發(fā)布時間：2023-02-11 18:33:42
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的世界著名物理學(xué)家樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
一、物理學(xué)中的美學(xué)特征
1.物理學(xué)中簡單美.物理學(xué)揭示自然界物質(zhì)的存在、組成、運動及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的簡單性而產(chǎn)生美感，稱為物理學(xué)的簡單美.物理學(xué)的簡單美主要體現(xiàn)在物理學(xué)的理論和方法上.宇宙中紛亂的各種物體通過牛頓引入的質(zhì)點統(tǒng)為一體，牛頓只用幾條簡單的定律就概括了物質(zhì)世界紛繁的運動現(xiàn)象，又如能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律反映了各種不同形式的能量的轉(zhuǎn)化，麥克斯韋電磁方程組將復(fù)雜的電磁現(xiàn)象統(tǒng)一其中.
2.物理學(xué)中的對稱守恒美.對稱現(xiàn)象是辯證法的生動體現(xiàn)，物理學(xué)揭示自然界物質(zhì)的存在、構(gòu)成、運動及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的對稱性而產(chǎn)生的美感，稱為物理學(xué)的對稱美.對稱是自然界中廣泛存在的也是人們很樂于接受的一種美學(xué)形式，物理學(xué)在對自然的表述中處處顯現(xiàn)出了這種對稱的美：引力和斥力，“電生磁”與“磁生電”，無限長直導(dǎo)線周圍磁場的軸對稱等.物理定律對某種規(guī)范變換的不變性、守恒性更是貫穿于整個物理學(xué)的一種對稱形式，物理學(xué)中有許多守恒定律如機械能守恒等.實際上，對稱性和守恒性已經(jīng)成為當(dāng)代物理學(xué)家研究物理理論的一種方法.
3.物理學(xué)中的統(tǒng)一和諧美.物質(zhì)是多樣又是統(tǒng)一的.物理規(guī)律的多樣統(tǒng)一性而產(chǎn)生的美感稱為物理學(xué)的統(tǒng)一美.物理理論的和諧統(tǒng)一美實際上是自然界和諧統(tǒng)一美的理論形態(tài).如麥克斯韋電磁場理論把電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)統(tǒng)一了起來，愛因斯坦的相對論把時間、空間、物質(zhì)和運動統(tǒng)一起來，創(chuàng)造了程度更高范圍更大的和諧統(tǒng)一理論.
4.物理學(xué)家與美學(xué)思想.愛因斯坦幾乎把后半生的近四十年全部科學(xué)創(chuàng)造精力都致力于統(tǒng)一場論的漫長探索，以追求物理學(xué)至高無上的統(tǒng)一美.世界著名物理學(xué)家狄拉克認(rèn)為：讓一個方程具有美感要比符合實驗更為重要.法國科學(xué)家彭加勒曾說：“科學(xué)家研究自然，是因為他從中能得到樂趣，他之所以能得到樂趣，是因為她美”.著名物理學(xué)家楊振寧曾經(jīng)說過：“物理學(xué)的原理有它的結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)有它的美跟妙的地方，而各個物理學(xué)工作者對于這個結(jié)構(gòu)的不同的美跟妙的地方的感受，有不同的了解，因為大家有不同的感受，所以每一個工作者會發(fā)展他自己獨特的研究方向跟研究方法，形成他自己的風(fēng)格.”
二、在物理教學(xué)中探究美
由于藝術(shù)類學(xué)生的美術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)，他們的視覺-空間智能比較強，能很快抓住畫面產(chǎn)生一定的聯(lián)想；他們更注重學(xué)習(xí)過程中表象的東西，在體驗美學(xué)方面比普通高中的學(xué)生有更好的基礎(chǔ)、更多的機會，而且高中學(xué)生有較強的學(xué)習(xí)興趣.同時，高中的物理學(xué)習(xí)與學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)之間密切相關(guān)：
1.物理研究與美術(shù)創(chuàng)作都是一種抽象，都是對感知現(xiàn)象的綜合
物理概念與物理規(guī)律揭示了物理現(xiàn)象的本質(zhì)與內(nèi)在聯(lián)系.美術(shù)作品所反映的現(xiàn)實與自然狀態(tài)的現(xiàn)實不一樣，而是現(xiàn)象的抽象性解說，原因在于創(chuàng)作者為突出作品的思想內(nèi)涵而對自然狀態(tài)的現(xiàn)實進行了分析和概括，舍去多余和次要的細(xì)節(jié).所以，物理研究和美術(shù)創(chuàng)作都必須經(jīng)過對現(xiàn)實進行“抽象”.藝術(shù)家以藝術(shù)作品表達(dá)審美情感，物理學(xué)家以自然定律描繪客觀規(guī)律.牛頓完成了人類科學(xué)史上第一次對自然的感知現(xiàn)象的大綜合，建立了經(jīng)典力學(xué).同樣，各類藝術(shù)表現(xiàn)形式的本身就是一種對對具體的抽象和對現(xiàn)象的綜合.物理研究和美術(shù)創(chuàng)作兩者同淵源于實踐，同植根于人腦，同來自于人腦對實踐的反映以及對反映的加工，都經(jīng)歷了對客觀現(xiàn)實“去粗存精，去偽存真”的思維加工.
2.物理學(xué)思想方法潛移默化地影響著藝術(shù)創(chuàng)作理念
意大利文藝復(fù)興時期著名的科學(xué)巨匠兼藝術(shù)大師達(dá)?芬奇就曾說過“藝術(shù)借助科學(xué)的翅膀才能高飛”，他將科學(xué)觀察和分析的方法擴展到藝術(shù)創(chuàng)作上，其作品具有科學(xué)氣質(zhì)的特征.僅從繪畫而言，他的畫作充分體現(xiàn)出對大自然敏銳的觀察力，對人物內(nèi)在細(xì)微情感的刻畫，以及表現(xiàn)光與影的種種變化，將繪畫的寫實主義推向不可企及的高峰.1905年愛因斯坦提出狹義相對論，讓人類認(rèn)識到物理世界是三維空間加一維時間的四維空間，變革了從牛頓以來形成的時空觀，揭示了時間與空間的統(tǒng)一性和相對性.兩年后，畢加索的“立體派”代表作問世，畢加索的成功在于他一生都在“向宇宙質(zhì)疑”.
3.物理核技術(shù)對藝術(shù)品進行產(chǎn)地、年代和真?zhèn)舞b定已經(jīng)在全球得到應(yīng)用
霍金1942年1月8日生于英格蘭的牛津，其父母都在牛津城接受過高等教育，霍金的父母非常注意從小培養(yǎng)孩子對科學(xué)的興趣，霍金從小非常富有想象力，他曾想出進入自己屋子的11種辦法，但是，他的語言不能同他的思維同步，有時講話還結(jié)巴，他在五年級的時候，與幾個同學(xué)一起，找了許多零件，制造了一臺電腦，這電腦還真的能回答問題，許多人到學(xué)校參觀，引起了一場不小的轟動。
1959年，霍金中學(xué)畢業(yè)并考入了牛津大學(xué)，這時他才17歲，在牛津大學(xué)，霍金選學(xué)他所喜歡的物理學(xué)，當(dāng)時他們班上有四名學(xué)生學(xué)習(xí)物理，有一次，教師布置了13道題，其他同學(xué)做了一星期，只解出一二道題，而他只用一個上午，便做了10道，他的同學(xué)們說：“與他同行并進是不可能的，我們就像來自不同的星球?！?/p>
然而在大學(xué)的第三年，他的身體出現(xiàn)了麻煩，他的手已不像過去那樣靈活了，腿腳也不便利，并且?guī)状螐臉翘萆系氯ィ?dāng)時并沒有意識到這一征兆的嚴(yán)重性，當(dāng)年秋天，霍金申請到劍橋大學(xué)做研究生，攻讀宇宙學(xué)博士，在他進入劍橋大學(xué)后不久，21歲生日剛剛過完，他就住進了醫(yī)院，經(jīng)過專家的多次會診，被診斷為患了肌肉萎縮性側(cè)面硬化癥(帕金森氏癥)，無方可醫(yī)，出院后不久的一個晚上，他做了一個被處死的惡夢，夢醒后，他忽然意識到：“如果被緩刑的話，還有事情值得做?！彼匦抡褡髌饋?，開始了天文學(xué)研究生涯，隨著時間的流逝，霍金的病情緩和下來，但只能依靠輪椅活動。1965年，霍金開始有關(guān)黑洞問題的研究，1974年，32歲的霍金發(fā)現(xiàn)，“只進不出”的黑洞具有一種完全出乎意料的特性，即由于量子力學(xué)的“隧道效應(yīng)”，它會穩(wěn)定地向外發(fā)射粒子，考慮了這種“蒸發(fā)”，黑洞就不再是絕對“黑”的了，他的這個驚人的創(chuàng)見發(fā)表幾星期后，英國皇家學(xué)會就宣布他當(dāng)選為該會會員，霍金成了這個世界聞名的學(xué)會有史以來最年輕的會員之一。
霍金提出“黑洞蒸發(fā)理論”的同時，他又把量子力學(xué)和引力理論結(jié)合在一起，創(chuàng)造了“量子宇宙論”。他說，根據(jù)量子力學(xué)，空間中充滿了粒子和反粒子，黑洞存在時，一個粒子可以掉到黑洞里面去，留下它的伴侶就是黑洞發(fā)射的輻射，這就是霍金提出的被人們稱為“霍金輻射”的黑洞輻射論，霍金的名字也因此在科學(xué)史上不朽。
由于其不同尋常的遭遇及在天文學(xué)上的杰出成就，霍金獲得了許多榮譽，1975年，梵蒂岡授予霍金“有杰出成就的年輕科學(xué)家”稱號；1978年，獲理論物理學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽“愛因斯坦獎”；1980年霍金被選為盧卡斯教授，這是一個十分崇高的職位，歷史上只有牛頓、拉摩、愛丁頓、狄拉克等幾位大科學(xué)家擔(dān)任過這一教席。1982年，霍金接受了圣母大學(xué)、芝加哥大學(xué)、普林斯頓大學(xué)和紐約大學(xué)的榮譽學(xué)位，伊麗莎白女王封他為英國的榮譽騎士，自他的《時間簡史》出版后，他被廣泛尊崇為繼愛因斯坦后最偉大的理論物理學(xué)家。
教育工作者都知道社會要求學(xué)校培養(yǎng)的人才不僅要有知識、有能力，而且更應(yīng)具備較高的人格素養(yǎng)，因此重視塑造學(xué)生人格，對學(xué)生進行生命意義和理想教育是現(xiàn)代學(xué)校面向未來社會的必然選擇，相當(dāng)多的老師認(rèn)為，培養(yǎng)學(xué)生的人格是政治思想課的事情，與班主任教育也有關(guān)系，物理教學(xué)與之沒有什么聯(lián)系，其實，塑造學(xué)生人格應(yīng)該是自然的、潤物細(xì)無聲的，對學(xué)生進行潛移默化的精神灌輸和人格熏陶關(guān)系到學(xué)生終身發(fā)展的大事，物理新課程標(biāo)準(zhǔn)特別強調(diào)通過物理教學(xué)使學(xué)生逐步形成健全的人格，對學(xué)生個性的重視和對學(xué)生評價的多元化也為人格教育的正常發(fā)展提供了可能和保障；物理學(xué)科本身對學(xué)生人格培養(yǎng)有得天獨厚的優(yōu)勢：首先，物理學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用本身就有十分豐富的人文底蘊；物理所體現(xiàn)的世界觀和方法論是人格教育的有力資源，通過物理教學(xué)、實驗探究可以培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新，實事求是，細(xì)心觀察，堅韌不拔，善于合作的優(yōu)良品質(zhì)，其次，物理學(xué)是和生活聯(lián)系非常緊密的一門科學(xué)，加強學(xué)生學(xué)習(xí)與生活實際聯(lián)系教學(xué)，讓學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問題，并親自觀察、親手實踐可以幫助學(xué)生養(yǎng)成勤學(xué)好問、身體力行、客觀辯證的認(rèn)識問題的好習(xí)慣，有助于全面公正地認(rèn)識世界，有助于形成健全的人格，那么物理教師怎樣搭建完善的塑造學(xué)生人格的平臺呢?
2、不辱使命塑造學(xué)生人格
2.1 創(chuàng)造民主的、感情的教學(xué)氛圍是塑造學(xué)生人格的前提
民主化的教學(xué)氛圍是發(fā)展學(xué)生個性的沃土，失去了這個條件，學(xué)生人格的發(fā)展就會受到束縛，只有給學(xué)生創(chuàng)造一個寬松、和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情景，才能使學(xué)生真正地走進教材，進入角色，大膽地發(fā)言、自由地討論，想己之所想，說己之所說，從而充分展示學(xué)生的個性，提高人格水平，值得一題的是：隨著課程改革不斷深化，在我市區(qū)域推廣的活動單導(dǎo)學(xué)模式為民主的、感情的教學(xué)氛圍提供了可靠的保證。
作為教師在思想上要樹立民主、平等的師生觀，在課堂上充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生在課堂交流中善于傾聽，長于合作，敢于發(fā)表自己的觀點和意見，能夠平和地接受批評、正視錯誤，同時又樂于競爭，喜歡接受挑戰(zhàn)，思維活躍，想象力豐富，不斷有創(chuàng)新的火花進發(fā)，使學(xué)生的個性得到充分張揚——這一切正是活動單導(dǎo)學(xué)模式的精髓所在。
教師要與學(xué)生建立平等協(xié)作的“戰(zhàn)略伙伴”關(guān)系，消除對峙、緊張的心理氛圍，只有建立民主、平等的師生理念，創(chuàng)造和諧、有感情的教學(xué)氛圍，才能讓每一個學(xué)生盡情地體會教材中的情感，因此，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)把微笑帶入課堂，把快樂帶給學(xué)生，以情服人，以情育人，讓學(xué)生感悟教材中的情感，在動情中接受人格熏陶。
教師還應(yīng)該引導(dǎo)組長在自己領(lǐng)導(dǎo)的學(xué)習(xí)小組內(nèi)，創(chuàng)造生與生之間民主氣氛，活動單導(dǎo)學(xué)模式是以小組為基本單位進行的教學(xué)活動，建立合作學(xué)習(xí)小組是教學(xué)活動的組織前提，也是合作學(xué)習(xí)能否取得成功的重要條件，調(diào)查發(fā)現(xiàn)活動單實施初期，相當(dāng)一部分組長在組內(nèi)有“家長制”作風(fēng)，遇到問題不給其他同學(xué)講話的機會，搞“一言堂”，更有甚者出口就是貶低同學(xué)的語言，我用南非舉行的足球世界杯阿根廷與德國比賽的結(jié)果來教育大家，論個人技術(shù)阿根廷的運動員絕對在德國之上，隊伍中技術(shù)精湛的大牌運動員比比皆的(如梅西等)，而德國沒有圍繞明星球員組織戰(zhàn)術(shù)，打的是整體足球，最后他們依靠整體的力量以4：0一舉擊敗驕傲的阿根廷人，當(dāng)今社會的發(fā)展存在一個不爭事實，即已經(jīng)越過憑借個體單打獨斗展示實力、推動發(fā)展的個人英雄年代，而進入依靠團體協(xié)作、并肩戰(zhàn)斗共同推動社會和諧發(fā)展的英雄群體時代，通過教師的引導(dǎo)，應(yīng)用活動單學(xué)習(xí)形成任何個體的學(xué)習(xí)過程要在小組中接受監(jiān)督，個體的學(xué)習(xí)成果要在小組中完善，個體的學(xué)習(xí)形成的認(rèn)知、能力和學(xué)科素養(yǎng)要在小組中進行展示，個體的物理水平要通過小組的反饋來提升的良好氛圍。
2.2 利用教材，有目的性進行人格教育是塑造學(xué)生人格的保證
物理教學(xué)不是政治思想課，不可能脫離物理學(xué)科的特點一味地進行人格灌輸，否則就是南轅北轍，換言之，物理教學(xué)中人格教育必須是滲透的，在增長學(xué)生的知識、智慧的同時，塑造學(xué)生的靈魂，完成教育人、引導(dǎo)人的使命，這就對物理教師提出高要求，要求教師從教材實際出發(fā)尋找合適的切入點，有針對性進行人格教育，例如，在光學(xué)復(fù)習(xí)課上，教師要求學(xué)生獨立完成下面的作業(yè)。
人類對光學(xué)的認(rèn)識過程上，由十七世紀(jì)牛頓的“____”和惠更斯的“____”，到十九世紀(jì)的“____”，再到二十世紀(jì)初的“____”，又再到如今更先進的“_____”。
答案：微粒說、波動說、電磁說、光子說、波粒二象性學(xué)說。
在學(xué)習(xí)人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，設(shè)計了：
在本世紀(jì)初段也經(jīng)歷了____“棗糕結(jié)構(gòu)”理論到____的“核式結(jié)構(gòu)”理論再到____結(jié)構(gòu)理論又再到量子力學(xué)的“電子云”結(jié)構(gòu)理論。
答案：湯姆生、盧瑟福、玻爾原子。
老師通過實例的引導(dǎo)讓學(xué)生清楚認(rèn)識物理學(xué)每一個認(rèn)識階段理論，都有實踐基礎(chǔ)和解說現(xiàn)象的成功方面，但又遇到實踐上的困難與缺陷，而實踐和認(rèn)識的每一循環(huán)，都是認(rèn)識進到較高一級的程度。
學(xué)生學(xué)習(xí)《歐姆定律》以后總有這樣的感覺：定律得出多么容易，順理成章，不理解為什么歷史上建立這個定律時，會有那么多曲折和艱辛，有的同學(xué)甚至?xí)J(rèn)為：自己生不逢時等錯誤想法，教完相關(guān)內(nèi)容后，我請同學(xué)們回憶一下，此前我們已經(jīng)有了電流、電阻和電壓的概念，并且掌握了測量電流和電壓這兩個物理量的儀器和方法，換句話說，課本研究的是電流與電阻、電壓的定量關(guān)系，于是，在學(xué)完歐姆定律內(nèi)容后安排了下面的閱讀材料為以后的活動作鋪墊，歐姆從1817年開始研究電學(xué)，當(dāng)時只有直流電源——伏打電堆，沒有電阻和電壓的概念，更談不上測量這些物理量的儀器了!歐姆將電現(xiàn)象與當(dāng)時比較成熟熱學(xué)規(guī)律類比，猜想導(dǎo)線中兩點之間的電流大小可能與這兩點間某種驅(qū)動力有關(guān)，他把它稱之為“驗電力”(就是今天說的電壓)，但由于伏打電堆電流不穩(wěn)定，實驗沒有成功，在他人的建議下，他創(chuàng)造性的將電流的磁效應(yīng)和力學(xué)扭秤結(jié)合起來，成功制造了“電流扭秤”，把當(dāng)時無法測量的電學(xué)量轉(zhuǎn)化為力學(xué)量來測量了，才得出精確結(jié)果，更讓人難以置信的是歐姆定律發(fā)表后并沒有得到當(dāng)時科學(xué)權(quán)威們的認(rèn)可，直到他逝世兩年后才引起了重視，
這樣的處理不但使同學(xué)們對合理的類比、科學(xué)的猜想有了更深理解，同時讓同學(xué)們體會到科學(xué)研究的艱辛，
2.3 創(chuàng)設(shè)情景，在體驗中培養(yǎng)學(xué)生的個性品質(zhì)使學(xué)生人格升華
物理教師要注意挖掘存在于物理學(xué)知識背后的那些活生生的實例，運用情景教學(xué)的方式，營造良好的氛圍，增強教育效果，如教“磁生電”一節(jié)時，我是這樣安排教學(xué)活動的：由奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，我們應(yīng)該聯(lián)想到磁能夠生電嗎?科拉頓就是一位典型的代表，他也曾從事“感應(yīng)電流”的研究，但很遺憾地與成功擦肩而過，只有法拉第對“磁生電”的研究癡心不改，教師為了讓學(xué)生更好地體驗法拉第的研
究過程，準(zhǔn)備了當(dāng)時法拉第所做的比較典型的三組實驗作為活動一的內(nèi)容，學(xué)生完成活動對實驗結(jié)果后很驚訝，怎么電流表指針不偏轉(zhuǎn)，沒有電流產(chǎn)生呢?再向?qū)W生介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的實驗裝置作與活動二，并指導(dǎo)學(xué)生動手實驗，觀察到感應(yīng)電流，最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因為：變化的電流，變化的磁場，運動的恒定電流，運動的磁場，通過前后兩組實驗情景創(chuàng)設(shè)，在失敗中總結(jié)，而最后獲得了成功，通過學(xué)生自己的活動，再現(xiàn)前輩的研究情景，讓同學(xué)們清楚知道：頑強的意志可以使人成就任何事業(yè)；人與人之間的最大差異就在于意志的堅定；創(chuàng)造性的思維往往對成功起決定性的作用。
充分發(fā)掘物理學(xué)史的人文資源塑造學(xué)生堅韌不拔的品格，物理學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué)，這是無數(shù)物理學(xué)家為之奮斗的結(jié)果，是他們堅毅品格的具體體現(xiàn)，例如介紹斯蒂芬，霍金。身殘志不殘，成為國際物理界的超新星，先要求學(xué)生以霍金為關(guān)鍵詞，在百度中搜索相關(guān)材料，并在全班組織活動交流霍金事跡：他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”，盡管他那么無助地坐在輪椅上，他的思想?yún)s出色地邀游到廣袤的時空，解開了宇宙之謎，他這種為科學(xué)而獻(xiàn)身、為真理而奮斗的精神永遠(yuǎn)值得大家學(xué)習(xí)和稱頌，在物理學(xué)的發(fā)展史上。涌現(xiàn)出了許多著名的物理科學(xué)家，他們不僅創(chuàng)造了世人矚目的科學(xué)成就，而且他們的崇高思想、高尚品質(zhì)、求實精神也教育和鼓舞了一代又一代人。
我們應(yīng)注重通過物理教學(xué)加強學(xué)生的愛國主義教育，在物理教學(xué)中，通過介紹我國在物理學(xué)方面對世界的杰出貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的民族自尊心和自豪感，可以以中華民族對物理學(xué)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)為題，讓學(xué)生自己查閱自春秋戰(zhàn)國時期以來，我國對力、熱、聲、光、電、磁等方面有那些貢獻(xiàn)，然后在全班交流；以沈括在《夢溪筆談》中關(guān)于磁偏角的論述與比哥侖布1492年遠(yuǎn)渡大西洋時才發(fā)現(xiàn)磁偏角比較撰寫科普說明文等活動，不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，還能使學(xué)生了解祖國的燦爛輝煌文化，樹立民族自信心和自豪感，著名物理學(xué)家馬克思·玻恩一彭桓武一周光召一吳岳良，他們在愛國情操和人格方面一脈相承，馬克思·玻恩雖然是世界著名的理論物理學(xué)家，但他謙遜隨和，待人誠懇，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)；雖然博學(xué)多才，但從不居功自傲；雖然被迫離開德國，但對祖國一往情深，他的所有這些優(yōu)秀品格在彭桓武、周光召、吳岳良身上都得到了繼承和發(fā)揚，因此說，師承效應(yīng)不只是對老師知識的繼承，同時還是對老師道德情操和人格魅力的繼承發(fā)揚。
抓住物理學(xué)家的名言、警句讓學(xué)生演講、朗讀，讓學(xué)生感受物理學(xué)家們的人格美、情操美，我常常請學(xué)生找出自己最喜愛的警句結(jié)合現(xiàn)實生活中的例子在學(xué)習(xí)小組內(nèi)交流，然后各小組推薦優(yōu)秀同學(xué)在全班演講，火熱氣氛深深地感染了學(xué)生，悄然無聲地進行健康人格熏陶，教師同樣可以在教學(xué)過程中巧妙設(shè)計，適時插入名言、警句，不但為課堂教學(xué)增色，同時在潤物細(xì)無聲中熏陶學(xué)生，如在教《世界是運動》一節(jié)時，在完成教學(xué)任務(wù)并引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)后，我利用課件出示一條橫幅：大腦的力量在于運動而不在于靜止!
在學(xué)生探究活動中對學(xué)生進行人格教育，如有一位同學(xué)在一本課外科普書看到一道題：新世紀(jì)中學(xué)“挑戰(zhàn)極限”小組的四位同學(xué)遇到一個難題：根據(jù)活動安排必須在冷天里野外睡在地上，每人只有三張相同的氈子保暖，這三張氈子怎樣分配使用最好?同學(xué)們議論紛紛：小李說：全部蓋在身上；小麗說：全部墊在地上；小虎說：一張墊地上，兩張蓋身上；小笑說：兩張墊地上，一張蓋身上，到底哪種方案好呢?判斷方案好與差的關(guān)鍵又是什么?首先根據(jù)生活常識引導(dǎo)同學(xué)分析排除小李和小麗的方法不對，否則人一定會因受涼而生病，針對后二種方法中到底選擇哪一種為最佳方案?引導(dǎo)同學(xué)設(shè)計了兩種方案，其一將熱水袋注滿沸水吊在空氣中一定時間，用手觸摸感覺，或用溫度計測量其降低溫度多少；再重新給熱水袋裝滿沸水，放在地面上同樣時間，再測其降低的溫度，其二取熱水袋注滿沸水放在三張氈子之間，氈子一張墊地上，兩張蓋在熱水袋上，一定時間用手觸摸感覺，或用溫度計測量得其降低溫度多少；再重新給熱水袋裝滿沸水，氈子兩張墊地上，一張蓋在熱水袋上，二次時間相同，再測其降低的溫度，這樣的探究課題，學(xué)生在確定研究目標(biāo)，提出假設(shè)，設(shè)計實驗，得出結(jié)論等一系列活動中都會領(lǐng)悟“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，同時也體驗到實驗探究的艱辛和快樂；還會有利于提升小組或團隊的協(xié)作精神；實驗方案多樣性培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，發(fā)散思維，其實，探究實驗還可以培養(yǎng)學(xué)生很多其它方面的素質(zhì)，如培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮?，養(yǎng)成良好的做事習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生合理安排時間的統(tǒng)籌觀念和動手能力；培養(yǎng)學(xué)生不怕失敗、克服困難、持之以恒的精神；教育學(xué)生在實驗完成后，要妥善處理材料，注意清潔，樹立環(huán)保意識；利用實驗探究還可以幫助學(xué)生克服依賴心理、膽怯心理、神秘心理，錘煉學(xué)生健康的人格。
精心選擇習(xí)題，將活動單的鞏固反饋環(huán)節(jié)設(shè)計成學(xué)生追求真、善、美的價值的舞臺，活動中的鞏固反饋必然會涉及題目的選擇，選題不僅要達(dá)到鞏固知識的目的，而且有意識的多選存在“價值觀”思考的考題，培養(yǎng)學(xué)生各種社會意識，如：環(huán)保意識、節(jié)約意識、實事求是、尊重科學(xué)的意識等；同時要關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會，如：溫室效應(yīng)、城市熱島效應(yīng)、光污染、人工降雨、航空航天、西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)等等；還應(yīng)該注重對他人的關(guān)心、對社會的關(guān)心和對科學(xué)家所應(yīng)有的崇敬，培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)，現(xiàn)代和將來的社會需要大批有真才實學(xué)，有文化底蘊的綜合性人才，新《課程標(biāo)準(zhǔn)》把物理教學(xué)中要展現(xiàn)科學(xué)的人文價值列入目標(biāo)，這是對教育本質(zhì)認(rèn)識的一次質(zhì)的飛躍，教師巧選習(xí)題讓同學(xué)們將學(xué)習(xí)物理知識與認(rèn)識社會、解決與社會相關(guān)的物理實際問題相結(jié)合，培養(yǎng)其社會責(zé)任感和使命感。
關(guān)鍵詞：概念教學(xué)；情境教學(xué)；先學(xué)后教；自主探究
中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）05-0113
我國著名物理學(xué)家黃昆教授曾說：“客觀的規(guī)律我們一般都是通過一定的科學(xué)概念去認(rèn)識的，而這些概念本身就在一定程度上反映著規(guī)律的本質(zhì)?！庇纱丝梢姡锢斫虒W(xué)中的概念教學(xué)是非常重要的。一直以來，物理教育研究者都非常關(guān)注概念教學(xué)，他們探索了物理概念的引入、建立、理解、深化、鞏固和運用的基本教學(xué)模式。然而，在教學(xué)實踐中，物理概念教學(xué)還存在一些問題：重視一般的物理概念教學(xué)研究，缺少對具體概念的研究；重視對概念教學(xué)的模式、方法、概念轉(zhuǎn)變教學(xué)研究、概念學(xué)習(xí)中的思維障礙以及概念教學(xué)設(shè)計的研究，缺少理論和實踐的創(chuàng)新；重視教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié)或教學(xué)反思，缺少系統(tǒng)而深入的研究；相互借鑒的多，理論創(chuàng)新的少等等。
鑒于此，我們在教學(xué)中不僅要關(guān)注這些問題，還要以概念學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，找到適合學(xué)生的教學(xué)方法和策略，力求理論與實際相結(jié)合，并結(jié)合自己的教學(xué)實踐和《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》、教學(xué)大綱以及高考要求，探索出物理概念教學(xué)的有效方法。
一、物理概念教學(xué)的重要性
要改善高中物理概念教學(xué)的現(xiàn)狀，首先就要了解物理概念教學(xué)的重要性。
1. 物理概念是整個物理學(xué)知識體系的基礎(chǔ)。縱觀物理學(xué)內(nèi)容，大體可分為物理現(xiàn)象、事實、概念、規(guī)律和理論。其中物理概念是物理規(guī)律和理論的基礎(chǔ)。因為物理規(guī)律揭示了物理概念之間的相互聯(lián)系和制約關(guān)系。如果學(xué)生對力、質(zhì)量和加速度這幾個概念搞不清，那就無法理解和掌握牛頓第二定律，更談不上正確運用了。
2. 掌握物理概念是物理教學(xué)的關(guān)鍵。學(xué)生普遍感到物理難學(xué)，其癥結(jié)之一就在于物理概念沒有搞懂。他們只注重背定義、記公式、做習(xí)題，卻忽視了對物理概念的理解，其結(jié)果必須是豐富的物理含義被形形的教學(xué)符號所淹沒概念不清就會越學(xué)越困難。
3. 概念教學(xué)是物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力、開發(fā)學(xué)生智力的重要途徑。學(xué)生形成、理解和掌握物理概念是一個十分復(fù)雜的認(rèn)識過程。學(xué)生要通過觀察、實驗獲取必要的感性知識，進而通過復(fù)雜的思維過程（分析與綜合、比較、抽象與概括）把新事物與自己認(rèn)識結(jié)構(gòu)中原有的概念聯(lián)系起來，從新舊概念之間的聯(lián)系中運用概念去解釋現(xiàn)象或解答問題，不斷加深對概念的認(rèn)識和理解。
二、新課程理念下物理概念教學(xué)的策略
1. 創(chuàng)設(shè)情景，營造學(xué)習(xí)氛圍。物理概念一般比較抽象，對于缺乏理性認(rèn)識的中學(xué)生來說，接受起來有一定的難度，但如果教師在教學(xué)過程中能通過創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)那榫硜硪龑?dǎo)學(xué)生，那么就能幫助學(xué)生較容易地進入概念學(xué)習(xí)，還能充分調(diào)動學(xué)生對物理概念學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生由好奇轉(zhuǎn)變?yōu)閻酆?，由愛好轉(zhuǎn)變?yōu)閷ξ锢砀拍钪R的渴求。讓學(xué)生在輕松、愉快、新奇、積極的心態(tài)中，積極主動地參與到教學(xué)活動中，能很快地掌握物理概念，取得良好的教學(xué)效果。例如，在高一物理教學(xué)中，加速度概念的教學(xué)是一難點。在教學(xué)實踐中，筆者創(chuàng)設(shè)了這樣的情境：磁懸浮列車以432km/h高速勻速運行了8s時間，蝸牛在10s內(nèi)速度從0加速到0.1cm/s，讓學(xué)生體驗速度大與速度變化大是兩個不同的概念，接著給出下列案例：普通轎車0100km/h用時20s；旅客列車0100km/h用時500s，讓學(xué)生建立起速度變化相等時變化有快慢的初步概念。再給出例1：蘭博基尼Murcielago跑車0100km/h加速時間4.0s。例2：麥克拉倫F1LM跑車0100km/h加速時間3.2s。讓學(xué)生分析例1與例2──速度變化相同，如何比較其變化的快慢？通過這樣的比較，學(xué)生在探究中逐漸形成速度變化快慢的基本概念，并掌握了如何比較的方法（控制變量法），一步一步地把學(xué)生帶入“加速度”的物理情境，使學(xué)生對加速度的概念有了較清晰的認(rèn)識。
2. 巧設(shè)實驗，引發(fā)思維沖突。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念之前已經(jīng)具有對物理事實的認(rèn)識，即前概念，前概念往往是不正確的，但這些前概念其實是一種珍貴的資源，它可以成為學(xué)生形成科學(xué)概念的生長點。那么，該如何讓前概念成為科學(xué)概念的生長點呢？關(guān)鍵是剖析學(xué)生頭腦中存在的前概念，讓學(xué)生認(rèn)識到前概念的不合理性。實驗可以提供精心設(shè)計的、經(jīng)過簡化和純化了的感性材料，使學(xué)生對物理事實獲得明確、具體的認(rèn)識。有了鮮明的感性材料后，當(dāng)學(xué)生將自己原有的觀點與事實進行比較時，必然會產(chǎn)生認(rèn)知沖突。這是概念有效教學(xué)的起點，也是學(xué)生建構(gòu)物理概念的起點。所以，為了讓學(xué)生主動進行比較、建構(gòu)，直到揭示概念的本質(zhì)屬性，設(shè)計一個好的實驗是基礎(chǔ)，例如直覺型實驗。
往往是憑直覺經(jīng)驗，想當(dāng)然地進行推理判斷。教師可根據(jù)學(xué)生的這一特點，讓學(xué)生先作出判斷，然后再用實驗驗證，當(dāng)實驗的現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料時，直覺的判斷與實驗事實之間的強烈對比，必然引發(fā)學(xué)生去積極思考。按如圖所示電路連接，讓兩位學(xué)生手牽手分別抓住a、b兩端，讓學(xué)生們猜想閉合s會怎樣？再猜想當(dāng)s斷開又會怎樣？接著教師閉合s，過一會又?jǐn)嚅_s。這時參與實驗的兩位同學(xué)會突然甩手說，有電擊的感覺。
學(xué)生猜測之后就急于想知道實驗的結(jié)果，此時學(xué)生的注意力會高度集中。當(dāng)s斷開時，反而被電擊，出乎意料的實驗事實迫使學(xué)生去思考，接著引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“自感”概念就是水到渠成的事了。
3. 比較教學(xué)，提高學(xué)生的概念應(yīng)用能力。按不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，物理概念可分為矢量和標(biāo)量、狀態(tài)量和過程量、特性量和屬性量等。掌握了概念的種類后，學(xué)生對概念就會有更深的理解。概念的種類是概念教學(xué)中不可或缺的一步，如果講得不清、不透徹就會影響學(xué)生解決相關(guān)物理問題的能力。如講授加速度概念時，首先讓學(xué)生知道這是一個人們?yōu)榱搜芯窟\動規(guī)律的需要，通過對運動現(xiàn)象的觀察、分析、抽象概括出來的概念。再引導(dǎo)學(xué)生將（下轉(zhuǎn)第122頁）（上接第113頁）加速度和速度兩個概念用比較法進行分析。此外，提醒學(xué)生要明確加速度與速度、速度增量的聯(lián)系與區(qū)別：加速度的方向決定于物體所受合力的方向，與速度增量的方向一致，但不一定與速度的方向一致；負(fù)加速度不一定就是勻減速運動，反之亦然。
此外，矢量和標(biāo)量、狀態(tài)量和過程量、特性量和屬性量等等，都需要學(xué)生明確區(qū)分，因此，我們在概念教學(xué)中必須講清其種類。如沖量是過程量也是矢量，密度是標(biāo)量也是特性量等，可以提高學(xué)生解決某些特定情境中物理問題的能力。
4. 引入物理學(xué)史，讓學(xué)生感知物理學(xué)的文化內(nèi)涵。在教學(xué)實踐中的難點，往往也是物理學(xué)發(fā)展史上長期未能克服的困難；歷史上物理大師們與之辯論和斗爭的錯誤觀點，往往也保留在學(xué)生的概念之中，認(rèn)識上的反復(fù)和曲折可以反襯出正確理解物理概念的重要。例如，“動量”和“動能”是物理學(xué)中兩個極其重要的概念，它們都和質(zhì)量、速度這兩個概念有關(guān)。如果只講述定義，即使詳細(xì)羅列兩者的區(qū)別，學(xué)生仍不能深刻領(lǐng)會這兩個概念的物理本質(zhì)。在分析具體問題時，經(jīng)常會混淆不清，究竟是動量還是動能才真正是機械運動的量度呢？這個問題在物理學(xué)史上曾經(jīng)有過長期的爭論，在教學(xué)過程中如能恰當(dāng)?shù)匾靡恍┪锢韺W(xué)史資料，讓學(xué)生在真實的歷史背景下認(rèn)識“動量”和“能量”這兩個概念，有時會起到意想不到的效果。
關(guān)鍵詞：初中物理；實驗教學(xué)；學(xué)習(xí)熱情；掌握基礎(chǔ)知識；探究能力
物理中的定理、結(jié)論以及規(guī)律幾乎都是從大量實驗中總結(jié)與歸納出來的，因此，作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理教學(xué)必須充分發(fā)揮實驗教學(xué)的優(yōu)勢與功能。那么，實驗對于更好地開展物理教學(xué)究竟有哪些重要作用呢？以下，我將結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗談?wù)剬@個問題的思考和認(rèn)識，希望能對產(chǎn)生上述錯誤思想的物理教師更多的提示與幫助。
一、結(jié)合實驗教學(xué)有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
教學(xué)實踐表明，學(xué)習(xí)熱情是促使學(xué)生充分發(fā)揮自身主觀能動性的內(nèi)在驅(qū)動力量，有利于推動他們自身積極、主動地吸收相關(guān)的學(xué)習(xí)知識。而物理教材中包含著眾多新穎、有趣的小實驗，這對于好奇心極為旺盛的初中生來說無疑具有極大的吸引力，從這個層面上來講，物理實驗不但有利于充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，對于教師更好地開展各項教學(xué)活動、提高課堂教學(xué)效率同樣有著極為重要的促進作用。
例如，在講解大氣壓的相關(guān)知識之前，我在課堂上做了這么一個小實驗：用一個杯子盛滿水，在杯面上蓋上一個硬紙片，用手按住硬紙片將杯子整個倒轉(zhuǎn)，然后在班級里慢慢走動，讓學(xué)生認(rèn)真觀看水的運動。這樣一來，學(xué)生心里就會產(chǎn)生一個很大的疑問：“平常的話，只要杯子稍微歪一點，水就會灑出來，可是為什么如今整個杯子都倒置了，水卻不往外流呢？”這就能極大地調(diào)動他們的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)積極性，促使他們帶著疑問與強烈的好奇心認(rèn)真地進行這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從而為提高課堂教學(xué)效率奠定了良好的基礎(chǔ)。
二、結(jié)合實驗教學(xué)有利于幫助學(xué)生加深對基礎(chǔ)物理知識的鞏固與掌握
初中物理雖然是物理學(xué)科體系的基礎(chǔ)組成部分，很多學(xué)生覺得物理難學(xué)，究其原因在于他們認(rèn)為物理的一些概念和規(guī)律既抽象又籠統(tǒng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們的理解范圍。就拿“力與運動的關(guān)系”來說吧，亞里士多德認(rèn)為“力是維持物體運動的原因”，而牛頓卻認(rèn)為“物體的運動不需要力來維持，力可以改變物體的運動狀態(tài)”，這就使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時也是云里霧里，慢慢地也就不愿意學(xué)了，在這樣的狀態(tài)下，自然很難取得良好的課堂教學(xué)效果。
通過對自身教學(xué)的反思，我決定將一些小實驗加入這部分知識的講解中，力求幫助所有的學(xué)生都能充分理解與掌握這部分知識。
具體的實驗步驟：
1.將一塊長約60 cm、寬約50 cm的長方形木板水平放置，將滑塊放在上面。用一根木棒推動該滑塊，這時候滑塊是運動著的；然后停止用木棒推動該滑塊，滑塊隨即停止運動；
2.將一個小球放置在水平木板上，然后以同樣的速度用木棒推動該小球。可以發(fā)現(xiàn)，即使停止推動小球的動作，小球還會往前運動一段距離才會停下來。
3.用木棒敲擊滑塊表面，滑塊向前運動，即使停止敲擊的動作，滑塊還會繼續(xù)往前運動一段距離。
通過上述三個小實驗，學(xué)生很容易就能直接觀察到三種情況下物體運動的情況，這樣一來他們就能對亞里士多德與牛頓的觀點形成鮮明生動的感官認(rèn)識，有利于更好地掌握牛頓定律中關(guān)于“物體的運動不需要力來維持，力可以改變物體的運動狀態(tài)”這一知識點的理解與掌握。
三、結(jié)合實驗教學(xué)有利于提高學(xué)生的實際探究能力
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提倡“自主、探究、合作”的先進學(xué)習(xí)理念，要求教師在日常教學(xué)中要“改變現(xiàn)有的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)而重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)與實際探究能力的培養(yǎng)與開發(fā)……”
我將這一精神積極融入自身的教學(xué)實踐中，并且取得了較為理想的教學(xué)效果。例如，在學(xué)習(xí)“看不見的運動”這部分知識時，我就要求學(xué)生做了如下的探究實驗：
用10 ml的量筒分別量取10 ml的水和酒精，這樣一來，兩個量筒的總量為20 ml。接著，取一個20 ml的較大量筒，將10 ml的水和酒精充分融合，這時會發(fā)現(xiàn)，兩種液體的總量根本就不足20 ml。
接著我就要求學(xué)生自由分組、自由討論，總結(jié)出可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。這樣一來就在具體實踐中大大提高了學(xué)生自身的探究能力以及歸納總結(jié)等各項能力。
世界著名物理學(xué)家李政道說：“物理學(xué)的基礎(chǔ)是實驗?！币虼?，作為一名優(yōu)秀的初中物理教育工作者，我們在日常教學(xué)時必須將實驗融入具體的教學(xué)中，充分發(fā)揮實驗在物理教學(xué)中的優(yōu)勢與功能。只有這樣才能切實調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、幫助他們更好地鞏固與掌握基礎(chǔ)的物理知識，也只有這樣才能真正將物理新課標(biāo)關(guān)于“提高學(xué)生的自主探究能力”的精神與要求落到實處。
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關(guān)鍵詞：追求；流行；熱愛
在今年春晚，有一首網(wǎng)絡(luò)歌曲在干涸期流行起來了，成為了此次春晚的一個亮點――《老鼠愛大米》這首歌蘊含了一個故事，唱其簡單，要真正理解其中的意思卻很難。這是一個會令人感動的故事，歌詞風(fēng)趣和簡單明朗的旋律唱響了每一個家庭。然而初中生的課本卻很少有學(xué)生所喜歡的歌曲，但也并不是我們的課本過時了，課本中傳統(tǒng)的歌豐富
因此，選取近年優(yōu)秀的流行歌曲到中學(xué)生音樂課本里很重要，這不僅能夠增添學(xué)生對音樂的樂趣，更能使音樂世界變得更加豐富多彩。然而，對于現(xiàn)存音樂課本的優(yōu)秀音樂當(dāng)中，我們應(yīng)當(dāng)給予保存，雖然這些歌曲現(xiàn)在離我們很遙遠(yuǎn)。但是，這也對我們音樂界起到一定的作用，更是人類精神的寶貴財富之一，我們都有義務(wù)傳承下去，這也是歷史賦予我們的義務(wù)和財富。
關(guān)于音樂創(chuàng)作問題，很多人都知道，學(xué)生的歌曲創(chuàng)作后的利潤是很低的，而且，創(chuàng)作一首流行歌曲，經(jīng)過包裝，利潤也就隨之增長。再是，現(xiàn)在的兒童歌曲創(chuàng)作的人越來越少，創(chuàng)作流行歌曲的人卻越來越多。音樂是科學(xué)，著名物理學(xué)家，錢學(xué)森曾經(jīng)說過，他的許多科學(xué)構(gòu)思和論斷都是在聆聽她的夫人蔣英演唱時感悟的。
在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)的過程中，最終目的就是提升學(xué)生的審美素質(zhì)，這一點往往被我們忽視，但是這一點最為重要。優(yōu)秀的音樂作品能喚醒學(xué)生內(nèi)心對愛的崇高渴望，對社會強烈的責(zé)任感，這些都要對學(xué)生進行音樂中真善美的認(rèn)識和判斷等相關(guān)內(nèi)容的教育引導(dǎo)。在對學(xué)生的教育當(dāng)中，引導(dǎo)占主導(dǎo)地位。讓學(xué)生感受不同音樂之間的節(jié)奏和旋律的對比，教師通過講解，讓學(xué)生模仿節(jié)奏和旋律，通過實踐，學(xué)生自然就對音樂的不同風(fēng)格產(chǎn)生好感和興趣。
人的嗓音，就是一種樂器，一件能用不用語言表現(xiàn)音樂的奇妙的樂器，人要做到能正確，科學(xué)的發(fā)聲并利用好嗓音這件樂器表現(xiàn)音樂，了解嗓音生理結(jié)構(gòu)和發(fā)聲原理是前提。人的發(fā)聲器大體由聲帶發(fā)生的，每個人的聲音特點是不同的，除了有男聲，女聲，童聲，高音，中音，低音之分外，還有音色，發(fā)音習(xí)慣，語言習(xí)慣的不同，另外還有生理和心理因素不同，因此，每個人在學(xué)習(xí)聲樂的時候，建立正確科學(xué)的符合自己聲音特點的發(fā)聲體系是關(guān)鍵。在練習(xí)時，每一個發(fā)音都必須符合歌唱發(fā)聲原理；聲音通暢，氣息流動，音色優(yōu)美，自然動聽，音量而不”傷嗓”是總原則。
優(yōu)秀歌曲的數(shù)量無法保證，也是由于我們的教材更新時間根本無法保證，造成了我國中小學(xué)音樂教育外部設(shè)施的缺乏，使我國的廣大地區(qū)的音樂教育形同虛設(shè)。這是我國的各級官員們特別是打著“孩子至高”應(yīng)旗號的人們應(yīng)該認(rèn)真檢討反思的。我們中小學(xué)的音樂教學(xué)的目的到底是什么？當(dāng)今我國的中小學(xué)音樂教材總體數(shù)量較多，而幾乎每本教材都會談到音樂基聲音特點本理論、視唱、練耳等音樂專業(yè)課程，不是中小學(xué)音樂課就不該介紹這些內(nèi)容，是在是因為其難度以靠近音樂專業(yè)本科教學(xué)難度。這一點似乎是受大浪潮（應(yīng)試教育）的影響。學(xué)生們被填塞滿了諸如音符、休止符、音階、音程、和弦、調(diào)、調(diào)式、曲式以及數(shù)十種音樂記號，并視唱帶有一個、二個、甚至三個升降號的曲調(diào)，聽辨音程好感、和弦、調(diào)式，聽寫旋律，分析曲式等等。這種狀況，使得我們的基礎(chǔ)音樂教育培養(yǎng)了一批又一批由于無法逾越“雙基”高墻而面對音樂產(chǎn)生自卑與冷漠心態(tài)的失敗者。我們進行中小學(xué)的音樂教學(xué)的目的到底是什么？這是一個很難回答卻也很好回答的問題。而如今，處于21世紀(jì)前沿的新一代的人民音樂教師還用這種老式的教學(xué)法那才是貽笑大方。首先，我們的了解音樂是一種怎樣的藝術(shù)？音樂是一種聽覺藝術(shù)，是把音按一定的規(guī)律組織起來，使人聽之產(chǎn)生美感的藝術(shù)。既然它是聽覺藝術(shù)，聽也就是欣賞才是真正的“主角”。因此，我們的課程教學(xué)方向應(yīng)該逐漸轉(zhuǎn)向以欣賞為主的教學(xué)模式，我們開設(shè)音樂課的目的也就是培養(yǎng)廣大學(xué)生的音樂感受能力，正如周大風(fēng)同志在其《音樂教育改革芻議》中提到的那樣“當(dāng)務(wù)之急首先要改變幼兒園、小學(xué)、中學(xué)、師范學(xué)校的音樂教育的結(jié)構(gòu)。改革‘以歌唱為中心，識譜為輔’，而代以欣賞、器樂、歌唱三者并重的音樂教育結(jié)構(gòu)。尊重音樂教育藝術(shù)是以感受為特征的規(guī)律，讓學(xué)生在課內(nèi)課外多聽民族的樂曲，……從小培養(yǎng)他們對民族音樂的感情和愛好。特別要注意‘聽比唱更重要的規(guī)律’?！?/p>
認(rèn)識到了現(xiàn)在所存在的問題后，我們的老師們應(yīng)如何改良我們的音樂教學(xué)法呢？當(dāng)代世界著名的德國作曲家，音樂教育家卡爾.奧爾（1895-1982）給出了明確的答案。這種用音樂和動作、舞蹈、語言緊密結(jié)合在一起的新的形式，是一種人們必需自己參與的音樂，即：人們不是作為聽眾，而是作為演奏者參與其間；它是先于智力的，它不用什么大型的形式，不用結(jié)構(gòu)；它帶來的是小型的序列形式、固定音型和小型的回旋曲形式。原本的音樂是接近土壤的、自然的、機體的、能為每個人學(xué)會和體驗的、適合于兒童的。
數(shù)學(xué)是科學(xué)發(fā)展、人類文化發(fā)展的燈塔。數(shù)學(xué)，作為各級各類學(xué)校最廣泛的學(xué)習(xí)科目，數(shù)學(xué)教育的意義不僅見之于物，還應(yīng)見之于人。數(shù)學(xué)教育是培養(yǎng)人的活動，數(shù)學(xué)教育的價值首先應(yīng)從認(rèn)得發(fā)展方面去衡量。對所有研究和教授數(shù)學(xué)的人們來說，明了數(shù)學(xué)的人文精神教育價值是非常重要的。世界著名數(shù)學(xué)家福賽思以為“人類的崇高理想在各個時代和各個文明社會，一直激勵著人們在凡是能發(fā)現(xiàn)或獲得知識的領(lǐng)域?qū)で蟾嗟闹R。自從人類試圖得到系統(tǒng)化知識以來，這門專與數(shù)字和公式打交道的科學(xué)就以其自身的緣故被不斷地追求，因為人們可以從中得到無窮無盡的精神滿足和消遣。數(shù)學(xué)的誕生是世界各民族的光榮。任何一門學(xué)科都有它的功利性，而數(shù)學(xué)的功利除了教會學(xué)生掌握這門工具之外，還必須通過人文精神的培養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)會怎樣做人，怎么立足社會。當(dāng)然這不同于政治理論的灌輸，更不是對數(shù)學(xué)知識貼標(biāo)簽，而是挖掘數(shù)學(xué)知識的思想內(nèi)涵，將教育的內(nèi)容滲透到知識的學(xué)習(xí)過程中。從某種意義上說，這也是深層理解和消化數(shù)學(xué)知識的需要，那么，數(shù)學(xué)教育中包括哪些主要的人文精神培養(yǎng)的內(nèi)容呢？下面從四個方面加以研究。
1、創(chuàng)造精神的培養(yǎng)
開拓、創(chuàng)新精神是人的創(chuàng)造性的體現(xiàn)。在競爭異常激烈的社會，只有那些具有開創(chuàng)進取意識的人，才不至于被時代拋棄；只有那些永不滿足，積極向上的民族，才可能永遠(yuǎn)立于不敗之地。“我相信學(xué)校出來的學(xué)生，到了社會上，不能自動解決問題創(chuàng)造生活，那么學(xué)生變?yōu)樽旨埡t，教育變?yōu)閺U物?！薄拔艺J(rèn)為人生之所以異于禽獸者，在其有無限的創(chuàng)造性?！眲?chuàng)造素質(zhì)是人類最主要、最寶貴、最高級的素質(zhì)，人類正是通過創(chuàng)造這條途徑來推動社會歷史前進的。一個具有高度創(chuàng)造力的人是利他主義的，精力旺盛的，刻苦勤勉的，百折不撓的。創(chuàng)造，它能使人獲得一種滿足感，消除受挫感，因此給人提供了一種對于自己以及對于生活的積極態(tài)度。致力于創(chuàng)造精神的培養(yǎng)和教育，乃是教育工作者最大的責(zé)任和義務(wù)，而要啟發(fā)人類獨有的這種高貴的品質(zhì)，莫過于妥善利用數(shù)學(xué)教育。
前蘇聯(lián)著名物理學(xué)家卡皮查認(rèn)為，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造精神最合適的學(xué)科是數(shù)學(xué)和物理。縱觀整個數(shù)學(xué)發(fā)展史，可以說就是一種創(chuàng)造的演化史。如果沒有創(chuàng)造，沒有數(shù)學(xué)家的創(chuàng)造活動，數(shù)學(xué)就不會發(fā)展，歷史的時鐘將會倒退數(shù)千數(shù)萬年。貫穿于數(shù)學(xué)理論中的無限、非歐幾何、極限、變量、微分、積分、概率等等，無不閃耀著創(chuàng)造精神的萬丈光芒。就以無窮（或無限）的題為例，它“向人腦提出的挑戰(zhàn)，激發(fā)了人類想象力，是思想中任何其他單個問題都無法比擬的。無限顯的既生疏又熟悉，有時超出我們的領(lǐng)悟能力，有時又自然而易于理解。在征服它的過程中，人也砸碎了將自己束縛在地球上的鐐銬。而為了實現(xiàn)這一征服，需要調(diào)動人得一切能力——人的推理能力，詩一般的想象力以及求知的渴望。因此，數(shù)學(xué)對培養(yǎng)創(chuàng)造精神具有獨特的作用，作為數(shù)學(xué)教育工作者，只有充分展示數(shù)學(xué)知識的深刻內(nèi)涵，實現(xiàn)對人的素質(zhì)的培養(yǎng)，才能算是名副其實的教育家。
2、理性思維習(xí)慣的培養(yǎng)
“拋棄理性思維的傾向是群眾不安定和政治不穩(wěn)定的標(biāo)志?！崩硇运季S是一種歷史的、科學(xué)的、富有哲理的思考，是批判的思維，是求異或創(chuàng)造性的思維，是一種在更高層次上進行的道德推理。在數(shù)學(xué)教育中，數(shù)學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)人們理性思維素質(zhì)最有效的學(xué)科。數(shù)學(xué)是人類思維所能達(dá)到的最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇?。正是通過數(shù)學(xué)，引入了理性，從此人們才有可能開始靠理性，而不是憑感覺去判斷是非曲直。由數(shù)學(xué)精神產(chǎn)生的這種理性、確定性、永恒的不可抗拒規(guī)律性等一系列思想，在人類文化發(fā)展史上占據(jù)了重要地位。
3、價值觀教育
價值觀是行動的基準(zhǔn)。價值觀念的扭曲是當(dāng)代社會存在的一個嚴(yán)重問題，由于物質(zhì)欲望的膨脹和道德價值的失范，導(dǎo)致了部分青少年為一種急功近利的浮躁心態(tài)所左右。如何教育學(xué)生確立正確的價值觀、人生觀，已成為整個教育工作者的重要課題，而數(shù)學(xué)教育在某中程度上可以為學(xué)生提供一種正確的價值和意義的體系，從而有助于為社會提供一種正確的人文主義導(dǎo)向。
著名數(shù)學(xué)家陳省身說：“如果一個人的目的是名和利，數(shù)學(xué)是一條捷徑。”陳省身教授為了致力于數(shù)學(xué)研究，曾堅決辭去去美國數(shù)學(xué)會主席職務(wù)。我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚在《述懷》中寫到，“學(xué)術(shù)權(quán)威似浮云，百萬富翁若敝履，為人民服務(wù)，鞠躬盡瘁而已。”并于1950年拋棄在美國優(yōu)越的生活和舒適的工作環(huán)境，回到百廢待興的祖國，投身于發(fā)展中國的數(shù)學(xué)事業(yè)。這些著名數(shù)學(xué)家的愛國主義精神，無不感人肺腑。榜樣的力量是無窮的，他們對幫助學(xué)生樹立正確的價值觀有著無與倫比的激勵作用，這樣的目的應(yīng)該始終在數(shù)學(xué)的教與學(xué)中牢牢記住。
4、踏實細(xì)微良好作風(fēng)的培養(yǎng)
踏實細(xì)微、嚴(yán)肅認(rèn)真、精益求精的良好作風(fēng)是人的高尚品質(zhì)的具體呈現(xiàn)。“勿以善小而不為，勿以惡小而為之”。只有處處留心小事的人，他會忽略很多小事，他是不會成功的。小善不為，何成大善，細(xì)微之處，恰恰能反映一個人的精神面貌。1967年8月23日，前蘇聯(lián)著名宇航員費拉迪米爾·科馬洛夫，獨自一人駕駛聯(lián)盟一號宇宙飛船，經(jīng)過一晝夜的飛行，完成了任務(wù)，勝利返航。但當(dāng)飛船返回大氣層后，準(zhǔn)備打開降落傘以減慢飛船速度時，科馬洛夫發(fā)現(xiàn)無論用什么辦法也打不開降落傘了。二小時后，在億萬電視觀眾的注視下，一聲爆炸，飛船墜毀，民族英雄殉難。造成聯(lián)盟一號墜毀的原因，就是因為地面檢查時，忽略了一個小數(shù)點，這場悲劇，也可以叫做對一個小數(shù)點的忽略。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的人一定都會有這樣深切的體會，一個小數(shù)點的位置，倘若失之毫厘，必將謬以千里。這既生動的說明了自然規(guī)律如何，客觀公正而又鐵一般地起著作用，又說明了數(shù)學(xué)活動是何等需要嚴(yán)密謹(jǐn)慎，踏實細(xì)微、精益求精的工作作風(fēng)。因此，長期的數(shù)學(xué)訓(xùn)練，對人的踏實細(xì)微的優(yōu)秀品格的形成大有助益。
如何發(fā)揮數(shù)學(xué)的這種獨特的教育價值，并應(yīng)用它來淳張我們的人格，加強人文精神的培養(yǎng)呢，筆者認(rèn)為主要應(yīng)遵循以下三個原則：所謂滲透性原則，就是說這種教育不能流于空泛的說教，教師應(yīng)努力挖掘數(shù)學(xué)知識中的人文性內(nèi)涵，把人文精神的精髓滲透到教育各個環(huán)節(jié)，內(nèi)化到學(xué)生的心靈深出。
在我們的地球上，客觀物質(zhì)世界經(jīng)歷了億萬年的滄海桑田的變遷，產(chǎn)生了人類和其頭部的特殊物質(zhì)——人腦種客觀物質(zhì)世界的對立物——主觀精神世界。此后，歷史又走過了幾千年的人類文明史——生產(chǎn)斗爭、社會階級斗爭和科學(xué)實驗的峰火洗禮，由人類的大腦和雙手的勞動制造出了人腦的異化物——智能機、智能裝置、智能機器人——人腦化的新的物質(zhì)形式。在經(jīng)歷了物質(zhì)——精神——精神與物質(zhì)相結(jié)合的新物質(zhì)的對立統(tǒng)一、否定之否定螺旋上升的巨大的歷史過程后，當(dāng)今世界正處于一個科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)方式與人類社會三維巨變的突破口上，這個突破點就是最近幾年世界上正在蓬勃興起的納米工程及其理論、技術(shù)基礎(chǔ)——納米科學(xué)技術(shù)，而其加速助燃劑則是智能工程及其理論技術(shù)基礎(chǔ)——智能自動化科學(xué)技術(shù)。而這智能自動化時代到來的標(biāo)志將是超高速、超大容量、軟硬件統(tǒng)一基礎(chǔ)上實現(xiàn)符號推理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，模糊與精確相一致，能平行分布進行信息處理，能自我修復(fù)和再生，并能直接與人腦信息交流互存、光速運行的人腦型智能機的誕生、改進與完善，并向人類活動的所有領(lǐng)域伸展、滲透和全方位普及應(yīng)用，就象今天的現(xiàn)代數(shù)字計算機一樣。如果說現(xiàn)代數(shù)字計算機的廣泛使用，促使當(dāng)今人類社會爆發(fā)了空前、全面的革命的話，那么，全新概念的光速人腦型智能機在人類活動的所有領(lǐng)域的普及應(yīng)用，必將使人類社會發(fā)生翻天覆地的魔術(shù)巨變，并將人類引向五彩繽紛的神幻世界。
‘自動化”原本是人類謀求自身從勞動生產(chǎn)以及客觀世界的各種束縛中解放出來，不斷地從必然王國走向自由王國的一把金鑰匙。在經(jīng)歷了機械自動化包括液壓與氣壓自動化)、電子電氣自動化、計算機自動化的各個發(fā)展階段后，當(dāng)今時代正在向著智能自動化大步邁進。機械自動化與電子電氣自動化逐步解放了人類的體力勞動，計算自動化則開始了人類解放腦力勞動的進程，而智能自動化將使人類向著全面徹底地解放所有的腦力與體力勞動”的方向迅猛前進。智能自動化將使人類的生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)、生活及一切活動中形形的機器設(shè)備、儀器儀表、器件裝置、用具物品都能根據(jù)環(huán)境條件與人類意志的需要和可能，具備不同程度的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織和自修復(fù)、再生能力，以至達(dá)到一定程度的自我意識、自我完善和改進、自我全面優(yōu)化各項性能指標(biāo)的理想狀態(tài)，從而能夠具有觀察、測量大、遠(yuǎn)至億萬光年外的宇宙天體，小、近至分子、原子和基本粒子的無限感知能力，它們與人腦型智能機緊密結(jié)合，將使人類的感知、意志和控制活動到達(dá)宇宙中的巨細(xì)萬物，從而使客觀物質(zhì)與主觀精神的結(jié)合螺旋上升到一個全新的‘人機結(jié)合”境界。現(xiàn)階段，智能自動化的發(fā)展方向，正如我國著名科學(xué)家錢學(xué)森同志指出的那樣，用定量到定性的綜合集成方法”以現(xiàn)代‘多媒體”與‘炅境”技術(shù)為人機界面，逐步完成開放復(fù)雜的巨系統(tǒng)”的研制，向?qū)崿F(xiàn)所謂大成智慧工程”的方向而努力。現(xiàn)今國際上，智能自動化”正在向‘專家系統(tǒng)”模糊技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以至混沌、分形、小波等非線性科技相結(jié)合的方向發(fā)展。然而，人工智能符號推理的實質(zhì)，模糊技術(shù)中模糊與精確轉(zhuǎn)化與統(tǒng)一的依據(jù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中以吸引子不動點、極限環(huán)或低維混沌吸引子)計算和存貯，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)收斂的實質(zhì)以及高度復(fù)雜的非線性動力學(xué)系統(tǒng)，協(xié)同行為和集體計算的物理機制等一系列難解之謎的徹底揭開，這一切都將有賴于對‘人腦”信息處理的微觀機制的奧秘的深入探索。目前國際上方興未艾、應(yīng)運而生的‘納米科學(xué)技術(shù)”正是一條通往客觀世界分子、原子幽深微觀世界的神秘通道?！悄茏詣踊笨茖W(xué)技術(shù)將在這個幽深神秘的分子、原子的微觀世界中起飛，實現(xiàn)一次革命性的質(zhì)的飛躍。
2納米工程與智能科技的相互推進
以往人類在所有科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里的研究探索工作，由于受技術(shù)手段的限制，只能從客觀事物的宏觀性能、屬性以及其功能著眼，進行規(guī)劃、計算、設(shè)計，而對于其微觀機理的實質(zhì)，只能以宏觀現(xiàn)象為依據(jù)，作出一些假設(shè)、假說、公理，輔之以實驗，實踐的間接驗證，以及理論的推理、證明，據(jù)之以開展研究工作。隨著當(dāng)今國際科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，1982年美國IBM公司的GBinnig和HRohrer在人類歷史上第一次研制成功用于實際測量、傳感、加工導(dǎo)體材料的分子、原子尺度三維位移、形貌的掃描隧道顯微鏡7TM)，并于1986年相繼又研制出可以檢測導(dǎo)體與非導(dǎo)體材料分子、原子尺度三維位移、形貌與作用力的原子力顯微鏡：FM)，從而為人類打開了分子、原子世界幽深神秘的大門，獲得了1986年諾貝爾獎金，從而實現(xiàn)了30多年前，世界著名物理學(xué)家，諾貝爾獎獲得者理查德費曼在美國物理學(xué)會一次年會上富有遠(yuǎn)見的報告中預(yù)言：人類可以用宏觀的機器一步步地制造出越來越微小的機器，直至制造出分子尺度的機器，并用以在原子和分子尺度上操縱和控制物質(zhì)，而且按自己的主觀意愿排列原子，在原子水平上研究新的相互作用力、新穎的性質(zhì)以及千奇百怪的效應(yīng)，進而實現(xiàn)設(shè)計、構(gòu)筑人類所需的形形、豐富多彩的物質(zhì)和機構(gòu)，制造微型化計算機，用大頭針的頭部記錄大英百科全書的理想。于是，集分子、原子級精度的傳感、控制、檢測和加工技術(shù)于一體的、實用化的納米工程”誕生了。
在21世紀(jì)，絕大多數(shù)今日的電子技術(shù)將為光子技術(shù)所代替，光子技術(shù)在大多數(shù)性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越電子技術(shù)，許多方面為電子技術(shù)所無法比擬。光速高于電子速度的幾個數(shù)量級，這是未來生產(chǎn)力為今日生產(chǎn)力千萬倍以上的物質(zhì)根據(jù)，加之以智能自動化技術(shù)巨大的強化擴大作用，因此未來人類社會在物質(zhì)生活方面的各方面需求由此引出的經(jīng)濟政治上的種種問題)將成為次要矛盾，而人們精神生活上的無限要求將可能要由人們高文化素質(zhì)產(chǎn)生的高度理智來給予合理的規(guī)范。
首先，納米材料學(xué)與納米化學(xué)及相應(yīng)的工程技術(shù)，將為新一代智能機制造出滿足各種需求特性的、性能優(yōu)異的功能性物質(zhì)材料。例如德國薩爾布呂肯市的新材料研究所通過對納米級微粒子進行處理，量體裁衣”式地改變材料或改善其性質(zhì)，或把各種粒子排列方法編成電腦程序，制造出事先就確定其性能的材料。他們以此把金屬變成半導(dǎo)體或光學(xué)材料，或制成極薄的透明涂料，涂在玻璃、塑料、金屬、漆器或磨光的大理石上，使之具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火等功能;也可使塑料眼鏡片既輕又耐磨，又不會破碎;也可使窗戶玻璃不易臟，在1000*高溫下不溶化，而成本卻大大下降。如今已研制出一批微粒材料，可用作光學(xué)電子計算機的光學(xué)開關(guān)，它可以沒有移動動作，只通過光的材料變性作用，把光束導(dǎo)向各個不同方向。同時還在研制另一種納米材料，可通過電化學(xué)反應(yīng)，不經(jīng)過燃燒，實現(xiàn)天然氣到電能的直接轉(zhuǎn)換，效率提高20+~30+，又減少了C〇2排放量。由此可見，人類控制材料性能的自由度大大增強了。
最近，我國科技工作者在納米材料優(yōu)異特性的開發(fā)工作中，取得了一系列有國際領(lǐng)先水平的成績。例如長春應(yīng)化所蘇鍬院士等研制成功在高能電磁輻射下，存貯、記憶文字圖像的稀土涂料。武漢理工大學(xué)技術(shù)人員開發(fā)出能自動分解油污等有機物塵埃的不需清洗的自潔玻璃;中科院固體物理所開發(fā)出固載型納米催化劑，用于親水性有機硅合成，催化轉(zhuǎn)化率達(dá)98+以上。又如中科院化學(xué)所江雷博士研究小組運用納米模板擠壓法研制成功，具有防雨水，透汗水的丙烯腈納米纖維，雙重功能的衣物，也可制作防水拒油污的自潔工作服纖維布。
再其次，納米級計量、定位和控制技術(shù)為人腦智能機各功能部分的性能研究、計量、檢驗、測試掃清了障礙。例如用場離子束顯微鏡可測場散射;用掃描電子顯微鏡可測次級電子;用掃描隧道顯微鏡測電荷密度;用原子力顯微鏡測原子力和離子力;用掃描電容顯微鏡測表面電容;用差分干涉顯微鏡測光學(xué)反射，用納米探針裝置繪制原子、分子拓?fù)鋱D和納米級機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，以及用一種新型激光干涉儀實現(xiàn)位移測量的亞納米分辯率0.6nm/LSB)、高穩(wěn)定性2.5nm/day)、高線性(<1LSB和高跟蹤速度=1000mmS>1)。納米級的連續(xù)的或點對點高精度軌跡曲線的定位控制技術(shù)，這就為新一代人腦型智能機創(chuàng)造了研究、制造、檢測的先決條件。其中應(yīng)用最廣泛的、低于1!)定位精度要求的定位機構(gòu)的執(zhí)行元件，是利用壓電效應(yīng)的壓電元件和電磁元件，它與其它音圈、靜壓、電磁、靜電執(zhí)行元件相比，具有容量大，需電少，定位分辯率高，效力大，響應(yīng)速度快等一系列優(yōu)點。在控制技術(shù)上大多采用振蕩電路、脈寬調(diào)制和電荷控制等閉環(huán)控制方法，也有的采用插入電容、軟件補償實現(xiàn)線性的開環(huán)控制技術(shù)。
在這方面，我國的科技工作者也作出了世界領(lǐng)先的驕人的成績。例如我國廊坊標(biāo)普納米測控技術(shù)有限公司的研究人員在世界上獨樹一幟地開發(fā)出一整套九大系列數(shù)十個型號品種的微/納米光電測控儀器，其應(yīng)用范圍遍及軍用、民用、傳統(tǒng)工業(yè)、現(xiàn)代制造業(yè)，技術(shù)上具有鮮明的中國特色，性能優(yōu)于國外產(chǎn)品，價格低于進口產(chǎn)品，出口美歐等經(jīng)濟科技強國，在高科技產(chǎn)品領(lǐng)域為國爭了光。
智能自動化正在強力促進生物與醫(yī)學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展。日本將從今年開始實施‘納米醫(yī)療器械開發(fā)計劃”。其具體開發(fā)項目有：直徑1毫米的微型內(nèi)窺鏡等能夠到達(dá)體內(nèi)深處的微型醫(yī)療器械;能夠觀察蛋白質(zhì)活動狀態(tài)的超精細(xì)圖象裝置;能夠高效地把藥物送到病灶細(xì)胞的投藥系統(tǒng)。
最近，上海復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院等單位已成功地建立了基因芯片制備及應(yīng)用體系，其核心包括高密度基因芯片制作和應(yīng)用、寡核苷酸基因芯片制備以及修飾基因芯片制備，并申請了核糖核酸逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)方法、核糖核酸擴增標(biāo)記探針制備法、基因芯片逆轉(zhuǎn)錄探針標(biāo)記法等9項專利。更可喜的是中國科學(xué)院生化細(xì)胞所胡賡熙研究員在世界率先開發(fā)出‘多腫瘤標(biāo)志物蛋白質(zhì)生物芯片檢測系統(tǒng)“一次只需抽0.5毫升血，通過分析芯片上十幾種腫瘤標(biāo)志物，便能在數(shù)十分鐘內(nèi)同時完成肝癌、肺癌、胃癌、食道癌等12種癌癥的準(zhǔn)確檢測，大大提高了早期癌癥的發(fā)現(xiàn)率，極大地提高了腫瘤患者的生存率。
納米生物學(xué)對DNA基因調(diào)控的分子、原子水平的深入研究將大大有助于我們對未來全新智能機控制機制和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計制造;而對納米結(jié)構(gòu)自組裝機理的探索，則又將對未來智能機的自組織、自修復(fù)與再生功能的研究提供啟發(fā)性思路。德國科學(xué)家在人類歷史上第一次成功地用紅外線技術(shù)拍攝了人腦活動細(xì)胞的影片。人們可以在影片中清晰地看到腦細(xì)胞正在轉(zhuǎn)動和游走，還可以看到腦細(xì)胞對藥物刺激所產(chǎn)生的反應(yīng)。在一次人腦與計算機”的國際研討會上，科學(xué)家們還交流了有關(guān)大腦與電腦連接的可行性研究。在此會上，奧地利一位科學(xué)家聲稱他已經(jīng)試驗成功地用大腦直接指揮電腦熒光屏的光標(biāo)，即用思維指揮光標(biāo)朝著任意需要的方向運動，并在一分鐘內(nèi)從字母表中選出字母，組成一個單詞。這就表明人類已有可能讓現(xiàn)代計算機具有人腦的部分功能，實現(xiàn)更高的人機組合”。在沒有特定程序指揮的情況下，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”學(xué)習(xí)并完成自己的工作。這也表明：在十多年前就曾想提出的通過人機知識相互交流互存形式，采用高速拷貝”方法解決人人必須重復(fù)經(jīng)歷幾十年漫長歲月而強迫接受基礎(chǔ)教育，并不斷知識積累、知識更新，卻并非人人自愿、而又是必須終身學(xué)習(xí)的問題。如果能通過精微的納米量子智能機控制基因密碼指揮人腦細(xì)胞的高速學(xué)習(xí)記憶過程，那么人類就不必人人經(jīng)受幾十年寒窗苦讀”之苦了。德國與奧地利科學(xué)家的此類工作為智能自動化”的研宄掀開了新的一頁。
還應(yīng)指出的是，單電子晶體管”的研制成功還可能為人類更進一步把視覺伸向更深層的基本粒子如中子、質(zhì)子、各類介子、中微子、光子、電子以至各種夸克粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)打破堅冰，開通航道，正如今天我們?nèi)祟愐延眉呻娐钒雽?dǎo)體晶體管和電子透鏡的巨大的放大作用，窺見到原子、分子的真實形貌一樣。同時也使我們從人腦思維改造物質(zhì)世界的巨大威力聯(lián)想到了未來的光速以至超光速人腦智能機，與能感知宇宙巨細(xì)萬物物理和化學(xué)性能的超微型儀器儀表直接連接，將產(chǎn)生的更加無法估量、難以想象的魔法神力。
