非物理专业论文

非物理专业论文（精选12篇）

非物理专业论文 第1篇

关键词：普通物理,教学方法,非物理专业

普通物理是工科专业的必修课, 要求学生了解基本概念、基本理论。现在普遍存在一个奇怪的现象, 很少有学生对普通物理感兴趣。他们觉得学习普通物理, 就是为了应付考试, 凑凑学分。出现这种现象的原因, 是普通物理深奥难学, 不像文史知识一样浅显易懂。上课的时候, 只有极少数学生认真听讲, 大部分学生不是昏昏欲睡就是看课外书。为了调动学生的学习积极性, 笔者根据学生的特殊情况, 采取了如下对策。

一、将物理学史引入课堂

普通物理对非物理专业的学生来说深奥难懂[1], 如果在教学过程中, 讲授物理学史上科学家探索自然规律的故事, 可以增加讲课的感染力, 吸引学生的注意力, 提高学生的学习兴趣, 帮助学生透过现象抓住本质, 既让学生知其然, 更让学生知其所以然。物理学史不仅让学生学到相应的物理知识, 加深对物理概念、物理规律的理解, 还可以学到做人做事的能力。下面举两个例子

1. 德布罗意的故事。

德布罗意是法国物理学家, 他从小就酷爱读书。中学时代显示出文学天赋, 后在巴黎索邦大学学习历史, 并获得历史学位。一次偶然的机会他听到实验物理学家的哥哥与人谈到关于光、辐射、量子性质等问题的讨论后, 激起了学习物理的强烈兴趣, 特别是他读了庞加莱的《科学的价值》等书后, 转向研究理论物理学。从他哥哥那里德布罗意了解到普朗克和爱因斯坦关于量子方面的研究, 进一步引起了他对物理学的极大兴趣。经过一翻思想斗争之后, 德布罗意终于放弃了已决定的研究法国历史的计划, 选择了物理学的研究道路, 并且希望通过物理学研究获得博士学位。经过多年的努力, 他提出实物粒子也具有波粒二象性, 成为波动力学的创始人, 物质波理论的创立者, 量子力学的奠基人之一, 于1929年获得诺贝尔物理学奖。德布罗意的故事告诉我们, 做任何事情, 只要努力、用心去学, 都会取得巨大的成就。

2. 相对论的故事。

大家都知道相对论是爱因斯坦创立的, 却不知荷兰科学家洛仑兹已经看到了相对论的曙光。洛伦兹是荷兰权威物理学家, 比爱因斯坦年龄大, 是个卓越的物理学家但比较保守。他虽推导出了洛仑兹变换式, 却是为了维护牛顿的地位。当年麦克尔逊-莫雷实验结果让物理学家百思不得其解, 很大程度上冲击了以太学说, 光速不变的现象让许多人震惊, 为了维护牛顿力学经典体系, 洛仑兹通过简单的推理提出了著名的洛仑兹变换来“解释”这一现象———他的意思是:正是以太的存在才导致了在其中运动的物质收缩。可见他仍然没有否定以太的存在, 还是在为牛顿辩护。由于牛顿在物理界的威望太大, 洛伦兹始终不敢背叛他。这也就导致了洛仑兹与相对论擦肩而过的遗憾。但爱因斯坦不一样, 他年轻, 朝气蓬勃, 敢于向任何一个权威挑战。洛伦兹变换公式被爱因斯坦引用, 并给出了全新的解释———没有以太, 只有光速不变。思想观念的不同导致了他们不同的结果。相对论创立的故事告诉学生, 在科学的道路上不要迷信任何权威, 不要有任何盲目崇拜, 否则, 只会固步自封, 裹足不前。

笔者认为, 在普通物理课堂中引入物理学史, 不仅丰富了学生的课外知识, 让学生知道物理学家探索自然规律的艰难, 而且在了解物理学家故事的过程中慢慢地学习物理概念、物理规律。无论在对学生进行思想教育方面还是在提高课程的物理质量方面都起了积极的作用, 这是物理教师在教学过程中把教书与育人结合起来的有效方式。

二、传统教学和多媒体教学相结合

非物理专业的课时有限, 要在短短的一年之内上完普通物理课程, 采用传统的“语言+板书”的形式势必很难完成任务。而如果采用多媒体技术, 学生则不能很好地理解解题方法和解题思路。笔者根据实际情况采用两者相结合的方式[2]。对于难道高、需要计算推导的章节, 采用传统的教学方式, 用粉笔书写, 步步为营, 一步一步推导, 争取让大部分学生听懂。而对于只需要理解物理概念、物理图像的地方, 则采用现代多媒体技术, 利用其丰富的声像、信息资源, 增大教学信息量, 同时可使授课形象、生动, 便于学生理解。多媒体技术具有丰富的图形变换、动画演示等功能, 动态的模拟和演示不仅能辅助学生对一些概念的理解, 更能激发创新学习的兴趣。例如在“振动与波”这一章的学习中, 可通过多媒体技术生动、形象地演示“匀速圆周运动的竖直投影运动是简谐振动”这一重要的概念。

总之, 在大学物理教学中, 我们要辩证地看待和分析多媒体技术与传统教学方法之间的关系, 恰当地运用多媒体技术激发学生的学习兴趣和提高教学效率。对一些需要数学推导的内容, 可以采用传统教学方式与多媒体技术相结合的方式, 使传统教学与多媒体技术教学相辅相成, 浑然一体, 构筑独具特色的课堂教学结构模式, 优化教学效果。

三、类比法

类比法, 是指由一类事物所具有的某种属性, 可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。在物理教学中利用类比法[3], 可以使学生很好地理解物理概念, 达到事半功倍的效果。

卢瑟福在研究原子结构时注意到原子与太阳系之间的相似性。首先, 原子核的质量非常大, 类似于太阳, 核外电子的质量非常小, 类似于地球的行星, 它们占据的空间都非常小。其次, 原子核与电子的引力为F=Kq1q2/r2, 太阳与行星之间的作用力为F=Gm1m2/r2, 分析发现K相当于G, m相当于q, 它们都与距离的平方成反比。因此它们之间必然有某种相似性。在太空中, 行星围绕太阳运行, 因此卢瑟福大胆推测, 原子系统中电子围绕原子核旋转。

四、结束语

笔者针对学生的特殊情况, 采取以上对策, 希望对非物理专业的普通物理教学有一定的帮助, 把物理学的精髓和实质进一步发扬光大, 使物理学在21世纪发挥更强更大的作用。

参考文献

[1]申梓刚, 潘立军.物理学史在大学物理教学中的应用[J].物理通报, 2013, (10) :28-30.

[2]陈明通, 翟秀云.大学物理教学方法与教学手段的探讨[J].教育探索, 2007, (12) :64-65.

非物理专业论文 第2篇

作业：用“非简体中文”写物理力学发展史 出现法语意大利语作业版本

3月11日11点14分，@四川高校新鲜事儿在微博中爆料称，电子科技大学2015级的某物理老师，要求学生们用“非简体中文”写一篇物理力学发展史。但这并没有难倒同学们!

微博中，该博主添加了6张学生的作业图片为证，从图片中，成都商报记者可以辨认出，这分别为拼音、韩语、意大利语、法语、日语等作业版本。

进一步仔细查看，记者注意到，韩语版的作业中，其单词与单词之间全部空了一格，根据韩语的基本写作规则，“助词与前面的主体不隔写”，可以判断，这位同学对韩语并不了解，而且用机器翻译的痕迹明显。

背后：原来是给文科生出的 有学生称并不严格，只为普及物理知识

昨日，记者在电子科技大学校园走访多名学生后证实，这道题目是该校物理电子学院奚磊老师出的，而使用多语种作答的正是政治与公共管理学院和外国语学院2015级的学生。

“这个事情，好友的QQ空间都在转发，还上了微博热搜呢。”外国语学院2015级一名法语专业的女同学介绍，物理课在他们学校是交叉通识教育课程，文科生也是必须选修的。教这门课的老师，今年有两个，但她并没有选奚磊老师的课。对于这个作业，她认为，“这个作业有点新意，但也没太大意思。”

物理电子学院2015级刘启民同学证实，上奚老师物理课的，只有政治与公共管理学院和外国语学院2015级的学生。“这个课只是跟文科生普及一下物理知识，要求并不严格”。刘启民介绍，他认识的一名政治与公共管理学院的同学就是用西班牙语作答的。

随后，记者联系了这名不愿透露姓名的女同学，她称自己只是用百度翻译软件，把中文翻译成了西班牙语，照着抄写完就交了，“很多同学都是这样做的”。

14日下午，奚磊老师回复记者采访时称，微博上的事情，他也是13日才得知的，“这个事情，也给我带来了一定的困扰。作为高校教师，我本人无意去炒作自己以及扩大这个事情的影响范围。”

非物理专业论文 第3篇

关键词：非物理专业；大学物理；教学

对于高等院校理工科来说，大学物理是一门重要的基础课程，其有利于学生观察能力的培养，有利于学生分析问题能力的培养，有利于学生解决问题的能力等等，这些是其他课程所不能代替的。然而，对于非物理专业的学生来讲，大学物理不是他们的主要课，所以，他们不重视这门课程的学习，同时，教师也往往将重点放在专业课上或者是科研上而忽视非物理专业大学物理的教授，这些都在一定程度上使得大学物理教学的现状不容乐观，所以，本文对工科院校非物理专业大学物理教学改革进行研究具有一定的理论意义和实践意义。

一、我国工科院校非物理专业大学物理教育的现状

1.学生不重视这门课程

虽然大学物理工科院校理工科专业一门必不可少的课程，但是其不能够引起学生的重视，因为大学物理不是非物理专业的主要课程，所以，在上这门课程时，学生也不会全身心地投入到学习中去，此外，在竞争日益激烈的时代，就业压力以及学习压力不断地增大，这在一定程度上使得学生将大部分精力都投入到专业课上，使得学生将大部分精力投入到英语知识上等等，从而使得学生忽视了有助于培养个人综合能力的大学物理知识的学习，这些都在一定程度上造成了大学物理教学现状的不乐观。

2.部分教师不重视这门课程

在一些工科院校中，学校会过于重视教师的科研水平或者是教学规模，这就使得有些物理教师也不重视非物理专业学生的大学物理教育，而是把主要精力放在科研上或者是放在专业课上，从而使得教师在为非物理专业的学生讲授大学物理这门课程时容易照本宣科，使得教师的授课方法比较单一，这则会在一定程度上造成课堂的枯燥乏味，缺少以培养学生的科学素养为目标的教学理念，缺少以提高学生的创新意识为目标的教学理念，缺少以提高学生的创新能力为目标的教学理念。

二、我国工科院校非物理专业大学物理教学改革的政策建议

1.处理好教学内容与外系专业课之间的关系

作为一门研究自然界物质运动变化规律的学科，物理学可以分为力学、电磁学、光学、热力学、相对论和量子物理分支学科。作为教师，在讲授大学物理时，我们应该明确其是一门实验学科，所以，需要引入相关的概念和假设来对物理现象进行定量或者是定性的描述，而对所引入的概念和假设的合理性以及他们之间的关系的正确理解往往是一套完整理论建立时的基础，往往是一套完成理论建立时的切入点。在大学物理的教学过程中，首先要明确物理学是一门实验学科，这是一切物理理论建立的基础。

在给学生授课时，教师应该明确指出物理学是自然科学的基础，是工程技术的基础，是工程创新的源泉。因为物理学不是非物理专业的核心课程，学生毕业之后进入工作岗位不一定能直接运用物理知识，所以，作为教师，除了让学生懂得注重大学物理对专业课程的基础作用以外，我们还应该要上学生注重他们对物理思想方法的领悟，注重他们对物理思想方法的把握，注重他们逻辑思维能力的提高，注重他们解决问题能力的提高，注重他们分析问题能力的提高。

2. 注重大学物理与中学物理的联系和区别以及处理物理问题的方法

物理学的研究范畴从中学到大学并没有很大的变化，其研究的主要是自然界物质运动的变化规律，只是大学物理研究研究的内容与中学物理相比更加深入，更加广泛，其对物理现象的描述也相对更加注重从现象到本质，更加注重从简单、特殊到一般，更加注重从定性到定量等等，此外，与中学物理相比，大学物理所采用的的数学方法也相对比较复杂，从简单的数学运算变成了微积分。因此，作为教师，在给学生授课之前，我们应该首先要让学生明白本节内容的物理意义，在教学的过程中，我们则应该将重点放在概念的理解上，放在概念的升华上。此外，在授课的过程中，我们还应该要寻找应用定理解决相应物理问题的好方法，只有这样，才能激起学生学习大学物理的积极性，才能增强学生学习大学物理的主动性。

3.适当利用多媒体辅助教学，开阔学生视野

随着科学技术的不断发展，我国的多媒体技术得到了不断地发展，所以，作为教师，我们应该要适应时代发展的特点，改变传统的教学模式，在授课的过程中，适当地利用多媒体进行辅助教学，这不仅能够在一定程度上激发学生的学习兴趣，还可以在一定程度上激发学生的想象力，激发学生的创造力，开阔学生的视野。因为，传统的教学模式主要以板书为主，这会在一定程度上使得学生在听课时容易枯燥乏味，从而使得学生学习的积极性和主动性不高，而通过多媒体来辅助教学，则可以在一定程度上帮助学生建立起清晰的物理图像，这样，学生课堂上就不容易枯燥乏味，从而激发学生学习的兴趣。此外，在介绍物理前沿知识时，传统教学存在着很大的不足，因为前沿知识所涉及的知识面比较广，这时候合理的运用多媒体来辅助教学，则不仅可以弥补传统教学的不足，还可以开拓学生的视野，激发学生学习的积极性。

三、明确大学物理教学目的，改革考核方式

对于非物理专业来讲，大学物理的教学目的是提高学生的观察能力，分析问题的能力以及解决问题的能了，所以，作为教师，我们应该以此为出发点建立合理的考评机制。不再以考试作为学生唯一的考评依据，而是应该综合考虑学生的出勤表现、课堂讨论、提交作业、回答问题、期末闭卷考试以及课程论等方面来综合考察学生的学习情况，同时，我们还应该适当的压缩期末考试的分值比例，而适当的增加学生其他方面能力的分值比例。在设计期末考试试卷时，除了要考察学生对基本理论知识的掌握情况之外，我们还应该结合实际情况设计一些可以评估学生综合能力的考核题，比如可以提现学生物理思维方式能力的考核题，可以体现学生分析问题和解决问题的能力的考核题等等。教师课堂提问一方面可以考察学生对相关的理论知识的掌握程度，另一面，其可以活跃课堂气氛，在一定程度上激发学生学习大学物理的积极性和主动性，从而营造更加开放和互动的课堂教学环境，等等。明确大学物理教学目的，建立合理的考评机制，一方面可以考察学生对所学的理论知识的掌握程度，另一方面，还可以培养学生综合应用知识的能力，此外，建立合理的考核机制还可以在一定程度上减轻了学生的学习压力，从而有利于提高学生的学习兴趣。

参考文献：

[1]彭振生，梁燕.关于非物理专业大学物理课程的思考[J].宿州学院学报， 2005年01期

[2]陈兰莉.工科大学物理课程教学改革的探索与实践——以南阳理工学院为例[J]. 河南教育（中旬），2010年08期

[3]尹紹全.高师非物理专业大学物理课教学改革探讨[J].中国科教创新导刊，2007年26期

[4]王闻琦，彭振生.非物理专业大学物理课程教学存在的问题及思考[J]. 滁州学院学报，2009年05期

[5]潮兴兵，刘坚强，孙光厚.课程内容与教学模式整合视角的大学物理教学改革的研究[J]. 物理与工程，2009年04期

非物理专业论文 第4篇

一当前大学物理的教学现状

1对大学物理课程的重视有名无实

高校的不断改革没有对大学物理教学带来正面的冲击。一方面, 非物理理工科类大学物理的学时数被压缩了又压缩, 甚至于被取缔;另一方面, 像“加强基础, 拓宽基础, 淡化专业”这一类的改革并没有使高校将文科类专业的大学物理广泛开展起来。

学生走入社会时须经历的各类招考使高校笼罩了“应试学习”的阴影, 而各类 (不包含物理类专业) 社会考试中涉及的大学物理知识极少甚至于没有, 使得学生不看好这门课, 缺少学习动力。

2教学大纲长久不变, 教学目标异端化, 教学内容陈旧

教学大纲长久不变, 不同专业同一教学大纲。关于大学物理的教学目标历来有两种观点最突出:一种观点认为大学物理教学必须体现物理学的特色, 注重物理学本身的系统, 不需要与专业过多的结合;另一种观点是大学物理既然是基础课, 就应该为专业学习服务, 为不同专业的后续课程的学习而存在, 要把重点放在应用上。即教学目标异端化了。

教学内容陈旧。由于学时数的被压缩, 许多较难的内容被随意删减, 通常只剩下陈旧的经典老三篇:力学篇、电磁学篇、波动光学篇, 学生无缘与当今科技在大学物理中相遇;理论与实践应用相脱离, 教学内容没有和学生的专业需求紧密联系起来。

3教师思想观念守旧, 教学模式单一, 教材对学生缺少吸引力

很多教师思想观念守旧, 教学思想还停留在学科知识本位的传统观念上, 用物理知识传授替代大学物理教育, 忽略了物理思想方法的教育, 忽视了学生的接收能力和兴趣的培养, 忽略了学生探究能力和预测、创新能力的培养。教学形式单一的以讲授为主, 教学手段是传统的粉笔加黑板。

大学是培养学生自主学习的重要阶段, 学时数的有限与科技发展致使教学内容不断增加的矛盾, 需要学生自主习得大学物理相当一部分内容来缓解, 但大学物理教材对学生缺少吸引力, 或许说大学物理“教材”转型为“学材”未受到重视。

4重理论, 轻实验, 理论课与实验课脱节

物理学是一门实验科学, 物理定律的建立, 无一不以实验为基础, 并受到实验的检验。但在高校轰轰烈烈的改革中, 学校重理论, 轻实验的现象屡见不鲜, 大学物理实验课学时数受到更大的压缩, 甚至被取消;其次, 大学物理理论课老师与实验课老师不交叉上课, 甚至于上完理论课再开实验课, 理论课与实验课不能齐头并进, 理论课老师与实验课老师互不交换教学信息, 理论课与实验课脱节。有的学校由于实验室是由上实验课的老师管理的, 理论课老师很难获取实验器材, 因此, 理论课上做实物演示实验更是鲜见, 没用多媒体教学的老师不做仿真演示实验, 就真是上“纯”理论课了。另外, 实验设备陈旧或不足。

5考核形式单一

学生成绩主要依据期末考试成绩, 期末考试通常采用闭卷考试, 成绩占总评成绩比例相当高, 而考题纯粹是从理论到理论, 题型一般是填空题、选择题、判断题、计算题, 其中计算题占分较重, 这种考核最终把学生导向用记概念公式、背定理定律的学习方式学大学物理。其次, 有的学校规定了期末考试及格率的低线, 如果及格率低于所规定的低线, 任课教师将被问责, 而学生基础又差, 所以尽可能的降低考试要求, 甚至于出现师生一起“临时抱佛脚”的现象:老师给学生几套复习试卷, 学生背试卷考试的不良现象。

二对大学物理教学改革的建议

1对大学物理课程的重视要落在实处

2004年12月教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会在“非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求正式报告稿” (以下简称“报告”) 中指出“大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中:A为核心内容, 建议学时数不少于126学时。为了体现加强基础的教育思想, 增强学生的发展潜力, 各学校应根据人才培养目标和专业特点增加一定数量的B类内容和学时数, 例如:对于理科、师范类非物理专业和某些需要加强物理基础的工科专业, 其大学物理课程的学时数不应少于144学时。”根据这一要求, 高校应改变对大学物理的“食之无味, 弃之可惜”的开课现象, 保证大学物理的学时数不低于144学时。

当今社会所需求的是具有科学素养和人文素质的复合型人才, 学校教育应以这两方面的培养为主题。报告中指出“物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域, 应用于生产技术的许多部门, 是其他自然科学和工程技术的基础。在人类追求真理、探索未知世界的过程中, 物理学展现了一系列科学的世界观和方法论, 深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活, 是人类文明发展的基石, 在人才的科学素质培养中具有重要的地位。”即物理学对培养学生的科学素养有着其它课程所不能替代的作用, 而文科生在中学时对物理学大多心存畏惧, 所以为文科类大学生补上这一课是必要的。根据文科生的感性思维特点, 应以日常生活、社会科技中的物理学为学习内容, 适当增加物理学的世界观、方法论、哲学思想, 教学方法上应尽量采取感性直观的教学手段, 逐步培养学生的理性思维。

社会的各类招聘招工考试应是以人才的综合素养、发展潜力与今后实际工作需求并重的考核, 改善招聘招工考试既与人才要求、实际工作需求脱节又与学校教育脱节的社会现象。

2使教学目标全面化, 给教学内容输送新鲜血液

不同的专业应有不同的教学大纲, 教学大纲应根据科技的发展, 社会的进步适时修订。大学物理是从物理学中提炼出来的, 教学中当然要体现物理学的特色, 但作为基础课的大学物理, 与专业结合也是必要的。同时, 依据报告指出的:“在大学物理课程的各个教学环节中, 都应在传授知识的同时, 注重学生分析问题和解决问题能力的培养, 注重学生探索精神和创新意识的培养。”因此, 结合专业, 体现物理学特色, 使学生的知识、能力、素养协调发展应是大学物理的教学目标。

结合专业, 将物理学在各行各业的应用前沿引入大学物理教学中, 给教学内容输送新鲜血液, 以提高学生兴趣, 使学生体会到物理学的重要性和普适性。

3改革教师的教学思想, 使教学形式多样化, 注重教材的转型

教育较落后的地方院校应做出每个教师每隔2~3年至少外出学习一次的规定, 使教师身处具有先进教育理念的环境中, 近距离的受染于先进的教育教学思想中, 改进自身的教育教学思想, 自然的衍生出多形式的教学手段。

重视将大学物理“教材”转型为大学物理“学材”的工作, 使教材具有激发学习欲望的功能, 提示学习课题的功能, 提示学习方法的功能, 促进学习个别化与个性化的功能, 巩固学习成果的功能。

4理论与实验并重, 使理论课与实验课齐头并进

改革大学物理理论课上无实物演示实验的怪现象。报告指出:“应充分利用演示实验帮助学生观察物理现象, 增加感性知识, 提高学习兴趣。大学物理课程的主要内容都应有演示实验 (实物演示和多媒体仿真演示) , 其中实物演示实验的数目不应少于40个。实物演示实验可以采用多种形式进行, 如课堂实物演示、开放演示实验室、演示实验走廊等。提倡建立开放性的物理演示实验室, 鼓励和引导学生自己动手观察实验, 思考和分析问题, 进行定性或半定量验证。有条件的学校可以通过选修课或适当计算学分等措施保证实现上述目标。”

理论课与实验课应交叉进行, 齐头并进, 理论课老师与实验课老师要常交换教学信息。在学校系网页上建立理论课与实验课的教学信息表, 信息表由任课教师、实验员、学生共同填写。

5考核形式多元化

改革学生成绩“一考定论”的考核方式。降低期末考试成绩占总成绩的比例, 除了理论课的期末考试, 还应有实验考核、平时考核。平时考核包含出勤考核、作业考核、课堂提问考核、小论文交流与发表考核、自主读书笔记考核、考试态度考核等。

参考文献

非英语专业考研科目 第5篇

例如，北京外国语大学(050201)英语语言文学的考试科目为：(101)思想政治理论 ;(242)二外俄语 /(243)二外法语/ (244)二外德语 /(245) 二外日语/(246)二外西班牙语;(611)英语基础测试(技能); (811)英语能力测试(写作)。

北京外国语大学(055101)(专业学位)英语笔译的`考试科目为： (101)思想政治理论; (212)翻译硕士俄语/(213)翻译硕士日语/(214)翻译硕士法语 /(215)翻译硕士德语/(217)翻译硕士西班牙语 ;(357)英语翻译基础 ;(448)汉语写作与百科知识 。

北京师范大学(045108)(专业学位)学科教学(英语)的考试科目为： (101)思想政治理论; (204)英语二; (333)教育综合; (866)语言学与英语教学 。

非优质生源初中物理兴趣的培养 第6篇

一、培养学生的学习兴趣，关键在第一节物理课

俗话说：“好的开始是成功的一半”，所以第一节物理课就必须让学生爱上物理。第一节物理课是师生心灵交汇的开始，也是学生系统的学习物理的开始。在第一节物理课中，教学内容的生动有趣，丰富多彩，教学方法的灵活多样，是引发学生产生直接兴趣的刺激物。

人类的兴趣与好奇心紧密相连。大千世界，有许多的物理现象是学生们见过、想过、分析过的，但却有许多不知不解，仍有许多迷惑。这时教师可以充分利用学生的好奇心进行“授业、解惑”。

例如：问一问学生们，“小轿车前的玻璃为什么是斜的？你们了解海市蜃楼吗？”等等。在学生们迷惑不解的时候，教师可给出相应的答案。这可以暂时满足学生的好奇心，而学生也会因教师的“博学”而崇拜不以。（课中所举的事例可根据所教学生的认知水平作调整）。接着，满足一下学生的成功欲望；例如，让学生自己讲一讲他们已知道的一些物理现象，如：雷雨天气，人们为什么先看到闪电后听到雷声？等（根据学生的实际认识能力而定事例）。随后，再适当的打击打击他们；问一些学生常规有错误认识的知识点。如：烧开水时，从壶嘴中冒出的白气是什么？等。这时学生的情绪会因成功与失败而起落不平，所以他们的心会被抓得紧紧的。随后，教师可做一些有趣的实验和提出一些常见的物理现象，但不必给出所有的迷底。告诉学生他们将在以后的学习中逐渐明白其中的道理。此时，学生在好奇心的驱使下，对物理课将是恋恋不舍。

二、唤醒学生的社会责任感，唤醒学生的学习需要

兴趣是在需要的基础上，在实践的活动中发生、发展起来的。人的动机与兴趣起源于需要，均以需要为基础。于是，教师必须让学生觉得学好物理是他们的需要。但现在，很多学生衣、食无忧。特别是城中村的学生，有一些在初中阶段已经有红分或有房子出租，有个别学生的月收入水平比教师还高。而平凡的家庭教育也没能给他们学习的动力。所以教师只有唤醒他们的社会责任感，才能唤醒他们的学习需要。教师可以根据军事物理对各国综合国力与世界和平的影响来使学生形成学习的紧迫感。

例如，可以介绍第二次世界大战结束时各国胜败的关键因素，从美国原子弹的研制成功到日本的广岛、长崎，一夜之间变废墟，等等。接着，再分析由于科技力量所影响，现今各国的微妙关系。让学生体会到国强则我强，国弱则我弱。让学生感到他们必须学好物理。在2009年我接手初二（4）班班主任和任教该班物理。该班在初一时由于问题学生太多，导致很多老师没有办法正常上课，在初一的下半学期原班主任申请辞职，由我校正校长做该班的班主任、级长做副班主任。可是学生们并没有领情，继续任意枉为。在初二我接手该班之后，针对该班的实际情况，平时注重唤醒学生们社会责任感的意识，唤醒学生的学习需要。让他们懂得书不是为家长而读，也不是为了老师而读。读书除了能让他们越来越睿智之外，也是做为一个有社会责任感的小孩应当要做的事情。所以，该班在上了初二之后各方面的进步都非常之快。也能与各科老师融洽相处。对物理课特别情有独钟。

三、让学生树立信心，使兴趣得以持续

每个人都有一种自我实现，获得承认，取得成功的愿望和需要。成功时，会情绪高昂，兴趣倍增，多次努力仍然失败会使学生产生畏难情绪，影响学习积极性。（在非优质生源的学校，学生们对自己的学习能力的自信心往往不足）。如学生感到能力不足，有心无力，那么兴趣有可能会慢慢减弱。因此，给学生创造一个成功的机会是提高学习情绪的一种有效方法。教师必需帮助学生树立学好物理的信心。第一次物理测试是树立信心的关键时刻。学生刚接触物理时，虽然饱读课文，但对物理学中的关键词语、规律和分析、解题方法有时并不真正的理解。特别是一些学习基础不好的学生，更加不知所措。如果教师在讲完新课之后，便仓促进行测试，可能会出现“物理真难学，像数学又不是数学的”结果。这样会严重打击一部分学生的学习积极性。于是在真正的测试之前，教师应先让学生初步的掌握了解一些学习物理的技能，再做测试。但测试时务必做到严格要求，杜绝弄虚作假。让学生感到凭自己的真本事也能学好物理。这样在第一次测试之后，学生们会由于成功的喜悦而信心倍增。

四、乐中有苦，培养学生的自主学习能力；提高兴趣的效能性

兴趣的效能是指兴趣对活动产生的效果，即推动力量的大小。糠衣炮弹能使人快乐，也能使人变成没有盔甲的战士。如果总让学生尝试“糖果”那么学生会认为物理太过简单，从而松懈警惕。特别对一些有能力的学生，他们的锐气会慢慢减弱。这样培养出来的只是一些不知天高地厚的佣才。即使高分，实属低能。对他们将来学习能力的发展非常不利。所以，在教学当中，教师应掌握时机，等火候一够，就让学生们，“尝尝苦头”。

例如，将有些探究课先完全交与学生去尝试。或者，教师在课后利用多媒体，给出一些难度较大的练习题，让学生在教师讲授之前，试着独立完成。（对于普通中学不必要求每位学生都会做）学生刚开始碰到这些问题时感觉会比较吃力。但当他们通过自己的努力获得成功时，便会因超越自我而兴奋不已。不仅自主学习能力得到提高，而且会对物理产生更浓厚的兴趣，同时也段练了学生勇挫困难的意志力。在这过程中，学习能力较强的学生会发挥优势，他们相互讨论、相互学习，而其它学生也会你追我赶。从而形成良好的学习风气和集体兴趣。

（作者单位：广东广州市矿泉中学）

非物理专业论文 第7篇

1 教材及教学内容的选择

现今,国内外许多大学都出版过关于物理化学的教材,这些教材大部分内容丰富,讲解深入,理论水平也很高[3]。但对于非化学专业的大学本科学生来说,物理化学不是他们的主要研究方向,他们学习物理化学课程的主要目的是要掌握物理化学的一些基本原理,学习物理化学的研究方法,从而为他们的学习本专业服务。因此,内容过深和难度过大的教材就显然不合适了。近年来,我们一直采用天津大学物理化学教研室编写的《物理化学》简明版教材。该教材内容“简明”,着重阐述物理化学基本原理和方法。而且该教材加入了较多的例题。每一个例题都紧密配合教学内容, 便于学生理解和掌握基本知识,而且很多例题还有指导学生学习方法的作用。该教材叙述通俗易懂,深入浅出,便于学生自学。因此,《物理化学简明》简明版是一本适合非化学专业物理化学教学的好教材,我们通过使用该教材取得了良好的教学效果。在具体的教学内容选择上,我们根据学生的素质基础和专业联系,突出基础性和实用性,以及与学生本专业的联系。 首先,简单的公式推导由学生自习,复杂的公式重点讲解原理与意义,重点介绍物理化学的基本原理及应用。如果过多的进行公式推导,一方面会使学生丧失学习兴趣,更重要的是会弱化物理化学的思想及整体性,一头扎进公式推导中会使学生产生畏难情绪,使学生对物理化学产生误解,最终会放弃物理化学的学习。

2 重视概念的理解和逻辑推理能力的培养

物理化学中的概念比较多,概念是学习物理化学的基础,同时概念的理解也是难点。概念的叙述是容易的,但是要深入理解和掌握概念却并不是简单的事。因此在讲解概念时,必须深入浅出地讲解,包括概念提出的背景,成立的前提条件,便于学生领悟其内涵。任何逻辑推理方法,最重要的是前提。缺乏前提定理就不成立了,而且会发生用错地方的情况。在物理化学中逻辑推理的前提就是基本概念、基本原理、基本公式和基本假设等。学习物理化学的目的之一,也是培养思维能力的逻辑性及严密性。在讲解的过程中,逐步的提出问题,提出假设,设定条件,这些都是按照知识的发展及人的认识过程逐步产生的。通过物理化学课程的学习,应该培养一种理论思维的能力。

3 与专业课程衔接

由于非物理化学专业的学生在学习物理化学时不了解物理化学这门学科,意识不到学科之间的联系,因此本身学习意愿并不强烈。如果和本专业联系不紧密的话,会使学生觉得物理化学无用。因此,在教学过程中,要尽量贴近学生本专业知识,加强学科间的联系。例如,对于材料专业的学生,可以多介绍些溶液,相平衡及界面胶体方面的内容,并指出这些知识与材料学科之间的联系及应用。同时注意与生活知识联系,例如:(1)我们知道墨水盒上会注明“不要把不同性质的墨水混合使用”,而这就可以利用溶胶的相互聚沉现象解释”。(2)利用气体饱和蒸气压的知识可以解释为什么在高原上饭很难煮熟?为什么水可以在100 ℃下就可以沸腾?(3)利用界面知识解释人工降雨的原理。(4)由毛细现象可以解释天旱时农民要锄地,即使地里没有杂草。毛巾擦汗及酒精灯吸取酒精的原理。宇航员在太空中演示水膜变水球的原理等。

4 理论联系实验

物理化学的特点是抽象,难于理解,而实验演示则可以把难懂的知识形象的表示出来。在每章学习之后,要及时加上相应的实验。例如,学习完热力学第一定律,可以做燃烧焓测定的实验,既锻炼了学生的动手能力,也能增进学生对知识的理解。学习完相平衡这一章,可以练习画出部分互溶气液平衡相图。学习完电化学的知识,可以自己动手设计电池,并测出电动势。如果条件允许可以带学生去参观化工实验,例如精馏过程。这些与生活实践联系紧密,可以加深学生对物理化学这门学科的认识及知识的理解。

5 充分利用多媒体

对于非化学专业学生更要加强多媒体教学的应用。繁琐的公式推导,复杂的定理及各种限制条件会逐渐消磨学生的学习兴趣。满黑板的演算会使学生始终处于被动接受的角色,如果能够适当的加入多媒体演示,则可以让混混欲睡的学生清醒过来,而且,可以减轻老师写黑板擦黑板的负担,提高教学效率。例如在学习热力学的自发过程时,先向学生展示高山流水、高温物体向低温物体传热等动画,让学生对自发过程有充分的感性认识,然后再归纳总结自发过程的特点。而在学习可逆过程时,笔者以气体系统做体积功为例,采用动画的形式展示了一次恒外压膨胀(或压缩)、两次恒外压膨胀(或压缩)以及多次恒外压膨胀(或压缩)时系统做功情况,并将做功的大小通过动画作图的方式表现出来[4,5,6]。当然,多媒体教学也有一些弊端。多媒体教学演示速度快,信息量大,没有足够的时间让同学们记笔记。因此,对于重点知识,难于理解的知识,要在黑板上适当演示,一步步的推导,一步步的解释,给出学生时间理解消化,万万不可为了轻松而动嘴不动手。正所谓,凡事都有利弊,我们要取其长处避其短处。将多媒体与板书结合,详略得当趣味横生的传授知识。

6 采用教考分离的方式考核

有压力才能有动力。非化学专业在学习物理化学课程时往往觉得非专业课,考试会很容易通过,产生轻视大意的思想,这是很不利于教学的。因此,要在第一次课时就说明,考核的方式,采用教考分离,讲课老师不参与出题。除了期末考试之外,平时表现,作业情况都要占有一定比重。不能使学生产生侥幸心理,一次考试就能定出成绩。这样,对于课堂教学秩序及教学效果都有一定的帮助。

7 结 语

物理化学是一门理论性很强的学科,是整个化学学科的理论基础,同时也为其他相关学科提供理论支持,因此物理化学是很多专业的学生都应该学习的知识。对于非化学专业的学生在学习物理化学时,要针对其本专业的特点,采用合适的教材,选择与本专业联系紧密的内容,采用适当的教学方法,合理搭配多种教学资源,激发学生的兴趣与学习热情,最后还要严格的考核,才能提高教学效果及教学质量。

参考文献

[1]天津大学物理化学教研室.物理化学[M].北京:高等教育出版社,2011:23-24.

[2]高强.非化学专业物理化学课程教学实践与探讨[J].高校讲坛,2011(31):210.

[3]沈文霞.物理化学核心教程[M].北京:科学出版社,2004:2-3.

[4]雷宇,李勇.多媒体在高校课堂教学中的合理运用[J].宁波工程学院学报,2008,20(3):122-124.

[5]周晓荣,程四清,袁力志.物理化学多媒体课件的设计及在教学实践中的应用[J].科技文汇,2009(1):179.

非物理专业论文 第8篇

一、合理安排实验教学内容

依据不同专业的专业特点和以往的教学实践, 精心选择教学实验内容。非化学专业物理化学实验内容的选择一方面要与物理化学理论课紧密相关, 达到理论和实践相结合, 使学生在有限的实验课程中既能练习大部分基本操作又能加深学生对物理化学原理的掌握, 真正实现对学生能力的培养, 另一方面又要符合不同专业学生的专业特点, 体现物理化学实验与专业课的密切联系。因此在教学实践中, 我们对不同专业实验课程进行了精心的选择和取舍。例如金属材料工程专业有金属相图的绘制, 而药学专业有蔗糖的转化的实验。实验教学内容的精选一方面可以增进物理化学实验课程与学生专业课程的联系, 使学生综合运用所学知识, 另一方面体现出物理化学实验的重要性, 提高学生的学习积极性, 从而培养学生探索未知世界的兴趣。此外, 我们根据不同专业学生特点因材施教, 在实验教学过程中, 对于同一个实验, 根据不同专业学生可选用不同的实验原料进行实验, 如燃烧热测定实验中, 食品专业学生我们采用葡萄糖为原料, 而环境专业学生则以煤油为原料, 激发了学生动手实验的积极性和创造性, 达到了学以致用的目的, 明显提高了物理化学实验教学的课堂效果。与实际应用紧密联系的实验内容也十分有助于培养学生解决问题的能力。

二、注重实验安全和基本操作训练

安全问题是化学实验课程最应该受到关注的首要问题。虽然某些专业的学生在本学院开展了一些实验课程, 但由于化学学科的特殊性, 学生在化学实验课堂上经常会用到一些易燃易爆物质, 操作上的失误不仅可能会导致实验的失败, 稍有不慎更有可能带来不可预知的生命危险。换句话而言, 学生规范的实验操作是保证实验能够顺利、有效进行的关键因素, 并可有效地避免一些实验过程中危险情况的发生。因此, 教师需对学生严格要求, 规范操作。非化学专业学生的安全观念比较薄弱, 常常操作不够规范。本专业学生非常熟悉的基本的操作规范, 非专业学生往往重视不够, 操作比较随意, 比如有学生用滴管转移溶液时把滴管横置;加溶剂和加热容器的先后问题, 看似非常简单, 但有个别学生在先加热烧瓶的情况下加入易燃有机溶剂进而可能造成发生火灾的危险。因此在非化学专业学生的实验课堂上, 教师需讲解得更为细致, 并在示范实验时, 着重强调实验细节, 在学生实验过程中教师需注意监督巡视每个学生, 及时提示更正学生的错误操作, 一方面培养学生规范的实验操作习惯, 另一方面可有效地避免一些不必要的危险发生。在实验过程中让学生多进行一些基本的实验训练, 注重实验细节, 可以保证实验能够顺利、有效地进行。

三、充分发挥学生学习主动性

传统实验课教学往往都是教师在讲台上一一讲解实验目的、原理、所用药品及仪器、实验步骤和注意事项, 之后教师演示实验, 学生只是依葫芦画瓢地重复一遍。虽然大部分时候实验现象和结果比较满意, 但是很多学生只是知其然而不知其所以然。因为学生只是按部就班, 并没有经过自己大脑的加工思考。一旦实验中遇到问题便束手无策, 只得向教师求助。长此以往便会养成学生的惰性, 学生也会渐渐失去学习兴趣。在我们实践教学中发现了这一问题并采取一系列措施使学生能够充分地发挥其学习主动性, 激发学习兴趣。在课前给学生布置预习下节课实验, 并做出预习报告;让学生总结出自己认为实验中应注意的事项;并布置思考题, 学生通过查资料解答问题的过程, 帮助学生加深对物理化学课程中基本理论的理解, 培养学生运用基本理论的能力;改变教师一讲到底的模式, 部分实验可以随机让学生先讲解实验过程, 以督促学生课前预习;实验过程中把个别学生遇到的问题提给大家, 使所有学生共同思考, 参与寻找解决问题的方法中来, 也可在学生实验过程中提出问题, 使学生可以边做边想, 促进独立思考。调动学生主动性充分发挥一方面可活跃课堂气氛, 使学生真正成为教学的主体, 另一方面增强学生自信心和成就感, 培养学生创新能力, 促进学生能力的全面提高。

四、改革考核制度

考核是实验教学一个必不可缺的组成部分, 在加强教学管理和深化实验改革以及不断提高实验课教学质量过程中起着至关重要的作用。传统的实验教学效果的评价方法往往主要是以学生的实验报告记分为主, 缺乏量化标准, 无法真正反映出学生在实验过程中的表现。因此我们对每个实验过程进行细化评分, 例如对出勤、预习情况、实验操作、卫生状况、实验报告一一进行量化评分;并在学期末, 安排实验技能考试, 学生对随机抽取的实验题目进行现场操作, 并解答题签上的问题, 教师对操作过程和回答问题情况给出技能测试分数。最终按不同比例给出平均成绩, 从而避免了偶然因素的影响。我们通过改革教学效果的评价方法, 各方面全方位地对学生的学习效果进行评估, 反映出学生的真实表现和水平, 真正达到公平公正, 在调动学生学习的积极性上起到了较好的作用, 并对确保良好的教学秩序也具有积极的作用。通过教学实践摸索, 非化学类专业物理化学实验课程教学效果和学生满意度都有了一定程度提高。当下物理化学实验教学在各学科专业的重要性逐步被体现出来, 通过有效教学改革进一步提高非化学专业的物理化学实验教学效果, 增强学生的全面素质, 使他们成为适应社会发展的高素质人才是我们从事物理化学实验教学的教师一直不断致力于追求的目标。

摘要：通过非化学类专业物理化学实验教学实践, 根据学生特点和实验教学过程中出现的实际问题, 从教学内容和教学方法等方面对非化学类专业物理化学实验教学进行了探讨。

关键词：非化学类专业,物理化学,实验教学

参考文献

[1]闫向阳, 杨新丽, 张玉军.非化学专业物理化学特色教学内容的实践与完善[J].科技创新导报, 2012, (25) .

[2]曹宏梅, 赖红伟, 浦周芳.医药学专业物理化学实验教学的改革探索[J].广东化工, 2012, (39) .

[3]张春晔.提高非化学专业实验课教学质量的探索与实践[J].江苏大学学报 (高教研究版) , 2003, (25) .

物理教学中要善用非言语信号 第9篇

一、非言语信号定位

在物理教学中, 非言语信号是丰富的, 交流也是广泛的。这些信息及其交流深刻地影响着教和学的过程及其效果。大家都知道, 一个优秀物理教师的教学, 不但课堂设计科学严谨, 语言准确精炼, 而且非常注重师生感情、课堂气氛、教态、教学环境、课外活动等的非言语信号的沟通。因为他们认识到知识的传授是以师生心理间的积极沟通为基础的, 是在情感交流的氛围中进行的。这就是说, 学生不仅是从教师的言语中理解知识, 而且要从教师的语气、音调、面部表情、眼神、动作等非理性的情感信号中来感受知识。

教学实践亦证明, 如果教师对所讲知识的理解深透, 掌握熟练, 且能感受到它的美之所在时, 在教学中会自然流露出一种陶醉的激情, 讲起课来或铿锵有力, 或娓娓动听, 表情眉飞色舞, 神采飞扬, 眼睛特别明亮 (因情绪激动泪腺分泌增加之故) , 特别具有吸引力。这些言词之外的非言语信号绝不是文科教学独有的“专利”, 它也是物理教学中不可缺少的重要因素。它能集中学生的精力, 引发学习兴趣, 激励学生的求知欲, 唤起学生的心灵智慧, 触发学生的直觉与灵感, 使学生的心理、情绪和智能协调发展。

二、物理教学中非言语信号的运用

正常人主要是靠视觉摄取信息的。因此, 在教学中要充分利用这条信息通道, 加强视觉教学。这方面物理教学有得天独厚的条件。物理学是以实验为基础的科学, 而实验的出发点是观察。目前, 有的教师仍在用讲解实验来代替演示实验和学生分组实验;用大量的实验练习题来代替实验操作;学生则是在听实验, 背实验。其原因, 除了设备条件、考试方法等因素外, 关键是教师的教学观及对非言语信号的作用还不太了解所致。事实上, 从言语与非言语信号的作用机制来说是不能轻易互相代替的。因为不论怎样生动形象的言语也不能在学生头脑中直接形成物象, 俗话说“百闻不如一见”, 就是这个道理。例如短路现象和保险丝的作用, 如果只用讲的方式来教学, 尽管反复讲解多次, 学生的印象总是不深刻, 容易遗忘。如果用实物现场接好保险丝, 闭合电键灯亮了, 当用带绝缘柄的导体将其短路时, 火光闪处, 啪的一声, 一缕青烟冉冉升起, 灯息了;解除短路导体, 重新接好保险丝, 灯复明了。毫无疑义, 实验现象给于学生的这种非言语信号, 胜过教师的千言万语, 学生将终生难忘。

学生的眼睛是非言语信号输入的主要渠道, 那么教师则要尽量使用面部表情、眼神、动作等向学生发射信息。例如讲话的同时用眼神、表情等与之相配合, 眼要始终对着学生, 并适时地变换角度, 使大多数学生能直接从教师的表情与眼神中获得言语中不能携带的信息。在提问学生时, 要用信任、期待的目光注视着回 答问题的学生。在回答出现偏差时, 要表现出耐心, 保持信任, 给以鼓励的目光, 除必要的提示外尽量不说话, 留给一定的思考时间, 回答正确时, 老师点头含笑, 表现出满意欣慰之情;有创新时, 则要报之以欣喜赞赏之情。此时无声胜有声, 这些非言语的情感信息对于学生就象春雨对禾苗一样“润物细无声”。与此同时, 也要及时从学生的表情、眼神、眨眼次数之变化等非言语信号中扑捉他们的思维状况与内心的感受。根据反馈信息及时调整自己的教学安排。

板书、报画、挂图、模型、实物、投影和录像等也包含丰富的非言语信号。在教学中应用好这些信息载体, 同样是对言语教学的重要补充。在教学中, 遵循感知觉的规律, 黑板板面力求整洁, 板书字迹和板画形态要俊秀且安排条理, 重点内容的位置要居中突出, 并且使用暖色彩笔画或加重点号;制作的模型、挂图要尽量简洁, 重点突出。唯此, 才能使这些非言语信号的载体相得益彰, 充分发挥其作用。

个别辅导和面批作业, 也是发挥非言语信号作用的渠道。根据霍尔的空间也是信息的理论, 师生越近“身体语”效应越强烈。所以当个别辅导学生和面批作业时, “身体语”对学生的非智力因素将起很大的作用。师生同性时一般来说距离越近越好, 考虑到眼神、表情的交流, 最好对面而坐, 必要时可以借助拍拍肩膀, 摸摸头发交流感情。此时教师对学生发自内心的热爱、信任、期望、鼓舞, 对他们理解问题后的欣慰之情, 含强烈的感染学生, 能激发学生学习兴趣和情感。如果师生是异性的, 却要考虑到文化传统与习俗, 注意保持恰当的距离, 防止无意中触及身体与头发, 而且身体姿势要端庄, 眼神、表情要亲切而庄重。

另外, 开放实验室, 师生共同设计操作新实验;利用自制教具、学具和生活用具进行课外小实验;指导学生进行科技小制作、小发明活动;一起参观科技成果展览;甚至一起进行文体娱乐活动等, 都是师生进行情感交流, 教师以其品格、气质、学识感染薰陶学生的良机。在这些活动中, 师生之间以心理上的微妙碰撞为主要特征的情感交流, 使教师的热情、豁达、耐心诚恳、细致入微及诲人不倦的精神, 对学问一丝不苟的严谨作风, 思考问题的机智聪敏、深刻严密, 操作实验的精湛技巧, 左右逢源的渊博知识, 落落大方的仪表等优良品行, 都会饱含着对学生的热爱与期望, 象涓涓的清流在不知不觉中潜入学生的心里。长此以往, 必然使学生“亲其师, 而信其道”。正如乌申斯基所说:“在教育中, 一切都应当以教育者的人格为基础, 因为教育的力量仅仅来自个人的个性这个活的源泉。”

非示范性普高物理教学的一些心得 第10篇

一、端正教育思想, 明确教学目标

作为一名薄弱普高的物理教师, 要明确教育的总目标, 切忌从高一就开始以高考为目的, 不顾客观实际, 对教学大纲不做深入细致的研究和探讨, 不认真研究教学方法, 过分强调定义概念及规律的记忆, 总想让学生一步到位, 应力求做到:

1. 面向全体学生, 使每个学生都能在原有的基础上学有所得, 在全面发展的基础上特长和爱好得到发展.

2. 通过物理科的学习, 使学生学到终身发展必备的物理基本知识和技能.

3. 通过物理科的学习, 使学生学到科学探究方法、发展自主学习能力, 养成良好的思维习惯, 能运用物理知识和科学探究方法解决一些实际问题.

二、具体方法和措施

1. 帮助学生树立信心, 培养学生学习物理的兴趣

中考的失利令许多学生对学习已经失去信心.作为物理教师必须有意识地帮助学生树立信心.如上课把握好难度, 不超出学生的理解能力, 选取合适的例子和训练题;进度也要相对放慢;另外, 对学生的良好表现要及时表扬, 作业及测试评分可稍微放松, 适当给些鼓励分 (但要强调清楚解题规范的重要性) , 在学生的作业或试卷上还可以写一些鼓励性的评语, 例如“你写得真不错!”“你完成得很出色”“你的思路很清晰”等, 学生需要的是老师的鼓励, 经常得到老师的鼓励, 学生的信心才会不断增强, 有了信心, 才可能学好物理.

树立了信心还需培养兴趣.爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师”, 孔子曰:“知之者不如好知者, 好之者不如乐之者.”浓厚的兴趣是人们刻苦钻研、勇于攻关的强大动力.一旦对学习产生兴趣, 就会充分发挥自己的积极性和主动性.学生只有对物理感兴趣, 才想学、爱学、才能学好.因此, 激发学生学习物理的兴趣, 是提高教学质量的关键.所以作为物理教师要有意识地培养学生学习物理的兴趣, 想方设法让学生不怕物理, 喜欢物理.

2. 及时对学生进行学法指导

虽然高中教材与初中教材都在不断做调整, 但是在初中物理和高中物理的能力要求上还是有一定的“台阶”, 比如从力学这方面来看, 初中力学是内容浅、面窄、直观、静态多、动态少, 所用数学知识只要求会用一元一次方程, 这对大多数学生并不难.而高中力学特点是内容较深、面广、直观少、抽象多, 静态少、动态多, 在数学上要用三角函数、矢量运算等知识, 而且会有多个变量或多次方的复杂函数, 还要用到图像.因此, 首要的任务是指导学生改变学习方法.初中学生的学习方法基本是以完成作业为主, 即使不看书不总结, 由于内容少, 经过多次反复, 一般也能记住.而高中教材内容多, 知识密集, 反复很少, 而且内在联系紧密, 前面的不理解、公式记不住, 后面的就寸步难行无从下手.因此, 对基础薄, 理解能力、自学能力都较弱的学生要采用“预习———听课———复习———练习———总结”的教学方式, 督促学生多次反复, 坚持在加强理解的基础上进行记忆, 丢掉那种不求甚解的单纯死记硬背的学习方法.因此, 教师应认真分析教材及教学大纲, 认真研究学生实际, 了解学生学习物理的思维障碍及成因, 找出正确有效的指导方法.

3. 给学生“垫脚石”帮助他们跨上高一物理台阶

初中物理和高中物理有“台阶”, 它们之间的差异前面已经分析.为此, 高一教师在新课的讲授中, 要注意给学生“垫脚石”把他们扶上高中台阶.第一, 新课前应该简要复习初中相关知识, 让学生回顾旧知, 有助于新知识的学习.第二, 要注意利用演示实验, 力求生动形象, 通俗易懂.这样教师给学生脚下垫上“垫脚石”, 使学生顺利跨上“从物理现象中抽象出物理概念、理解其物理意义”这个台阶.在教材上还有不少台阶, 比如, 由形象观察上升到抽象思维;由表面直觉上升到建立物理图像;由简单函数的变量上升到复杂函数的几个变量;由单一的领域扩展到几个相关联的领域等.均要教师利用不同方式给学生“垫脚石”, 帮助学生顺利跨过台阶.

4. 在授课中多用形象的例子和通俗生动的语言

物理概念抽象, 物理量之间的关系复杂, 学生难以理解.所以需要教师在授课中多用形象的例子和通俗生动的语言帮助他们理解, 例如对于加速度和速度这两个概念, 学生常认为“加速度减速度一定减, 加速度增速度一定增”.为了让学生理解且记忆深刻, 笔者在黑板上画了一堆花生豆和一个袋子, 袋子里也画有几颗花生, 学生哗然.接着笔者这样讲道:“同学们注意了, 现在我们用这个袋子装花生豆, 每隔一秒装进2颗, 袋子里的花生豆怎样?”“变得越来越多呀”“好!如果把袋子里的豆子看作速度, 把每秒装进的豆看作加速度, 那刚才进行的过程就相当于什么运动呢?”“匀加速运动”, 如果每一秒装进的颗数不一样呢?”“加速度就变了”“对!加速度变化的运动叫做变加速运动, 如果第一秒装进10颗, 第2秒装进8颗, 第3秒装进6颗……具体情况又怎样呢?”“加速度减小速度增加”, 接着笔者又把豆拿出袋子以讲解“匀减速运动”、“加速度减小的减速运动”和“加速度增加的减速运动”, 最后得出结论:只要加速度不为零速度肯定要变化, 加速度不变的叫做匀变速运动;加速度变化的叫变做变加速运动, 加速度增加速度可能增加也可能减小, 速度的增减不是由加速度的增减决定而是由它们的方向决定, 两者方向相同, 速度就增;两者方向相反速度就减.通过这样一个形象的例子很多学生就能把加速度和速度的关系弄清楚了.

物理课不但要注重它的科学性、严密性, 还应注意语言表达的艺术性, 在准确、简洁、明了的基础上多用通俗的语言, 把术语通俗化, 这样有助于提高课堂的效果.还有多用一些俗语或成语效果也不错.例如对平衡力作用下的物体, 如果是处于静止就说它“稳坐钓鱼台”, 如果保持匀速运动就用“我行我素”来形容.

5. 练习及测试

上课要备教材更要备学生, 重视演示实验, 认真选择例题, 做到通俗易懂, 不盲目拔高, 要求掌握好基本的知识和技能即可.课本上的练习题显然是不够的, 市面上辅导资料对薄弱普高的绝大多数学生来说是不合适的, 偏难了.因此, 最好教师自己编写.笔者编写同步练习遵守以下原则: (1) 基础为主, 百分之七十是容易题, 百分二十是中等题, 百分之十是较难题. (2) 从易到难. (3) 从具体数据的运算到一般的符号运算. (4) 尽量编写姐妹题姐妹卷.例如, “两个共点力F1=6 N, F2=2 N, 它们的合力最大值为N, 最小值为N.”与“两个共点力最大值为15 N, 最小值为5 N, 则这两个力的大小分别为多少?”这两个题即是姐妹题, 用姐妹题编成的类似的两套卷即为姐妹卷.这样学生做题时会觉得越来越顺手, 感觉越来越好, 信心不断增强, 这对学生学好物理有很大帮助.此外, 练习、作业及测试还应该采用“异步对待、分槽喂养”的方法, 即不同层次的学生提不同的要求, 有些学生要做完全部, 有些学生只须做最基础的题目.这种做法使基础较好的学生能吃得饱, 基础较差的学生, 也不因为作业做不来而在心理上形成压抑感, 从而对学习失去了信心.要知道心理上的障碍比知识智力上的不足危害更大.因此, 教师要特别注意题目的选择, 不能让学生在作业练习方面总遇“拦路虎”.

至于测验、考试的题目, 除了高三备考以外, 其他的应以会考题为样题, 综合性不要太强.有些新教师出题没有认真钻研大纲要求, 没有认真分析学生实际;有些教师故意加深难度.有的可能想表现自己的水平, 有的可能想给学生下马威.不管出题人意愿如何, 受害的是学生.学生考不好就会觉得物理难学, 从而产生“怕学”的心理障碍.产生了心理障碍的学生以后就很难学好物理.

6. 高三复习

薄弱学校一般只有少数学生能达到本科线水平, 所以复习时还是以“异步对待、分槽喂养”为原则, 对大部分的学生只能以中等题、容易题为复习重点, 所以要大胆抛弃难题.市面上有很多复习资料, 编写得很不错, 但不适合我们薄弱学校学生的实际, 所以最好还是一章一节的自己选编.只有适合的才是最好的.

非物理专业论文 第11篇

【关键词】物理概念 逻辑 非逻辑

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2009）04－0145－02

爱因斯坦指出，物理概念的形成有两条途径：一是有意识的方面，即通过逻辑上思维的自由创造；另一是无意识方面，即通过非逻辑的直觉和想象。可以说，一个物理概念的形成，有着与之对应的科学思想和科学方法的形成。

《普通高中物理课程标准》在“课程目标”的“过程与方法”方面强调，需要让学生经历科学探究的过程，动手实践，学习科学方法，体会科学思想，这充分体现了新课程对物理教学中科学思想和科学方法教育的重视。物理概念是进行科学思想和科学方法教育的重要载体，教师在教学中引导学生归纳总结物理概念形成的逻辑和非逻辑途径，是科学思想和科学方法教育取得成功的关键所在。本文试从物理教学中的例子谈谈物理概念形成的逻辑和非逻辑途径。

一、物理概念形成的逻辑途径

在有意识方面，概念不是从感觉和归纳中得到的，而是逻辑思维的自由创造。

1．从分析流行概念入手

分析流行概念的目的有二，一是分析它们的正确性和适用性。每个旧的概念都只能在一定的范围内和特定的条件下成立。分析这些概念在科学的发展进程中如何从经验中形成又高于经验的地位和作用，可以打破人们对旧概念产生的一种“权威性”的思想禁锢，敢于批判旧概念，提出新概念。二是分析它们存在的合理性和对应性。如果新的实验事实或深入的分析已经证明旧概念的存在不再是充分合理的，它们应该被抛弃。如果它们仍有一定的存在合理性，但与对应的事物联系不那么全面和完整，它们应该被修改。正是在这样的自觉逻辑活动的基础上旧的概念体系逐渐被新的概念体系所代替。［1］

物理学的时空观从一开始就已渗透在整个物理教学的过程中。学生在学习物理知识的同时也受到一种时空观的教育。在相对论时空观的教学中，一方面，教师引导学生在讨论经典物理学的理论和成就的同时，应使学生初步了解经典物理学时空观被突破的过程和爱因斯坦构建相对论时空观的方法；另一方面，教师应引导学生认识经典物理学时空观的适用范围和局限性，即只有在低速（和光速相比）条件下，经典物理学的时空观才是有效的。所以有了相对论的新时空观，经典物理学时空观没有必要彻底被抛弃。

2．对广泛事实进行考察

科学的基本概念不是通过概括同类事物得到的，而是在对广泛范围的各种庞大事物的考察中形成的。这样的考察具有较大自由度，这是导致新概念形成的途径。［1］

在机械运动的概念教学中，从观察一些现象入手，如天体在运行，车辆在前进，机器在工作，人在行走等。尽管这些现象的具体形象不同，但我们可以撇开它的具体形象，从他们的共性去考察，就会发现有共同的特征，即一个物体相对于另一个物体的位置随时间在改变。我们把从一系列具体现象中抽出来，又反映着这一系列现象本质的特征，叫做机械运动。［2］

3．注重建立概念之间的联系

注重建立概念的内部联系，是发展基本概念的又一条重要途径。［1］

加速度概念教学的形成是以速度的概念作为基础的。教师在教学中先引导学生回忆速度的定义为物体的位移变化量与运动时间的比值，速度是描述物体位置变化快慢的物理量。然后进行类比，引导学生回答用物体的速度变化量与运动时间的比值来描述物体速度变化的快慢，而加速度就是物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。把加速度概念和速度概念进行类比，建立加速度概念和速度概念之间的联系，加深了学生对加速度概念的理解。

4．运用数学工具加以表达

物理学的发展与数学密不可分，数学不只是演绎推理的工具，也是创造和表达基本概念的工具。著名物理学家汤姆逊说过：“如果不能用数学来表示，那么你的认识是不够的、不能令人满意的，可能只是初步的认识，在你的思想上，还没有上升到科学的阶段，不论你讲的是什么。”［1］

现代物理学从诞生之日起就与数学结下了不解之缘，绝大多数物理概念不仅具有质的规定性，而且具有量的可测性，数学为物理概念的量化和应用提供了保证。如力、速度、加速度、位移、质量、重力、温度、电阻率等等，都可以用简捷的数学公式来表达。

5．形成和发展基本概念体系

科学的基础是基本概念，正是在基本概念上才有了科学的体系。任何基本概念的形成和发展都会影响到概念体系的构成和演变。［1］

在司南版高中物理必修二“高速世界”的教学过程中，教师应使学生有着这样的认识：牛顿力学体系是在“绝对的时空观”这个基本概念的基础上建立的。爱因斯坦为了保持物理学定律在逻辑上的一致性和麦克斯韦电磁理论的有效性，对牛顿力学体系中的基本概念——时间做出了重要的修改，构建了新的时空观，在崭新的时空观的基础上创立了狭义相对论。除了时空观以外，引力也是牛顿理论体系中的一个重要的基本概念。爱因斯坦在这个基本概念上也创立了对引力的新认识，从而提出了广义相对论。

二、物理概念形成的非逻辑途径

在物理概念形成的过程中，心理因素特别是信念、直觉、形象思维、想象等有着重要的作用。

1．信念是理智品质的重要因素

在一切有意义的科学工作背后，每个科学家必定有一种关于世界合理性或可理解性的信念。正是这样的信念在激励和支撑着科学家，给他们一种超个人的力量，使他们关注着人类和社会的发展。［1］

在电磁感应的教学中，教师可以对电磁感应的发现作进一步的解释。在奥斯特发现电流的磁效应之后不久，物理学家们开始了磁生电的实验研究。但许多实验都失败了。在一次次的失败之后，许多物理学家都开始怀疑磁能否生电，并逐步退出了这方面的研究。然而，整整十年的探索，整整十年的失败，丝毫也没有动摇法拉第“磁能生电”的坚定信念。他想到的是“如果试验不成功，这只能表明我还考虑得不够周全。”“即使实验真的不能成功，那也应该把原因找出来。”法拉第凭着坚定的信念，终于发现了电磁感应现象。［3］

2．直觉是科学研究最可贵的因素

在爱因斯坦看来，科学研究方法中“真正最可贵的因素是直觉”。直觉指的是人在不自觉时突如其来出现的对某一个问题的理解或顿悟。有时人们把这种顿悟称作“灵感”、“启示”等。直觉是一种非逻辑的思维能力，是面对各种可能性做出正确选择的重要能力。［1］

众所周知的阿基米德定律就是凭直觉解决疑问的例证。阿基米德在面临“结构复杂的金冠是否用同等重量的白银掺假”问题时百思不得其解。正当阿基米德为揭示皇冠的秘密日夜苦思冥想时，却在浴盆里沐浴时顿悟出浮力定律。科学家正是凭着跳跃性的直觉思维使他们的疑问迎刃而解。

3．形象思维是自由创造的内部因素

科学家创造性思维的特征就在于先进入利用形象思维或表象思维的阶段，它导致了概念的形成。从这样的科学方法论出发，我们应该在物理教学上充分利用和发展形象思维的重要作用。［1］

如在原子物理中人们对原子模型的认识先有汤姆逊的“带有葡萄干的蛋糕模型”，后有卢瑟福的“太阳系的行星模型”。再如，诺贝尔物理学奖获得者威尔逊在青年时期曾于1927年到过英国的本内维斯峰天文台休闲数周，山上云雾飘渺的奇景给他留下了深刻的印象。后来当卡文迪许实验室主任汤姆逊提出需要一种能显示出电子路径的仪器时，在没有类似仪器参考的情况下，他马上想到了山上观察到的云雾。凭借着他对大自然瑰丽壮美的热爱和丰富的形象思维能力几经试制，终于成功地制造出威尔逊云室。

4．想象是科学研究中的实在因素

爱因斯坦有一句名言：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。”在科学研究中，不仅要对已经存在的自然现象进行解释和说明，更重要的是要从观察实验所得到的经验材料中去分析把握事物的内部特征和内部过程的相互作用和相互联系，在这里，科学的想象就是十分必要的。［1］

在学生学习电学的知识时，教师可以在教学中贯穿相关的史实来使学生更好地想像“电”。200年前，“电”以陌生的面目出现在人类面前，人们看不到电的运动形态。美国物理学家富兰克林在思考中想起哗哗流淌的小河——电是否像流水那样发生位移运动？于是，他把电想像成一种流体，这种充塞于一切物体的流体有时稳定，有时流动；稳定时物体不带电，流体过多时带正电、过少时带负电；流体有趋于稳定的倾向，这种倾向表现为吸引力，引力太强就发生电火。尽管这其中难免有些错误的想像，在当时还不可能形成科学的物理理论，但至少已为电荷、电流、带电体等概念以及物体的起电、中和等规律勾画出了粗略的框架，为现代电磁学理论的建立开辟了道路。［3］

5．科学美是对美的认识的更高层次

在物理学中体现的科学美是人们对于美的认识的一个更高层次。美的规律对于人类进行科学活动有着重要的认识论和方法论的意义。［1］

物理概念、规律表达上的简炼、准确，是物理学家对科学简洁美不断追求的体现；运动与静止、引力与斥力、反射与折射以及电、磁、光三者的相互关系，体现了物理理论的对称与统一；下抛与上抛、加速与减速、地面物体运动与天上星体运动的统一，体现了物理理论的自洽和完备；相对论在时间和空间上达到高度的对称美、简洁美和统一美，堪称20世纪物理学的美学珍品。在物理教学中不但要使学生获取系统的物理知识，提高科学能力，而且要让学生以享受美、追求美为动力，达到在科学美的“王国”中自由翱翔的境界。

6．内心自由是大自然难得赋予人类的礼物

内心的自由在于思想上内部不受权威和社会偏见的束缚，也不受违背哲理的常规和习惯的束缚。内心的自由是大自然难得赋予人们的一种礼物，也是值得个人去追求的一个目标。［1］

伽利略坚持真理、捍卫真理，坚持宣传“日心说”，即使被宗教法庭判处终身囚禁，也没有被强权所屈服，仍在家中写下了《两种新科学的对话》一书。布鲁诺也是为了坚持“日心说”，受到宗教法庭的迫害，他宁愿自己被烧死，也要将人类引进真理的殿堂，表现了为科学献身的大无畏精神。很多事例可以告诉学生，任何科学认识的产生和科学创造的出现都是在冲破前人的局限、摆脱对权威的迷信和改变传统思维定势下实现的。

三、结 语

高中学生尚缺乏物理学知识的系统学习，难以理解和体会物理概念形成中所蕴涵的科学思想和科学方法。因此，教师应通过自己对物理概念的理解和再创造，从物理概念的形成过程中去挖掘其中的科学思想和科学方法，并以学生能够接受的方式向他们展示，启发学生的思考和领悟。这对于从整体上提高学生的科学素养具有十分重要的作用。

参考文献

1 朱鋐雄.物理教育展望.华东师范大学出版社，2002（2）：86～93

2 阎金铎、王志军、俞国祥著.北京师范大学，1998（6）：82～83

非物理专业论文 第12篇

岩溶含水系统具有高度非均质性和各向异性, 使得岩溶区水文地质参数难以准确获取[1]。传统的地下水流动方程不能精确刻画管道中的非达西流[2], 而示踪技术是描述地下管道连通情况和形态特征的重要手段, 但在估算水文地质参数方面有所欠缺[3]。因此, 为解决上述问题, 以数值模拟为手段的参数反演技术被广泛应用。1986年Nielsen等人基于CDE (Convection-dispersion equation) 模型研究影响非饱和带的物理非平衡过程, 提出含水层的非均质性是导致物理非平衡的主要原因[4];1989年, Van Genuchten和Wagenet研究物理非平衡CDE模型, 阐述其数学方程和作用机理[5];2005年, 胡俊栋等人运用CDE模型对多环芳烃室内土柱淋溶行为进行模拟[6]。然而涉及岩溶管道流参数反演的研究较少, 2002年M.S Field等人开发了QTRACER2程序用于分析示踪试验结果[7];2008年, Jerome Perrin和Marc Luetscher利用定量示踪试验推断岩溶管道结构[8];2009年, 鲁程鹏等人探讨了基于示踪试验求解岩溶含水层水文地质参数问题[9], 2013年, 陈雪彬等人利用示踪试验研究岩溶地下河流场反演问题[10], 但是利用一次示踪试验结果计算所得的参数有一定的局限性, 且与实测的穿透曲线相比相差很大[11]。物理非平衡CDE模型假设管道内液体分为流动区域和非流动区域, 两区域之间溶质的交换量由浓度差决定[12]。运用该模型能够较好的刻画岩溶管道中的非均质性以及示踪剂穿透曲线的拖尾现象, 所以本次研究在示踪试验的基础上, 利用QTRACER2程序计算参数做为初始值, 应用物理非平衡CDE模型对岩溶管道流溶质运移浓度进行预测并与实测的穿透曲线进行拟合, 从而获取岩溶区水文地质参数。

1 物理非平衡CDE模型理论

通常岩溶区示踪试验得到的穿透曲线具有明显的拖尾现象[13], 这种曲线的不对称性说明在溶质运移过程中存在非平衡状态。物理非平衡作用主要由于岩溶管道结构的复杂性、含水介质的非均质性以及存在地下溶潭等因素引起[14], 与传统平衡模型相比, 该模型将管道内液体分为流动区域和非流动区域, 能够较好的刻画溶质运移过程中的拖尾现象。

岩溶区物理非平衡CDE模型可简化为无量纲形式[15], 见方程 (1) 、 (2) 。

式中, T=νt/L, Z=x/t, P=νL/D。C1为流动区域溶质浓度, C2为非流动区域溶质浓度, P为Peclet数, ν为平均流速, D为弥散系数, β为流动区和非流动区瞬时的分配系数, ω为流动区和非流动区质量传递系数。

岩溶区内示踪试验的初始条件可用式 (3) 、 (4) 表示, 其中式 (3) 表示投放点初始条件, 式 (4) 表示接收点初始条件。

2 试验方法

2.1 试验区概况

试验区位于桂林市灵川县寨底地下河流域内, 多年平均降水量为1601.1mm, 年平均气温17.5℃。地表溪沟和地下管道非常发育, 大部分区域属于峰丛洼地, 地形高程260~820m。研究河段位于流域南部, 地层属于泥盆系上统东村组 (D3d) , 以中厚层状浅灰色灰岩为主。为研究岩溶管道的发育特征和估算水文地质参数, 本次试验选取响水岩天窗至寨底出口一段长约2km的地下河为研究对象进行示踪试验 (图1) 。

2.2 试验方法

本次试验投放点位于上游响水岩天窗, 接收点位于下游寨底地下河出口。2013年12月21日, 将示踪剂荧光素钠493g溶解于20L的塑料桶中, 12时30分开始将荧光素钠溶液一次性投入天窗内, 采用GGFN-FL野外荧光计在寨底地下河出口自动监测示踪剂浓度和浊度变化, 每15分钟记录一次数据;并使用Mini-diver地下水位自动监测仪监测响水岩和寨底的水位、水温变化情况, 每1小时记录一次数据。在寨底地下河出口处设立矩形薄壁型, 通过水位变化计算流量。监测时间自12月21日12时30分至12月30日12时30分, 本次试验需要的主要参数是示踪剂浓度和出口流量随时间的变化 (图2) 。

3 讨论分析

对于在岩溶管道非流动区内的溶质浓度、所占比例和质量传递系数很难确定, 本次研究通过适当的初始值并运用物理非平衡CDE模型拟合示踪剂穿透曲线获取水文地质参数,

3.1 参数初始值估算

QTRACER2程序可以计算回收率、平均运移速度、弥散系数、弥散度、Peclet数等参数, 其计算原理详见文献[7]。本次试验参数估算结果见表1。

示踪剂穿透曲线有明显的拖尾现象, 推测响水岩至寨底地下河段内存在地下湖或溶潭, 由于溶潭的调节作用, 溶质在溶潭中被稀释弥散后再运移导致曲线具有拖尾现象;示踪剂回收率为80.81%, 表明该地下河段是投放点至接收点的主要连通管道, 其中影响回收率的主要原因是穿透曲线拖尾过长的示踪剂浓度损失以及在运移过程中的吸附和降解损失。

3.2 参数反演

投放点至接收点直线距离为2000m, 由于岩溶地下管道的弯曲度较大, 假设投放点至接收点实际距离为3000m, 然后利用QTRACER2程序计算所得的初始水文地质参数值模拟示踪剂穿透曲线 (图3) 。

从图3可以看出初始值模拟所得曲线与实测曲线匹配较差, 且存在较大误差, 因此通过不断调整速度v、弥散系数D、分配系数β以及质量传递系数ω等参数, 并利用物理非平衡CDE模型模拟示踪剂穿透曲线, 从而使模拟曲线与实测曲线匹配良好。迭代和拟合过程运用美国盐渍土实验室研制的CXTFIT开源程序进行计算, 参数计算结果以及调整参数后模拟曲线与实测曲线对比见图4。

图4中参数计算结果表明该地下河段流动水体体积含水量β=0.797, 质量交换系数ω=2.11。模拟效果采用决定系数r2和均方根误差RMSE两个指标进行评价, r2和RMSE分别用式 (5) 、式 (6) 表示。

式中, Ci0、Cie分别为实测和模拟浓度值;N为监测点处数据个数;为实际浓度平均值。决策系数越大且均方根误差越小表示曲线拟合越好, 其中本次曲线拟合的r2=0.9483, RMSE=0.832, 从图4中可以看出本次模拟值与实测值拟合较好, 但也存在一定误差, 主要原因是流量测量的误差和不精确的运移距离。

3.3 尺度效应

分别绘制2500m、3000m、3500m、4000m和4500m处模拟值与实测浓度值对比图 (图5) , 模型参数以及评价指标见表2。

图5中2500m和4500m处模拟值与实测值拟合相对较差, 而3000m、3500m和4000m处模拟值基本重合且与实测值拟合较好。表2中三者的决定系数r2和均方根误差RMSE相等表明三者的模拟效果一致, 然而速度v和弥散系数D具有明显的尺度效应, 随距离的增大而增大, 因此在应用物理非平衡CDE模型模拟较大尺度上示踪曲线时, 应该考虑尺度效应的影响。本文采用算数平均计算岩溶管道内的速度和弥散系数以降低尺度效应的影响, 最终确定参数值见表3。

岩溶管道中流速是极不均匀的, 表3中速度v为1159.2m/d是地下水运动的平均速度;弥散系数D为0.251m2/s表示溶质的纵向弥散系数, M.S.Field计算出岩溶地区弥散系数介于0.08m2/s和1m2/s之间[12], 因此本次试验结果在合理范围内;分配系数β为0.797表明该地下河段流动水体体积含水量占79.7%, 不动水体体积含水量占21.3%;质量交换系数ω为2.107。

4 结论

定量示踪试验是研究岩溶管道水文地质参数的重要手段, 本次研究通过自动监测溶质浓度和流量变化绘制较精确的示踪剂穿透曲线, 为数值模拟反演岩溶管道参数提供有力基础。应用物理非平衡CDE模型能够较好的模拟岩溶区示踪剂穿透曲线, 从而较精确的计算出岩溶管道水文地质参数。