吴——诺贝热物理学奖资源在物理教学中的开发和利用

本科毕业论文（设计）题目诺贝尔物理学奖资源在物理教学中的开发和利用专业物理学作者姓名学号单位物理科学与信息工程院指导教师2015 年 6 月教务处编原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。

除文中已经引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确的方式表明。

本人承担本声明的相应责任。

学位论文作者签名：日期：指导教师签名:日期：目录摘要1.前言 (1)2.诺贝尔物理学奖与科学精神 (7)2.1科学思想：突出创新精神 (8)2.2科学方法：有机统一的理论思维和实证精神 (9)2.3进取精神 (10)3.诺贝尔物理学奖在物理教学中的影响 (2)3.1“诺贝尔奖大学”及其教育理念 (3)3.2顺应时代需求，成就创新人才 (4)3.3创新型人才培养 (5)3.4怀疑和批判精神 (6)结语 (11)参考文献 (12)摘要伟大的科学家、发明家阿尔弗莱德·伯哈德·诺贝尔因他的一份遗嘱让整个20世纪的科学发展突飞猛进。

本文以诺贝尔物理学奖为引领，让读者感受到诺贝尔物理学奖资源在物理教学中的巨大影响及其对科学发展的推动力通过对诺贝尔物理学奖得住的教育经历与人生历程的阐述，使读者从中学会如何去思考，如何去实践，如何把握自己的学习方向和人生给轨迹。

关键词：创新精神，科学方法，教育理念，创新人才诺贝尔物理学奖资源在物理教学中的开发和利用1．前言诺贝尔物理学奖是远方的灯塔，它指引着我们前进的方向；诺贝尔物理学奖是坚实的台阶，它孕育着科学创新的力量；诺贝尔物理学奖是一面旗帜，它激励着青年学子的梦想。

从1901年诺贝尔奖创立到2015年，全部6个奖项已有800多人获奖，其中3项科学奖获奖的人数已达500多人，占总获奖人数的67％左右。

诺贝尔物理学奖作为举世公认的卓越的科学成就的象征之一，它记录了一百多年来重大的科学研究成果，反映了现代科学技术发展的光辉历程，而且20世纪以来，物理教学思路创新和科技创新的重大格局一直被诺贝尔奖引领。

那些获得诺贝尔物理学奖的科学成就，确实推动了物理科学的发展，使得社会生产和人类文明在20世纪取得了巨大的进步，它为现代物理学以及今后物理教学方向勾画了一个轮廓。

量子论及原子结构和基本粒子的发现，都无不包括在诺贝尔物理学奖的范围内。

同时。

诺贝尔物理学奖也引导了20世纪的科学技术的重大发现与发明。

1901年伦琴发现了X射线及X射线研究成果而获奖，1919年普朗克因提出量子假说、为量子理论的诞生所作出的点击性贡献而获奖，1922年波尔因在原子结构和原子辐射方面的研究成果而获奖，1932年海森堡因创立量子力学中的矩阵方程、“提出测不准原则”而获奖，1933年薛定谔因提出量子力学的波动方程、对原子物理学做出的巨大贡献而获奖，1969年盖尔曼因发现基本利积分来和相互作用、提出“夸克模型”而获奖……这些都是现代科学发展史上的重大事件。

而这些事件更是对物理教学造成了深渊的影响。

除了对物理科学发展的影响之外，随着现代科技对社会经济、政治、文化产生的日益广泛和深远的影响，诺贝尔物理学奖已成为一种科学发展的一种奖项和一种激励机制，她不仅是对物理学家本人或物理学同体的评价尺度，而且日益成为评价一个国家科学院就水平的尺度，在某种意义上已经成为一种国家荣誉的象征,更重要的是诺贝尔物理学奖展示了展示了现代物理科学发展的基本趋势，突现了全世界科学界公认的科学精神。

诺贝尔物理学奖资源一百多年来的历史，给我们以诸多的启示和效益。

在21世纪，中国不仅需要诺贝尔物理学奖的成果推动国民经济持续的增长，更要弘扬诺贝尔和诺贝尔物理学奖获得者的科学精神，利用诺贝尔物理需将资源大力塑造“创新共同体”，培养具有创新意识和创新能力的高层次人才，让中国尽快走进诺贝尔物理学奖，早日实现中华民族的伟大复兴！今天，我们关注诺贝尔物理学奖，但我们更要关注诺贝尔物理学奖资源背后蕴含的创新精神以及诺贝尔物理学奖资源在物理教学中的开发和利用。

我们关心中国何时能火的诺贝尔物理学奖，但是我们更应该关心的是如何从今天做起，如何从教育做起，培养具有火的诺贝尔物理学奖素质的创新人才。

2.1科学思想：突出创新精神创新是科学的本质，创新也是科学的灵魂。

回顾百年来诺贝尔物理学奖的历史，每一项物理奖励都可以说是科学家重大原创性创新的结果。

从1901年第一届诺贝尔奖项获得者说起，物理学奖获得者伦琴于1895年在试验中发现了X射线并对其性质进行了深入的研究，动摇了当时的原子不可分不可入的观念，为电子论的创立提供了有力的实验证据，并为多种科学领域提供了一种崭新的行之有效的研究手段，使人们在诸如光电效应研究、晶体结构分析、材料无损探测、人体疾病的诊断与治疗的方面得到广泛的应用。

又如1921年诺贝尔物理学奖获得者爱因斯坦（A.Einstei,1879-1955）正是他对牛顿经典力学的大胆怀疑，勇于创新，才创立了狭义相对论和广义相对论，深刻的揭示了空间、时间随着物质的运动速度而变化的关系，否定了一成不变的绝对时空观念，带来了现代物理学的革命。

量子论揭示了微观客体的波粒二象性；质能关系式，为原子能的利用提供了理论基础。

相对论和量子力学一起，被人们称为现代自然科学的两大理论支柱，引领着人们想微观领域和宏观领域进军。

自然界是无限的，大自然的奥秘是无穷的，到目前为止，人们对大自然的认识还很有限。

人类的生存和持续发展的需要，都要求人们不断探索，不断开拓，有所发现，有所发明，有所创造，有所前进。

人类对自然大界探索认识过程中获得的重大发现和发明，只是一定历史条件下一定实践基础上认识的结晶，是人类认识史上、科学史上的里程碑，但不是终点站。

获得对客观世界的事物及其发展规律的认识和重大理论的突破，是原始性创新。

原始性创新是技术发明、新产品设计、新体制创生、新方法形成的基础。

同时理论创新、技术创新和体制创新是辩证统一的。

诺贝尔物理学奖获得者的每一原创性创新的重大成果中体现的创新精神，是人类实践的本质、能动特性和创造特性的集中体现。

人的本质的实现和人格的完善，都需要这种创新精神，而从事物理教学的工作者更是离不开这种创新精神。

我国的中学物理教学十分注重系统知识的传授，对与学生创新能力的培养重视和研究的还不够，当然，创新能力的培养不是一朝一夕的事情，他是一个渐进的、长期的培养过程。

物理实验教学是培养创新能力的有效途径。

在物理实验教学中，不仅要让学生学会实验的具体做法，还要掌握一些基本的试验技能，还要引导学生学会研究物理问题的实验方法，为培养他们的物理创新能力打下良好的基础。

诺贝尔物理学奖的每一项原创性的技术或发现都是在物理实验中发现的！教师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验，结合诺贝尔物理学奖获得者获得的奖项级过程引发学生对实验的兴趣，使之达到不同层次的创新能力培养目标。

探索性实验教学课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。

教师应选取合适的、需要探索的问题作为实验内容，在教学中可以利用新旧知识之间的联系，提出需要解决的问题，并涉及一系列有针对性、启发性的为题作为铺垫。

为了使创新能力的培养长期化，教师可以有计划地组织学生进行系列化的探索性实验，并把实验内容和生活中的实际问题联系起来，使创新能力的培养和物理知识的学习紧密结合，很多时候，其实中国不缺屋里人才，但是为什么总与诺贝尔奖擦肩而过呢？很多时候是没有执着的精神。

做科研的时候，决不能一遇到问题就半途而废，要尽可能的利用手边的材料，可能问题就迎刃而解了。

2.2科学方法：有机统一的理论思维和实证精神恩格斯指出：“一个民族想要站在科学的最高峰，一刻也离不开理论思维。

”可以说，一个科学家，要攀登科学高峰，也时刻需要理论思维。

所谓的理论思维，主要是指人们运用概念、判断、推理等抽象思维形式把握思维对象的本质和发现规律的理性认识形式和理性认知活动。

它是科学家们对事物的认识从现象深入到本质的过程。

体现着逻辑与历史的统一、抽象与具体的统一、形式和内容的统一、理论与现实的统一，是科学家的学术研究走向成熟的必经之路。

理论思维的实质在于使主观和客观相一致，用逻辑的简单性表述客观事物的规律性，并运用客观规律做出科学的预见，以便于指导观察、实验的实践活动。

只有进行辩证思维，才能突破理论禁区，超越理论权威，天不理论空白，实现理论创新。

而在现在中国的物理教学中，缺乏的就是这种有机统一的理论思想和实证精神，没有辩证思维，只是以传统的教学方式教育着一代又一代的学生。

理论思维体现着科学的理性精神，八队追求客观精神世界的理解的欲望、好奇与认为客观世界的信念，化解为客观世界的理解性批判和理念性构建，而我们现在的物理教学中正需要这样的理论思维。

在物理教学中，就强调科学研究中的理性科学精神和辩证思维，与强调科学研究中的的证实精神是一致的。

导师应教导学生真正的认识到证实精神是一种态度，是一种求实精神，他要求学生的科学认识必须建立在充分可靠地经验基础上，以可检验的科学事实为依据，要是自己提出的科学假说或理论具有可靠性、科学实验具有可重复性，同时这也是科学的普遍性要求。

正如爱因斯坦十分强调的那样，物理学中没有任何概念是先验的必然的。

或者是先验的正确的。

唯一能决定一个概念“生存权”的是它同物理事件（实验）是否有清晰的和单一而无歧义的联系。

物理学是物理学理论体系的物理学方法相统一的整体，在物理教学中，要是只强调物理知识而不注重物理学方法的学习就不是完全意义的物理教学。

而教会学生有机的理论思维和实证精神正是物理学理论体系的物理学方法必须的。

在教学中，要注意调动学生在学习过程中的主关能动性，引发学生强烈的学习动机，引导学生积极地展开思维活动，促进学生养成独立思考问题的能力，从而为学生的创造性思维、有机的理论思维和实证精神品质的形成提供良好的条件。

学生只有具有有机的理论思维和实证精神，才有可能提出比较可信的科学家说或理论，做出的科学实验具有可重复性，或是决定一个新概念能否生存于世！2.3进取精神科学研究是一种探索性质的活动。

探索过程是一个建安曲折的过程，往往要经历许多艰险、困难、挫折和失败的打击。

科学家的生活并不是不断地有效的进行着发现和发明，其实每一项发现或每一项发明的背后，都充满着难以估量的紧张、单调的工作、多次的失败和失望！马克思曾指出，在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭的山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。

科学探索活动中，需要有不怕困难的自信，战胜困难的坚毅，披荆斩棘的开拓，勇往值钱的进取，甚至不怕自我牺牲的奉献精神。

自信是力量的源泉，是成功的起点，无自信，看什么都困难，那也什么事情都难干成。