物理學家

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物理學家范文第1篇

這部在11月12日上映的電影在2012年真正開始運作，那時諾蘭拍完了3部《蝙蝠俠》，《盜夢空間》也為他收獲了不少獎項和粉絲。他和弟弟喬納森?諾蘭合作寫劇本一直頗有默契。但這部電影，他需要更看重另一個人的意見。

這個人就是物理學家Kip Thorne。盡管在《星際》的演職員表上，他的角色被列為“聯(lián)合制片人”，實際上他參與了整個劇本的創(chuàng)作和改編。

“我花了很多時間和克里斯托弗?諾蘭、喬納森?諾蘭討論劇本，彼此交換意見，然后創(chuàng)造出好的想法，這很有趣?！盞ip Thorne對《第一財經(jīng)周刊》說。

《星際》是一部以太空探險為主題的科幻電影，Matthew McConaughey飾演的男主角Cooper為了拯救處于危機中的地球和家人，前往外太空尋找適合人類移居的星球。宇宙飛船如何穿越到太陽系之外？主角們又如何在黑洞周圍尋找生機？太空星系的畫面令人印象深刻，而臺詞中偶爾出現(xiàn)的物理學名詞可能讓人一頭霧水―這些都是Thorne五十多年來的研究成果。

“科學為這部電影提供了背景，故事圍繞科學家展開，天體物理就是電影的演出地。”Thorne說。這也決定了他才是這部電影背后最重要的角色。

25歲拿到普林斯頓大學的博士學位，30歲成為加州理工學院最年輕的教授之一，今年74歲的Thorne是個喜歡在美國PBS電視網(wǎng)和英國BBC演講節(jié)目上大談時間旅行的學者。《星際》并不是他第一次接觸好萊塢。

1985年，科幻作家Carl Sagan把他的科幻小說《接觸》的草稿拿給Thorne看。經(jīng)過這位天體物理學家建議，小說中供女主角穿越時空的“黑洞”改成了“蟲洞”?！跋x洞是宇宙中相距遙遠的兩點間的一條假想捷徑，”Thorne在他的著作《黑洞與時間彎曲》中回憶那次合作經(jīng)歷，“但后來改編的電影并沒有完整呈現(xiàn)蟲洞的外觀?！?/p>

30年之后，《星際》做到了。蟲洞是影片中太空旅行的起點，主角們通過蟲洞可以快速到達另一個星系?！霸诖酥埃魏魏萌R塢影片都未準確呈現(xiàn)過蟲洞或黑洞，這是第一部準確描述蟲洞和黑洞的好萊塢電影，完全符合愛因斯坦的廣義相對論公式?！痹凇缎请H》上映前的一部預告片中，Thorne這樣描述。這部預告片講述了攝制組如何基于科學去表現(xiàn)宇宙現(xiàn)象，在YouTube上的點擊量將近20萬次。

科幻電影一直是好萊塢的寵兒，從劇本創(chuàng)作、選擇導演和制片人，到特效制作、市場營銷，好萊塢產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的完整性保證了這種類型影片的穩(wěn)定和高質(zhì)量產(chǎn)出，依靠激起人們對未知世界的想象來贏得注意力。隨著技術(shù)進步，很多影片越發(fā)重視特效和虛擬場面，甚至逐漸脫離科學依據(jù)?！八鼈兒同F(xiàn)實是相分離的，存在很多違背科學的地方。”Thorne表示。

因此當2006年制片人Lynda Obst找到他，希望一起創(chuàng)作一個關(guān)于太空旅行的故事，他立刻答應了。Lynda Obst也是將《接觸》搬上電影銀幕的人。當時她請來斯皮爾伯格做導演、喬納森?諾蘭做編劇，計劃以Thorne在星際穿越方面的理論研究為基礎(chǔ)，拍攝一部太空電影，制作方則是派拉蒙影業(yè)。

2009年，斯皮爾伯格離開派拉蒙，隨即放棄擔任這部影片的導演。2012年，諾蘭接手拍攝《星際》，這個擅長復雜敘事的導演，同樣愿意在尊重科學的基礎(chǔ)上，講述更奇妙的故事。

“我弟弟為寫劇本花了很多時間，而我后來改編的時候，最困難的就是既要在科學上說得通，又要讓觀眾覺得生動有趣?！敝Z蘭說。

這位英語語言文學專業(yè)出身的導演，接手這部他弟弟寫了4年的劇本之后，開始大幅修改，幾乎是在重寫故事。但涉及到天體理論的部分，則會耐心和Thorne進行討論。

“導演一開始就打算拍部偉大的電影，他相信基于真實科學會比基于幻想更有趣。”Thorne告訴《第一財經(jīng)周刊》。劇本完成之后，這位從加州理工學院理論物理學系退休的教授還要參與影片特效的制作―更準確地從視覺上呈現(xiàn)黑洞和蟲洞。在物理學上，蟲洞只是個假說，而黑洞則是肉眼所不可見的。

諾蘭請了Double Negative的團隊來協(xié)助Thorne設(shè)計蟲洞和黑洞的外觀，這個團隊此前曾負責《盜夢空間》的特效制作，并獲得奧斯卡最佳視覺效果獎。

“我們那些把蟲洞等宇宙現(xiàn)象視覺化的圖像，都是根據(jù)Thorne的計算描繪而出的，”視覺特效總監(jiān)Paul Franklin在Discovery探索頻道11月6日播出的節(jié)目《星際穿越的科學》中講述了與Thorne合作制作特效的故事，“普遍的認知是蟲洞就是個陷下去的洞，但和Kip Thorne第一次聊才知道，這完全是錯的?！?/p>

有趣的是，Thorne在這個向公眾傳播的過程中所做的事情，和他在大學里的工作幾乎沒什么區(qū)別。大多數(shù)時候他還是在紙上不斷演算各種方程式?！拔业墓ぷ骶褪撬愠龉饩€接近黑洞或蟲洞的時候，會怎樣運動、如何改變形狀?！盩horne完成計算后，再交給繪圖團隊在計算機上完成模型制作。

最終呈現(xiàn)在銀幕上的蟲洞是一個透明球體，“就像一個吊在半空中的水晶球?！盕ranklin說。

Double Negative成立于1998年，是歐洲最大的視覺特效工作室，目前擁有超過1000名員工，今年6月和創(chuàng)意服務公司Prime Focus World合并，加強了在特效領(lǐng)域的實力。根據(jù)《連線》報道，這家公司為《星際》專門組建了30個人的團隊，數(shù)千臺計算機花費了一整年的工作時間，首席科學家Oliver James也參與了和Thorne的討論。

讓Thorne驚奇的是，團隊中很多人都了解物理學。片中有一幕，是宇航員Mann博士私自開著Ranger飛船強行要和母艦Endurance對接，最終導致爆炸，這是一場太空中發(fā)生的爆炸，因為沒有氧氣，所以火焰很快就熄滅了，也沒有太多煙霧。“這才完全符合科學，如果是其他電影肯定會弄錯?！盩horne表現(xiàn)得頗為興奮。

對于影片中的科學原理是否能被普通觀眾理解，Thorne表示，大部分人只要好好欣賞電影就可以了?！斑@像諾蘭的一個秘密，有些零碎線索，你不理解沒關(guān)系，但如果是懂物理學的人，就可以感受到普通觀眾注意不到的部分。”事實上，Thorne很樂于向大眾傳播天體物理學知識，以及他多年來在廣義相對論和引力物理學中的發(fā)現(xiàn)。

這樣的“秘密”，正通過網(wǎng)絡(luò)和媒體進行傳播，以填平中間的信息不對稱。

影片上映后不久，一些科學家和科幻愛好者便圍繞片中的科學問題展開了激烈辯論。在問答社區(qū)知乎和上，“《星際穿越》有哪些科學錯誤”的問題很快被提出，物理學博士在答案里用各種公式來論證影片中太空場景的合理性，特效從業(yè)者在分析圖像的精準度；《時代》周刊也發(fā)表了影評《星際穿越在科學上的對與錯》，盡管同時也有大幅封面報道稱這部影片“達到前所未有的高度”“刷新好萊塢太空漫游史”。

天文學家Phil Plait在其知名天文博客“糟糕天文學”中質(zhì)疑了影片中的錯誤，Thorne看到后，立刻給Plait發(fā)了一封郵件，附上他11月8日剛出版的新書《星際穿越的科學》的購買鏈接。隨后，Plait發(fā)博文承認了自己此前質(zhì)疑的錯誤。

“網(wǎng)上的那些討論，都是沒讀過我的書，只看電影，電影里能給出的信息太少了，就會造成誤解?！蓖ㄟ^參與這部影片的制作，Thorne發(fā)表了兩篇學術(shù)論文，并出版了新書《星際穿越的科學》。

科學理論和視覺特效作為電影組成的一部分，最終帶來了不小的市場反響。截至11月13日，《星際》取得了全球1.48億美元的票房，其中超過一半來自北美以外的市場，中國僅上映兩天就為之貢獻了6000萬人民幣（約合980萬美元）票房。

“美得令人窒息?！痹赡菔侵袊鴤髅酱髮W的一名學生，因為喜歡諾蘭而開始關(guān)注這部電影，所以上映第一天就去看了《星際》IMAX版本，她被影片中蟲洞和宇宙星系的畫面所震撼。“我非常喜歡黑洞的設(shè)計，很真實又有美感，”曾巧妮說，“有些物理名詞聽著挺嚇人，但不影響劇情理解，反而會吸引我再去看第二遍?！?/p>

諾蘭的每部電影，曾巧妮都會看兩次以上。“燒腦”是諾蘭影迷津津樂道的作品元素之一，多線敘事結(jié)構(gòu)和懸疑解謎思路，令很多人會反復考究其作品，也是諾蘭電影總有票房保證的原因之一。

《星際》的制作預算為1.65億美元?！拔蚁Ｍ^眾可以感受到我們這幾年做的研究?！敝Z蘭說。

物理學家范文第2篇

矢志追求物理夢想

1967年，年僅22歲的邢定鈺從南大物理系本科畢業(yè)，畢業(yè)后，先是奔赴泰州紅旗農(nóng)場，開始為期一年半的勞動鍛煉，隨后，他又到徐州半導體廠工作，一干就是8年多，其扎實的理論功底和出色的動手能力，使他很快成為廠里的技術(shù)骨干，并受到重用，然而，工作之余，邢定鈺總覺得缺了點什么，在廠里的工作，較多的只是日復一日地重復別人的東西，較少有創(chuàng)造性。

更重要的是，邢定鈺的心里一直有一個夢想，那就是能夠從事他所熱愛的科學研究，1978年研究生招生恢復以后，邢定鈺毅然考回南大，回到闊別11年的母校，碩士階段，他師從龔昌德教授，開始系統(tǒng)的理論物理學習和研究，碩士畢業(yè)后，邢定鈺留校任教，因其突出的科研和教學能力，1985年他被破格晉升為副教授，1986年，邢定鈺應美國休斯敦大學丁秦生教授邀請遠赴美國，成為休斯敦大學物理系和德州超導研究中心的訪問學者，當時，德州超導研究中心正位于國際超導研究的前沿。

做訪問學者期間，邢定鈺實現(xiàn)了科研路上的新飛躍，短短兩年間，他在美國《物理評論》上發(fā)表了多篇半導體熱電子輸運理論和高溫超導相關(guān)理論方面的論文，受到了國際同行的廣泛重視，其中，關(guān)于解釋高溫超導體正常態(tài)輸運性質(zhì)的一個理論還受到諾貝爾獎獲得者、英國劍橋大學莫特(MOTT)教授的重視，莫特教授還親筆寫信給邢定鈺，表示對該理論很感興趣，并專門寄來了自己的論文與其進行討論。

訪問學者期滿后，邢定鈺毫不猶豫地選擇了重返南大，邢定鈺了解自己：盡管和美國相比，國內(nèi)科研和生活條件還比較艱苦，但對他來說，能夠在母校繼續(xù)自己的科研事業(yè)。能夠為中國物理學發(fā)展作出一點貢獻，才是真正實現(xiàn)自身價值的最好方式，他要在母校――南京大學繼續(xù)自己作為一個物理人的夢想。

勤奮收獲累累碩果

在科研的道路上，勤奮很重要，邢定鈺經(jīng)常告訴學生：“聰明的頭腦是需要的，但是，能考進南大物理系，這證明你的天分夠了，后面就需要你的勤奮和堅持不懈的努力，只有從開始就比別人更努力。將來才有可能更勝一籌。”

1997年，邢定鈺的研究成果“半導體熱電子輸運的非平衡統(tǒng)計理論”獲江蘇省科技進步一等獎，繼而，他與合作者對磁性金屬納米結(jié)構(gòu)和氧化物的巨磁電阻效應和理論做了系統(tǒng)和深入的研究，智慧與辛勤的汗水匯成另一個碩果――自旋輸運和巨磁電阻理論，該項成果獲得2002年國家自然科學二等獎和2001年教育部中國高校自然科學一等獎，該理論是凝聚態(tài)物理學的一個國際前沿研究課題，在基礎(chǔ)研究和應用前景方面都有重大意義，現(xiàn)有電腦讀寫的磁頭都是使用了這一效應，2007年的諾貝爾物理學獎獲得者就是憑借在此問題上的重大發(fā)現(xiàn)而贏得大獎的。

在醉心科研的同時，邢定鈺也非常重視教學工作，三尺講臺，是他與學生互動交流的最好的平臺，他在教學中深入淺出，著重物理圖像的描述和基本理論的演繹，深得學生愛戴，并在2006年被南京大學浦口校區(qū)的本科生評為“我最喜愛的老師”。

敬業(yè)奉獻無怨無悔

物理學家范文第3篇

“這是我挖的最后一個土豆了”

1871年7月30日，盧瑟福出生在美麗島國新西蘭的斯普林格洛夫的一個普通農(nóng)民家庭，一家人的生活簡單甚至有些拮據(jù)。但有限度的經(jīng)濟水平并沒有制約盧瑟福的創(chuàng)造能力。受父親的影響，盧瑟福從小便具有敢于動手的勇氣和超強的動手能力，他經(jīng)常拆解重組家里的各種小玩意兒并且通常能獲得意想不到的效果。

盧瑟福第一次與科學親密接觸是在他的中學時代。他所就讀的納爾遜學院開設(shè)了自然科學的選修課，但在當時重文輕工的情況下，報名的只有一個人，這個人就是盧瑟福。作為任課老師，李特約翰對只有一個學生這件事似乎并不介懷，并且毫無芥蒂地開始了對一個學生的授課。隨著課程的深入，兩個人由師生變?yōu)榕笥?，李特約翰成為盧瑟福的第一個啟蒙老師，是他讓盧瑟福懂得了科學的重要性及其社會意義。

在學校校長與老師的鼓勵下，1890年，盧瑟福成功地通過了大學獎學金考試，進入新西蘭大學的坎特伯雷學院繼續(xù)深造物理學，成為當時頗有威望的物理學家比克頓教授的弟子。在實驗條件十分惡劣的情況下，盧瑟福自主制作實驗工具與機器，成功制作了“赫茲檢波器”，用它來檢測遠距離的無線電波，并發(fā)出了“越過新西蘭上空的第一份無線電報”。

上帝似乎格外垂青于這位才華出眾的物理學才子，1895年，盧瑟福收到了英國劍橋大學發(fā)來的通知書，通知他已被錄取為倫敦“國際博覽會的獎學金生”。當時，他正在農(nóng)場挖土豆，收到郵件后他便立刻扔掉挖土豆的鋤頭喊道：“這是我挖的最后一個土豆了！”

“是我制造了波浪”

“聲音洪亮，總是精力充沛，并且看起來是個不太謙虛的人”，有人如此評價對盧瑟福的第一印象。的確，盧瑟福屬于“性格極為外露”的人，總能給見過他的人留下深刻的印象。而給人們留下深刻印象的除了他外露的性格，還有他為物理學界帶來的一次次波浪。

1895年，進入著名的物理學圣地――劍橋大學卡文迪許實驗室后，盧瑟福便表現(xiàn)出了不可思議的毅力以及充沛的精力。不論從事什么樣的科學研究，他總是不達目的決不罷休，因此他經(jīng)常不分晝夜地工作，一定要深入到問題的本質(zhì)才能滿意。即使屢換陣地，他都不會因環(huán)境的改變而淺嘗輒止。在他被任命為加拿大麥克吉爾大學物理學教授時，由于研究條件的限制，他會請求卡文迪許實驗室飛躍大西洋寄來需要的實驗用品。

在麥克吉爾大學任教時，經(jīng)過反復研究，盧瑟福發(fā)現(xiàn)并提出“原子并不是最小的物質(zhì)，是可變化、可分割的。原子有復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，蘊藏著不可想象的巨大能量?！毖哉撘唤?jīng)提出便引起了軒然大波，“你太狂妄了，憑你一個小小的實驗，就能把前人的觀點統(tǒng)統(tǒng)否定了嗎？”科學前輩們憤然指責。但盧瑟福堅信科學真理是站得住腳的，并堅定地投入到進一步的研究當中。值得慶幸的是，盧瑟福挺過了科學界的這場考驗。這位勇于擔當科學弄潮兒的物理學家，用自己的放射性理論和新原子學說不斷沖擊著舊的物理世界。

“他有不可思議的能力并總是處在科學研究的‘浪尖’上”，他的同事曾這樣評價盧瑟福，而幾乎所有的科學家都認同這一評價。盧瑟福也不懼輿論的沖擊：“說的很對，為什么不這樣？不管怎么說，是我制造了波浪，難道不是嗎？”

“這是我一生中絕妙的一次玩笑”

盧瑟福在放射性研究中所做的貢獻為他帶來了諸多榮譽，而最具有戲劇性的就是1908年他所獲得的諾貝爾獎項了。獲得此項殊榮，是由于他在1903年提出放射性元素的蛻變理論，即在麥克吉爾大學的研究中，發(fā)現(xiàn)了放射性的半衰期，命名了α射線、β射線，從而對放射性研究做出了重大貢獻。在發(fā)表獲獎演說時，盧瑟福詼諧地說道，在他的一生中，曾經(jīng)歷過不同的變化，但最快的變化要算這一次了――他竟從物理學家搖身一變成為了化學家，“這是我一生中絕妙的一次玩笑！”雖然是玩笑，但也證明了科學的互通性，從科學的角度來看，物理與化學的確密不可分。

1919年，由于恩師湯姆遜的推薦，盧瑟?；氐搅四莻€物理夢想開始的地方――劍橋大學卡文迪許實驗室，擔任實驗室主任一職，成為這座世界一流的物理實驗室的第四任掌門人。也就是在這里，他創(chuàng)造了“桃李滿天下”的神話，先后培育了12位諾貝爾獎得主。他1922年獲得諾貝爾物理學獎的學生玻爾，最終成為了丹麥皇家科學院院長，玻爾曾親切地稱盧瑟福為“我的第二個父親”。1978年獲得諾貝爾物理學獎的“蘇聯(lián)原子能研究的鼻祖”卡皮查，評價盧瑟福為“一位杰出的科學家不一定是一位偉人，而一位偉大的導師則一定是偉人?！?/p>

物理學家范文第4篇

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；高中生；國際青年物理學家錦標賽

創(chuàng)新能力是個人提出新的理論、新概念，發(fā)明新的技術(shù)和新產(chǎn)品的能力。經(jīng)濟全球化的發(fā)展和信息時代的不斷發(fā)展，對高中生的創(chuàng)新能力提出嚴峻挑戰(zhàn)的同時也給高中生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了珍貴的契機。國際青年物理學家錦標賽的出現(xiàn)，不但是選拔高精尖人才的有效手段，也為高中生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了有利的條件。

1 國際青年物理學家錦標賽（IYPT）的理念概述

IYPT倡導的理念包括培養(yǎng)參賽者的科研素質(zhì)，即創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實踐能力等；加強協(xié)作的精神和合作的能力；鍛煉表達的能力和辯論的能力，尤其是加強英語應用的能力；提高學生對物理學習的興趣；促進世界各國青年學生之間的文化交流。隨著IYPT的舉行，很多國家已經(jīng)對這個充滿魅力的國際性物理競賽有了更深的認識。各個國家都開始將這個比賽引入國內(nèi)，美國、新西蘭等國家舉辦了USAYPT等比賽。2008年克羅地亞舉辦比賽，中國首次派隊參賽。IYPT在2009年來到中國，于中國南開大學舉辦。天津南開大學首先將IYPT引入國內(nèi)，越來越多的中學開始了解這項賽事，開始關(guān)注這項賽事。

2 IYPT比賽的特點

2.1 IYPT問題的設(shè)定具有發(fā)散性

國際IYPT委員會，每年都會向全世界提供17個問題，這些問題有的和物理有關(guān)系，有的是來自交叉學科。IYPT設(shè)置的題目，在解答方面并不是和尋常的考試一樣可以短時間就能解決。它的解題方式往往需要從多角度進行思考，解題比較開放，不但需要扎實的學科知識，還需要學生團隊合作的力量。[1]以2011年伊朗德黑蘭舉行的比賽為例，比賽中有一個題目是研究一片黏在水平面上的膠帶移除需要的力，并考慮與之相關(guān)的參數(shù)。這個問題有著很強的發(fā)散性，非常像一個研究性學習的題目或者是一個小型的研究課題。這種類型的題目對于研究哪些參數(shù)都是需要參與者自己決定而不受限的，因此沒有一個標準的答案。例如有些學生在研究過程中最初會考慮到幾方面因素，比如膠帶本身的長度、寬度、厚度和黏性等，還有力本身的方向和水平表面材料的粗糙程度等等一些列的可能影響因素。委員會提供的這17個問題，涉及物理學領(lǐng)域的各個方面，參與者可以根據(jù)自己的知識和偏好選擇題目，這就體現(xiàn)了參與者的自主性。

2.2 IYPT需要⒂胝哂型哦雍獻韉木神和團隊的默契性

僅僅靠單個學生的力量是不能完成IYPT的，它需要5個人組成一個團隊，需要團隊的力量；同時IYPT是采用“物理對抗”的形式進行比賽的，即采用答辯的形式進行比賽而不是用筆或者現(xiàn)場進行試驗。IYPT對成績的計量是依據(jù)個人的表現(xiàn)，而最終的成績是根據(jù)5人團隊每個成員的分數(shù)總和而判定，因此要想更好的完成IYPT，就要求參與者必須有很強的團隊合作的精神。

3 IYPT對高中生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用

3.1 可以有效的促進學生統(tǒng)籌思維能力的培養(yǎng)

通過參加IYPT，學生在統(tǒng)籌各個相關(guān)因素，分析主要因素和客觀因素等方面的統(tǒng)籌思維能力可以得到鍛煉。以2013年的IYPT的題目為例，原題的中文翻譯：水上升：在一個裝有水的碟子中間垂直放置一根蠟燭。將蠟燭點燃，然后罩上一個透明的燒杯。探究并解釋發(fā)生的現(xiàn)象。對這道題的分析：熱膨脹和化學反應都是水上升的因素，另外還需要統(tǒng)籌考慮的因素有：水上升的速度，哪些因素在水上升的不同階段起著主導作用，這兩者哪個因素的影響更大，或者是不是這兩者影響程度不相上下等。還有就是蠟燭的高度是否也會產(chǎn)生一定的影響等等。學生通過對這個問題的研究，分析問題、解決問題的能力和統(tǒng)籌性的思維都可以得到很大的鍛煉。

3.2 可以有效的促進學生評估評價的思維能力的培養(yǎng)

IYPT的解題過程是一輪對抗的過程，一共可以分為三場比賽，每個隊伍都要依次承擔正方、反方和評論方。當其中的一個隊伍在擔任評論方的時候，在正方闡述和正反方交流時，就必須要認真的傾聽、思考并找出正反方研究的優(yōu)缺點同時給出一定的建議。

因此在這個對抗過程，可以很好的鍛煉學生的評價能力、評估能力和總結(jié)的能力。

3.3 可以有效的促進學生運用語言的能力的提升

IYPT要求三支隊伍分別承擔正方、反方和評論方的角色進行對抗。不論擔任哪一方的角色，都要求學生可以清晰的表達自己的觀點。正方要在規(guī)定的時間15分鐘內(nèi)對所研究的問題進行問題的闡述、試驗探究、理論提升、不足和展望。而反方則要找出正方在理論、試驗方面存在的問題和細節(jié)上的一些問題，即反方要對正方的研究提出各種問題。同時也要發(fā)現(xiàn)正方存在的優(yōu)點。在針對某個具體問題進行分析的全過程中，正反雙方分別發(fā)表自己的見解，進行討論，評論方則根據(jù)正反雙方提出的觀點和問題，進行優(yōu)缺點的評價。因此，整個的國際青年物理學家錦標賽的完成過程，讓學生的語言組織能力和語言表達能力得到了充分的鍛煉和提高。

3.4 可以有效的促進學生逆向思維和側(cè)向思維能力的培養(yǎng)

逆向思維也被稱為反向思維，就是背逆通常的思維方法，從相反的方向思考問題，是發(fā)散性思維的一種形式。側(cè)向思維的思路和方向和正向思維、多向思維、逆向思維等不同，是沿著正向思維旁側(cè)開拓出來的一種創(chuàng)新性思維，是發(fā)撒性思維的另外一種形式。在國際青年物理學家錦標賽的解題過程中，很多的問題從正面很難證明，而從側(cè)面或者反方向就可以很好的進行研究。[2]比如2013年的IYPT中的一道題目：聆聽光的聲音：將一個罐子內(nèi)表面的一半涂一層鍋灰，并在他的蓋子上鉆一個孔。當連接交流電的燈泡發(fā)出的光線射到罐子的鍋層時，可以聽到明顯的聲音，解釋和探究這種現(xiàn)象。這道題在最初的時候是要證明“這個聲音是光產(chǎn)生的還是熱產(chǎn)生的”，要想從正面證明這個問題是很不容易得出結(jié)論的，如果從側(cè)面進行研究，“假如沒有了光或者沒有了熱，會不會產(chǎn)生聲音呢”。因此可以將一個裝滿水的容器放置在燈泡和瓶子的中間，以此來降低熱因素的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒有熱的影響下，仍然可以發(fā)出聲音。在IYPT中，對類似這些問題的研究，可以讓學生的逆向思維得到很好的拓展，可以很好的培養(yǎng)學生的逆向思維和側(cè)向思維，從而進一步的促進其發(fā)散思維的培養(yǎng)。

3.5可以有效的促進學生“聯(lián)結(jié)”和“反聯(lián)結(jié)”思維能力的培養(yǎng)

人在知覺時，把所感知到的對象聯(lián)結(jié)起來，并將這些新的信息和以前的知識和經(jīng)驗快速的結(jié)合起來的能力稱為聯(lián)結(jié)的能力。比如2013年的IYPT中的一道題目：蜂蜜線圈：一種細的向下流動的粘稠液體如蜜蜂，往往會形成圓形線圈。研究和解釋這一現(xiàn)像。這種現(xiàn)象是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常見到的一種現(xiàn)象，當把裝滿水的水池底部的下水開口打開的時候，水在下流的同時總是呈螺旋狀。這種現(xiàn)象取決于地球自轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的科里奧利力，在北半球是右螺旋狀，南半球是左螺旋狀。當看到“蜂蜜線圈”這個問題的時候，很多的學生就會立刻和這個知識聯(lián)結(jié)起來。在IYPT中對類似問題的解答，可以讓學生的聯(lián)結(jié)和反聯(lián)結(jié)能力得到很好的鍛煉。

4 結(jié)束語

國際青年物理學家錦標賽的舉辦，不但可以讓高中生在創(chuàng)造性思維能力方面有所提升，還能促進其他各個方面綜合能力和素質(zhì)的鍛煉和提升，同時還能促進國際間青少年文化的溝通和交流。

參考文獻

物理學家范文第5篇

關(guān)鍵詞：物理學史：情感態(tài)度與價值觀；對策思考

中圖分類號：G633.7　文獻標識碼：A　文章編號：1003-6148(2012)4(S)-0077-3

著名物理學家錢三強教授在為《物理學史》做序時強調(diào)：“物理學發(fā)展史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地，這塊寶地很值得我們?nèi)ラ_墾，這些精神財富很值得我們?nèi)ネ诰颉！?/p>

1　物理教學中物理學史教育的現(xiàn)狀

受傳統(tǒng)教學觀的影響，目前高中物理教學中對物理學史的“情感態(tài)度與價值觀”教育功能重視不夠是普遍現(xiàn)象，具體表現(xiàn)可概括為以下幾個方面：

1.1　偏重講史實，忽視挖掘史實背后的思想內(nèi)涵

一些教師存在為講物理學史而講物理學史的現(xiàn)象。往往只是平鋪直敘地解說物理科學歷史發(fā)展的經(jīng)過，對相關(guān)科學發(fā)現(xiàn)所包含的深刻思想分析不足甚至缺乏，因而無法對學生給以思想上的啟迪。

1.2　對物理學史教學內(nèi)容的準備不夠充分

一些教師因?qū)ξ锢韺W史重視性認識不夠，對物理學史不愿作深入研究，只是膚淺地介紹物理學家的一些生平趣事，有的人甚至憑自己的想像編造一些故事來神話科學家，以至于人為拉大了學生與科學家的距離。

1.3　對物理學史的考視不足

教師在平時的物理學科考查、考試中，基本上不把物理學史知識列入考慮對象，這直接影響了學生對學好物理學史的動力。雖然這與物理學史知識在物理學科的中考、高考中所占比重偏少甚至幾乎為零有關(guān)，但是，從物理學史在實現(xiàn)“情感態(tài)度與價值觀”教學目標殊作用的視角來講，教師在平時的教學考查中應該保證物理學史應有的份量。

從教師的角度看，要改變高中物理教學物中理學史教育的現(xiàn)狀，最根本的解決之道就是要深入理解高中物理新課程標準提出的三維教學目標，特別是要明確物理學史在實現(xiàn)“情感態(tài)度與價值觀”目標中的特殊作用。

2　物理學史在實現(xiàn)“情感態(tài)度與價值觀”目標中的作用

物理學史是科學史的一個分支，是人類在長期的社會實踐活動中對物理知識系統(tǒng)的歷史描述，也是物理學家為探索自然界的奧秘而不懈努力的奮斗史。它有利于培養(yǎng)學生“敢于堅持真理、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神，有助于鼓勵學生“敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，”在實現(xiàn)高中物理教學“情感態(tài)度與價值觀”目標方面，有著其他物理知識所無法達到的作用。

2.1　有利于培養(yǎng)學生的科學懷疑精神與對物理科學的興趣

科學精神是人們在科學知識的不斷積累過程中，尤其是在社會實踐中形成的一種正確分析、選擇、判斷的價值觀念、思維方式和行為準則。物理學史可以將物理概念、定律的歷史發(fā)展過程展現(xiàn)給學生，使之熟悉物理學家發(fā)現(xiàn)規(guī)律的思維過程，學習他們從事科研探索的科學態(tài)度，并從物理學家的成功中得到啟示。

通過學習物理學史，學生可以深化對從事科研探索所必須的敢于懷疑的科學精神。伽利略因為對亞里士多德的懷疑，才有比薩斜塔的鐵球?qū)嶒?；惠更斯因為對牛頓的懷疑，才有光的波動學說的提出；盧瑟福因為對湯姆生的懷疑，才有提出核式結(jié)構(gòu)的可能……可以說，只有具備了懷疑的勇氣，才會有創(chuàng)新的可能。通過學習物理學史，學生可以深化對從事科研探索所必須的敢于懷疑的科學精神。學習物理學史，還可以培養(yǎng)學生從事科研探索所不可或缺的執(zhí)著。第谷因為科學研究導致生活一貧如洗，仍堅持自己的事業(yè)，三十年如一日地進行天文觀測；法拉第為揭示“磁生電”的原理，艱苦的研究長達十年，其間經(jīng)歷失敗無數(shù)。這些物理學家正是用自己的生命向?qū)W生闡釋如何在長期的研究與探索中提升自己對物理科學的興趣，并因此走向成功。

2.2　有助于引導學生養(yǎng)成良好的思想品質(zhì)

居里夫人為了堅持放射性研究，不畏輻射所必然對身體造成的嚴重危害；法拉第為科學事業(yè)而拒絕接受封爵，甘愿舍棄榮華富貴當平民：布魯諾更是為捍衛(wèi)日心說而對羅馬教庭的迫害毫不畏懼；盧瑟福不僅通過自己的努力成為偉大的物理學家，而且以敏銳的眼光去發(fā)現(xiàn)天才，以偉大的人格去關(guān)懷天才，幫助他們挖掘潛力，先后培養(yǎng)了10位諾貝爾獎得主；面對真理與謬誤之爭，波爾強調(diào)“吾愛吾師，但我更愛真理?！蔽锢戆l(fā)展史上這些讓學生感動的事例，對于學生在思考如何對待生命、對待同事、對待事業(yè)、對待成功、對待挫折、對待未來這些重大問題時，有著重要的啟迪意義；同時也有助于引導他們養(yǎng)成良好的思想品質(zhì)，進而樹立正確的價值觀、人生觀。

3　改進物理學史教育的建議

為了讓物理學史教育更大限度地服務物理課程標準規(guī)定的三維教學目標，特別是更有效地發(fā)揮物理學史在實現(xiàn)“情感態(tài)度與價值觀”目標方面的特有功能，探索改進物理學史教育策略是非常必要的。概括地講，應“三管齊下”。

3.1　物理教師提高物理學史素養(yǎng)

俗話說：“要給學生一碗水，必須自己有一桶水?！蹦芊癯浞职l(fā)揮物理學史的教育功能，關(guān)鍵在于教師。物理教師必須具備較好物理學史的綜合素養(yǎng)，這種素養(yǎng)至少要通過以下四個方面獲得。

3.1.1　努力克服自身物理學史知識的欠缺

這就要求必須充分閱讀物理學史書籍，自覺加強物理學史的學習；在掌握物理學史知識的基礎(chǔ)上，從認識論和方法論的角度，把握物理科學的發(fā)展軌跡與規(guī)律，挖掘物理學史的教育功能，從而保證在物理教學中自如地講授物理學史知識。

3.1.2　處理好物理學史教學與知識、技能教學之間的關(guān)系

在有限的課堂教學時間內(nèi)，教師不可能將物理學史作為專門的知識來講解，只需要在講到某個物理知識的時候，順便介紹一下歷史上發(fā)現(xiàn)該物理知識的相關(guān)背景；在講到某個物理規(guī)律的研究方法的時候，順便講講歷史上物理學家們的研究歷程和各位物理學家的研究思路，盡量還原當時的研究過程，讓學生覺得好像在與物理學家們一起進行研究，達到身臨其境的感覺。

3.1.3　處理好各物理學史教學內(nèi)容之間的關(guān)系

在課堂教學中，每遇到一個新的物理學家，都必須對他們做必要的介紹，包括他們的生平、貢獻、探索實踐、科研趣事等。但在課堂教學中。什么時候講人物，什么時候講故事，什么時候講科學發(fā)現(xiàn)過程，都應該秉著適時的原則，這樣才能讓物理學史教育在課堂教學中得到自然的滲透，其教育功能也才能最大限度的發(fā)揮。

3.1.4　善于挖掘史實背后的思想內(nèi)涵

在物理學史中有很多科學家的感人事跡都可以作為培養(yǎng)學生科學精神的素材，而科學家們的研究過程，不管是成功的還是不成功的，對啟迪學生的思維、發(fā)展學生智力都有很大的好處。物理教師在教學中應該敏銳地抓住這些物理學史的內(nèi)容，對學生進行情感陶冶和思想教育。提高實現(xiàn)“情感態(tài)度與價值觀”目標的自覺性。

3.2　教研組有針對性地開展物理學史教學研究

由于對物理學史教學重視不夠，直接導致了目前物理學史教學方法的相對落后，講科學家故事或者成為最主要的教學方法，但這顯然與新課改背景高中物理教學的要求存在一定的距離。為此，教研組必須重視物理學史教學研討，有計劃地組織物理教師在教學實踐中大力開展物理學史教學研究。通過深入分析教材內(nèi)容，適當補充和引入科學史料和科學研究背景，積極改進教學方法，提高物理學史教學效果。鑒于目前中學物理教材中物理學史內(nèi)容所占比例較少，內(nèi)容又多限于科學家故事，對相關(guān)研究歷史背景的描述極其簡短的現(xiàn)狀，教師應在備課時對教材的每一節(jié)中涉及物理學史的內(nèi)容進行詳細的分析，適當補充有關(guān)科學探索的背景、科學發(fā)現(xiàn)的過程以及方法論方面的物理學史材料，以盡可能激發(fā)學生主動學習物理學史的興趣。

3.3　重大考試中增加對物理學史知識的考察

現(xiàn)代教育理論告訴我們，好的教育評價能有效地指引教育的導向。為了讓學生更加重視物理知識獲得的過程，而不僅僅局限于學習教材上現(xiàn)成的物理學“終結(jié)”結(jié)果，一個有效的措施便是在物理學科考試中，特別是中考、高考中要增加對物理學史的考察，這不僅將促使教師在教學中高度重視物理學史教育，注重定律和規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過程，也使一張張物理試卷變得更加豐富，更全面地考查學生對物理學知識的掌握。更重要的是，這將成為推動物理學史促進“情感態(tài)度價值觀”教學目標實現(xiàn)的最有效動力。

參考文獻：

[1]郭奕玲，沈慧君，物理學史[M]，北京：清華大學出版社，2005，7