物理学史教学大纲

淮阴工学院课程教学大纲课程名称：物理学史课程编号：4113310学时学分：32（2）专业层次：应用物理专业本科制订日期：2010年11月版次：1归口单位：数理学院一课程的地位及作用物理学是研究物质运动最基本、最普遍规律的学科，是科学的世界观和方法论的基础。物理学史是研究物理学辩证发展规律及其科学方法论的一门学科，是物理学和自然科学、人文科学、社会科学、思维科学交叉渗透的综合学科，集中体现了人类探索和逐步认识物质世界的现象、特性、规律和本质的历程。概括和探求物理学发展的历史和基本规律，不仅与探索物理世界运动变化规律的物理学相联系，而且还与人类社会的生产、经济、思想文化等发展的社会科学相联系。任何一个具体的物理知识和理论体系，都是汇集了许多人的研究成果而建立起来的，常常需要几十年甚至上百年的努力才能迈出有意义的几步，包含着认识论和方法论的因素，包含着深刻的物理思想和观念，体现着认识过程中理论与实践、继承与发展、理性与非理性的辩证统一。通过本课程的学习，使学生对自然科学发展过程中的一些重大事件有所了解，对自然科学在技术中的应用有一个初步的认识，从而开阔学生视野、培养科学精神，使学生跟上时代步伐、确立勇于探索的、不畏艰难的人生态度。二教学目标物理学史是研究物理学知识、理论和方法的发生与发展规律的历史科学。研究和学习物理学史有助于了解与概括物理学基础知识发展的全貌及总体规律，研究与掌握物理思想和研究方法的发展过程，有利于巩固和加深理解已学的物理知识，便于在教学中抓住来龙去脉，增强学生学习的主动性与自觉性，提高学习兴趣与教学质量。同时，通过对物理学史的学习，可以进一步培养学生的人文素质、创新素质和科学素质。三在教学过程中应注意的几个问题1.准确分配物理学史教学中中英文的比例物理学史是一门双语课程。因此教学中要合理分配中文与英文的比例关系，是我们既能全面掌握物理学中各概念、定理与规律的英语表述规范，又能完全理解具体的教学内容。2.注意运用启发式教学，加强对能力的培养教学中，在发挥教师主导作用的同时，要充分调动学生的学习积极性，使学生主动获取知识。应注意因材施教，注意培养和提高学生的自学能力。3.注意培养爱国主义思想适当介绍我国在物理学理论和应用方面的成就，培养我们的爱国主义思想。4.注意多种媒体、多种教学形式的融合教学中以教师教授为主，并注意结合多媒体教学，将图片、影片、文字等资料和讲解相结合；同时还注意适当锻炼学生查阅、收集、编译资料以及制造媒体的能力，让学生参与到课程教学中。四本课程教学内容及教学要求绪论教学内容：1.物理学史的分期2.物理学的研究方法3.物理学基本观念的变更4.学习物理学史的目的5.学习方法第一章古代物理学教学内容：1.1中国古代的物理学萌芽1.2古希腊时期的物理学进展1.3古印度、巴比伦和阿拉伯的贡献教学任务：通过本章教学，使学生了解中国古代的物理学进展；古希腊的物理学发展；古印度、巴比伦和阿拉伯的贡献。教学重点和难点：阿基米德在静力学和流体力学方面的贡献。第二章经典物理力学的发展教学内容：2.1．新芽破土2.2运动学的奠基人——伽利略2.3牛顿的伟大综合和理论飞跃教学任务：通过本章教学，使学生了解教学重点和难点：文艺复兴——达.芬奇的科学成就；哥白尼与“天体运行论”——“日心说”；第古与开普勒——行星三定律；舍生取义的布鲁诺——日心说与地心说的斗争；伽利略的主要贡献及科学思想方法；牛顿的主要成就；伽利略的贡献及牛顿的伟大综合。第三章经典物理光学的形成教学内容：3.1光学的历史概述3.2光的波动说与微粒说的斗争3.3光谱的研究3.4光速的测定教学任务：通过本章教学，使学生了解光学的历史——折射定律的建立、牛顿对色散的研究；光的波动说与微粒说的斗争；光谱的研究——巴尔末公式；光速的测定——迈克尔逊测光速。教学重点和难点：光的波动说与微粒说的斗争、光速的测定。第四章电磁理论的建立教学内容：4.1对电磁现象的早期认识4.2富兰克林对雷电的研究4.3从定性到定量——库仑定律的发现4.4从静电到动电——电流的发现4.5电磁学的新时期4.6法拉第的主要贡献4.7麦克斯韦电磁场理论的建立4.8电磁波的发现教学任务：通过本章教学，使学生掌握对电磁现象的早期认识——古代中国对电磁的研究；富兰克林对雷电的研究；从定性到定量——库仑定律；从静电到动电——电流的发现；电磁学的新时期——安培及安培定律；法拉第的主要贡献与法拉第的研究思路；麦克斯韦电磁场理论的建立；电磁波的发现——赫兹的实验。教学重点和难点：库仑定律、欧姆定律、法拉第定律及麦克斯韦的电磁场理论、电磁波理论。第五章热学发展史教学内容：5.1早期热学发展简述5.2热力学第一定律的建立5.3分子运动论的发展教学任务：通过本章教学，使学生掌握温度的定义和热机的研制；确立能量转化与守恒定律的三位科学家；克劳修斯理想气体分子模型；麦克斯韦的贡献；统计力学的创立。教学重点和难点：分子运动论的发展。第六章十九世纪末的三大发现教学内容：6.1物理革命的新曙光6.2发现电子的J·J汤姆逊6.3天然放射性的发现教学任务：通过本章教学，使学生了解神秘之光——X射线；J·J汤姆逊的研究；钋和镭的发现；α、β、γ射线的发现。教学重点和难点：天然放射性的发现。第七章相对论的建立教学内容：7.1．走进维谷的牛顿力学7.2爱因斯坦的相对论教学任务：通过本章教学，使学生了解牛顿力学时空观；迈克尔逊——莫雷实验；真空中的光速；爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论。教学重点和难点：爱因斯坦的相对论。第八章量子理论的建立教学内容：8.1紫外灾难和普朗克的量子假说8.2爱因斯坦的光电子理论8.3卢瑟福的原子核式结构8.4玻尔的氢原子理论8.5量子理论的发展教学任务：通过本章教学，使学生了解普朗克的研究；爱因斯坦的光量子；卢瑟福的原子核式结构；玻尔的氢原子理论及其缺陷；量子理论的发展线索与代表人物。教学重点和难点：量子理论建立的发展过程。第九章物理新世界教学内容：9.1原子核物理学的兴起9.2粒子物理学的发展9.3激光的发展9.4凝聚态物理的进展9.5现代信息科学技术的发展教学任务：通过本章教学，使学生了解核能及应用，核物理的发展；高能物理的工作，粒子与反粒子，粒子对撞机等实验手段的增强；爱因斯坦的受激辐射原理，激光的优点及运用；从电子管到晶体管、集成电路；超导物理及超导材料。教学重点和难点：新兴物理学的发展。五本课程学时分配序号内容讲课习题课小计0绪论111古代物理学552经典物理力学的发展333经典物理光学的发展334电磁理论的建立335热学发展史336十九世纪末的三大发现227相对论的建立448量子理论的建立449物理新世界44合计3232六其它说明6.1教材李艳平、申先甲主编.《物理学史教程》.科学出版社，2003年.6.2教学参考资料1.陈毓芳等著，《物理学史简明教程》，北京师范大学出版社，2004年8月2.谢邦同著，《世界经典物理学简史》，辽宁教育出版社1998年，第三版。3.倪光炯著，《改变世界的物理学》，复旦大学出版社，1997年。6.3考核方式考查。6.4本课程的教学特点1.以教师教授为主，并结合多媒体教学，将图片、影片、文字等资料和讲解相结合。2.开展小论文活动，使学生根据所学的物理知识，深入的认识自然规律，或解决实际生产、生活、科研中的一些问题，写成小论文。七本大纲修订情况版次1234执行时间2010执笔徐寒审核批准八相关单位认定情况版次后续课程名称归口单位负责人后续课程名称归口单位负责人后续课程名称归口单位负责人