大学物理讲座
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一、论述学习本系列讲座后的实际收获(宏观或微观,对整体讲座或者某一讲也可结合所在专业或阅读文献后的收获)
《现代物理学与高新技术》系列讲座让我对物理学和高新技术的发展有了更前沿、也深入的了解,我认识到,在现代社会进步的历程中,基础性很强的物理科学和应用性很强的高新技术,扮演着不同的角色.但它们之间却存在着紧密的相互联系和深刻的相互作用。讲座中老师精彩的讲授,提升了我对物理学的兴趣,让我在生活和本专业的学习中,能主动地思考我所运用的方法和技术的物理学原理。尤其是物理学发展所产生的高新技术在医学和检测方面的应用,让我深深体会到了物理之美,技术之妙。
自1895年伦琴发现了X射线开始,到现在一百多年,医学影像技术的发展已经历了几个重要的时期,X射线检查技术、数字减影血管造影技术(DSA)、CT检查技术、核磁共振检查技术(MRI)、超声检查技术等建立起了医学影像检查技术体系。先进的影像检测技术帮助医生更加准确和迅速地确认患者的病灶和病因,拯救了无数的生命。几年前,我的外祖父身体不适,在做心脏造影过程中发现两处血管严重堵塞,进行了搭桥手术,现在身体和精神状况比之前好了很多。试想如果没有先进的造影技术,我的外祖父很可能要长久地忍受病痛的折磨,甚至会过早地去世。因此现代物理学与高新技术的发展在生命科学方面的应用和贡献,让我满怀感激之情。
在系列讲座中,老师提到了很多现代检测技术,它们的基础和核心基本都是现代物理学发展的产物,我结合老师的讲解和课下查阅资料明白了很多技术的物理学原理和应用。
比如,老师在讲解超导物质时提到了,MRI是超导物质的一项重要应用。通过进一步查资料,我了解到,MRI的物理学基础是以原子核的自旋运动引起的核磁共振现象。MRI的基本原理是将人体置于特殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在停止射频脉冲后,氢原子核按特定频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被体外的接受器收录,经电子计算机处理获得图像。而那个特殊的磁场,则是MRI设备中一个核心部分——磁体系统。磁体系统中的主磁体的有永磁型、常导型和超导型三种,其中超导型材料通过电磁作用产生磁场,常用的超导材料为铌钛合金,使用液氦冷却,因为造价昂贵,所以检测费用也十分高昂。但相比于X射线检测、CT检测,MRI彻底摆脱了电离辐射对人体的损害,又有参数多,信息量大,可多方位成像,以及对软组织有高分辨力等突出的特点,因此被广泛用于临床疾病的诊断,对有些病变成为必不可少的检查方法。
专题讲座
初中物理规律教学设计
石志芬(北京教育学院丰台分院)
综述:物理规律是物理学理论体系中最核心的内容。
如牛顿的三个定律、动能定理、能的转化和守恒定律、动量定理及动量守恒定律等物理规律在整个物理学中占主干地位。
只有掌握了物理规律,才能遵循这些规律去分析、处理千变万化的物理问题。物理规律教学的成败将直接影响学生学习的质量和进程,所以物理规律教学是物理教学中非常重要的组成部分。通过本课程的学习
1.加深对新课程物理规律教学设计的认识;
2.进一步明确新课程对于物理规律教学设计的要求;
3.掌握初中物理规律教学设计技术,提高教学设计质量,使教学设计成为有效教学的重要环节,并促进高质量教学的开展。
本课程从四个方面讲述:
第一部分初中物理规律的基本特征;
第二部分新课程物理教学设计的基本理念;
第三部分初中物理规律教学设计的阶段与具体环节;
第四部分实现以“学”为主的物理规律教学设计的教学策略。
第一部分 初中物理规律的基本特征
一、物理规律定义
《中学物理教学论(阎金铎田世昆主编)》中对物理规律的界定: 物理规律反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律,它反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系,揭露了事物本质属性之间的内在联系。简单的说,物理规律就是物理过程中各物理概念之间的必然联系。
例如,牛顿第二定律反映了在一定条件(①宏观物体的低速运动;②物体的平动;③在惯性系中运动)和一定的单位制下,物体的加速度、质量跟所受外力的关系,由F=ma所表示。
物理规律包括了定律、定理、原理和法则、公式等。
物理定律:多数是建立在大量观察和实验基础上,而后进一步经过实践检验而确立,如焦耳定律、欧姆定律等。
物理定理:根据一些定律或理论,运用数学方法推导出来。它们的正确性取决于所依据的定律、理论的正确性,及所依据的数学推导过程的正确性。最后也要经过实践检验。如动能定理、动量定理等。
“领异标新二月花”
——《先进核能系统与反应堆物理研究方法》报告感想
核能基于基础科学发现,起步于军事应用。从微观粒子的相继发现到费米提出链式反应的基本观念,再到1942年芝加哥大学实现可控链式核裂变反应,1954年前苏联OBNINSK核电站成功并网发电。从第一代核反应堆到如今的第三代到不久的未来的第四代反应堆,核能系统不断走向更加先进。今天,王侃教授给我们带来了“先进核能系统与反应对物理方法发展”的讲座,是我们对核能系统和核反应堆物理又增进了了解。
光有核裂变是没有裂变核能的,裂变核能的实现需要有链式反应。反应堆的定义是能维持可控自持(续)核裂变链式反应的装置。所以研究的核心内容是如何使可控的链式核裂变反应自持下去。从中子的角度,即要达到平衡,所以要定量设计系统。开始的种子从哪里来呢?目前有五种产生中子方式:自发裂变、水慢化动力堆启动(含10^5kg的U238)、中子诱发裂变,强流质子加速器、中子衰变。而快堆比热堆对于铀资源利用率更高,且可以焚烧掉一些核废料,比功率比热堆大。冷却剂不同。从中子模型到裂变,再到链式核裂变,这一系列的技术发展,为后来的链式核裂变的实际应用打下基础。在1942年建立反应堆,实现可控的链式核裂变反应,由科学研究到“可控”,即到了工程应用领域。然后王教授说:我们现在要两条腿走路,要建造与研发一同进行。
下一个问题就是第四代反应堆代际的标准。怎么叫第四代?达到四类标准:可持续经济性、安全与可靠性、防核扩和物理实体保护标准。
然后王侃老师谈了很多关于反应堆物理与方法。物理与核物理区别,但又有关系,核物理是反应堆物理基础,核物理学的研究内容是反应堆物理的起点,比如中子与物质的相互作用。 有别于传统的物理研究方式之外,现在还可以高效利用计算机资源,完成精细求解(三维全堆云计算,蒙特卡洛算法)问题。王侃老师强调要瞄准蒙卡方法,即终极手段(超算支撑),因为先进蒙卡程序能和现在超算架构相结合的,把程序拿到计算机上跑,只要进行并行可扩展性。据说中国目前是世界范围内是唯一完成基准题全堆满循环计算。
物理教学专题讲座
驻马店市第九中学 杨汝松
物理课堂提问技法
内容摘要:课堂提问是启发式教学法的一种,在启发式教学过程中占有重要的地位,教师应从问题设计目标、提问表述、学生已有认知、心理水平和思维过程等方面进行分析,对比多种提问方式,从而进行有效提问。
新课程理念下的物理课堂教学是教师组织、引导、参与和学生自主、合作、探究学习的双边活动,这其中,教师的“导”起着关键作用。这里的“导”,很大程度上靠设疑提问来实现,有人认为提问是教师最重要的语言活动,是教师所有教学技能的一个重要组成部分,是教师教学水平的一个体现。大教育家孔子认为“疑是思之始,学之端”;宋代著名学者陆九渊也认为,“为学患无疑,疑则有进,小疑则小进,大疑则大进”;教育家陶行知说:“发明千千万,起点是一问。禽兽不如人,过在不会问。智者问得巧,愚者问得笨。人力胜天工,只在每事问。”可见,课堂提问与教学的关系,其价值远远不在于形式上的热闹。课堂提问是一门艺术,运用得好,能帮助学生走进新课程,使他们真正成为学习的主人,能开发学生潜能,培养学生创新精神,优化教学效果,从本质上提高学生的综合素质。
物理课堂提问是优化课堂教学的必要手段之一,也是教师教学艺术的重要组成部分。恰如其分的提问不但可以活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣,还可以帮助老师了解学生掌握知识情况,诱发学生思考,调节学生思维节奏。当前,教师在课堂教学提问中存在以下几种问题:(1)什么都要问,低级的、重复的、漫无边际的、模模糊糊的,各类问题“应有尽有”;(2)只提问好学生,不提问后进生,或者专提问一小部分学生,冷落了大多数学生,或者对后进生进行惩罚性提问,给他们难堪;(3)提问没有层次性,难易问题无阶梯;(4)对学生的回答不置可否,对学生的质疑不理不睬;(5)不能灵活应变,拘泥于原有教案的设计,不善于针对课堂气氛、学生的回答和反应追问下去……这些弊病在很大程度上影响了课堂教学的效率。