物理学史教学质量论文提纲

论文题目：分子束方法的历史概述及基于分子束方法的诺贝尔奖实验研究

摘要：新时期,为培育符合社会主义现代化国家的新型人才,党中央高度关注学校教育。强调教学时,教师不仅要注重传递科学文化知识,还要加强培养学生的各种能力。在此背景下,越来越多的物理教师在课堂设计时会注重增添物理学史。究其原因:一是物理学史是记载物理学产生、发展规律的科学,本身就是物理学的重要组成部分。结合教学内容,适当的选取、研究、组织相关物理学史,将之纳入教学当中,是物理教学可采取的教学手段之一。二是物理学史的直观性、趣味性等特点可弥补物理知识的复杂性所造成的不足,有效激发学生的兴趣,加强学生对物理知识的认识。就我们研究的大学物理课程与教学而言,考虑到时代感和研究兴趣所在,我们将物理学史内容的选取着眼于近代物理学部分。通过深入分析,我们发现分子束方法不仅是20世纪人们认识微观粒子、探寻微观世界的主要实验方法,还是物理学家们直接论证物理学中根本重要性理论假设的有力手段。据此,我们认为物理学史研究中值得一提的成分是分子束方法相关物理学史。在确定物理学史选材后,我们多方面、全方位收集有关分子束方法的原始文献,并对收集到的资料进行整理、分析。试图详细梳理分子束方法的发展历史,及基于分子束方法的诺贝尔物理学奖实验。并以其中重要人物杜诺依尔、斯特恩、拉比、拉姆齐等人及他们所进行的分子束实验为主要研究对象,探讨将分子束方法相关物理学史引入大学物理教学的具体实践方案,期望为大学物理教学提供一定的参考。论文主要由四个章节组成。第一章:引言。简要梳理了课程与教学论（物理）专业主要研究内容—物理教学过程。并从物理教学过程中的教学手段出发,结合大学物理教学内容,指出物理学史的引入有可能成为提升大学物理教学质量的可行性教学手段。第二章:分子束方法的发展历史。我们在物理学史中选择分子束方法相关内容作为主要研究对象。从分子束方法的发展历史展开,以发展历程中重要节点科学家杜诺依尔、斯特恩、拉比、拉姆齐等人物为入手点,详细梳理了主要科学家的实验及其学术成就。为分子束方法相关物理学史引入大学物理教学提供了大量的素材。第三章:基于分子束方法的诺奖实验研究。梳理了基于分子束方法获得诺奖的实验,并着重分析了其中几个重要实验—兰姆位移、电子的反常磁矩、原子钟、核磁共振。为分子束方法相关物理学史引入大学物理教学增添了丰富的内容。第四章:分子束方法相关物理学史引入大学物理教学的探讨。首先讨论了分子束方法相关物理学史引入大学物理教学的可能性,其次设计了分子束方法发展史中与大学物理课程相结合的具体方案（斯特恩实验、斯特恩—盖拉赫实验、时间）。并简单提及分子束方法内容在其他课程（大学物理实验、原子物理学、物理学史）中的应用。第五章:结论与启示。我们指出分子束方法相关物理学史引入大学物理教学,会拓宽学生的知识范围、激发学生的兴趣,有可能帮助提升大学物理的整体教学质量。

关键词：物理学史;分子束方法;大学物理教学

学科专业：课程与教学论

摘要

ABSTRACT

第一章 引言

1.1 研究背景

1.1.1 课程与教学论

1.1.2 大学物理课程与教学

1.1.3 物理学史和大学物理课程与教学

1.2 选取物理学史内容——以分子束方法相关物理学史为例

1.3 研究方法及计划

1.3.1 研究方法

1.3.2 研究计划

1.4 研究目的及意义

1.4.1 研究目的

1.4.2 研究意义

第二章 分子束方法的发展历史

2.1 现代分子束方法实验装置概述

2.2 分子束方法的开创

2.2.1 克鲁克斯与分子束方法

2.2.2 杜诺依尔与分子束方法

2.3 分子束方法的发展

2.3.1 斯特恩与分子束方法

2.3.2 斯特恩实验

2.3.3 斯特恩——盖拉赫实验

2.3.4 斯特恩等人测量质子磁矩的实验

2.4 分子束方法的改造

2.4.1 拉比与分子束磁共振方法

2.4.2 分子束磁共振方法实验装置与原理

2.4.3 拉比等人测量质子磁矩的实验

2.5 分子束方法的革新

2.5.1 拉姆齐与分离振荡场方法

2.5.2 分离振荡场方法实验装置与原理

2.5.3 拉姆齐等人研究射频谱的实验

2.6 分子束方法对现代物理学的影响

2.7 小结

第三章 基于分子束方法的诺奖实验研究

3.1 再析分子束磁共振方法

3.2 兰姆位移与电子的反常磁矩

3.2.1 兰姆位移

3.2.2 电子的反常磁矩

3.3 原子钟

3.3.1 再析分离振荡场方法

3.3.2 铯原子钟

3.4 核磁共振

3.4.1 珀塞尔与核磁共振

3.4.2 布洛赫与核磁共振

3.5 小结

第四章 分子束方法相关物理学史引入大学物理教学的探讨

4.1 分子束方法相关物理学史引入大学物理教学的可能性

4.2 分子束方法相关物理学史引入大学物理教学的设计与实践

4.2.1 大学物理课程

4.2.2 其他课程

第五章 结论与启示

5.1 研究结论

5.2 教学启示

5.2.1 物理学史引入大学物理教学的优点——学习科学家的角度

5.2.2 物理学史引入大学物理教学的优点——其他角度

5.3 研究的局限性与改进之处

参考文献

致谢