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量子力学经典理论范例(3篇)

来源:收集 时间:2024-06-14 手机浏览

量子力学经典理论范文

【关键词】高中文化经典教学有效性

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2014)02B-0047-02

经典是文化的灵魂,又是灵魂的文化。文化经典是一个民族文化精髓的集中体现。经过千百年的锤炼,文化经典世代相传而广受赞誉,足以说明其深厚的价值和无可替代的作用。读文化经典,可以感受中华文化的博大精深,深入了解中华民族的性格和秉承的价值理念。

福建省自2006年起把文化经典著作列入高考考试范围,目的是引导学生重视传承优秀文化遗产,提高文化素养。当然从学生实情出发,所有的文化经典不可能都入题,因此文化经典试题范围最终圈定在《论语》《孟子》两部具有代表性的经书上。但是,文化经典的内容相当丰富,学生学习时间又相当有限,这就要求教师应尽可能地提高教学的有效性。本文试对提高高中文化经典教学有效性的若干途径进行探索。

一、更新文化经典教学的观念,厚积教师自身的文化底蕴

观念是行动的灵魂,教育观念对教学起着指导和统率的作用,一切教育教学改革都是从新的教育观念中生发出来的。高中文化经典教学的教师在观念上存在着明显不足。

一是对教学目标认识模糊。《福建省普通高中新课程语文学科教学实施指导意见(试行)》“文化论著研读”的目标要点是:“拓宽文化视野和思维空间,思考人生价值和时代精神,提高文化素养;学会运用科学的思想发现问题、分析问题、解决问题;在阅读过程中注重反思,探究论著中的疑点和难点,敢于提出自己的见解,并乐于和他人交流切磋;关注现实生活和社会发展,对感兴趣的问题进行思考,积极参与先进文化的传播与交流。”不少教师把文化经典教学仅仅理解为字词教学,忽视了“学生”,忽视了“能力”,忽视了“文化”,在这样的观念指导下,教学目标必然产生偏差。

二是对教学对象认识不清。文化经典的教学由于课堂容量很大,教师为了完成教学内容,往往“满堂灌”,教师一个人唱主角,结果课堂上学生十分沉闷,师生之间没有互动。要想打破这种缺乏沟通交流的局面,首先应认识到,文化经典教学的对象是高中生,高中生的自我意识比较强,十分关注自己、渴望认识自己。认识到这一点,教师才有可能转变课堂中自身的角色,以学生为主体,运用多种教学方式提高学生参与的积极性。

三是缺乏储备自身文化知识的意识。文化经典教学的重点是“文化”,教师必然要以深厚的文化积淀作基础。教的是“文化”,教师本身没有丰厚的文化积淀肯定是不行的。为此,语文教师必须博览群书。《庄子・逍遥游》说:“水之积也不厚,则其负大舟也无力。”说明了知识之于教师的重要性讲。有些语文教师仅仅满足于“半桶水”的水平,在教授文化经典时教几个字词,教一些有统一说法的篇章,做几张有标准答案的试卷。教师教得浅,学生“学其义、忘其象”,久而久之,就很难体味文化经典中蕴涵的深刻内涵。从另一个角度来看,教师多方积累,知识储备丰富了,文化底蕴深厚了,教学土壤肥沃了,学生上课的积极性也就相应提高了。因此,一个教师的文化底蕴不仅决定着他理解、驾驭教材的能力,而且决定着能否创造一个丰富的课堂,给学生以广博的文化浸染。

二、精选文化经典教学的内容,拓展学生学习文化的深度

《论语》《孟子》两部经书是博大精深的文化经典,千百年来深深地影响着国人。例如,《论语》作为孔子的言论记录,一问世就受到人们的尊重,汉代之后,它几乎是每个读书人的必读之书。《论语》经过朱熹的注解后,便一直成为科举考试的最重要的教科书,宋元明清几朝的做官人、读书人无不受其影响。今天,该书的发行量仍然很大,书中许多词语直到现在仍常常被人们使用着。

《论语》《孟子》的强大生命力,反过来又证明了它们自身的厚重。但文化经典内容的“博”,并不意味着教学内容也可以宽泛而不加选择。清朝学者戴震说过:“学贵精不贵博……知得十件而都不到地,不如知得一件却到地也。”学习贵在“精”,那么教师的授课内容也应该全面、系统、扼要,这就是所说的“精”。笔者以为在教授文化经典时,教学内容需要精挑细选,这是为什么呢?

一是学生文言基础知识薄弱。虽然与《尚书》《周易》相比,《论语》《孟子》显得简单易懂得多,但对于文言基础知识薄弱的中学生而言,完全读懂《论语》《孟子》所有的思想是不现实的。这就需要教师对教学内容进行适当选择。

二是学生学习“喜新厌旧”。教师在教学时常常把《论语》《孟子》两部经书翻来覆去地讲授。虽然子曰“温故而知新”,但老是“温故”,难免使学生产生疲倦感。虽然教师教得卖力,但是越教越吃力。“量变”并没有产生应有的“质变”,这也要求教师不能以“量”取胜,还需有所选择。

三是学生学习生活紧张忙碌。高考试题中的文本不可预测,为了应对考试,教师采用“撒大网,捕小鱼”的方式,全面包抄。学生读的文段虽然多,但是由于学习时间有限,不可能把大量的时间用在学习文化经典上,因此对于文化经典,学生能深入理解的并不多。

四是学生分辨力不足,而《论语》《孟子》内容本身也存在着不足。文化经典,既称经典,就是因为它里面保留了前人无数珍贵的人生经验和处世哲学。但是先人历代创作并传递下来的东西,有些内容即使不是糟粕,但也由于时代的发展而明显没有什么精神营养了。学生年龄尚小,分辨力不足,这就需要教师懂得取舍,以此来引导学生深入领会文化经典中的精髓。

针对学生的种种现状,教师应该对文化经典精挑细选,这样才能让学生集中精力,重点突破,对经典有较深入的理解。

三、分散文化经典教学的时间,提高学生的学习效率

高中文化经典的教学时间往往集中在两个时间段:高二教授选修课“先秦诸子散文”和高三进行文化经典复习。不管是教授新课还是复习迎考,时间过于集中,教学效果不尽如人意。究其原因,有如下两点:

一是教师对文本的不当处理。《论语》《孟子》的思想十分复杂,教师在授课时即使进行了适当地取舍,内容仍然显得千头万绪,错综复杂。由于时间紧,任务重,教师往往进行网罗式的讲解,企图来穷尽孔孟思想的大体及其微妙之处。特别是在高三的文化经典复习中,教师往往只用了两周左右的时间,“短、快”几乎成了所有语文老师的选择,有些老师甚至采用一些练习,以“练”代“讲”。但是,这样做必然要抛掉文化经典的绝大部分内容,学生才能在短时间内有所收获。然而,抛掉文化经典中的绝大部分内容,可能会由于教师个人认知的不足删掉一些思想精粹。这种支离破碎的教法,只能是肢解了经典,不能使学生全面、系统、扼要地理解孔孟思想。所以在解答文化经典试题的时候,命题者虽然给出了大量的注解来疏通字词,但是考生依然不能恰当地理解文段所蕴涵的思想。

二是受限于学生的记忆力。学生学习基本有两种模式,一种是集中学习,一种分散学习。前苏联心理学家Μ・Н.沙尔达科夫在一个实验中让两个人数、智力相同的小组分别用集中学习和分散学习的方式识记同一诗篇,一组学生集中在一段时间内反复阅读,直到记熟为止;另一组学生则把学习时间分散在3天。结果表明,分散学习所用的时间比集中学习的少得多。分散学习的记忆效果高于集中学习,专家深究其原因后,有了发现:由于集中学习时,多次重复同一学习材料,致使单一刺激物的持续作用容易引起大脑皮层的保护性抑制;而且,学习的时间越长、越集中,它的抑制作用也越大。相反,在分散学习的情况下,人的大脑神经细胞可以得到适当的休息,因而学习效果高。另外,专家发现,学习材料的分量越多,难度越大,分散学习的效果越好。《论语》《孟子》两部经书洋洋洒洒几万字,分散学习可以提高效率

集中教授文化经典,易使学生产生疲倦感,再加上承载文化精髓的语言――文言,又距离学生太远,因此教师的授课经常达不到预期目的。笔者认为还是应该合理安排时间,细水长流,避免无效劳动。

四、讲究文化经典教学的方法,调动学生学习的主动性

教授文化经典时,教师往往方法过于单一,基本上都是同一模式:教师讲解知识―学生练习―教师纠正错误,从头到尾都是教师来主导,这严重挫伤了学生学习文化经典的积极性和主动性。

生活处处有语文,而学生的“理解、积累”不是靠教师的讲解分析得到的,语文“运用的技能”也不是靠教师教出来的。采用丰富多样的教学方法,才能极大地调动学生学习积极性和主动性,尽可能地发展学生的个性。子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”在语文教学中,教师首先应使学生对语文“好之”,进而“乐之”。教育应不仅注重“教”和“学”,还更应注重两者的结合。笔者尝试了以下的几种方法,尽可能避免教学方法的单调重复:

一是利用课前三分钟。这里的“课前三分钟课”指的是课开始时的三分钟,它以学生自主发言为主要方式。学生可以把文本事先抄在小黑板上,也可以把发言内容制作成PPT。由于是事先准备,因此有一定的学习深度;由于是学生找资料,因此有一定的灵活性。发言按照一定的顺序来轮流,促使学生全员参加,积极参与。学生是一个群体,这在某种程度上又避免了教师在选材上的片面性,符合《论语》《孟子》思想繁复的特点。

二是利用研究性学习。研究性学习是指学生在教师指导下,从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题,主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动。利用研究性学习,学生主动参与,同时研究性学习时间又比较长,这使文化经典的学习具有了一定的广度和深度。研究性学习强调知识的联系和运用,学生通过学习,不但知道如何运用学过的知识,还会很自然地在已经学过的知识之间建立一定的联系,而且,为了解决问题学生还会主动地去学习新的知识。

三是利用写作。在文化经典教学中,精心选择读写结合点,以读带写,情动辞发,能够有效地加深学生对文化经典内容的理解。叶圣陶先生说过:“阅读是吸收,写作是倾吐。”教师在指导学生阅读文化经典的某些文本后,可以从丰富的角度时时训练,这也体现了课标关于“在教学中努力体现语文的实践性和综合性”,“拓宽学生的学习空间,增加学生语文实践的机会”的思想。

综上所述,高中语文教师在教授文化经典时为了达到有效教学的目的,在授课时应更新教学观念,注重提高自身的文化素养,精选教学内容,结合高中生的实际,合理安排授课时间,讲究多种教学方法提高学生参与的积极性。

【参考文献】

[1]ΜН沙尔达科夫.中小学生心理学概论[M].北京:人民教育出版社,1958

量子力学经典理论范文篇2

此乃特殊重要文稿,几乎涉及物理世界全部问题。文中全部用8位数字有效精度并与实验完全相符的计算结果表明下述原理成立:

〖测得准原理〗:世间万物,无例外,都是测得准的(准确程度最终都将取决于普朗克常数h=2π?的准确度),绝非测不准的;世间只存在测不准的学者,并不存在【测不准原理】--《量子力学》的基本原理。

文中用大量无可否认的事实,全面、系统、严格地证明了量子力学--世界权威理论,纯系伪科学。其基本原理--【测不准原理】系反科学的理论,由此量子力学已把科学引入歧途,并使之陷于恶性循环不解之中!

由于量子力学已修成了诡辩内禀属性,任何单方面对其论说全然无效,必须给量子力学以全面充分曝光,所以篇幅显得较长。实乃:

有道僧是愚氓忧可训,

奈何量子愚氓胜和尚!

第一章.世界是测得准的,并非测不准的

乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。

大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架--《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。

但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:

.关于"量子化"根源问题。

微观世界"量子化"已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!

就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈"量子"的"科学"。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状!

可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:"量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的"。

虽然,这量子力学家利用了"微小量子"数学"极限"概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程!

不可否认的事实是:阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。

.理论与实践关系问题

既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠??"符合"试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实:

世界著名理论物理第六册--《量子力学》(文献)中著:"量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统"。

这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。"科学学"研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:"量子力学是建立在实验基础上的科学"。这不是弥天大谎么?!

文献在建立对易关系:

pq-qp=(?/i)E?????????(1)

时说:"这是一基本假定"。并告诫人们:"不可懂"!就是说()式不能用任何数学--物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,()式就是昭著世界的"波动方程"的基础,也就是量子力学的理论基础。

所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识!

研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意"物质波"理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说"建立在实验基础上"呢?!

研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出"物质波"概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出"波函数"(Ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即()式上,便铸成了著名的"波动方程"--量子力学的理论基础:

(h/m)?2Ψ(E-V)Ψ=0?????(2)

由于量子力学凭空引进"波函数Ψ",实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。

.量子力学诡辩伦理

..关于理论基础诡辩

以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:"量子力学是建立在实验基础上地科学"。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。

..关于物质波的狡辩

对于"物质波"概念,量子力学应用了三个基本假定:其一假定"对易关系"即()式,由此构成量子力学骨架;其二假定"测不准原理",由此编造了电子"几率云"图像;其三假定"波粒互补原理",这种原理本身就是一种诡辩,因为"波粒二象性"问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出"波函数Ψ"并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质--量子力学家们的主观意识。

然而"波函数"的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论!

如果需要,量子力学(文献)首先拿出:

2πa=n??????????????(3)

很明显式中πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言()式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现:

..关于"经典"与"近代"狡辩

量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。

然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数Ψ的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实--量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!..量子力学方法论狡辩

确切说,量子力学不能给波函数

Ψ做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用:①波函数Ψ表示粒子中心轨迹波动;②波函数Ψ表示粒子出现几率;③波函数Ψ表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都"迎刃而解"了。

然而,量子力学同时又"有权"轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要--否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。

似这样,在哲学面前,用"建立在实验基础上"量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心"量子化"根源,又由"领地"限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威!

.关于"符合"试验问题

以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰"符合"试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实:

基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误,请看:

..量子力学推广(一)

由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近,于是量子力学推广为:

试验电离能=原子真实能级??????????(4)

将该式推广到多电子原子中显然很省力气,但这是严重错误。请看氦原子事实:

试验(文献[])测得氦原子两个电离能,这里分别用E1,E2表示为:

E1=.(Rhc)=.(ev)????????(5)

E2=.(Rhc)=.(ev)????????(6)

量子力学[]认为这就是氦原子的两个真实能级。

若用E玻表示类氢氦离子基态能玻尔理论值,则

E玻=.(ev)?????????????(7)

显然下式成立:

E2=E1+E玻??????????????(8)

该式明确表明E2不是氦原子的真实能级,因为其中包含有E1,即第一电离能。

那么,实验值E2即(8)式表示什么物理内容呢?

研究表明:要使氦原子第二电子电离,仪器必先付出能量E1=.(ev)先使第一电子电离,这好比代价,氦原子于是变成类氢氦离子,其基态能为E玻=.(ev)。要使它电离,仪器必须再付出与E玻相等的能量,才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为E2=E1+E玻,这就是氦原子电离实验真实过程,由此不难结论:

..据电离实验本文结论

电离实验结论一:氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。

电离实验结论二:目前电离能实验值≠原子真实能级。

电离实验结论三:所有元素最低能级皆为其类氢离子能级,不存在比这更低的能级。

然而量子力学(文献[]、[])却竞相用"微扰法"、"变分法"乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的"能级"E:

E2=.(Rhc)=.(ev)??????(9)

显然,量子力学这种下意识"符合"实验,拙劣以极,形同瞎子摸象!

这是由于量子力学对原子结构缺乏了解,又没有搞清电离实验真实物理过程所致。

对此,进一步证明如下,参见表(一):

表(一)几个元素的类氢离子能级

原子序元素E(ev)E玻(ev)E+E玻E实(ev)注

Al...

Si...

P...

S...

Cl...

量子力学经典理论范文

【关键词】量子力学;教学方法;物理思想

“量子力学”是20世纪物理学对人类科学研究两大标志性贡献之一,已经成为理工科专业最重要的基础课程之一,学生熟练掌握量子力学的基本概念和基本理论,具备利用量子力学理论分析问题和解决问题的能力。对提高学生科学素,养培养学生的探索精神和创新意识及亦具有十分重要的意义。但是,量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相去甚远,尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同,但它们之间又不无关联,许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。此外,这门课程理论性较强,众多学生陷于烦琐的数学推导之中,导致学习兴趣缺失。针对这些教学中的问题,如何激发学生学习本课程的热情,充分调动学生的积极性和主动性,已经成为摆在教师面前的重要课题。对“量子力学”课程的教学内容应作一些合理的调整。

1合理安排教学内容

1.1理清脉络,强化知识背景

从经典物理所面临的困难出发,到半经典半量子理论的形成,最终到量子理论的建立,对量子力学的发展脉络进行细致的、实事求是的分析,特别是对量子理论早期的概念发展有一个准确清晰的理解,弄清楚到底哪些概念和原理是已经证明为正确并得到公认的,还存在哪些不完善的地方。这样一方面可使学生对量子力学中基本概念和基本理论的形成和建立的科学历史背景有一深刻了解,有助于学生理清经典物理与量子理论之间的界限和区别,加深他们对这些基本概念和基本理论的理解;另一方面,可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解,有助于培养学生的创新意识及科学素养。比如:对于玻尔理论,由于对量子化假设很难用已经成形的经典理论来解释,学生往往会觉得不可思议,难以理解。为此,在讲解这部分内容时,很有必要介绍一下玻尔理论产生的历史背景,告诉学生在玻尔的量子化假设之前就已经出现了普朗克的量子论和爱因斯坦的光量子概念,且大量关于原子光谱的实验数据也已经被掌握,之前卢瑟福提出的简单行星模型却与经典物理理论及实验事实存在严重背离。为了解决这些问题,玻尔理论才应运而生。在用量子力学求解氢原子定态波函数时,还可以通过定态波函数的概率分布图,向学生介绍所谓的玻尔轨道并不是真实存在的,只是电子出现几率比较大的区域。通过这样讲述,学生可以清晰地体会到玻尔理论的承上启下的作用,而又不至于将其与量子力学中的概念混为一谈。

1.2重在物理思想,压缩数学推导

在物理学研究中,数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具,教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。因此,在教学过程中,教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授,把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。对一些涉及繁难数学推导的内容,在教学中刻意忽略具体数学推导过程,着重于使学生掌握其中的思想方法。例如:在一维线性谐振子问题的教学中,对于数学方面的问题,只要求学生能正确写出薛定谔方程、记住其结论即可,重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。这样,学生就不会感到枯燥无味,而能始终保持较高的学习热情。

2改进教学方法

“量子力学”这门课程本身实验基础薄弱、理论性较强,物理图像不够直观,一味采取传统的灌输式教学,学生势必感到枯燥,甚至厌烦。学习效果自然大打折扣。为了提高学生学习兴趣,激发其学习的积极性,培养其科学探索精神及创新能力,在教学方法上应进行积极的探索。

2.1发挥学生主体作用

在必要的教学内容讲解外,每节课都留出一定的师生互动时间。教师通过创设问题情景,引导学生进行研究讨论,或者针对已讲授内容,使学生对已学内容进行复习、总结、辨析,以加深理解;或者针对未讲授内容,激发学生学习新知识的兴趣(比如,在讲授完一维无限深方势阱和一维线性谐振子这

两个典型的束缚态问题后就可引导学生思考“非束缚态下微观粒子又将表现出什么样的行为”),这样学生就会积极地预习下节内容;或者选择一些有代表性的习题,让学生提出不同的解决办法,培养学生的创新能力。对于在课堂上不能解决的问题,积极鼓励学生利用图书馆及网络资源等寻求解决,培养学生的科学探索精神。此外,还可使学生自由组合,挑选他们感兴趣的与课程有关的题目进行讨论、调研并完成小组论文,这一方面激发学生的自主学习积极性,另一方面使其接受初步的科研训练,一举两得。

2.2注重构建物理图像

在实际教学中着重注意物理图像的构建,使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象,从而形成深刻的记忆和理解。例如:借助电子束衍射实验,通过三个不同的实验过程(强电子束、弱电子束及弱电子束长时间曝光),即可为实物粒子的波粒二象性构建出一幅清晰的物理图像;借助电子束衍射实验图像,再以光波类比电子波,即可凝练出波函数的统计解释;借助电子双缝衍射实验图像,可使学生更易接受和理解态叠加原理;借助解析几何中的坐标系,可很好地为学生建立起表象的物理图像。尽管这其中光波和电子波、坐标系和表象这些概念之间有本质上的区别,但借助这些学生已经熟知和深刻理解的概念,可使学生非常容易地接受和理解量子力学中难以言明的概念和理论,同时,也可使学生掌握这种物理图像的构建能力,对培养学生的创新思维具有非常积极地作用。

3教学手段和考核方式改革

3.1课程教学采用多种先进的教学方式

如安排小组讨论课,对难于理解的概念和规律进行讨论。先是各小组内讨论,再是小组间辩论,最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正。例如,在讲到微观粒子的波函数时,有的学生会认为是全部粒子组成波函数,有的学生会认为是经典物理学的波。这些问题的讨论激发了学生的求知欲望,从而进一步激发了学生对一些不易理解的概念和量子原理进行深入理解,直至最后充分理解这些内容。另外课程作业布置小论文,邀请国内外专家开展系列量子力学讲座等都是不错的方式。

3.2坚持研究型教学方式

把课程教学和科研相结合,在教学过程中针对教学内容,吸取科研中的研究成果,通过结合最新的科研动态,向学生讲授在相关领域的应用以培养学生学习兴趣。在量子力学诞生后,作为现代物理学的两大支柱之一的现代物理学的每一个分支及相关的边缘学科都离不开量子力学这个基础,量子理论与其他学科的交叉越来越多。例如:基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚态物理到中子星、黑洞各个层次的研究以量子力学为基础;量子力学在通信和纳米技术中的应用;量子理论在生物学中的应用;量子力学与正在研究的量子计算机的关系等,在教学中适当地穿插这些知识,扩大学生的知识面,消除学生对量子力学的片面认识,提高学生学习兴趣和主动性。

量子力学从诞生到发展的物理学史所包含的创新思维是迄今为止哪一门学科都难以比拟的。在20世纪初,经典物理学晴空万里,然而黑体辐射、光电效应、原子光谱等物理现象的实验结果严重冲击经典物理学理论,让经典物理学陷入危机四伏的境地。量子力学的诞生,开启了人类科学发展的新思维。开展好量子力学的教学活动,在教学过程中展现量子力学数学形式之美,使学生在科学海洋中得到美的享受,有利于极大的提高学生的科学素养,从精神上熏陶他们的创新精神。

【参考文献】

[1]周世勋.量子力学教程[m].高教出版社,1979.