它就在銀河系中心。

如何解釋類星體離我們那么遠(yuǎn)而其發(fā)射的X射線和γ射線又是如此強(qiáng)烈呢?只有兩種可能。第一,類星體的能量非常大,向外發(fā)出的X射線和γ射線非常強(qiáng);第二,類星體離我們并沒有原先認(rèn)為的那么遠(yuǎn),類星體光譜的紅移是由類星體的引力造成而并非由距離因素造成的。我們認(rèn)為兩種因素都有。因?yàn)槿绻愋求w離我們非常遠(yuǎn),那么我們觀測到其向外發(fā)出的X射線或γ射線就不可能很強(qiáng);倘若類星體的能量不是很大,它的引力場也不可能很強(qiáng),不足以使其光譜產(chǎn)生較大的紅移。這說明:星系光譜發(fā)生紅移可能是距離因素造成的,也可能是引力因素造成的,紅移值大的星體未必就離我們遠(yuǎn)。那么,如何區(qū)別星體的引力紅移和距離紅移呢?對觀測者而言,由距離因素造成紅移的星體發(fā)出的光不可能很強(qiáng),而由引力因素造成紅移的星體發(fā)出的光往往很強(qiáng),特別是X射線或γ射線的成分多。類星體的發(fā)射光譜和吸收光譜的寬度不同,通常吸收光譜的寬度比發(fā)射光譜窄,為什么呢?我們知道,吸收光譜是由于光子經(jīng)過大氣后產(chǎn)生的,這說明類星體周圍也存在氣體。光子從高溫星體內(nèi)部發(fā)出以后,總會有一部分光子沒有被氣體吸收而直接射向宇宙空間,這些光子形成發(fā)射光譜;還有一部分光子在與氣體作用后,頻率(質(zhì)量)大的光子損失的能量大,頻率(質(zhì)量)小的光子損失的能量小;光子離開類星體在宇宙空間中運(yùn)動時,則是頻率(質(zhì)量)大的光子損失的能量小而頻率(質(zhì)量)小的光子損失的能量大,總的看來各種不同頻率的光子速度差異減小,所以其光譜紅移值也較發(fā)射光譜小。實(shí)際上類星體的吸收光譜還可能有幾種不同的寬度。

6.黑洞與星體引力

最初在人們考慮黑洞時,認(rèn)為它的引力強(qiáng)到連光子也逃脫不了,因而是漆黑的一團(tuán),黑洞是宇宙中物質(zhì)的墳?zāi)埂:髞砣藗冋J(rèn)為黑洞可以向外發(fā)出X射線和γ射線。同樣是光子,能量大的可以逃脫,能量小的逃脫不了,說明(黑洞的)引力對光子的作用是不一樣的。事實(shí)上我們知道當(dāng)星體的引力逐漸增強(qiáng)時,總是質(zhì)量較小的光子逃脫不了,質(zhì)量較大的光子則可以擺脫星體的引力,并不是所有的光子全部被吸入星體中。所以從這個意義上來說,狹義上的黑洞僅指引力強(qiáng)到可見光不能脫離的星體,即在可見光波段觀測不到的星體;廣義上的黑洞指引力強(qiáng)到使一部分光子不能脫離的星體,即在某一能量較小的波段觀測不到的星體,這里廣義上的黑洞甚至可能非常亮,可以被我們?nèi)庋劭吹剑诩t外線波段或能量更小的波段卻觀測不到。從理論上講,“黑洞”并不黑,至少它可以向外發(fā)射X射線和γ射線或能量更高的光子,完全不向外拋射粒子的黑洞是不存在的。那么宇宙中黑洞存在嗎?當(dāng)然存在了。當(dāng)星體離我們足夠遠(yuǎn),以致于該星體發(fā)出的紅外線速度衰減為零而不被我們觀測到時,它就像一個“黑洞”;若星體離我們再遠(yuǎn)一些,可見光不再為我們觀測到,只能觀測到X射線和γ射線,這時它就是漆黑的一團(tuán),成為名副其實(shí)的黑洞;而宇宙中150億光年以外的星體對我們來說是完全徹底的黑洞,因?yàn)槲覀兺耆^測不到它們。除了因空間距離造成“黑洞”現(xiàn)象以外,星體的引力也可以造成黑洞現(xiàn)象。黑洞現(xiàn)象并不是我們原先想象的那樣:“當(dāng)星體的引力足夠大時,所有的光子都被吸入星體中,整個星體變成黑暗的一團(tuán)”。當(dāng)星體的引力逐漸增大時,它對光子的束縛作用也逐漸增強(qiáng)。星體的引力足夠大時,紅外線光子將擺脫不了星體引力的束縛,而可見光、紫外線則可以擺脫星體引力的束縛;星體的引力再增大時,可見光將擺脫不了星體引力的束縛,而紫外線則可以擺脫星體引力的束縛;若星體的引力再增大,可能只有γ射線放出。應(yīng)該明確指出:黑洞現(xiàn)象是與星系光譜的紅移緊密相連的。若某一星體的光譜不存在紅移現(xiàn)象,則它一定不是黑洞;若某一星體的光譜存在紅移現(xiàn)象,則它可能是黑洞也可能是距離因素造成的。

總的來說,我們對黑洞的認(rèn)識經(jīng)歷了三個階段:第一階段認(rèn)為黑洞的引力足夠強(qiáng),所有的光子都不能擺脫黑洞的引力,因而整個星體是黑暗的一團(tuán);第二階段認(rèn)為黑洞可以向外發(fā)出強(qiáng)烈的X射線或γ射線,人們認(rèn)識到黑洞的引力對不同能量光子的作用不同;第三階段也就是現(xiàn)在正在探索的階段。應(yīng)該明確指出:與黑洞現(xiàn)象緊密聯(lián)系的因素有兩個,引力因素和距離因素。以往我們在考慮黑洞現(xiàn)象時往往只考慮引力因素而忽略了距離因素,這就導(dǎo)致我們認(rèn)為整個宇宙空間僅有150億光年,對150億光年以外的宇宙空間,認(rèn)為看不見的就是不存在的。

7.恒態(tài)宇宙

也許有人會問,既然光子的速度能夠降低到零,那么宇宙中會不會堆積越來越多的光子呢?不會的!光子作為物質(zhì)的一種存在方式,它不是永恒的,在一定條件下光子可以轉(zhuǎn)化為別的物質(zhì),也就是說光子是有一定壽命的。任何一個光子不可能永遠(yuǎn)存在下去,它必將轉(zhuǎn)化為別的物質(zhì)形式。宇宙中的物質(zhì)無時無刻不在運(yùn)動,所以宇宙中不會堆積越來越多的光子。雖然我們目前并不知道光子是如何轉(zhuǎn)化為別的物質(zhì)的,但我們依然相信整個宇宙是穩(wěn)定的、恒態(tài)的,而局部宇宙則可能是不穩(wěn)定的,處于演化過程中的。同樣的道理,整個宇宙也不會被光子均勻照亮。由于光子在宇宙空間中運(yùn)動時速度逐漸減小,所以任何星體發(fā)出的光只能傳播到有限遠(yuǎn)處。也正因?yàn)槿绱耍覀兯^測到的宇宙始終是有限的。如果想觀測更遠(yuǎn)的宇宙空間,一個方法是派出宇宙飛船,另一個辦法是在宇宙空間中建立許多中轉(zhuǎn)站,在光信號速度未衰減到零以前接受、放大、轉(zhuǎn)播它。理論上講,只要中轉(zhuǎn)站的數(shù)量足夠多,我們就可以看見任意遠(yuǎn)處的宇宙空間。

8.浩瀚宇宙

假設(shè)我們能夠乘座一艘高速飛行的宇宙飛船遨游太空,在剛離開地球時,我們可以觀測到150億光年的宇宙,離我們越遠(yuǎn)的星體其紅移值也越大,遠(yuǎn)處的星體放出強(qiáng)烈的X射線或γ射線。隨著我們飛行距離的增大,我們會發(fā)現(xiàn)銀河系的紅移值越來越大,并且其顏色逐漸偏藍(lán),而原先我們觀測到呈藍(lán)色或紫色的星體顏色逐漸偏紅,最終銀河系將消失在我們的視野之外。當(dāng)我們飛到離銀河系150億光年的地方,我們發(fā)現(xiàn)展現(xiàn)在我們面前的宇宙范圍仍然有150億光年;而原先我們認(rèn)為正在以很大速度分離的星體或膨脹的宇宙空間并沒有膨脹。無論我們飛到哪里,始終只能看見150億光年的宇宙空間,也始終能夠看見150億光年的宇宙空間,宇宙是無限的;并且我們始終是宇宙的“中心”,因?yàn)樗械男求w看起來所有的星體都好象以我們?yōu)橹行南蛲獗ㄐ纬傻囊粯樱竭h(yuǎn)的星系(紅移值越大)離開我們的速度也越大。我們認(rèn)為,宇宙是無始無終的,物質(zhì)的存在是永恒的,對某一特定的物質(zhì)形態(tài)有其產(chǎn)生和消亡的過程,但整個宇宙不存在產(chǎn)生和消亡的過程,它是自始至終存在并且不會消亡的。同時也應(yīng)該看到,宇宙是無限的,不會僅僅只有150億光年的空間。

從上個世紀(jì)以來,人們已經(jīng)探索到了上百億光年的宇宙空間,然而這只不過是蒼海一粟。也許還要幾十年甚至上百年人類才能認(rèn)識到宇宙的無限性,但只要天下有志之士攜手合作,這一天定會早日到來。

二、淺談光的衍射

通常情況下光總是直線傳播。但當(dāng)光線經(jīng)過足夠窄的窄縫時將形成明暗相間的衍射條紋。由于光子不帶電,在電磁場中不偏轉(zhuǎn),所以光子的衍射不是電磁力作用的結(jié)果,而是引力子與光子作用產(chǎn)生的。光子與引力子作用不是一個簡單的碰撞過程,而是一個極為復(fù)雜的過程。在光子與引力子相遇的一瞬間它們形成一個混合體,這就打破了結(jié)合前光子內(nèi)部各部分的平衡,混合體內(nèi)部存在著排斥力和凝聚力兩種作用。若排斥力占主導(dǎo)作用,則混合體將在極短的時間內(nèi)“裂變”放出引力子;若凝聚力占主導(dǎo)作用,則混合體將形成一個新的光子。那么滿足什么條件的混合體(光子)才是穩(wěn)定的呢?經(jīng)典電磁理論指出:所有光子的能量均為某個最小能量的整數(shù)倍。也即所有光子的質(zhì)量均為某個最小質(zhì)量的正整數(shù)倍,只有這樣的光子才能穩(wěn)定存在。當(dāng)然這并不表明能量為某個最小能量的非整數(shù)倍的光子就不存在,只不過由于它們極不穩(wěn)定,在形成后瞬間就“裂變”生成能夠穩(wěn)定存在的光子,目前我們還沒有觀測到或注意到這類光子罷了。從這里我們可以看出,與原子核一樣,所有光子的質(zhì)量均為某個最小質(zhì)量的正整數(shù)倍,說明光子也有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu),某些質(zhì)量的光子由于極不穩(wěn)定,在其形成后瞬間就“裂變”生成能夠穩(wěn)定存在的光子,這就造成穩(wěn)定存在的光子質(zhì)量的不連續(xù)。言歸正傳,由于引力子質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光子的質(zhì)量,所以光子不可能吸收一個引力子形成新的光子(因?yàn)檫@樣的光子是不穩(wěn)定的)。但是若在同一時刻,光子與許多引力子相互作用,而這些引力子質(zhì)量之和又大于最小光子的質(zhì)量,光子就有可能吸收質(zhì)量和等于最小光子質(zhì)量的引力子數(shù)目而形成新的光子。舉例來說,若最小光子的質(zhì)量是引力子質(zhì)量的10萬倍,那么當(dāng)同一瞬間有15萬個引力子作用于光子時,光子只可能吸收10萬個引力子,另外5萬個引力子不被光子吸收,僅對光子產(chǎn)生微小的沖量。倘若在同一瞬間有9萬個引力子作用于光子,那么這9萬個引力子都不會被光子吸收,它們僅對光子產(chǎn)生微小的沖量。光子可能吸收的引力子數(shù)目只可能是10萬的正整數(shù)倍。只有光子吸收引力子形成新的光子才能全部吸收引力子的沖量,否則的話,光子僅受到極小的沖量。

現(xiàn)有一個寬度為α的窄縫,絕大多數(shù)光子經(jīng)過窄縫時雖然與許多引力子作用,但大多不會形成新的光子,這樣大部分光子僅以極其微小的發(fā)散角投射到屏幕上,形成寬度略大于α的中央亮紋。由于衍射條紋是對稱分布的,所以我們只討論一半。拿中央亮紋以上的條紋來說,這些條紋是由縫中心到縫頂部經(jīng)過的光子偏轉(zhuǎn)形成的。從縫中心到縫頂部經(jīng)過的光子,若吸收10萬個引力子則形成穩(wěn)定的新光子,而新光子由于全部吸收了引力子的沖量因而向上發(fā)生較大的偏移,從而在屏幕上形成寬度為0.5α的第一條亮紋。從縫中心到縫頂部經(jīng)過的光子,若吸收20萬個引力子則它向上的偏移量是第一條亮紋偏移量的兩倍,形成第二條亮紋。同樣形成第3條、第4條、第5條……第n條亮紋。中央亮紋以下的亮紋也是這樣形成的,并且中央亮紋的寬度約為其它亮紋寬度的兩倍。由于從縫中心到縫頂部引力逐漸增大,所以與光子作用的引力子數(shù)目也可能逐漸增多。假設(shè)在離開縫中心向上的極小位移處,在該處最多只可能有10萬個引力子與光子發(fā)生作用,那么經(jīng)過該處的光子最多只可能偏移到第一條亮紋處。換句話說它最多只可能對第一條亮紋的形成做貢獻(xiàn),對第2條、第3條、第4條……第n條亮紋都沒有貢獻(xiàn)。由此在向上某處經(jīng)過的光子最多只可能吸收20萬個引力子,但也可能吸收10萬個引力子,故經(jīng)過該處的光子對第1條、第2條亮紋的形成做出貢獻(xiàn)而對第3條至第n條亮紋都沒有貢獻(xiàn)……;從縫頂部經(jīng)過的光子可能吸收10萬*1、10萬*2、10萬*3……10萬*n個引力子,所以從該處經(jīng)過的光子對第1條、第2條、第3條至第n條亮紋的形成都有貢獻(xiàn)。這樣形成的亮紋亮度依次為第一條>第二條>第三條>……>第n條。若縫變窄,則在離開縫中心向上的極小位移處,光子最多可能有20萬個引力子,經(jīng)過該處的光子對第1條、第2條亮紋的形成都有貢獻(xiàn),這樣就減小了第1條、第2條亮紋亮度的差異。也就是說,縫越窄條紋亮度越向兩邊分散,縫越寬條紋亮度越向中央集中。當(dāng)縫很寬時,條紋亮度幾乎全部集中在中央?yún)^(qū)域,兩邊的光子數(shù)幾乎為零。這就是我們看到的光的直線傳播現(xiàn)象。由于光子并不是一種波,其偏離直線傳播(衍射)現(xiàn)象是由引力子引起的,所以光的衍射現(xiàn)象與縫的寬度無關(guān)。物體在陽光下的陰影邊緣常常較模糊,這說明光子在經(jīng)過物體表面時受到引力作用而偏離了直線傳播。理論上來說只要光子的運(yùn)動方向和引力方向不在一條直線上,光子就會偏離原來的運(yùn)動軌跡,并且引力場越強(qiáng)光子彎曲的程度也越大。星光在經(jīng)過恒星以后通常會發(fā)生彎曲,有時我們甚至能夠看到星體后面的其它星體發(fā)出的光。

三、論電子結(jié)構(gòu)與原子光譜現(xiàn)象

1.電子發(fā)光

原子是如何發(fā)光的?要弄清這個問題首先必須明白光子是由原子的哪一部分發(fā)出的。我們知道,原子是由原子核和核外的電子組成的,原子核的結(jié)合能很大,不可能發(fā)出光子,所以光子只可能是電子發(fā)出的。在化學(xué)反應(yīng)中伴隨著電子的得失,常常有能量(光子)放出,光電效應(yīng)、激光現(xiàn)象及其它一些實(shí)驗(yàn)也證明了光子是由電子發(fā)出的,所以可以肯定原子發(fā)光其實(shí)是電子發(fā)出光子。既然電子可以放出光子,那么光子必然是電子的組成部分,或者說電子有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu),光子是其組成部分之一;由于光子不帶電,說明電子內(nèi)部電荷的分布是不均勻的,因?yàn)槿绻娮觾?nèi)部電荷是均勻分布的,則光子就應(yīng)該帶電。原子中原子核和電子之間的距離很小,它們之間的靜電力很強(qiáng),因?yàn)殡娮觾?nèi)部電荷分布不均勻,所以在原子核強(qiáng)大的靜電力作用下電子內(nèi)部電荷將重新分布,甚至可能發(fā)生裂變,這就為電子放出光子創(chuàng)造了條件。當(dāng)電子裂變放出光子后,它的各個組成部分結(jié)合的更加緊密,在適當(dāng)?shù)臅r候可能吸收一個光子,這就為電子吸收光子儲存能量創(chuàng)造了條件。而電子正是通過不停地吸收、放出光子來和外界交換能量的。稍后我們將看到,原子正是通過電子不斷吸收、放出光子來和外界完成能量交換的。一般來說,電子質(zhì)量越大其內(nèi)部各部分結(jié)合的越松散,在靜電力作用下越容易發(fā)生裂變;電子質(zhì)量越小其內(nèi)部各部分結(jié)合的越緊密,在靜電力作用下越不容易發(fā)生裂變。與原子核“幻數(shù)”相似,總有特定質(zhì)量的電子的結(jié)合力相當(dāng)大,比其它質(zhì)量電子的結(jié)合力大許多,這些特定質(zhì)量的電子往往對應(yīng)于某些穩(wěn)定的軌道。

有人認(rèn)為物質(zhì)發(fā)光是由于物質(zhì)中的原子或分子受到擾動的結(jié)果,認(rèn)為光子是由原子或分子發(fā)出的。其實(shí)這是一種錯誤的看法。我們知道,原子是由原子核和核外電子組成的,光子是一種物質(zhì)實(shí)體,或者是由原子核發(fā)出的,或者是由電子發(fā)出的,除此以外再沒有別的選擇。說光子是由原子發(fā)出的,這是一種不確切的說法。

2.原子核和電子之間的磁力作用

兩個相距一定距離的異種點(diǎn)電荷在靜電力作用下必然會吸引在一起,因?yàn)殪o電力作用在兩點(diǎn)電荷連線上。而原子核和電子不會吸引在一起。這就啟示我們在原子核和電子中必然存在一種其它作用力。這個力就是原子核和電子之間的磁力。我們知道,在通以相同方向電流的兩條平行導(dǎo)線間會產(chǎn)生磁力作用,在磁力作用下它們將彼此吸引,原子核和電子的相向運(yùn)動正相當(dāng)于通以相同方向電流的兩條平行導(dǎo)線,在它們之間也將產(chǎn)生磁力作用。靜電力的作用總是使電子獲得指向原子核的向心速度,而原子核和電子之間的磁力則使電子獲得切向速度,并且原子核和電子之間的相對速度越大,它們之間的磁力也越大。當(dāng)原子核和電子之間彼此相對靜止在一定遠(yuǎn)處時,在靜電力和磁力的共同作用下,它們并不會吸引在一起。因?yàn)殪o電力使電子獲得向心速度,磁力使電子獲得切向速度,電子并不是沿著直線靠近原子核,而是沿著螺旋線靠近原子核。開始時螺旋線的半徑為無窮大,電子作直線運(yùn)動;一旦電子相對原子核的速度不為零,磁力開始起作用,電子的運(yùn)動軌跡開始發(fā)生彎曲;當(dāng)電子與原子核靠近到一定的距離時,電子和原子核之間的靜電力恰好等于電子作圓周運(yùn)動所需的向心力,此時電子處于平衡狀態(tài),螺旋線變成了圓。同樣在電子離開原子核時也是沿著螺旋線運(yùn)動的。在靜電力作用下,電子總要盡量靠近原子核,在磁力作用下,電子有遠(yuǎn)離原子核的離心趨勢,正是在這兩種力作用下,電子處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)中。電子在原子核中處于穩(wěn)定狀態(tài)時,它的軌跡是圓。因?yàn)楫?dāng)電子的軌跡不是圓時,它總要受到磁力的作用,這個力使電子的切向速度增加、運(yùn)動軌跡向圓靠近。而電子受磁力作用時它的運(yùn)動軌跡就要發(fā)生變化,就不是穩(wěn)定的,只有當(dāng)電子的軌跡是圓時才不受磁力的作用,所以說電子在原子核中的穩(wěn)定軌跡是圓。太陽系中的行星在太陽引力作用下,其運(yùn)動軌跡可以是圓或橢圓,但在原子系統(tǒng)中,電子在原子核靜電力作用下,其穩(wěn)定軌跡只可能是圓而不可能是橢圓。

3.基態(tài)電子的穩(wěn)定性

處于基態(tài)的電子為什么是穩(wěn)定的?為什么不會被原子核吸收?人們通常認(rèn)為:做加速運(yùn)動的電荷會向外輻射能量.如果電子在原子核中做圓周運(yùn)動,則它就有加速度,必然會不斷地向外輻射電磁波,隨著電子能量的減小它將沿著螺旋線落入原子核中,這樣整個原子就是不穩(wěn)定的,然而事實(shí)并非如此。于是人們推測電子在原子核中不可能做圓周運(yùn)動。我們認(rèn)為以上推斷是錯誤的,電子的確在原子核中做圓周運(yùn)動,其理由如下:第一,電子輻射電磁波并不是一個只出不進(jìn)的過程。電子時刻不停地向外輻射能量,也在時刻不停地吸收光子,這是一個動態(tài)平衡過程。如果電子吸收的能量大于其輻射的能量則原子的溫度升高,如果電子吸收的能量小于其輻射的能量則原子的溫度降低,倘若沒有外界能量輸入,原子總會由于向外輻射能量而降低溫度,只要物體的溫度在絕對零度以上就會向外輻射電磁波。第二,電子在原子中的質(zhì)量并非一成不變的。一般而言,電子離核越近質(zhì)量越小,離核越遠(yuǎn)質(zhì)量越大(這一點(diǎn)我們稍后證明)。第三,電子和原子核之間并非只有靜電力作用,還存在磁力作用。正因?yàn)榇帕ψ饔玫拇嬖谑闺娮釉诳拷雍藭r切線速度不斷增大,從而使其離心力逐漸增大,以致于可以與靜電力抗衡維持電子在原子核中的穩(wěn)定。

這里需要我們證明隨著電子離核距離的減小,離心力的增加速度大于靜電力的增加速度。設(shè)電子穩(wěn)定時質(zhì)量為M,速度為V,與原子核相距R,原子核電量為Q,此時靜電力F正好等于電子作圓周運(yùn)動的向心力,

離心力大于靜電力,所以此時電子作離心運(yùn)動,將回到距核R的軌道上。同樣當(dāng)電子受到遠(yuǎn)離原子核的擾動后,靜電力F大于電子作圓周運(yùn)動的向心力,電子將向原子核運(yùn)動,最終要回到距核R的軌道上,這里不再證明。

另外我們認(rèn)為,做加速運(yùn)動的電荷會向外輻射電磁波這個提法不夠確切,應(yīng)該說做加速運(yùn)動的自由電荷會向外輻射電磁波,而電子在原子核中做圓周運(yùn)動時不會向外輻射電磁波。兩者有什么區(qū)別呢?我們知道,在原子核和電子結(jié)合成原子的過程中要向外放出能量,即自由電子要在原子核靜電力作用下裂變放出光子才能夠成為原子中的電子,原子中的電子和自由電子是有區(qū)別的。自由電子的質(zhì)量大于原子中的電子的質(zhì)量,自由電子各部分結(jié)合得較為松散,受到外界擾動(有加速度)時會向外輻射電磁波;而原子中的電子質(zhì)量小,各部分結(jié)合得較為緊密,受到外界擾動(有加速度)時未必會向外輻射電磁波,只有當(dāng)外界擾動(加速度)足夠大時才會裂變輻射電磁波,所以電子可以在原子中做圓周運(yùn)動而并不向外輻射電磁波。

4.穩(wěn)定軌道的形成

對于處于基態(tài)的電子來說,每秒會有許多光子與其作用。這些作用有指向原子核的,也有指向核外的。電子在吸收一個或幾個光子以后質(zhì)量增加,形成新的電子。我們先考慮指向核外的擾動。設(shè)電子在吸收一個或幾個光子以后質(zhì)量增加為M+Δm,與原子核相距R+Δr,我們知道,一定質(zhì)量的電子總有與一條特定軌道與之對應(yīng),比如電子的質(zhì)量為M時其軌道半徑為R,那么當(dāng)電子質(zhì)量為M+Δm時就可能停留在半徑為R+Δr的軌道。但這里我們少考慮了一個條件,那就是質(zhì)量為M+Δm的電子的結(jié)合能。我們知道電子在每秒內(nèi)會受到許多光子的擾動,假設(shè)質(zhì)量為M+Δm的電子運(yùn)行在半徑為R+Δr的軌道上,若它受到一個指向原子核的擾動,離核距離變?yōu)镽+Δr-r,此時原子核靜電力對它的作用增強(qiáng),若它的結(jié)合能小的話則電子立即裂變放出光子重新回到其原來的軌道R上;如果質(zhì)量為M+Δm的電子內(nèi)部的結(jié)合能非常小,以至于受到微小的擾動時立即裂變放出光子,那么它在半徑為R+Δr的軌道上停留的時間也趨近于零,換句話說半徑為R+Δr的軌道根本不存在;如果質(zhì)量為M+Δm的電子內(nèi)部的結(jié)合能非常大,以致于受到很大的擾動時它才裂變放出光子,那么電子就能夠在半徑為R+Δr的軌道上停留一段時間,這段時間就是原子的平均壽命。假設(shè)有一群電子處于同一激發(fā)態(tài),由于每個電子受到的擾動情況不一樣,有的電子受到的擾動大有的電子受到的擾動小,而只有電子受到足夠大的擾動并運(yùn)動到離核足夠近的地方才會裂變放出光子,所以電子裂變回到基態(tài)的時間也不一樣。處于同一激發(fā)態(tài)的原子的平均壽命和兩個因素有關(guān):一是電子的結(jié)合能,二是電子受到的擾動。電子內(nèi)部的結(jié)合能與原子核“幻數(shù)”相似,只有特定質(zhì)量的電子的結(jié)合能才是很大的,所以電子的軌道也是特定的、不連續(xù)的,其它質(zhì)量的電子由于結(jié)合能很小,裂變時間極短,所以它們不可能穩(wěn)定停留在原子中,也形成不了穩(wěn)定軌道甚至根本就沒有軌道。我們再來考慮指向原子核的擾動。設(shè)電子在吸收一個或幾個光子以后質(zhì)量增加為M+Δm,與原子核相距R-Δr,此時原子核對電子的靜電力增強(qiáng),電子立即裂變放出質(zhì)量為Δm的光子,由前面的證明我們知道,此時電子的速度增大,離心力大于靜電力,電子最終將停留在半徑為R的穩(wěn)定軌道上。也許有人會懷疑,這樣看來電子可能存在的穩(wěn)定軌道豈不是唯一的了?實(shí)際上由于電子在原子核外有幾個不同的穩(wěn)定質(zhì)量,所以它也有幾條穩(wěn)定軌道,一定的質(zhì)量總是與某一條特定軌道相對應(yīng)。從這里我們可以看出,電子在原子核中的穩(wěn)定軌道往往對應(yīng)于電子結(jié)合能極大的質(zhì)量,結(jié)合能小的質(zhì)量由于在原子中不穩(wěn)定因而不會形成穩(wěn)定軌道。

5.電子結(jié)構(gòu)與不同躍遷軌道

對于處于同一激發(fā)態(tài)的一群電子而言,設(shè)電子的質(zhì)量為M+Δm,它們可能會有不同的躍遷軌道,放出的光子的能量(質(zhì)量)也不同,但總是躍遷到離核近的電子放出的光子的能量(質(zhì)量)大。電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的過程并不是先放出光子再回到基態(tài),而是先回到比基態(tài)更近的地方放出光子然后才回到基態(tài)。當(dāng)電子回到離核R-Δr處時,在靜電力作用下電子裂變放出質(zhì)量為Δm的光子,此時離心力大于靜電力,電子將回到半徑為R的穩(wěn)定軌道上。那么電子為什么會有多條躍遷軌道呢?這說明處于同一激發(fā)態(tài)的電子內(nèi)部結(jié)構(gòu)(結(jié)合力)不同,有的結(jié)合力大,有的結(jié)合力小,結(jié)合力小的光子在離核較遠(yuǎn)的地方裂變,放出的光子能量也較小;結(jié)合力大的光子在離核較近的地方裂變,放出的光子能量也較大,電子的躍遷方式是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的。同一質(zhì)量的電子可能有多種裂變方式,再次向我們說明電子具有內(nèi)部結(jié)構(gòu),在考慮原子光譜時一定要考慮電子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。處于激發(fā)態(tài)的電子在向基態(tài)躍遷時會發(fā)出光子;把原子的內(nèi)層電子打掉以后外層電子會放出光子并向離核更近的軌道躍遷。這些現(xiàn)象啟示我們:電子離核越近質(zhì)量越小,電子離核越遠(yuǎn)質(zhì)量越大。從這里也可以看出,電子質(zhì)量越小其內(nèi)部結(jié)合力越大。因?yàn)殡x核越近電子受到的靜電力越大,而電子能夠穩(wěn)定存在說明其內(nèi)部結(jié)合力越大。在同一個原子中,內(nèi)層電子的質(zhì)量小于外層電子的質(zhì)量;同一個電子離核越近質(zhì)量越小。

人們發(fā)射的人造衛(wèi)星可以設(shè)定軌道,其軌道變化可以是連續(xù)的,但對原子核中的電子來說,其軌道變化則是不連續(xù)的。怎樣理解這一點(diǎn)呢?讓我們做一個假想實(shí)驗(yàn)。把兩個帶異種電荷的點(diǎn)電荷放置在一定遠(yuǎn)處,并且假定它們之間除了靜電力以外不在受到其它力的作用,則最終它們將互相吸引在一起。無論怎樣改變這兩個電荷的質(zhì)量、電量,結(jié)果都是相同的。這說明:用宏觀電荷不可能模擬原子核和電子之間的作用力。說到這里,好事者馬上就會解釋,因?yàn)楹暧^電荷物質(zhì)波的波長極短而電子物質(zhì)波的波長較大,所以用宏觀電荷不可能模擬原子核和電子之間的作用力。換一個角度來說,宏觀物質(zhì)和微觀物質(zhì)是有區(qū)別的,用宏觀物質(zhì)不能模擬微觀物質(zhì)。但區(qū)別究竟在哪里?一個是宏觀物質(zhì)而另一個是微觀物質(zhì),這個解釋近乎無聊了。還是讓我們來仔細(xì)分析為什么用宏觀電荷不可能模擬原子核和電子之間的作用力。我們知道,在靜電力作用下,電子和原子核開始時相向運(yùn)動,而后在磁力作用下沿著螺旋線相互靠近,正是由于原子核和電子之間的磁力使電子獲得了繞原子核運(yùn)動的切向加速度,并使整個原子處于穩(wěn)定狀態(tài)。那么,兩個宏觀點(diǎn)電荷之間的運(yùn)動軌跡為什么是一條直線呢?這是因?yàn)楹暧^電荷的荷質(zhì)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原子核和電子的荷質(zhì)比,在靜電力作用下宏觀點(diǎn)電荷獲得的最終速度也小得可憐,因此宏觀點(diǎn)電荷之間因相對運(yùn)動而產(chǎn)生的磁力也微乎其微,近似于零。所以宏觀點(diǎn)電荷在靜電力作用下表現(xiàn)為相向運(yùn)動,其運(yùn)動軌跡接近直線。從這里我們可以得出這樣一個結(jié)論:雖然靜電力作用在兩個電荷的連心線上,但是僅在靜電力作用下,電荷的運(yùn)動軌跡不一定就是直線,兩個電荷的荷質(zhì)比越小,其運(yùn)動軌跡越接近直線,反之則越接近曲線。那么,如果宏觀點(diǎn)電荷的荷質(zhì)比足夠大甚至可以與原子核或電子相比時,是否可以用宏觀點(diǎn)電荷模擬原子核和電子相之間的作用呢?也不能!如果宏觀點(diǎn)電荷的荷質(zhì)比足夠大,甚至可以與原子核或電子相比,那么這樣的兩個異種電荷在靜電力作用下會沿著螺旋線相互接近,最終會處于穩(wěn)定狀態(tài),但由于宏觀點(diǎn)電荷的質(zhì)量不會發(fā)生變化,因此最多只能形成一條穩(wěn)定軌道,而不可能象電子那樣在原子核中有多條穩(wěn)定軌道。

在多電子原子中,各電子間有什么主要區(qū)別呢?有人認(rèn)為離核越近的電子能量越低,越不容易失去;離核越遠(yuǎn)電子能量越高越容易失去,但這還不是最主要的區(qū)別。多電子原子中各電子間最主要的區(qū)別在于它們的質(zhì)量不同。離核越近的電子質(zhì)量越小,離核越遠(yuǎn)的電子質(zhì)量越大,同一個原子中沒有兩個質(zhì)量相同的電子存在。在氫原子中也是電子離核越近質(zhì)量越小,離核越遠(yuǎn)質(zhì)量越大。

6.原子的吸收光譜和明線光譜

在原子的吸收光譜中,只有特定能量的光子才被電子吸收;在原子的明線光譜中,同樣也只能發(fā)出特定能量的光子。于是人們認(rèn)為電子只能吸收或發(fā)出特定能量的光子。我們知道,只要物體的溫度在絕對零度以上,就會向外發(fā)射電磁波,物質(zhì)的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜。那么其它能量的光子是由哪一部分發(fā)出又是如何發(fā)出的呢?顯然還是由電子發(fā)出的,因?yàn)樵雍瞬豢赡馨l(fā)出光子。當(dāng)我們用電子束轟擊汞原子蒸汽時,可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)電子的能量為某些特定值時,汞原子強(qiáng)烈地吸收其能量;對于其它能量的電子汞原子只吸收其一部分能量。汞原子只吸收電子束的能量實(shí)際是汞原子中的電子吸收電子束的能量。可見,原子中的電子可以吸收各種能量(質(zhì)量),但對特定的能量(質(zhì)量)吸收能力十分強(qiáng)。在原子的吸收光譜中,電子可以吸收各種能量的光子,只不過大部分光子被電子吸收后與電子的結(jié)合能并不大,受到微小的擾動后立即放出光子,由于該過程極短,所以當(dāng)連續(xù)光通過原子蒸汽時,大部分光子被吸收后又很快放出,看起來似乎沒有與原子作用,只有極少數(shù)具有特定能量的光子與電子的結(jié)合力極大,這類光子被吸收后要保持一段時間才可能放出,故吸收光譜會出現(xiàn)幾條暗線。至于原子的明線光譜,與其說是明線光譜還不如說原子的發(fā)射光譜中有幾條線特別亮。這是因?yàn)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的電子比別的能量狀態(tài)的電子穩(wěn)定,停留的時間較長,所以在一群原子中處于激發(fā)態(tài)的電子數(shù)目總比別的狀態(tài)的電子數(shù)目多,因而它們發(fā)出的光也更亮一些。事實(shí)上原子的發(fā)射光譜不僅僅是明線光譜,明線光譜只是原子發(fā)射光譜中極個別的具有代表性的光子,原子幾乎可以發(fā)出小于一定能量的任何光子。電子在原子中時刻不停地吸收各種能量的光子,由于電子與絕大部分光子的結(jié)合力都不大,所以電子也在時刻不停地放出各種能量的光子,因此物質(zhì)的發(fā)射光譜往往是連續(xù)光譜。

許多人都認(rèn)為原子只能吸收特定能量的光子,原子也只能放出幾種特定能量的光子,因?yàn)樗麄兛吹皆拥奈展庾V中僅有幾條特定頻率的暗線,而子的發(fā)射光譜也僅僅是幾條特定頻率的明線而已。其實(shí)這種看法是錯誤的。我們不妨這樣分析,若原子只能吸收特定能量的光子,則只有特定能量的幾種光子對物體具有明顯的熱效應(yīng),并且每種物質(zhì)的敏感光子不同。實(shí)際上并非如此。我們知道,紅外線具有顯著的熱效應(yīng),對任何物質(zhì)都是如此。此外,物質(zhì)的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜,這也說明原子或分子的吸收(或發(fā)射)出的光子是廣譜性的。為了充分理解這個問題,需要作進(jìn)一步的說明。現(xiàn)代物理學(xué)指出:氫原子吸收的光子能量只能是13.6/n*n電子伏(這里n取自然數(shù)),也就是13.6、3.4、1.5……電子伏,并且認(rèn)為對于10電子伏、3電子伏這樣的其它能量的光子不會被電子吸收。我們認(rèn)為:電子吸收的光子能量是連續(xù)的,對于10電子伏、3電子伏這樣的其它能量的光子同樣會被電子吸收,只不過電子吸收這些光子后,電子和光子的結(jié)合能不夠大形不成穩(wěn)定的軌道,所以電子又很快放出該光子,由于作用時間極短,以致于我們誤認(rèn)為電子沒有吸收光子。換一個角度來考慮,當(dāng)大量的原子吸收了能量連續(xù)的光子時,由于大部分電子與光子的結(jié)合力都不大,所以這些電子在極短的時間內(nèi)(設(shè)為t)就會裂變放出光子,而能量為13.6、3.4、1.5……電子伏的光子與電子的結(jié)合力很大,所以電子裂變放出光子的時間也很長,如果這個時間是100t,則電子放出相應(yīng)的光子也比其它光子亮100倍;如果這個時間是1000t,則電子放出相應(yīng)的光子也比其它光子亮1000倍……,這樣,在原子的明線光譜中自然就形成幾條特殊的亮線了。由此我們得出一個結(jié)論:在原子的發(fā)射光譜中,任意一條譜線的亮度與處于相應(yīng)激發(fā)態(tài)的原子的平均壽命成正比,原子的平均壽命越長,譜線的亮度越大;原子的平均壽命越短,線的亮度越小。當(dāng)然這有個前提,那就是被原子吸收的連續(xù)光譜中各種能量的光子是平均分布的。

7.熱現(xiàn)象的本質(zhì)

由于電子時刻不停地受到光子的擾動,不斷地吸收各種能量的光子,也不停地放出各種能量的光子,所以電子在原子核中并不是處于穩(wěn)定狀態(tài),它的運(yùn)動軌跡也不是正圓。一般來說,溫度越高,電子受到的擾動越大,其運(yùn)動軌跡偏離圓形的趨勢越明顯;溫度越低,電子受到的擾動越小,電子的運(yùn)動軌跡越接近圓(只有在絕對零度時,電子的運(yùn)動軌跡才可能是正圓)。從這個意義上來說,原子模型可以看作是盧瑟福的行星模型和電子云模型的結(jié)合:溫度越高,原子模型越接近行星模型;溫度越低,原子模型越接近電子云模型(但在某一瞬間,電子在原子核中有確切的位置)。溫度的高低反映了電子偏離穩(wěn)定軌道程度的大小,單個原子(分子)也有溫度。電子偏離圓形軌道的程度越大,表明該原子的溫度越高,電子裂變后放出的能量也越大。所以溫度升高時物體發(fā)出的電磁輻射向短波方向移動。對于溫度一定的物體來說,它內(nèi)部包含了大量的原子,這些原子中的電子由于受到的擾動大小不同,它們裂變放出光子的質(zhì)量也不同,但大致滿足正態(tài)分布,即發(fā)出的光子中能量特別大的和能量特別小的都是極少數(shù)。由前面的論述我們知道,電子在原子核中的能量大小并非定值:電子離核越遠(yuǎn)電勢能越大,離核越近電勢能越小。與宏觀電荷一樣,電子的電勢能是其與原子核距離的函數(shù),電子和原子核間的作用力服從庫侖定律。溫度越高,電子離核越遠(yuǎn),電勢能也越大,因而也越容易失去;溫度越低,電子離核越近,電勢能也越小,也越不容易失去。

什么是熱現(xiàn)象呢?這似乎是不是問題的問題。人們通常認(rèn)為:熱現(xiàn)象是大量分子無規(guī)則運(yùn)動的反映,溫度越高分子的平均速率越大,溫度越低分子的平均速率越小。果真如此嗎?我們知道,太陽時刻不停地向外拋射高能粒子,這些粒子的速度接近光速,宇宙中其它恒星也在不停地向外拋射高能粒子,所以在宇宙空間任何地方,都有許多高能粒子正在做雜亂無章的運(yùn)動,這些粒子的速度通常都接近光速或亞光速。這樣看來宇宙空間的溫度應(yīng)該很高(至少比恒星內(nèi)部高),宇宙空間應(yīng)該是很明亮的。但事實(shí)上,宇宙空間是漆黑的一團(tuán),溫度只超過絕對零度一點(diǎn)。這說明粒子運(yùn)動速度大未必溫度就很高,物體的溫度不是由組成它的原子(分子)的平均運(yùn)動速度決定的。溫度升高,原子(分子)的平均速度增大。但反過來,原子(分子)的平均速度增大并不意味著溫度升高。我們知道,只要物體的溫度在絕對零度以上就會向外輻射電磁波,而物質(zhì)向外輻射電磁波的原因是電子受到擾動后在靜電力作用下放出光子,并且光子受到的擾動越大放出的光子能量也越大,相應(yīng)的物體的溫度也越高。從這個意義上來說,原子是儲存熱量的最小單位,單個原子也有溫度,因?yàn)樗梢詢Υ鏌崮堋5珕蝹€的帶電粒子如質(zhì)子、電子在不受外界任何擾動時,即便速度再大也不會向外界釋放能量,因此它們都不能儲存熱能,因而也沒有溫度。應(yīng)該看到,原子(分子)的高速運(yùn)動所具有的能量僅僅是動能而不是熱能,和宏觀物體一樣,速度大未必溫度高。宏觀物體的速度與其溫度無關(guān),原子(分子)也是如此。一個原子(分子)的速度比其它原子(分子)的速度大,只能說明它的動能大,儲存的熱能未必就多。熱能僅儲存于原子核和電子形成的原子體系中,兩者中缺少任何一個都不能儲存熱能。在日常生活中我們用紅外線(微波)加熱而不用紫外線,紫外線的熱效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于紅外線(微波)。這是因?yàn)榧t外線(微波)光子的質(zhì)量小,和原子中電子的結(jié)合力大(包括內(nèi)層電子),而紫外線和原子中電子的結(jié)合力小(它幾乎不與內(nèi)層電子作用),所以紅外線往往容易被物體吸收,其熱效應(yīng)當(dāng)然比紫外線強(qiáng)。

再進(jìn)一步考慮,什么是熱現(xiàn)象呢?熱現(xiàn)象和溫度之間有什么關(guān)系呢?我們認(rèn)為:對一個物體而言,倘若它儲存了熱能它就有溫度,并且它儲存的熱能越多它的溫度就越高,反之則溫度越低;倘若物體沒有儲存熱能則它就沒有溫度或者說它的溫度是絕對零度;倘若物體不能儲存熱能,則用溫度來衡量該物體是沒有意義的。我們知道,原子是儲存熱能的最基本單位,原子的熱能實(shí)際上是儲存在電子中的。單獨(dú)的原子核、單獨(dú)的電子都不能儲存熱能,所以單獨(dú)的原子核、單獨(dú)的電子都沒有溫度。同樣的道理,光子也不能儲存熱能,它僅僅是熱能的載體,因?yàn)閱为?dú)的原子可以儲存熱能,所以單獨(dú)的原子有溫度,但由于單獨(dú)的光子不能儲存熱能,所以單獨(dú)的光子沒有溫度,不同能量的光子之間只有能量的差異而沒有溫度的差異,用溫度來衡量光子是毫無意義的。倘若光子也有溫度,則在太陽系中離太陽越近的空間溫度就應(yīng)該越高,離太陽越遠(yuǎn)的空間溫度就應(yīng)該越低,事實(shí)上完全不是這么回事。

篇6

我們十多年來的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn),能力要求高一點(diǎn),簡稱“三點(diǎn)”教學(xué)法,因此我們稱自己的教材為“三點(diǎn)”法教材.

我們的“三點(diǎn)”法教學(xué)完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學(xué)大綱編寫的.因?yàn)槲覀兠鎸Φ氖侨鄬W(xué)生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學(xué)變成物理競賽輔導(dǎo),我們確確實(shí)實(shí)通過課堂教學(xué)明顯提高了學(xué)生的素質(zhì)和能力,為學(xué)生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實(shí)的基礎(chǔ).

一、追根尋源真一點(diǎn)

一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學(xué),必然是每個物理教師首先要考慮的問題.

在進(jìn)行某一物理定律教學(xué)時,我們有意識補(bǔ)充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學(xué).任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財(cái)富,也是我們物理教學(xué)的寶貴財(cái)富.

在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進(jìn)行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計(jì)算總結(jié)出描寫天體運(yùn)動的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學(xué)習(xí)牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗(yàn)證”三種科學(xué)研究的重要方法.

在學(xué)習(xí)庫侖定律的過程中,我們糾正了學(xué)生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念,使他們明白:1.庫侖當(dāng)年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實(shí)驗(yàn),而未做兩個異種電荷互相吸引的實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵诤笠粚?shí)驗(yàn)中的平衡有可能是不穩(wěn)定的.庫侖是用電擺來完成后一實(shí)驗(yàn)的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當(dāng)年的庫侖(實(shí)際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實(shí)驗(yàn)方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當(dāng)今物理學(xué)中最精確的定律之一.結(jié)合庫侖定律的建立過程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗(yàn)證”的方法.

在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學(xué)中最重要的定律的呢?學(xué)生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣.在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程的同時,我們還結(jié)合歐姆的實(shí)踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法.

此外,我們還結(jié)合牛頓運(yùn)動定律介紹了“理想實(shí)驗(yàn)”、“推理”、“實(shí)驗(yàn)研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法.有的同學(xué)深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.

在物理定律的教學(xué)中,我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法,不是直接告訴學(xué)生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學(xué)生去思考,擺出困難讓學(xué)生去克服,提出任務(wù)讓學(xué)生去完成,制定目標(biāo)讓學(xué)生去實(shí)現(xiàn).這樣可以有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力.

我們要求學(xué)生在課外進(jìn)行大量自學(xué).早在公元前4世紀(jì),古希臘蘇格拉底明確強(qiáng)調(diào)過:“好的、正確的教學(xué)不是傳遞,而是對學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo)”.我一貫強(qiáng)調(diào)學(xué)生要學(xué)會自學(xué)、討論、研究.我教的優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學(xué).到一定階段,我開始指定幾個學(xué)得比較好的學(xué)生輪流給其他學(xué)生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學(xué)講,后半部分由全體同學(xué)提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學(xué)作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學(xué)也不例外.

我們這種自學(xué)討論式教學(xué)還延續(xù)到學(xué)生畢業(yè)以后.獲金牌或?qū)W有所成的學(xué)生進(jìn)了大學(xué)甚至出國留學(xué)后,有機(jī)會還回來給小同學(xué)談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月,來學(xué)校給95、96屆學(xué)生講了10次課.他向小學(xué)友介紹物理學(xué)中一些新進(jìn)展、中美物理教學(xué)中的差異以及他們當(dāng)年學(xué)習(xí)過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學(xué)生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學(xué)講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓(xùn)隊(duì)隊(duì)員奮發(fā)學(xué)習(xí)的感人事跡,使小同學(xué)們大開眼界.

這樣的訓(xùn)練方法也得到了權(quán)威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學(xué)會副理事長、現(xiàn)全國中學(xué)物理競賽委員會主任、北京大學(xué)沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學(xué)物理教學(xué)”的報(bào)告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學(xué)生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況,我認(rèn)為這個經(jīng)驗(yàn)倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法,而是啟發(fā)引導(dǎo),要求他們給同學(xué)講課,這對他們搞清概念原理和科學(xué)地進(jìn)行表達(dá)都非常有幫助.我想這可能是提高優(yōu)秀學(xué)生能力的有效方法之一.”

那么自學(xué)為什么會對提高學(xué)生的能力起這么大的作用呢?從心理學(xué)角度來看,自學(xué)與聽課可能有以下兩點(diǎn)不同:

(1)人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個學(xué)生在自學(xué)某一個新的物理內(nèi)容時,少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學(xué)對學(xué)生的思維活動提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.

(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預(yù)定的目標(biāo),也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預(yù)定的目標(biāo),在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個學(xué)生在自學(xué)的時候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅(jiān)持),因此學(xué)生在自學(xué)時,可保證在絕大多時間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài),這一點(diǎn)對提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力都是很有好處的.有的學(xué)生在自學(xué)中往往會十分投入,進(jìn)入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時就比較少.一個學(xué)生堅(jiān)持自學(xué)一段時間之后,便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L期保持在這項(xiàng)工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件.學(xué)生一旦進(jìn)入這種狀態(tài),他們的物理學(xué)習(xí)效率就會大大提高,學(xué)習(xí)成績就會有明顯進(jìn)步.

二、實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn)

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理學(xué)中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實(shí)驗(yàn).因此,在高中物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面的訓(xùn)練,無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路.

目前中學(xué)物理教學(xué)大綱中安排了相對數(shù)量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn),不難發(fā)現(xiàn),這些實(shí)驗(yàn)存在著某些不足,主要表現(xiàn)在下面幾個方面:

第一,教材中幾乎所有實(shí)驗(yàn)是為配合所學(xué)內(nèi)容而安排的,目的是幫助學(xué)生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,因此學(xué)生不易通過這些實(shí)驗(yàn)掌握一些重要的實(shí)驗(yàn)方法.

第二,課本中每個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟都講得十分清楚,學(xué)生只需按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作即可.這樣的實(shí)驗(yàn)只能增加學(xué)生的感性認(rèn)識,鍛煉學(xué)生的動手操作能力,而對學(xué)生創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練是不夠的,也無法培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.

第三,目前課本中的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只要學(xué)懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實(shí)驗(yàn).這種安排違反了教育應(yīng)該走在學(xué)生智力發(fā)展前面的原則,對培養(yǎng)學(xué)生的能力是不利的.

針對以上不足,我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了改革,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)為發(fā)展學(xué)生的智力,提高學(xué)生的素質(zhì)服務(wù).在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:

(1)增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量.

不論是在課堂演示實(shí)驗(yàn),還是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)或小實(shí)驗(yàn)方面,平均增加了60%的實(shí)驗(yàn).其中有一部分新實(shí)驗(yàn),學(xué)校沒有現(xiàn)成的儀器,安排學(xué)生自己制作,對學(xué)生有較高的要求.

(2)重視實(shí)驗(yàn)誤差討論.

物理實(shí)驗(yàn)離不開測量,測量是實(shí)驗(yàn)科學(xué)最本質(zhì)的東西.從某種意義上講,結(jié)果準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)就是成功的實(shí)驗(yàn),反之就是不成功的實(shí)驗(yàn).因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過程中,應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實(shí)驗(yàn)誤差的基本知識.在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時,要求學(xué)生們盡量消除實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差;在選擇實(shí)驗(yàn)器材時要考慮它的精確程度;在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時,要采用盡量科學(xué)的方法.

(3)加強(qiáng)重要實(shí)驗(yàn)方法教學(xué).

在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的方法、減小實(shí)驗(yàn)偶然誤差的方法、實(shí)驗(yàn)探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實(shí)驗(yàn)中,而是在許多實(shí)驗(yàn)中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握.在必要時,我們甚至根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法來安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實(shí)驗(yàn),這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實(shí)驗(yàn)方法.

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革方面,我們做了以下嘗試:

(1)在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)問題讓學(xué)生研究.

在高中階段,每周至少有4節(jié)物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設(shè)計(jì)一些供學(xué)生討論的實(shí)驗(yàn)題目,并引導(dǎo)他們一步一步地探索、解決.

我在講功率一節(jié)時,設(shè)計(jì)了這樣一個實(shí)驗(yàn)題目:要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學(xué)生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學(xué)生都有這樣的體會:頂風(fēng)騎車時,騎得越快風(fēng)的阻力越大,因此可以設(shè)風(fēng)的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風(fēng)的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問題一個接著一個地出現(xiàn),被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實(shí)驗(yàn)方案.接著全班同學(xué)興高采烈地到操場上去做實(shí)驗(yàn),最后再回到教室里,師生一起處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出圖象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在整個實(shí)驗(yàn)過程中,除了實(shí)驗(yàn)題目是由老師提出的外,實(shí)驗(yàn)方案和解決問題的途徑都是由學(xué)生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.

(2)對課本中一些重要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究.

物理課本中有大量現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn),有時可以對這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些討論和改進(jìn).

在做直流電路的實(shí)驗(yàn)時,我們讓學(xué)生對伏安法測量導(dǎo)體的電阻這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差.結(jié)合這個問題,我給學(xué)生介紹了補(bǔ)償?shù)乃枷耄缓笥蓪W(xué)生自己設(shè)計(jì)了電流補(bǔ)償和電壓補(bǔ)償兩種線路.補(bǔ)償法解決了由于實(shí)驗(yàn)電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準(zhǔn)確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經(jīng)過進(jìn)一步研究改進(jìn),大家認(rèn)為可以用準(zhǔn)確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學(xué)生分別用簡單伏安法、補(bǔ)償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標(biāo)準(zhǔn)電阻,比較測量結(jié)果,可以證實(shí)先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的,而在我們這堂實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生經(jīng)歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實(shí)驗(yàn)課對增強(qiáng)學(xué)生的能力是很有幫助的.

(1)和(2)實(shí)際上都是不斷地給學(xué)生提出新的目標(biāo),誘導(dǎo)他們提高實(shí)驗(yàn)水平,我們有時稱之為“目的誘導(dǎo)法”.

(3)給特優(yōu)學(xué)生安排一些特殊實(shí)驗(yàn).

我校有一批進(jìn)口物理儀器,性能比較好,涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學(xué)生準(zhǔn)備某一個實(shí)驗(yàn),要求他先翻譯好說明書,準(zhǔn)備好器材,然后帶領(lǐng)其他同學(xué)做實(shí)驗(yàn).這個主講的學(xué)生還要準(zhǔn)備好一些討論題,在實(shí)驗(yàn)后供同學(xué)們討論.學(xué)生對這樣的實(shí)驗(yàn)非常感興趣.此類實(shí)驗(yàn)雖然有時和高考、競賽沒有直接的關(guān)系,但是這種帶有研究性的實(shí)驗(yàn)對優(yōu)秀學(xué)生很有好處.

三、能力要求高一點(diǎn)

物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分.不論是教師還是學(xué)生,都在解習(xí)題上花費(fèi)了大量的時間,因此,習(xí)題教學(xué)的改革是一個很重要的問題.

就本質(zhì)來說,物理習(xí)題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學(xué)家是不會去做物理習(xí)題的,而他們是在研究那些真實(shí)的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律.同樣,發(fā)明家也是不會去做物理習(xí)題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實(shí)際問題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生做那么多人為假想的物理習(xí)題?目的無非是要培養(yǎng)學(xué)生的理解、分析、推理等能力.所以物理習(xí)題教學(xué)應(yīng)該圍繞這個目標(biāo)來進(jìn)行.

我們常用以下兩種方法來進(jìn)行習(xí)題教學(xué):

(1)按照解題方法組織習(xí)題教學(xué)

篇7

我們十多年來的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn),能力要求高一點(diǎn),簡稱“三點(diǎn)”教學(xué)法,因此我們稱自己的教材為“三點(diǎn)”法教材.

我們的“三點(diǎn)”法教學(xué)完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學(xué)大綱編寫的.因?yàn)槲覀兠鎸Φ氖侨鄬W(xué)生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學(xué)變成物理競賽輔導(dǎo),我們確確實(shí)實(shí)通過課堂教學(xué)明顯提高了學(xué)生的素質(zhì)和能力,為學(xué)生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實(shí)的基礎(chǔ).

一、追根尋源真一點(diǎn)

一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學(xué),必然是每個物理教師首先要考慮的問題.

在進(jìn)行某一物理定律教學(xué)時,我們有意識補(bǔ)充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學(xué).任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財(cái)富,也是我們物理教學(xué)的寶貴財(cái)富.

在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進(jìn)行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計(jì)算總結(jié)出描寫天體運(yùn)動的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學(xué)習(xí)牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗(yàn)證”三種科學(xué)研究的重要方法.

在學(xué)習(xí)庫侖定律的過程中,我們糾正了學(xué)生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念,使他們明白:1.庫侖當(dāng)年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實(shí)驗(yàn),而未做兩個異種電荷互相吸引的實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵诤笠粚?shí)驗(yàn)中的平衡有可能是不穩(wěn)定的.庫侖是用電擺來完成后一實(shí)驗(yàn)的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當(dāng)年的庫侖(實(shí)際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實(shí)驗(yàn)方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當(dāng)今物理學(xué)中最精確的定律之一.結(jié)合庫侖定律的建立過程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗(yàn)證”的方法.

在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學(xué)中最重要的定律的呢?學(xué)生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣.在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程的同時,我們還結(jié)合歐姆的實(shí)踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法.

此外,我們還結(jié)合牛頓運(yùn)動定律介紹了“理想實(shí)驗(yàn)”、“推理”、“實(shí)驗(yàn)研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法.有的同學(xué)深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.

在物理定律的教學(xué)中,我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法,不是直接告訴學(xué)生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學(xué)生去思考,擺出困難讓學(xué)生去克服,提出任務(wù)讓學(xué)生去完成,制定目標(biāo)讓學(xué)生去實(shí)現(xiàn).這樣可以有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力.

我們要求學(xué)生在課外進(jìn)行大量自學(xué).早在公元前4世紀(jì),古希臘蘇格拉底明確強(qiáng)調(diào)過:“好的、正確的教學(xué)不是傳遞,而是對學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo)”.我一貫強(qiáng)調(diào)學(xué)生要學(xué)會自學(xué)、討論、研究.我教的優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學(xué).到一定階段,我開始指定幾個學(xué)得比較好的學(xué)生輪流給其他學(xué)生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學(xué)講,后半部分由全體同學(xué)提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學(xué)作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學(xué)也不例外.

我們這種自學(xué)討論式教學(xué)還延續(xù)到學(xué)生畢業(yè)以后.獲金牌或?qū)W有所成的學(xué)生進(jìn)了大學(xué)甚至出國留學(xué)后,有機(jī)會還回來給小同學(xué)談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月,來學(xué)校給95、96屆學(xué)生講了10次課.他向小學(xué)友介紹物理學(xué)中一些新進(jìn)展、中美物理教學(xué)中的差異以及他們當(dāng)年學(xué)習(xí)過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學(xué)生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學(xué)講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓(xùn)隊(duì)隊(duì)員奮發(fā)學(xué)習(xí)的感人事跡,使小同學(xué)們大開眼界.

這樣的訓(xùn)練方法也得到了權(quán)威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學(xué)會副理事長、現(xiàn)全國中學(xué)物理競賽委員會主任、北京大學(xué)沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學(xué)物理教學(xué)”的報(bào)告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學(xué)生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況,我認(rèn)為這個經(jīng)驗(yàn)倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法,而是啟發(fā)引導(dǎo),要求他們給同學(xué)講課,這對他們搞清概念原理和科學(xué)地進(jìn)行表達(dá)都非常有幫助.我想這可能是提高優(yōu)秀學(xué)生能力的有效方法之一.”

那么自學(xué)為什么會對提高學(xué)生的能力起這么大的作用呢?從心理學(xué)角度來看,自學(xué)與聽課可能有以下兩點(diǎn)不同:

(1)人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個學(xué)生在自學(xué)某一個新的物理內(nèi)容時,少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學(xué)對學(xué)生的思維活動提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.

(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預(yù)定的目標(biāo),也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預(yù)定的目標(biāo),在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個學(xué)生在自學(xué)的時候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅(jiān)持),因此學(xué)生在自學(xué)時,可保證在絕大多時間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài),這一點(diǎn)對提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力都是很有好處的.有的學(xué)生在自學(xué)中往往會十分投入,進(jìn)入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時就比較少.一個學(xué)生堅(jiān)持自學(xué)一段時間之后,便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L期保持在這項(xiàng)工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件.學(xué)生一旦進(jìn)入這種狀態(tài),他們的物理學(xué)習(xí)效率就會大大提高,學(xué)習(xí)成績就會有明顯進(jìn)步.

二、實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn)

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理學(xué)中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實(shí)驗(yàn).因此,在高中物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面的訓(xùn)練,無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路.

目前中學(xué)物理教學(xué)大綱中安排了相對數(shù)量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn),不難發(fā)現(xiàn),這些實(shí)驗(yàn)存在著某些不足,主要表現(xiàn)在下面幾個方面:

第一,教材中幾乎所有實(shí)驗(yàn)是為配合所學(xué)內(nèi)容而安排的,目的是幫助學(xué)生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,因此學(xué)生不易通過這些實(shí)驗(yàn)掌握一些重要的實(shí)驗(yàn)方法.

第二,課本中每個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟都講得十分清楚,學(xué)生只需按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作即可.這樣的實(shí)驗(yàn)只能增加學(xué)生的感性認(rèn)識,鍛煉學(xué)生的動手操作能力,而對學(xué)生創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練是不夠的,也無法培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.

第三,目前課本中的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只要學(xué)懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實(shí)驗(yàn).這種安排違反了教育應(yīng)該走在學(xué)生智力發(fā)展前面的原則,對培養(yǎng)學(xué)生的能力是不利的.

針對以上不足,我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了改革,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)為發(fā)展學(xué)生的智力,提高學(xué)生的素質(zhì)服務(wù).在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:

(1)增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量.

不論是在課堂演示實(shí)驗(yàn),還是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)或小實(shí)驗(yàn)方面,平均增加了60%的實(shí)驗(yàn).其中有一部分新實(shí)驗(yàn),學(xué)校沒有現(xiàn)成的儀器,安排學(xué)生自己制作,對學(xué)生有較高的要求.

(2)重視實(shí)驗(yàn)誤差討論.

物理實(shí)驗(yàn)離不開測量,測量是實(shí)驗(yàn)科學(xué)最本質(zhì)的東西.從某種意義上講,結(jié)果準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)就是成功的實(shí)驗(yàn),反之就是不成功的實(shí)驗(yàn).因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過程中,應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實(shí)驗(yàn)誤差的基本知識.在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時,要求學(xué)生們盡量消除實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差;在選擇實(shí)驗(yàn)器材時要考慮它的精確程度;在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時,要采用盡量科學(xué)的方法.

(3)加強(qiáng)重要實(shí)驗(yàn)方法教學(xué).

在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中有一些重要的方法,比如減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的方法、減小實(shí)驗(yàn)偶然誤差的方法、實(shí)驗(yàn)探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實(shí)驗(yàn)中,而是在許多實(shí)驗(yàn)中都有應(yīng)用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握.在必要時,我們甚至根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法來安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實(shí)驗(yàn),這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實(shí)驗(yàn)方法.

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革方面,我們做了以下嘗試:

(1)在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)問題讓學(xué)生研究.

在高中階段,每周至少有4節(jié)物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設(shè)計(jì)一些供學(xué)生討論的實(shí)驗(yàn)題目,并引導(dǎo)他們一步一步地探索、解決.

我在講功率一節(jié)時,設(shè)計(jì)了這樣一個實(shí)驗(yàn)題目:要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學(xué)生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學(xué)生都有這樣的體會:頂風(fēng)騎車時,騎得越快風(fēng)的阻力越大,因此可以設(shè)風(fēng)的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風(fēng)的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少?問題一個接著一個地出現(xiàn),被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實(shí)驗(yàn)方案.接著全班同學(xué)興高采烈地到操場上去做實(shí)驗(yàn),最后再回到教室里,師生一起處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出圖象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在整個實(shí)驗(yàn)過程中,除了實(shí)驗(yàn)題目是由老師提出的外,實(shí)驗(yàn)方案和解決問題的途徑都是由學(xué)生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.

(2)對課本中一些重要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究.

物理課本中有大量現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn),有時可以對這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些討論和改進(jìn).

在做直流電路的實(shí)驗(yàn)時,我們讓學(xué)生對伏安法測量導(dǎo)體的電阻這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接,都有系統(tǒng)誤差.結(jié)合這個問題,我給學(xué)生介紹了補(bǔ)償?shù)乃枷耄缓笥蓪W(xué)生自己設(shè)計(jì)了電流補(bǔ)償和電壓補(bǔ)償兩種線路.補(bǔ)償法解決了由于實(shí)驗(yàn)電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準(zhǔn)確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經(jīng)過進(jìn)一步研究改進(jìn),大家認(rèn)為可以用準(zhǔn)確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學(xué)生分別用簡單伏安法、補(bǔ)償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標(biāo)準(zhǔn)電阻,比較測量結(jié)果,可以證實(shí)先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的,而在我們這堂實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生經(jīng)歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實(shí)驗(yàn)課對增強(qiáng)學(xué)生的能力是很有幫助的.

(1)和(2)實(shí)際上都是不斷地給學(xué)生提出新的目標(biāo),誘導(dǎo)他們提高實(shí)驗(yàn)水平,我們有時稱之為“目的誘導(dǎo)法”.

(3)給特優(yōu)學(xué)生安排一些特殊實(shí)驗(yàn).

我校有一批進(jìn)口物理儀器,性能比較好,涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學(xué)生準(zhǔn)備某一個實(shí)驗(yàn),要求他先翻譯好說明書,準(zhǔn)備好器材,然后帶領(lǐng)其他同學(xué)做實(shí)驗(yàn).這個主講的學(xué)生還要準(zhǔn)備好一些討論題,在實(shí)驗(yàn)后供同學(xué)們討論.學(xué)生對這樣的實(shí)驗(yàn)非常感興趣.此類實(shí)驗(yàn)雖然有時和高考、競賽沒有直接的關(guān)系,但是這種帶有研究性的實(shí)驗(yàn)對優(yōu)秀學(xué)生很有好處.

三、能力要求高一點(diǎn)

物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分.不論是教師還是學(xué)生,都在解習(xí)題上花費(fèi)了大量的時間,因此,習(xí)題教學(xué)的改革是一個很重要的問題.

就本質(zhì)來說,物理習(xí)題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學(xué)家是不會去做物理習(xí)題的,而他們是在研究那些真實(shí)的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律.同樣,發(fā)明家也是不會去做物理習(xí)題的,他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實(shí)際問題,那么我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生做那么多人為假想的物理習(xí)題?目的無非是要培養(yǎng)學(xué)生的理解、分析、推理等能力.所以物理習(xí)題教學(xué)應(yīng)該圍繞這個目標(biāo)來進(jìn)行.

我們常用以下兩種方法來進(jìn)行習(xí)題教學(xué):

(1)按照解題方法組織習(xí)題教學(xué)

篇8

奧地利社會福利制度非常完善并實(shí)行全國社會保險(xiǎn)和救濟(jì)制度, 主要有醫(yī)療、失業(yè)、退休和事故四大類保險(xiǎn)。是歐洲社會福利最好的國家之一。目前人均國民收入2萬多美元,平均2人擁有一輛小汽車。

近幾年,奧地利與我國的經(jīng)貿(mào)、科技、文化與民間交往不斷增加。 據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計(jì),去年兩國貿(mào)易額高達(dá)6億多美元,據(jù)說,今年的貿(mào)易 額有望大幅增加。奧國的主要出口產(chǎn)品有鋼鐵、機(jī)械、交通工具、化 工制品和食品。進(jìn)口商品多為能源、原材料和消費(fèi)品。

隨著我國與奧國經(jīng)濟(jì)往來不斷增加,前往奧國訪問的商人逐年遞增,與奧地利商人接觸,必須特別注意各種禮節(jié)。因?yàn)閵W國商人相當(dāng) 正式、嚴(yán)肅。在從事商務(wù)活動時,尤其要注意頭銜。比如:外商若把部長誤稱為處長,那么在以后的商談中,準(zhǔn)會麻煩百出。如果與奧地利人通信更要細(xì)心,務(wù)必正確無誤地冠上他的正式頭銜。如果他的名片上同時印有幾個官銜,要提前問清楚,哪一個是最重要的。另外還 要加上“博士、教授、工程師、經(jīng)濟(jì)學(xué)家”等頭銜。

篇9

 

物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)物理中就顯的尤為重要。

然而,在過去的物理教學(xué)中,往往只是重視理論教學(xué),卻忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。即使進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),也只是側(cè)重于應(yīng)試,忽視了對學(xué)生能力的培養(yǎng),致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是課本的翻版,毫無新意,又令學(xué)生束手束腳,無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)本身的目的。

因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該注意不斷激勵學(xué)生通過觀察、思考等一系列活動,來發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識初中物理論文初中物理論文,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

那么,在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢?筆者認(rèn)為可以從以下幾個方面入手:

一、變驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)為探究式實(shí)驗(yàn)

以前,課堂演示實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。教材已給出結(jié)論,只需用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證即可。這種做法,導(dǎo)致學(xué)生僅是一名旁觀者,而不是參與者。若變演示實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn),就可以把學(xué)生完全調(diào)動起來,在學(xué)生動口、動手、動腦的過程中,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

例如,在《電阻定律 電阻率》中,原課本的做法是先給出“導(dǎo)體的電阻與材料、長度、橫截面積有關(guān)”這一結(jié)論,然后再定量實(shí)驗(yàn),這就是一種驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生往往會產(chǎn)生“為什么只研究這幾個物理量”的疑問。若將其改為探究式實(shí)驗(yàn),學(xué)生就容易掌握的多。其具體做法為,在實(shí)驗(yàn)前,先讓學(xué)生們?nèi)ゲ孪腚娮杩赡芘c那些因素有關(guān),然后由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)自行排除無關(guān)因素,最后才把決定因素控制在“材料、長度、橫截面積”這幾個物理量上。在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)之前,還應(yīng)先指導(dǎo)學(xué)生用理論推導(dǎo)具體的關(guān)系,再依據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)來完成實(shí)驗(yàn)論文開題報(bào)告論文下載。

對比兩種方式,探究式實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫陌l(fā)揮學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。盡管學(xué)生的探究,談不上科研成果之說,但這種方式注重的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力與創(chuàng)新意識。在學(xué)生積極參與研究的過程中,學(xué)生不但掌握了基本的實(shí)驗(yàn)方法、基本技能,還激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

二、采用多方法實(shí)驗(yàn),鼓勵學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)在幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上,鼓勵學(xué)生用不同的器材、不同的方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍,對所得信息進(jìn)行篩選。這就要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中初中物理論文初中物理論文,有全局的觀點(diǎn),在不同情況下善于應(yīng)變。這樣,就可以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,提高學(xué)生的分析、抽象、概括、能力,活躍學(xué)生的思維。

例如,在《動量守恒的驗(yàn)證》中,該實(shí)驗(yàn)要求大量的空間來操作,且在實(shí)驗(yàn)過程中,時間及數(shù)據(jù)處理又顯得太過麻煩。筆者在學(xué)生進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)后,布置了一道課外思考題,讓學(xué)生發(fā)揮想象改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。一位學(xué)生參照家中的工藝品,設(shè)計(jì)了如下方案:將兩枚鋼球用細(xì)線懸起,且中心共線,緊密接觸,在鋼球后方置一木板,并在豎直方向上標(biāo)出刻度,以做標(biāo)志。將其中一小球從某一高處釋放,并記下讀數(shù),觀察碰撞后升起的高度,再次記下讀數(shù),也可得出動量守恒定律。經(jīng)過該同學(xué)的設(shè)計(jì),將一種簡單而又有新意的實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)給我們,充分調(diào)動了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

同樣的例子還有很多,在進(jìn)行《研究平拋物體的運(yùn)動》時,演示儀器的擋板在停球過程中,總是留下一個“V”型的痕跡。為了使實(shí)驗(yàn)減小誤差,學(xué)生們略加改動,在擋板上塞了些棉花,就使數(shù)據(jù)變的十分準(zhǔn)確。

由上可見,在物理實(shí)驗(yàn)中,為了使實(shí)驗(yàn)更鮮明生動,更有效的反映問題初中物理論文初中物理論文,通過多方法實(shí)驗(yàn),改進(jìn)原有的實(shí)驗(yàn),能夠充分的調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題,提倡學(xué)生質(zhì)疑

沒有問題就沒有進(jìn)步,沒有問題就沒有突破。常言道“小疑則小進(jìn),大疑則大進(jìn)”。孔子在鼓勵學(xué)生時常道“每事問”。大科學(xué)家愛因斯坦在回答他為什么可以做出科學(xué)創(chuàng)造時說:“我沒有什么特別的才能,不過喜歡尋根刨底的追究問題罷了。”可見,發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、敢于質(zhì)疑是創(chuàng)新能力的一個重要方面,而要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,就需要提倡學(xué)生敢于質(zhì)疑。

例如,在觀察《光的色散》實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們用三棱鏡去觀察七色光帶。一位學(xué)生提出了這樣一個問題,“為什么白光通過三棱鏡投在屏上時,彩色光帶為上紅下紫,而透過棱鏡直接觀察時,彩色光帶卻是上紫下紅?”這個問題提的好,說明他是真的動腦,真的思考了。筆者立即鼓勵了他,并借此機(jī)會提倡全班學(xué)生養(yǎng)成多提問、多質(zhì)疑的好習(xí)慣。從此以后,同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)中都踴躍思考,敢于質(zhì)疑,極大的調(diào)動了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

在物理實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)該多培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,提倡學(xué)生多思考、多提問,敢于挑戰(zhàn)權(quán)威,勇于探求真理。只有這樣才能全面調(diào)動學(xué)生的主動性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

四、開設(shè)課外實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生思維

創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)的結(jié)合起來,這就要求教師在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造性的應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段,將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此除了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)之外初中物理論文初中物理論文,也可以在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查小實(shí)驗(yàn)活動中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

例如,在一次布置課外實(shí)驗(yàn)時,筆者給每位學(xué)生發(fā)一枚雞蛋,讓學(xué)生們展開想象的的翅膀,利用雞蛋來驗(yàn)證一種物理規(guī)律或物理現(xiàn)象論文開題報(bào)告論文下載。學(xué)生的想法真是五花八門:有的把雞蛋煮熟后,浸入涼水之中,發(fā)現(xiàn)比平常的熱雞蛋好剝的多,從而驗(yàn)證了熱脹冷縮現(xiàn)象;有的把含酒精的棉花置入開口瓶中,并把雞蛋置于瓶口,燃燒后,雞蛋被吞入瓶中,從而驗(yàn)證了大氣壓的存在;也有的將雞蛋從高處釋放,落到海綿上時不易碎,進(jìn)而驗(yàn)證了動量定理;還有的將雞蛋放于硬紙片上,下方置一杯水,迅速彈出硬紙片,雞蛋落入杯中,進(jìn)而驗(yàn)證了慣性定律。

像這樣與實(shí)際相聯(lián)系的課外小實(shí)驗(yàn),不僅激發(fā)了學(xué)生們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣,還能提高學(xué)生的發(fā)散思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

五、開放實(shí)驗(yàn)室,探索開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)法

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是簡單地打開實(shí)驗(yàn)室門就可實(shí)現(xiàn)的,那只是“實(shí)驗(yàn)室的開放”,而非真正的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。要搞好開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要有一整套相應(yīng)的措施。

北京某校以俞慶森老師為首的前輩們打破了實(shí)驗(yàn)課附屬于理論課、以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)模式。多年來他們一直在探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式,以適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。經(jīng)過近年來不斷地探索,他們提出了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放式管理的新模式:教師根據(jù)最新科技發(fā)展的情況,擬就若干個實(shí)驗(yàn)題目,由學(xué)生選取后自行查閱資料、自行擬就實(shí)驗(yàn)方案、自行備齊所需簡易用具、按需要預(yù)先約定使用實(shí)驗(yàn)室及所需儀器的時間,最后獨(dú)立或分小組完成實(shí)驗(yàn)。教師的作用僅是提供必要的理論引導(dǎo)和“維護(hù)型”的實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)。

這種實(shí)驗(yàn)的開放管理意味著進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時間完全由學(xué)生自由選擇。為保證實(shí)驗(yàn)的正常開展并獲得良好的教學(xué)效果,在采用預(yù)約實(shí)驗(yàn)時間這一常規(guī)方法的同時,也尊重了學(xué)生意見,同時充分發(fā)揮學(xué)生的能動性、積極性和創(chuàng)造性。在每一個具體的實(shí)驗(yàn)過程中并沒有結(jié)束時間的規(guī)定初中物理論文初中物理論文,允許學(xué)生在實(shí)驗(yàn)失敗后重做,直至成功為止。指導(dǎo)教師也一改以往輔導(dǎo)過細(xì),偏重結(jié)果的做法,讓學(xué)生充分展開想象、創(chuàng)造的翅膀,自由發(fā)揮。

上述方案,成功地調(diào)動了學(xué)生主動探索的積極性,毫無疑問,進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法。雖然在實(shí)驗(yàn)過程中需要教師付出了更多的時間、精力和耐心,但對學(xué)生整體能力的提高大有裨益。

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Abstract:Inordertoresolvethethreeagriculturalproblemseffectively,itisnecessarytogowithagriculturallogisticsofhealthiness.Thepaperexpatiatesthatagriculturallogisticscouldresolvetheproblemofrightsandinterestswithpeasants,theproblemofruralintegrationdevelopmentandtheproblemofsupplyandcompetitionofagriculturalproducts.Thispaperbringsforwardsomeadviceonhowtodevelopagriculturallogisticsafterenumeratingthefactorsofrestrictionandtheconditionsofexistence.

Keywords:agriculturallogistics;agriculturalproduct;threeagriculturalproblems;logistics

《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃》開篇明確指出“十一五”期間是全面建設(shè)小康社會的關(guān)鍵時期,其中的關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)農(nóng)村的小康,開辟專門章節(jié)詳細(xì)闡述了建設(shè)社會主義新農(nóng)村問題,指出解決“三農(nóng)”問題的任務(wù)相當(dāng)艱巨。“三農(nóng)”問題即農(nóng)民、農(nóng)村和農(nóng)業(yè)問題,也就是農(nóng)民權(quán)益問題、農(nóng)村綜合發(fā)展問題、農(nóng)產(chǎn)品供給及其國際競爭力問題。

農(nóng)業(yè)物流是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的采購、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的組織到農(nóng)產(chǎn)品的加工、儲運(yùn)、分銷等,從生產(chǎn)地到消費(fèi)地、生產(chǎn)者到消費(fèi)者過程中所形成的包括信息傳遞在內(nèi)的一系列計(jì)劃、執(zhí)行、管理和控制的過程。農(nóng)業(yè)物流在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也具有舉足輕重的作用,它涉及到整個國民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量,關(guān)系到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和農(nóng)民的增收,連接著農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)。如何有效地保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn),為農(nóng)產(chǎn)品開拓市場、降低流通成本、實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)值等,已成為提高農(nóng)產(chǎn)品競爭力、增加農(nóng)民收入、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵問題。發(fā)展農(nóng)業(yè)物流是促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件,改善和發(fā)展農(nóng)業(yè)物流是促使“三農(nóng)”問題得到解決的有效途徑。

1發(fā)展農(nóng)業(yè)物流對解決農(nóng)民問題的促進(jìn)作用

現(xiàn)代物流是以滿足消費(fèi)者的需求為目的,把采購、制造加工、運(yùn)輸、倉儲、銷售等統(tǒng)一起來考慮的一種戰(zhàn)略措施,它涵蓋了產(chǎn)品從生產(chǎn)到消費(fèi)的整個物理性流動的全過程,包括物資的運(yùn)輸、倉儲、裝卸搬運(yùn)、包裝、流通加工、配送、信息處理等活動。

現(xiàn)代物流除了具有技術(shù)密集型、知識密集型和資本密集型等特點(diǎn)以外,還具有勞動密集型的特點(diǎn)。

我國農(nóng)村有5億勞動力,相當(dāng)一部分處于隱性失業(yè)的狀態(tài),比如失地農(nóng)民。要從根本上改變農(nóng)村的狀況就需要把大量的農(nóng)村剩余勞動力從農(nóng)村中轉(zhuǎn)移出來。因?yàn)槲锪鳁l件的限制,資源優(yōu)勢不能轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,特別是農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)銷不暢,是農(nóng)民增產(chǎn)不增收的一個重要原因。

農(nóng)業(yè)物流在農(nóng)資、農(nóng)產(chǎn)品的采購、運(yùn)輸、倉儲、保管、裝卸搬運(yùn)、流通加工、銷售等各環(huán)節(jié)需要改造或建立一批諸如國有糧食公司、供銷合作社、農(nóng)業(yè)公司、農(nóng)業(yè)合作社、為農(nóng)民協(xié)會服務(wù)的第三方物流企業(yè)、為農(nóng)產(chǎn)品物流服務(wù)的專業(yè)運(yùn)輸公司、專業(yè)包裝公司、專業(yè)倉儲公司等物流主體企業(yè),而這些環(huán)節(jié)都可建立在鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級,對農(nóng)資和農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行貨物的疏散和匯集,便于更好地配送和大批量干線運(yùn)輸,可以吸納很大一部分農(nóng)村剩余勞動力,并且能夠就地消化。這樣一來,一方面解決了農(nóng)村剩余勞動力的就業(yè)問題和農(nóng)民的收入問題;另一方面,減小了大量農(nóng)民集中涌向大中城市帶來的就業(yè)等負(fù)面影響。配合已經(jīng)出臺的農(nóng)村醫(yī)療衛(wèi)生、社會保障措施和農(nóng)村子女上學(xué)減免學(xué)雜費(fèi)等措施,應(yīng)該說,農(nóng)業(yè)物流的良性有序發(fā)展能夠很好地解決農(nóng)民問題。

2發(fā)展農(nóng)業(yè)物流對解決農(nóng)村問題的促進(jìn)作用

依托農(nóng)村資源優(yōu)勢和勞動力優(yōu)勢,開展種子、農(nóng)機(jī)具、農(nóng)藥、化肥、飼料等農(nóng)資供應(yīng)銷售連鎖經(jīng)營;建立由流通型龍頭企業(yè)直接開辦的連鎖超市或連鎖商店;發(fā)展加工型企業(yè)配合連鎖經(jīng)營,搞好農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)資的集中配送;支持農(nóng)民專業(yè)合作組織按照連鎖經(jīng)營的需要,發(fā)展規(guī)模化、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,形成批量,統(tǒng)一向連鎖經(jīng)營企業(yè)直供直銷農(nóng)產(chǎn)品;幫助有條件的批發(fā)市場發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品配送中心,為其他連鎖經(jīng)營企業(yè)搞好配送服務(wù),或依托批發(fā)市場發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品連鎖經(jīng)營;建立農(nóng)產(chǎn)品的揀選、分類、包裝、保鮮、深加工等,形成農(nóng)產(chǎn)品的包裝和加工制造業(yè);通過建立冷凍、冷藏和倉儲保管以及農(nóng)產(chǎn)品的貨代、配送和運(yùn)輸建立農(nóng)產(chǎn)品儲運(yùn)企業(yè)。

規(guī)范農(nóng)產(chǎn)品集貿(mào)市場,建立農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場物流體系,建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)紀(jì)人隊(duì)伍和運(yùn)輸人隊(duì)伍,加強(qiáng)農(nóng)村信息化建設(shè),及時收集和農(nóng)產(chǎn)品的供求信息和價(jià)格信息,以市場為導(dǎo)向,積極引導(dǎo)農(nóng)產(chǎn)品的合理流通。

通過以上非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的建立和發(fā)展,在農(nóng)村縣鄉(xiāng)一級基本具備現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流系統(tǒng)的功能要素,進(jìn)而可以整合農(nóng)業(yè)物流主體,發(fā)展多元化流通渠道。通過體制創(chuàng)新,改造、培育、壯大專業(yè)從事農(nóng)業(yè)物流主體,使其在農(nóng)業(yè)物流中發(fā)揮重要作用,加快原有農(nóng)資流通企業(yè)資產(chǎn)重組改造,改變目前規(guī)模小、服務(wù)單調(diào)和封閉運(yùn)行的現(xiàn)狀,按照農(nóng)產(chǎn)品流通產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向,重點(diǎn)加大對農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場、農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)銷企業(yè)、進(jìn)出口企業(yè)、物流配送企業(yè)和大型食品連鎖超市的扶持力度,以市場為依托,組織農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)銷協(xié)會,鼓勵“生產(chǎn)基地+農(nóng)戶”、“加工企業(yè)+農(nóng)戶”、“運(yùn)銷企業(yè)+農(nóng)戶”、“配送中心+農(nóng)戶”等模式的發(fā)展,逐步建立現(xiàn)代企業(yè)制度,向?qū)I(yè)化、規(guī)模化和綜合化方向發(fā)展。

配合農(nóng)村金融制度改革,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)物流企業(yè)的市場意識和客戶服務(wù)意識,通過農(nóng)業(yè)物流的發(fā)展帶動其他產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展,能夠促進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村問題的解決,加快農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)的步伐,縮小城鄉(xiāng)差距。

3發(fā)展農(nóng)業(yè)物流對解決農(nóng)業(yè)問題的促進(jìn)作用

解決農(nóng)業(yè)問題,主要是要解決農(nóng)產(chǎn)品的供給問題和提升農(nóng)產(chǎn)品的國際競爭力問題。

由于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要是以一家一戶的小農(nóng)戶為基礎(chǔ)的分散生產(chǎn)方式,不利于農(nóng)業(yè)科技的推廣應(yīng)用,難以形成規(guī)模化、集約化和標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)格局,導(dǎo)致我國農(nóng)產(chǎn)品長期處于“一類原料、二類加工、三類包裝、四等價(jià)格”的低效益局面。農(nóng)產(chǎn)品難以滿足遠(yuǎn)距離大批量運(yùn)輸要求,造成生產(chǎn)和運(yùn)輸中極大的浪費(fèi),生產(chǎn)和銷售的規(guī)模效益不高,市場競爭力弱。

農(nóng)產(chǎn)品具有生產(chǎn)與消費(fèi)的空間矛盾,農(nóng)業(yè)物流能夠有效地協(xié)調(diào)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地域性與消費(fèi)普遍性的矛盾;農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)受自然條件的制約和影響,具有供給與需求的矛盾,特別是一些季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品,通過農(nóng)業(yè)物流起到調(diào)劑余缺的作用。通過農(nóng)業(yè)物流,解決我國13億人口農(nóng)產(chǎn)品的供給問題。

農(nóng)產(chǎn)品具有特有的物理特性、生物特性和化學(xué)特性。讓分散農(nóng)戶生產(chǎn)出來的農(nóng)產(chǎn)品安全進(jìn)入物流系統(tǒng),經(jīng)市場滿足消費(fèi)者的需求,農(nóng)業(yè)物流起到關(guān)鍵的聯(lián)接作用。通過農(nóng)業(yè)物流能使具有市場競爭力的綠色農(nóng)產(chǎn)品滿足消費(fèi)者個性化、多樣化和及時化的需求,贏得市場和客戶。

要合理解決農(nóng)業(yè)問題,提高農(nóng)業(yè)物流的效率和減少在運(yùn)輸、倉儲、裝卸搬運(yùn)中的貨差、貨損,提高農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭能力,改變農(nóng)民增產(chǎn)不增收的現(xiàn)狀,應(yīng)積極開展農(nóng)業(yè)物流的增值服務(wù):第一,農(nóng)產(chǎn)品分類與分類包裝增值服務(wù);第二,農(nóng)產(chǎn)品精加工、深加工后的小包裝增值服務(wù);第三,農(nóng)產(chǎn)品配送增值服務(wù);第四,特種農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸增值服務(wù);第五,特種農(nóng)產(chǎn)品倉儲與管理增值服務(wù)等。農(nóng)業(yè)物流的專業(yè)化、社會化、規(guī)模化、信息化優(yōu)勢,對提高我國農(nóng)業(yè)的綜合競爭力具有現(xiàn)實(shí)的推動作用,沒有高效的物流能力,我國農(nóng)產(chǎn)品很難獲得較高的國際競爭力。

4發(fā)展農(nóng)業(yè)物流的約束因素和現(xiàn)有條件

現(xiàn)階段發(fā)展農(nóng)業(yè)物流,在體制方面還存在著條塊分割、地方保護(hù)、行業(yè)壟斷;政策方面存在著政策體系不清晰、可操作性不強(qiáng),物流市場存在無序競爭和惡性競爭;在人才方面,存在著物流管理和運(yùn)作人才相對短缺,管理水平低、現(xiàn)有從業(yè)人員業(yè)務(wù)能力相對較差,現(xiàn)代物流主體企業(yè)不發(fā)達(dá);農(nóng)業(yè)物流基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備投入不足,現(xiàn)代化程度不高,物流的專業(yè)化和規(guī)模化程度不高,標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)相對滯后;農(nóng)產(chǎn)品物流投資結(jié)構(gòu)不夠合理;農(nóng)產(chǎn)品流通中的信息化建設(shè)不完善,農(nóng)產(chǎn)品的加工開發(fā)落后,保鮮技術(shù)和加工能力制約著農(nóng)產(chǎn)品的物流質(zhì)量,導(dǎo)致產(chǎn)品附加值低;物流發(fā)展缺乏整體規(guī)劃。這些因素對于發(fā)展我國農(nóng)業(yè)物流具有很大的制約作用。

盡管發(fā)展我國農(nóng)業(yè)物流有很多約束因素,但是也應(yīng)該看到:

隨著《物流術(shù)語》國家標(biāo)準(zhǔn)的,國家發(fā)改委等9個部委聯(lián)合《關(guān)于促進(jìn)我國現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的意見》的實(shí)施,《全國物流標(biāo)準(zhǔn)2005年—2010年發(fā)展規(guī)劃》提出的物流標(biāo)準(zhǔn)體系逐步建立,社會物流統(tǒng)計(jì)及社會物流總量核算的試算工作的開展,多層次物流專業(yè)教育體系和培訓(xùn)、考試與認(rèn)證的啟動,政府對農(nóng)產(chǎn)品與農(nóng)資連鎖的政策和資金的支持等,從政策層面為農(nóng)業(yè)物流的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

“十五”期間95%的行政村通電話的電話村通工程,“十一五”期間將加快推進(jìn)農(nóng)村公路建設(shè),縣鄉(xiāng)公路將增加30多萬公里,新改建農(nóng)村公路將達(dá)120萬公里,全國所有具備條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、建制村都將基本實(shí)現(xiàn)通公路,95%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和80%的建制村通瀝青路或水泥路,在基礎(chǔ)設(shè)施方面為農(nóng)業(yè)物流奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5發(fā)展農(nóng)業(yè)物流的建議

(1)政府提供良好的公共設(shè)施,為農(nóng)業(yè)物流發(fā)展創(chuàng)造良好的外部條件。交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)納入國家發(fā)展的總體規(guī)劃,統(tǒng)籌考慮、協(xié)調(diào)發(fā)展,從體制上打破部門分割和地區(qū)封鎖,發(fā)展智能交通保證物流的高效率;充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),建立健全電子商務(wù)認(rèn)證體系、網(wǎng)上支付系統(tǒng)和物流配送管理系統(tǒng),促進(jìn)信息資源共享,不斷提高物流企業(yè)的信息化水平,推動企業(yè)內(nèi)部流程改造,積極探索物流一體化管理,大力推進(jìn)公共信息平臺建設(shè)。

(2)政府應(yīng)重視軟環(huán)境建設(shè)。政府的作用主要在于制定物流發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃及產(chǎn)業(yè)政策,清除地區(qū)和行業(yè)壁壘,創(chuàng)造并維護(hù)公開、公平、公正的市場環(huán)境。根據(jù)現(xiàn)代物流發(fā)展的需要和我國國情,建立市場配置資源、政府營造環(huán)境、行業(yè)協(xié)調(diào)自律的運(yùn)行管理機(jī)制和相應(yīng)的法律法規(guī)體系,為農(nóng)業(yè)物流企業(yè)發(fā)展提供公平的自由競爭的外部環(huán)境,為物流業(yè)的發(fā)展提供必要的條件。

(3)提倡農(nóng)資、農(nóng)產(chǎn)品加工制造企業(yè)和涉農(nóng)商貿(mào)企業(yè)引入現(xiàn)代物流理念,積極進(jìn)行企業(yè)內(nèi)部流程再造和資源整合,提高自身物流管理水平。

(4)發(fā)展基于供應(yīng)鏈管理理論的農(nóng)業(yè)物流。供應(yīng)鏈管理從系統(tǒng)角度出發(fā),通過供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的無縫銜接和協(xié)同運(yùn)作,可以有效減少各環(huán)節(jié)的成本,提高服務(wù)水平,最大限度地降低企業(yè)成本。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)企業(yè)間的物流合作,逐步建立供應(yīng)鏈管理的合作伙伴關(guān)系,形成農(nóng)業(yè)企業(yè)核心競爭力。改善農(nóng)產(chǎn)品供給能力,提高農(nóng)業(yè)物流服務(wù)水平,培育社會化物流的需求基礎(chǔ),發(fā)展第三方物流企業(yè)。

(5)加強(qiáng)科技投入,加速科技成果的轉(zhuǎn)化,應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和方法,采用新材料和新工藝,使物流規(guī)劃和決策科學(xué)化,物流組織和管理民主化,優(yōu)化資源配置,提高農(nóng)業(yè)物流運(yùn)作效率和效益。

6結(jié)論

以科學(xué)的發(fā)展觀指導(dǎo)現(xiàn)代物流的發(fā)展,根據(jù)現(xiàn)代物流發(fā)展的規(guī)律,結(jié)合我國國情,發(fā)展農(nóng)業(yè)物流,對改變農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)農(nóng)民進(jìn)入市場的組織化程度,增加農(nóng)民收入,提高農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭力必將起到十分重要的作用;對促進(jìn)“三農(nóng)”問題的解決,加快社會主義新農(nóng)村建設(shè)和構(gòu)建和諧社會具有積極作用。

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