物理論文范文精選

摘要：本文運用現代認知心理學中的圖式理論，將理論和教學實踐相結合來指導當前的復習，從幫助學生建立正確完備的認知圖式入手，旨在培養學生構建基本圖式的能力，從而理解基本的物理概念。

關鍵詞：圖式；物理概念；復習教學

物理概念是整個物理學知識體系的基礎，如果把物理這門學科比作高樓大廈，那么物理概念就是構成這座大廈的基石。因此，物理概念教學成為物理教學的核心。李政道在回答怎樣才能學好物理這一問題時就曾強調：學習物理的首要問題是要弄清物理學中的基本概念。物理概念教學的效果如何，直接關系到學生對于物理知識的認知程度，進而影響到學生整體知識網絡的構建與拓展，可以說學好物理概念是學好物理的關鍵。然而，很多學生卻往往忽視對基本概念的掌握,特別是不能夠形成概念網絡,更不能夠比較深刻地了解概念間的聯系。

因此，無論是在新授課中，還是在復習課中都應重視物理概念的教學，以此為基礎來教好、學好物理知識。怎樣才能使學生在復習課中加深對概念的理解，對物理概念的復習有興趣，并能通過學習真正理解概念。圖式理論是現代認知心理學的重要理論之一，圖式理論作為一種教學策略,它以直觀形象的方式表征知識。利用圖式的形象性、直觀性、層次性、關系性和可擴展性等特點,將它引入到中學物理復習教學中,有利于學生進行有意義學習,從而提高學習效果。

一、圖式理論的內涵

現代圖式理論是在吸收了理性主義和經驗主義，又在信息科學、計算機科學的發展以及心理學關于表征研究的基礎上，于20世紀80年代興起。對現代圖式的理解從三個方面入手，一是“一般性”，即圖式中貯存知識具有一定程度的概括性；二是“知識性”，圖式既描述某類事物的必要性特征，又描述其特點性特征；三是“結構性”，圖式中各個知識結點之間按一定關系聯系組成一種層次網絡，同時，圖式還可以是一種等級結構。所謂圖式是指圍繞某一個主題組織起來的知識的表征和貯存方式。人的一生要學習和掌握大量的知識，這些知識并不是雜亂無章地貯存在人的大腦中的，而是圍繞某一主題相互聯系起來形成一定的知識單元，這種單元就是圖式。比如，我們見到某種動物的圖片，就能很快想起它的名稱、性情、生活習性等很多有關該動物的知識。這說明該動物的外觀特征是與它的名稱、性情、生活習性等有關知識聯系在一起貯存在人的大腦中的。

一、基于畢業論文寫作的信息素養教育目標——以物理學專業為例

作為物理學專業學生重要學習環節的畢業論文寫作，是一種重要的專業實踐教學形式，是全面發展學生信息素養的一個有效途徑。教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會制訂的《高等學校物理學本科指導性專業規范》指出：“論文內容可以是理論研究、實驗研究、文獻綜述、調研報告或應用開發。論文應具有完整性和一定的系統性，對所研究的問題應有比較充分的調研，分析具體，結論可靠。提交的論文應符合通常科技論文的規范和要求，內容基本正確。對論文的評價重點是學生的學風、對知識的綜合掌握、應用能力、分析能力和解決問題的能力”。[6]因此，結合物理學專業特點制訂畢業論文寫作的信息素養教育目標就顯得非常重要。因為科學合理的信息素養教育目標，能夠促使學生主動將信息素養能力納入自身能力建設中，使學生的信息素養能力隨著專業知識的增長而得到不斷的強化，并最終成為保障其終身學習的一種能力。[7]對于物理學專業學生而言，基于畢業論文寫作的信息素養教育的總目標是在發展學生物理學專業素養的同時，促進信息素養的發展，使學生成為終身學習者。具體的信息素養教育目標：一是使學生掌握信息檢索策略，學會運用專業數據庫，具備檢索物理學專業信息的良好能力；二是使學生學會批判性的運用所獲得的信息，并選擇有益信息融入自己的知識結構和價值體系，會在所獲取信息的基礎上進行初步的學術創新；三是在論文寫作過程中遵循學術規范、學術道德和信息道德；四是在答辯過程中能夠有效的傳遞、交流信息。

二、基于畢業論文寫作的信息素養教育策略

畢業論文寫作中的信息素養教育是基于物理學專業情境的學習過程。這種滲透式的專業信息素養教育可以使學生鞏固所學物理學專業知識，擴大知識面，發展學術素養，全面提升信息素養。

1.通過論文選題培養學生的信息檢索能力物理學專業學生的畢業論文選題可以是教師科研項目的組成部分，也可以在教師指導下自由選題。例如，與教師科研項目相關的畢業論文題目：一維三原子鏈的晶格振動分析，一維線性諧振子薛定諤方程的數值計算，相互作用帶電粒子運動軌跡的數值模擬與分析，航天器變軌過程分析，光學渦旋的產生及衍射特性，數字全息顯微技術研究，光學實驗中的圖像處理與應用，等等。學生參與教師的科研項目，可以增加科研實踐機會，拓展物理學專業知識視野。學生在導師的指導下自主選題時，要綜合考慮自己的知識掌握情況和專業能力，并根據自己的專業興趣選定論文題目。學生可以從科學研究中尚未解決的難點問題，以及公眾關心的熱點問題中自主選題，也可以在他人研究成果的基礎上進行選題。無論如何選題，都是以大量信息為基礎的，充分利用信息，善于捕捉為己所用的信息，了解課題的學術意義、學術創新和國內外最新進展，就會大大拓寬研究思路。[8]在論文選題過程中，課題檢索是一個必不可少的環節。通過課題檢索，有助于學生掌握各種物理學專業數據庫的檢索途徑、方法和技巧，如學會熟練運用中國知網、超星數字圖書館、萬方數據庫、維普等中文數據庫的使用方法，了解SCI、EI、ISTP、EBSCO、IOPP、ScienceDirect、SpringerLink、IEEEXplore等外文數據庫的使用方法。這樣可以督促學生自覺主動地利用圖書館的各類館藏文獻資源進行自主探究學習，使學生學會課題檢索，掌握文獻檢索知識，豐富信息知識，鞏固所學物理學專業知識，使學生的專業信息能力得到發展。

2.通過文獻綜述培養學生的信息能力在確定好論文題目之后，學生需要進一步進行文獻的檢索和整理，并在此基礎上進行文獻綜述。文獻綜述是指在全面掌握、分析與課題相關文獻的基礎上，對該課題在一定時期內的已有研究成果進行分析、歸納、整理和評述而形成的論文。文獻綜述一般要對研究現狀進行客觀的敘述和評論，以便預測發展、研究的趨勢或尋求新的研究突破點。[9]在文獻檢索過程中，教師要指點學生注意文獻資料的新穎性、價值性和真實性，引導學生科學合理的篩選、評價所獲取的信息資源，提取有價值的信息內容，并將收集到的文獻資源進行分類，將其融入到自己的知識體系中。在此基礎上，應充分利用所獲取的信息，完成文獻綜述。當然，本科生的文獻綜述只要能夠對已有研究成果進行較為全面的分析和述評即可。文獻綜述的作用體現在多個方面：第一，充分了解課題的全面情況，把握課題的發展規律，熟悉已取得的成果和存在的問題，以及從事該課題工作的主要學者的成就和水平；[10]第二，可以培養學生熟練運用信息檢索工具的能力以及根據主題收集信息、整理信息的能力；第三，文獻綜述對參考文獻的要求可以幫助學生掌握學士學位論文的規范要求；第四，文獻綜述可以有效減少學生的抄襲現象，便于對學生進行信息倫理道德教育。

現代社會是信息時代，如何吸收有效信息，適應社會發展需要，是每個人，每個學生的一項基本功。為此，新一輪基礎教育課程改革提出關注學習方式的轉變，要求改變學生過去機械、被動、依賴的學習方式，倡導自主、探究與合作的學習方式。物理課外活動是學生課堂學習的有效補充，是學生獲取物理知識，培養能力的第二渠道。我們結合學校實際，開展了初中物理課外活動，豐富了學生的課外生活。

一、物理課外活動學習的體系

物理課外活動的途徑有很多，按物理課外活動學習的方式，可將物理課外活動劃分為：自主活動學習（如小論文、小制作、應用實驗）；合作活動學習（如社會調查、一物多用、分組實驗）；探究活動學習（如操作實驗、研究性學習實驗）。就初中階段而言，結合學生的年齡特點和知識水平，我們著手開展的物理課外活動主要是小實驗，小制作，小論文，小調查簡稱“四小”。學生通過“四小”活動，加深了對物理知識的理解，體驗了物理知識在實際中的應用。

二、初中物理課外活動的實施

（1）課外小實驗，加深對物理知識的理解。

根據學生的知識基礎，教師精心設計物理課外實驗讓學生來完成。實踐表明物理課外實驗活動以豐富而又蘊藏著科學素養的教學內容，深得學生的喜愛。按活動的能力層次從低到高可歸納為以下幾類：趣味性實驗、家庭小實驗、探索性實驗、應用性實驗、研究性學習實驗等。實踐中，我們注重了以下幾個可行性小實驗，學生通過實驗，增強了對物理的學習興趣。

近幾年來，我和本校的物理教師，在完成教學任務的同時，開展了一些物理教學專題研究活動，對物理教學質量的提高起到了一定的作用．下面就教學專題研究中的幾個問題，談一些看法和做法．

一、提高認識是搞好教學專題研究的前提

所謂教學專題研究，就是針對教學過程中存在的一些突出需要解決的問題，運用科學方法，有目的、有計劃地去探索教學規律的研究活動．其根本目的是為了深化教學改革，提高教學質量．

然而，并非所有教師都能從思想上認識到教學專題研究的作用和意義．有的教師課務很重，感到沒有時間進行教學專題研究；有的教師認為教學專題研究是專門從事教研人員的事情；有的教師則對普通任課教師能否開展教學專題研究，在思想上缺乏足夠的信心；有的教師還認為搞教學專題研究會分散精力，影響正常教學任務的完成；也有的教師認為搞教學專題研究花費時間，但研究成果未必就能在報刊上發表．

因此，為了搞好教學專題研究，首要任務是要弄清進行教學專題研究的意義和作用，掃除上述心理障礙．在實際中，若任課教師不搞教學專題研究，只憑教學經驗，也許能把課勉強地講下去，但教學質量只能停留在較低的水平上．若能結合教學進行專題研究，用科學方法研究教育對象和教學規律，就能使教學質量提高到一個新的水平，也會使教育者的教學能力得到很大的提高．實踐證明，教師只要重視教學專題研究工作，認真實踐和總結，一定會取得豐碩成果．例如，研制物理新教具就是提高物理教學質量的一個重要方面，前幾年，筆者曾把它作為一項教學專題進行了系統地研究．首先對高中物理教學大綱所規定必做的演示實驗逐個進行分析，根據多年的教學實踐，找出現成的教學儀器的不足之處，從中確定幾件重要的實驗裝置作為主攻對象，再根據推陳出新的原則，進行新教具的設計和制作，并在實際教學中進行檢驗和進一步改進，最終研制出具有較高水平的新型“牛頓第三定律演示器”、“動量守恒定律演示器”、“全電路歐姆定律演示器”、“電阻定律演示器”、“電流天平”、“自制光柵”等，對物理實驗教學起到了很好的促進作用．我又把有關總結文章分別寄往《物理通報》、《物理教師》、《江蘇教育》等雜志，由于改進的儀器在教學中有實用價值，所以文章都得到了各地物理教師的好評．“電阻定律演示器”，曾在江蘇省教委主辦的“物理自制教具研討會”上被評為二等獎，并推薦參加了由聯合國教科文組織贊助的“全國理科自制教具研討會”，在會上進行了演示實驗，受到了國內外專家的贊許．1995年，《物理教師》雜志又發表了我的“推陳出新和幾件新教具的研制”的教學專題總結文章．

二、找準選題是搞好教學專題研究的重要途徑

本科畢業論文是教育部對高等學校進行本科教學質量評估和審核評估一個非常重要的考核點，本科畢業論文也是教學計劃中的一個重要教學環節，本科畢業論文的質量能夠反映高等學校的教學質量，能夠客觀評價教與學，體現學生的創新創業能力，是學生畢業取得學位資格認定的重要依據。可以說本科畢業論文對于高等學校本科教育具有重要意義，但是本科畢業論文在管理系統[1]、質量評估[2]、檔案管理[2]、重復率檢測[3]、質量監管[2,4,5]、寫作方法[6,7]等方面還存在各種不完善，從而導致本科畢業論文質量得不到保障。體現本科畢業論文的核心是本科畢業論文的內容，學生能否獨立查閱論文，并對獲取的信息進行正確的分類、歸納、總結和應用，并應用所學習的專業知識提出問題，并找到問題的切入點，應用科學的計算方法解決問題，使研究內容具有一定的創新型。計算機仿真是科學的計算方法之一，如何有效學習和利用計算機仿真方法決定著畢業論文的內容和質量。本論文以理工科畢業論文中計算機仿真的應用進行探索和研究。

一計算機仿真的必要性

計算機仿真在理工科本科畢業論文中的應用是必要的，是由理工科的學科特點決定的。理工科知識的學習以高等數學、專業英語和基本的計算機語言等專業知識為基礎，專業知識根據理工科學科特點的不同而有所不同，課本知識都有一個共同點，那就是理論性都比較強，以電磁場理論這門課程為例，課程的基礎課程是高等數學、大學物理學，學完這兩門課程，打下一個基礎才能學習電磁場理論這門課程，電磁場理論也是基于數學理論知識開始學習的，在課程的第一章一般要介紹一些數學基本知識梯度、散度和旋度的基本概念，有了這些概念為基礎，將電磁學知識按照數學思路進行展開，研究電場、磁場的梯度、散度和旋度，以及所表現出來的各種電磁特性，學生在學習的過程中，如果數學知識打得不是很牢固，那么學習電磁場理論這門課程就比較困難，如何破解這個難題，將計算機仿真應用其中是將抽象的理論課程變成可視化過程的方法之一。理工課程的這一特點也直接反映到本科生畢業論文上面，本科畢業論文就是在所學習基本知識基礎上開展科學研究的，而計算機仿真能夠很好地拓展現有基本知識，并且可以驗證你手工完成的計算結果，為你提供了一個后臺檢查工具，同時可將抽象的難懂的物理概念變得可視化，也可將無法實現的動態物理現象展現出來，因此計算機仿真在本科畢業論文的應用就有一定的必要性。

二幾種典型的計算機仿真軟件

以電子信息、光學工程和通訊工程為例介紹幾種典型的計算機仿真軟件。

（一）MATLAB語言編程。MATLAB語言是科學工程中一個廣泛使用的計算工具，是理工科學生應用最為廣泛的計算機編程語言。MATLAB是MatrixLaboratory(矩陣實驗室）的縮寫，20世紀80年代初，MATLAB的創始人CleveMoler博士在美國NewMexico大學講授線性代數時，發現采用高級編程語言編寫程序很不方便，為了減輕學生編程的負擔，他構思開發了MATLAB軟件[8]，經過不斷發展，MATLAB已經成為國際上最流行的編程軟件之一。MATLAB語言以數學矩陣為基本編程單元，編程語言簡單，具有強大的圖形表達功能，還可以提供許多面向應用問題求解的工具箱函數，并且具有強有力的系統仿真功能，MATLAB還可以與其他計算軟件進行很好的兼容。根據中國知網統計數據，以MATLAB與主題關鍵詞的有2976篇，以MATLAB仿真為主題關鍵詞的有1756篇，以MATLAB/Simulink為主題關鍵詞的有749篇。上面是在文章題目中含有MATLAB字句的檢索結果，還有論文中應用MATLAB編程的沒有統計在內，可見用MATLAB語言編程進行論文寫作是大家常采用的一種科研方法。