《物理与文化》课程教学大纲.docVIP

复旦大学通识教育核心课程教学大纲 物 理 与 文 化 课程代码: PHYS119001 课程名称: 物理与文化 (Physics and cultures ) 学分数: 2学分 周学时: 2学时 主讲教师: 物理学系　马世红教授，现代物理研究所 王炎森教授，孔青　副教授 预修课程: 高中物理和数学 课程性质: 是一门文理交融, 重视科学教育与人文教育融合的通识教育课程。 教学目的: 本课程是以物理基础知识为载体, 突出物理学的文化内涵, 展现物理思想和人文精神的融合, 有利学生科学素养和终身学习能力的培养。 基本内容简介: 本课程是在较系统介绍(以定性介绍为主)物理学的一些基本知识(从宏观、微观到宇观)的基础上, 着重通过对物理学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现过程和一些著名物理学家的重大贡献的介绍， 向学生展示物理学发展过程中所体现的丰富的科学思想、科学方法和科学精神, 以及著名物理学家的创新思维、高尚道德和人格魅力。同时也对与物理学有关的一些社会性论题及这些重大发现在高科技中生动、有趣的应用作了适当介绍。 教材和教学参考资料: 教材: 倪光炯、王炎森 《文科物理 物理思想与人文精神的融合》 高等教育出版社 2005年 主要参考资料: 倪光炯、王炎森 、钱景华、方小敏 《改变世界的物理学》(第二版) 复旦大学出版社, 1999年 阿特·霍布森 《物理学:基本概念及其与方方面面的联系》 秦克诚等译 上海科学技术出版社, 2001年 埃米里奧·赛格雷,《从落体到无线电波 经典物理学家和他们的发现》 上海科学技术文献出版社, 1984年 　　《从X射线到夸克 近代物理学家和他们的发现》 上海科学技术文献出版社, 1984年 基本要求: 要求学生了解: 本课程中所介绍的物理学中一些最基本的知识, 物理学发展史中一些重大发现的内容和意义, 一些著名物理学家的创新思维和突出贡献。以及自然科学的一些研究方法。 在上述基础上深入思考“科学教育与人文教育融合”的重要意义，人文思想 对科学发展的作用,自然科学中的研究方法在人文科学研究中的参考价值, 体会对真、善、美的追求是科学文化和人文文化的共同目标, 消除两种文化隔阂的重要性。 教学方式: 以课堂讲授为主, 配以一定课时的讨论，并穿插多媒体教学(展示物理在高技术应用方面的精彩资料和图片)和课堂示范实验。 教学内容安排 (按32学时教学，不包含考试的2学时): 两种文化的历史演变 (2学时) 讲课要点: 1. 探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因 – “李约瑟难题” 2. 东、西方哲学的异同, 西方哲学为何对近代科学起促进作用? 3. 文艺复兴和科学革命, 两种文化的分裂 4. 21世记的高等教育需要文理相通、需要科学文化与人文文化的融合 经典力学的建立和发展 (6学时) 讲课要点: 1. 从哥白尼到开普勒 日心说提出的科学根源、哲学根源和历史根源 开普勒行星三定律, 天文学从此真正成为一门精确科学 2. 伽利略和近代力学的诞生, 为什么伽利略被后人称为“近代物理之父”? 3. 牛顿万有引力定律的创立过程, 及其在航天技术中的应用 4. 牛顿对科学研究方法的贡献; 牛顿的自然哲学思想及其深远影响 5. 动量守恒定律和机械能守恒定律 6. 角动量和角动量守恒定律, 及实际应用举例 第三章 从静电现象到电磁波 (6学时) 讲课要点: 1. 从库仑定律的建立看“类比方法”在科学研究中的重要性 2. 奥斯特发现电流磁效应所基于的哲学思想, 以及对人们的重要启示 3. 法拉第发现电磁感应的哲学思想、创造性的科学思维(‘场’概念的引入); 法拉第电磁感应定律及电磁感应现象的应用。 4. 带电粒子在电磁场中的运动, 洛仑兹力及实际应用 5. 麦克斯韦电磁场理论的建立、电磁波的发现和光、电、磁的统一 第四章 光的本性是什么? (6学时) 讲课要点: 1. 牛顿的光的微粒说是在什么指导思想下提出的? 为什么它能统治一百多年? 2. 为什么惠更斯的光的波动说在初期无法与微粒说抗衡