引言作为论文的开端,主要回答“为什么研究”这个问题。它简明介绍论文的背景、相关领域的前人研究历史与现状,以及著者的意图与分析依据,包括论文的追求目标、研究范围和理论、技术方案的选取等。引言应言简意赅,不要等同于文摘,或成为文摘的注释。引言中不应详述同行熟知的,包括教科书上已有陈述的基本理论、实验方法和基本方程的推导。如果在正文中采用比较专业化的术语或缩写用词时,应先在引言中定义说明。引言一般不超过800字,且不计入章节编号。】
随着物理实验越来越被人们所重视以及高等学校开设综合性、研究性、设计性实验的数量增加,实验论文的写作也越来越被人们重视,本文介绍实验论文的性质结构和写作方法。
物理实验论文,就是物理学习者,为检验某一物理学定理、定律或假说,或为探究某一新的规律或解决某些实际的物理问题,有计划、有目的进行物理实验,对人为特定条件下所获得的事实或现象进行观察、分析、综合、判断、得出科学的结论,然后如实地将实验过程和创造性成果加以归纳、总结成文向社会发布。这种书面表达方式就是物理实验论文。
物理实验论文的写作基础是物理实验。物理实验,同其它自然科学实验一样,是实验者根据一定的研究目的,运用相应的物质手段(实验仪器、设备等),主动干预或控制现象,模拟物理现象或物理过程,以便在典型环境中或特定条件下获得一定物理事实的一种探索活动。物理实验的构成要素也同其它自然科学实验一样,是实验者、实验对象和实验手段三者组成。物理实验的过程,就是实验者通过自己有目的活动,借助实验手段,观察和研究实验对象,演绎客观变化的过程。物理实验论文就是表述这一过程及这一过程的结论。随着科学的发展,物理学所研究的内容越来越丰富,所研究的物理问题越来越深入,正在向着纵深的方向发展。物理实验论文的层次也在不断提高,与此相适应,为检验物理定律或假设所需的实验手段必须越来越先进,于是物理实验就以一种独立的形式与物理理论并行或交叉式发展,两者相互促进、共同发展。物理实验的目的是为了检验物理定理、定律乃至物理理论的正确性,或深化对某一规律的认识。与此目的相适应,物理实验是在人为的比较理想的环境中,采用一定的仪器和方法,并经过精心的设计、安排而成的。它具有模拟、简化、纯化、强化、综合、抑制或排除某些物理现象的作用,因而可以较为迅速、可靠、经济地认识自然界的物理规律,从而达到推广应用而改造自然的目的。这也是物理实验的价值之一,其论文是这一价值的实现媒介,物理实验是创造物理理论的基础和先导。物理学史以无可辩驳的事实证明,物理学理论的重大发现和突破,都是从实验中发展和提炼出来的。此外,根据已知的事实,经过推理而提出新的观点和假说,也只有通过物理实验的检验才能确定其正确性。二十世纪量子理论的出现就是建立在无数的近代物理实验的基础之上,在某种意义上讲,量子理论是无数近代物理实验论文的归纳结晶,而爱因斯坦的相对论也是经受实验的检验才被物理学家们所接受,所以相对论也是物理实验的间接型论文。
物理实验论文,既可以表达作者依据特定的研究目的,自行设计出一套全新的实验方案,利用外加的因素去干扰实验对象,看它将会发生什么样的变化;然后用文字记录或表述这个过程;也可以运用新的原理、设备和方法、验证前人已有的实验结果是否正确;并加以表述还可以表述运用和他人相同的实验原理、设备和实验方法,作出更高精度的测定,进一步加深对研究对象的某些性质和规律的认识,将研究工作引向纵深方法发展。
2 物理实验论文的特点
2.1 客观真实性
实践是检验真理标准,就是由于实践的客观真实性,所以客观性是物理实验毕业论文的最本质的特点。由于物理实验是为了检验物理规律,从而使为物理学理论的发展提供坚实的基础和可靠的依据。因此,在撰写物理实验论文时,必须尊重客观事实,实事求是,真实地记录所有实验数据,并要经过反复核实和检验。以便得出客观的实验结果。决不能为了适应某个物理定理或定律而修改数据,使实验失去意义。当实验结果与某一定律相违背时,应仔细地检查和分析实验过程中的一切可能因素,尽力排除不利因素。如是实验条件不能达到的情况,则应当从理论上加以分析,或通过实验验证这些因素在实验结果的影响趋势,从而说明这些因素在实验结果上的作用,以便为其他实验者提供可贵的参考价值。实验结果必须具有可重复性,实验数据不但经得起自己的验证,而且要经得起其他任何人的复验。在相同的实验条件下,任何人在任何时间和任何地点,进行同一实验都将得到完全相同的实验结果。实验中发生的现象能够被多个实验者重复检验,一般来说就能保证实验结果的客观性。不可重复的实验结果其客观性就要受到怀疑。1959年,美国物理学家韦伯曾宣布,他的实验装置已直接接受到了从银河系某一天体发出的引力辐射,从而直接验证了爱因斯坦关于引力波的预言。但他的实验结果在世界上十几个实验室里都未能重复,因而也就没有得到科学界所承认。
2.2 严谨准确性
物理实验论文不但要求对实验现象和实验结果作出如实的客观性的反映,而且还要做到叙述准确无误。要准确地表述实验目的、对象、仪器、方法、步骤、现象、数据、结果等的实验的全过程及其重要的细节,具体分析各种现象发生的原因。这是撰写物理实验论文必须具备的科学态度。在记录数据时,必须按照仪器的精度,准确读数到估计位。而在数据的运算过程中,不能随意取舍,以免丢失其精度,必须按照有效数字的运算规则进行数值的取舍。只有做到准确、科学地处理数据,才能反映实验的真实性,并可能从中获得意外的结果。
2.3 独立创造性
物理实验论文和物理实验报告虽然都是物理实验成果的文字体现,但二者在内容和表达方式上有明显的区别,其中最根本的区别是物理实验论文必须具有独创性。也就是要有自己独到的见解,物理实验报告是实验过程和结果的如实记录,包括整个实验工作的进行过程、设备、观察结果等细节,相当详细和具体。物理实验报告可以重复前人实验结果的记述,可以不限于阐述创新的内容,可以不要求明确的结论。不论实验是否达到预期的目的,不论取得的结果是否正确,都可以写成物理实验报告,对物理学理论和实验的研究有重要的参考价值。在表达方式上,物理实验报告以叙述和说明为主,分条列项,如实地将实验过程和结果表述清楚就行了,篇幅都比较短。甚至有的实验报告还设计了固定的表格,只需按表格中所列项目一一填写,就算完成了任务。而物理实验论文则不然,它是物理实验创造性成果的书面形成,以阐述作者的物理学观点为目的,一定要有个人独到的看法。它不必包括实验过程的详细叙述,也不必描述过多的繁琐的观察所得。所有的实验工作都可以写成实验报告,但却没有必要写成论文,这最终取决于见解是否具有独创性。在表达方式上,物理实验论文以阐述、议论为主,要求符合学术论文的篇章和写作规范。
3 物理实验论文主要结构形式
3.1 引言
物理实验论文的引言对全文起着提纲挈领的作用,是引人入胜的门面,要求交待清楚此项实验的缘由、目的和重要性。其中包括做的是什么实验?为什么要做这个实验?问题是怎样提出来的?有什么理论和实践的依据?到底要解决什么问题?前人和他人已做过哪些工作?尚有哪些问题还未得到最终取得的结果,有哪些拓展、突破和创造性的成果等。这部分要写得概括精炼,条理清楚。上述内容不必全写。视需要而定。在引言里,既要客观、公正地评述前人在这方面所做的工作,又不要过多地引用和堆砌前人论文的内容。
3.2 正文
物理实验论文的正文内容大体上可分为以下几个方面的项目:
(1)实验原理
简要说明实验所依据的基本原理,实验方案、实验装置的设计原理等。有的论文实验原理可以省略,但在这样两种情况下不能省略:一是实验原理或实验方案、装置是自己设计的,实验内容是新颖的;二是实验条件是复杂的、读者难以理解和掌握的,均有必要对实验原理作出扼要说明。
(2)实验设备和方法
这是物理实验论文的核心内容。一个研究课题,从上马到获得结果,全部过程都是要运用实验材料和设备,还要采用有效的实验方法。因此,这一部分应将选用的材料、实验设备和实验方法一一加以介绍,以便他人能够据此重复实验。在叙述时,对于通用的材料、设备和传统的方法只需简单提及,并指出可供参考的文献即可。如果是仿制又有改进的,就应详细叙述改进的部分。如果是自行设计制作的实验装置或采用新的实验方法,那就应详细说明这样设计和所用方法的理论依据、原理、结构、条件以及所使用的设备型号、原材料规格、性能、测试手段和操作步骤等,并附实验装置简图或照片,还应对所有装置或仪器的精密度做出必要的检验和标定。
(3)实验过程
在这一部分里,主要说明制定的实验方案和选择的技术路线,以及实验的具体操作步骤,还要说明实验过程中试验条件的变化因素及其依据等。不可将实验过程一一罗列无遗,使论文显得很啰嗦,而只需叙述那些主要的、关键的、非常有用的、不同于一般同类的实验设备及操作方法,从而使实验结果所表现的规律性更加鲜明。如是采用别人的实验方法,只要指明某方法并表明所引用的参考文献即可,不必详述其实验过程。如实验程序有改动的地方,则必须说明其改动原因。
叙述实验过程,通常采用实验工作的逻辑顺序,而不采用自己实验的时间先后顺序。要抓住主要环节,从错综复杂的事物中里出脉络,按其发展变化的顺序来写,使人容易读懂并注意所述实验过程的连贯性。要从成功与失败、正确与谬误、可能性与局限性等方面加以分析,表现出严谨的科学性和逻辑性。
(4)实验结果与分析
实验结果与分析是论文的核心部分。实验成败由此判断,一切推理由此导出,所以应该充分说明,并采用表格、图解、照片等附件。这些附件在这里能起到节省篇幅和帮助读者理解的作用。
在这一部分里,对实验结果具体的判断分析,通常要逐项进行讨论。数据是表示结果的重要依据,其计量单位名称、代号,必须遵循统一的国际单位制的规定。要尽量压缩一些众所周知的议论,突出本课题研究的新发现和经过了证实的新见解,让读者反复研究数据,彻底估价判断和推理的正确性。作者在实验中得出的某些见解,虽未充分证明足以列为具体结论时,也可阐明。有些实验结果在某些方面出现异常情况,无法解释,虽不影响论文的主要观点,也应予以说明,以供未来的研究者借鉴。
结果分析的目的在于阐述实验结果的意义。一般应包括如下一些内容:
a. 主要原理或概念;
b. 实验条件,尤其是人力未能控制的缺点更应说明;
c. 本实验结果与他人结果的异同,突出自己在实验中的新发现和新发明;
d. 解释因果关系,说明其必然性和偶然性;
e. 尚须进一步探讨的问题。
对上述各方面的内容,在进一步具体分析时,要根据各个问题所处的地位、相关性、因果关系以及例外或相反的结果等,妥善地安排次序,务求合乎逻辑地说明问题。
最后,还可提出本课题下一步所作的研究或未来的工作计划,这对读者是有启发和帮助的。
3.3 结语
这是物理实验论文最终的、总体的结论,回答从实验结果本身概括或归纳出来的判断和评价。它是整个实验过程的结晶,是全篇论文的精髓。作者应通过实验所获得的创造性成果和独创的见解在结论中作如实表述。作结论时,要抓住本质,突出中心,揭示事物内在的联系;用词要恰如其分,留有余地,既不能把问题说得模棱两可,又不要说得太死、太大、太绝对。实验结果富有成效,仅仅是指实验过程中人为所创造的条件而言的,在推广应用时,必然要受到这种或那种条件的限制,因而在做结论时,应充分考虑各种主客观因素,切忌不可将实验室的成效等同于实际生产中的成效。结论的文字要准确、鲜明、精炼,不要复述前面的结果和讨论,又要与引言相呼应,与正文紧密联系,才能作出充分和合乎逻辑的推理与判断,作出的结论才能令人信服。
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物理学是研究物质运动最一般的规律、物质基本结构及其相互作用的科学,我整理了初中物理科学论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
物理教学:坚持科学本质
摘要:阐述在物理教学中必须坚持科学本质教育,而不能把物理教学当做是知识的简单灌输和应试技巧的专门传授;以及在教学实践中如何对学生进行潜移默化的科学教育,提高学生科学素养,使学生形成科学的价值观和态度,使之受益终身。
关键词:物理;坚持;科学本质;学生;受益终身
物理学是研究物质运动最一般的规律、物质基本结构及其相互作用的科学,[1]是自然科学的重要组成部分。发展至今,物理学科既有悠久的科学史,又有飞速跃进的现代高科技;既与日常生活紧密联系,又饱含辨证唯物的科学思想;既有严格求实的科学实验,又有严密准确的逻辑推理。简而言之,物理的本质是科学,物理教学理所当然是科学的教育和探索,包括科学理论和技术﹑科学方法和思维﹑科学文化和人文精神等多方面的价值教学,而绝不是知识的简单灌输和应试技巧的专门传授。这是物理教学的基本原则。
国际应用物理联合会曾对20世纪物理教育进行了深刻的反思:“如果所有的学生都要学物理,那么物理教育的主要目标应该放在大多数的未来公民的兴趣和需要上,而不是放在将进一步学习物理而成为科学家或工程师的少数精英分子身上。如果物理教育是为更多学生的全面发展服务的,那就应当重视物理学家的工作成果在社会上、技术上的应用;重视物理学的哲学和物理学的历史;重视蕴含于我们文化之中的物理学方法;重视物理学家这个专业群体的特点,如支持、贡献社会的方式等。”[2]笔者在物理教学实践中也深深体会到:在课堂教学中立足于物理的科学本质教育,进行潜移默化的科学渗透,对于培养学生正确的科学思维、研究方法以及人生观、世界观的确立有着极其重要的作用;而学生正确的方法、信念、准则的形成和强化,又可以转化为学生学习物理的强大内驱力和坚实基础,进一步激发学生学习物理的兴趣和积极性,树立投身科学探究的伟大抱负。
一、以宝贵的科学精神感染人
著名物理学家钱三强先生在《物理学史》的序言中写到:“物理学发
展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地很值得我们去开垦,这些精神财富很值得我们去发掘。”[3]在科学探索的进程中,并不总有认可、赞美,而是要能够承受来自舆论、宗教、传统观念各方面的压力。因此,伟大的科学家是有献身精神的。今天我们在赞叹伽里略的伟大,学习他的诸多理论时,更应该让学生感知伽里略用生命自由捍卫真理的勇气,理解到科学成功背后的艰辛,培养他们坚持真理的可贵信念和执着精神。
今天我们在广泛的应用电力,那么在学习“电磁感应”时,教师应该不失时机的讲述法拉第是怎样花费了十年的心血,经历了无数次的实验、失败、再实验、再失败的坎坷历程,终于首先发现了“电磁感应” 现象,开辟了人类应用电力的新纪元。从而让学生深刻体会到物理前辈不断求新探索,勇于自我反思,不屈不挠的惊人毅力,培养他们尊重失败、升华失败的科学态度和“从荆棘中收获科学成果”的坚强意志。
在物理学的发展过程中,科学是铁面无私的,科学研究是认真严谨的,但科学的发展和传续是温馨感人的,处处闪耀着“前人栽树,后人乘凉”的人性光环和崇高精神。正如牛顿所言:“如果说我比别人看的远些,那是因为我站在巨人的肩膀上”。在教学“开普勒三大定律”时,开普勒的伟大成就固然令人赞叹,但我们也应该让学生了解这一伟大成就背后的重要奠基人——第谷。第谷几十年如一日的持续观测,孜孜不倦的提高观测的精确性,实事求是的真实记录,最后在生命弥留之际,毫无保留的将全部珍贵的一手资料赠与开普勒。从第谷身上令学生深受感动的不仅是他求真务实的科学态度,更是他甘为人梯,默默奉献的伟大精神。
二、以辩证的科学思想启迪人
物理学科蕴含丰富的辨证唯物主义思想,在物理教学中渗透辩证的科学思想,可以潜移默化的启迪学生并使之:逐步认识到物理学理论的发展历程是动态发展的变化过程;切实体验到科学理论的不断进化、完善;深刻领悟到没有任何一个物理学理论可以被看作是最终完满的,人们在一定条件下的物理学认识只能是近似的、相对的。从而促使他们养成独立思考的习惯,提高认识科学问题的敏锐性和辩证性,使他们的思想沉浸在好奇之中,永不闭塞怀疑的目光。
三、以创新的科学思维塑造人
“授人以鱼,不如授人与渔”,正如著名数学家波利亚所说:“教师在课堂上讲什么当然重要,但学生想的是什么更为重要。思想应当是在学生的头脑中产生出来,教师要做一名真正的优秀的思想助产婆。”因此,塑造具有良好的思维习惯和创新科学思想的当代高中生是中学物理教育的核心价值。在教学中,教师应做到:“确立一个理念——以学生发展为本;落实两个重点——培养学生的创新思维和实践能力;实现三个转变:(1)教师角色的转变——由单纯的知识传授转变为教学活动的指导者和组织者,(2)学生学习地位的转变——由学习的客体转变为学习的主人,(3)教学方式的转变——由教师的主导变为学生的自主合作探究。[4]
教师要为学生创设丰富多彩接近实际的情景,激发学生提出有一定数量和质量的问题,启发学生根据不同的条件、从不同的角度、用不同的方法,引发不同的思路,甚至采用相互对立的思路去解决同一个问题,鼓励学生根据一定的需要,灵活多变的组合相关因素,提出可能可行的设想,可以通过生生交流,师生讨论共同探讨设想是否可行,能否解决问题,在这基础上得出设想的答案,答案可以不是单一的,而是多样的,甚至是开放式的。这样的方法有助于培养学生的创新能力,特别是当学生学会设定虚拟条件,根据解决问题的需要提出有价值的新方法时,他们的创造性思维就会在科学的殿堂自由翱翔,创造性能力同时获得质的飞跃。
四、以严谨的科学实验锻炼人
物理学的形成与发展是以实验为基础的,作为一门实验科学,它源于实验,发展于实验,在实验中得到检验,验证,并上升为高层次的科学理论。在课堂教学中,充分发挥实验的作用,不仅可以激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力;而且在实验中,通过学生的手脑并用,获得观察能力、实验操作能力、数据处理能力等多方面的锻炼,使科学知识与生活实践紧密结合,让学生学以致用,养成学生严谨踏实的科学作风。
物理实验主要分为演示实验、分组实验和课外实验,在教学中要充分发挥各类实验的优势,找准实验的着力点,有的放矢进行设计操作。物理实践活动要着力发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位,应充分相信学生,使学生主动参与,让学生独立设计实验,利用物理实验,使学生在不断的实践锻炼中获得综合能力的有效提升。
五、以非凡的科学成就鼓舞人
物理学在悠久的发展过程中,人才辈出,灿如星空,杰出的人才创造伟大的成就。我国古代许多的物理学家,对物理发展有过很大的贡献,不少研究成果长期居世界领先地位。如指南针的发明与应用,不仅在我国古代军事、生产、日常生活中起过重要作用,且对促进东西方文化的交流和世界的发展都卓有功绩。这充分体现了中华民族自古以来的非凡才华和智慧,值得我们每一位炎黄子孙为之感到骄傲和自豪。
随着科技的发展,社会的进步,物理在人类生活的各个领域发挥着越来越重要的作用。在物理教学中,有意识的展示我国当代科技发展成就:例如我国近代著名的力学家、火箭专家钱学森,对我国火箭导弹和航天事业的迅速发展作出了不朽的贡献,被称为“中国的导弹之父”。 如今 “神舟”系列火箭飞船的成功发射圆了中国人的飞天梦,我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术和能够独立开展空间科学试验的国家。又如最近我国大亚湾中微子实验国际合作组在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。这一重要成果是对物质世界基本规律的一项新的认识,对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用,并将有助于破解宇宙中的“反物质消失之谜”。[5] ……这一系列的科学成就介绍怎不让我们的学生心潮澎湃,深受鼓舞?民族自信,爱国之情,热爱科技之心怎不油然而生?
总之,物理作为一门重要的基础科学,科学内涵悠久深远,科学素材层出不穷。物理课堂教学中必须坚持科学本质教育,深度挖掘适合教学的“科学题材”, 有效调动学生的学习积极性,让物理课堂焕发科学活力,让我们的每一节物理课都闪耀科学之光,去感染,去鼓舞学生,让学生得到锻炼,获得启迪,促进自我塑造,从而不断提高学生的科学素养,使学生逐步形成科学的价值观和态度,并使之受益终身!
参考文献:
[1] 阎金铎﹑田世昆.中学物理教学概论[M]. 北京:高等教育出版社,1997:35.
[2] 汪明.课堂教学中物理文化教育价值刍议[J]. 物理教学,2011(12):39
[3] 郭奕玲,沈慧君.物理学史[M]. 北京:清华大学出版社,2005:1-2
[4] 徐全学.提高物理教师技能的几点建议[J]. 物理教学,2011(11):21.
[5] 金良快.我国发现新的中微子振荡 有助破解反物质消失之谜. 新华社,2012年03月09日
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1、论文题目:题目要与研究的内容相一致,不能文不对题。题目要求简洁、新颖、吸引读者。研究的题目不能太大,不然无从下手;
2、引言:是论文的开场白,简单说明进行该研究的目的或作者是怎样想到要开展这方面研究工作的起因;
3、材料和研究方法。要写清考察和观察的对象、实验的材料及材料来源;采用什么研究方法以及具体研究步骤;使用了哪些仪器等,这都要如实交代清楚,以便经得起他人的重复试验;
4、结果:是论文的论据部分。除了用文字,还可用表格中的数据,图片,照片,这样具有说服力。数据的真实可靠是实验研究的关键所在。
5、讨论:这是论文的论证和论点部分。通过实验得出了什么科学结论,并要在理论的基础上加以说明。论点必须是以科学的研究方法和研究结果为依据,要恰如其分,实事求是。如果脱离实际,故意扩大研究成果,就失去论文的科学性,结果将是一事无成。