【教学大纲】宇宙中的奥秘(2)

1、宇宙中的奥秘课程教学大纲宇宙中的奥秘课程教学大纲一、教师信息一、教师信息答疑时间：现场答疑答疑时间答疑地点网络答疑答疑形式电话答疑答疑电话答疑时间二、课程基本信息二、课程基本信息课程名称（中文） ：宇宙中的奥秘课程名称（英文） ：mysteries in the universe课程性质：通识必修课 专业必修课 专业方向课通识选修课 专业拓展课 实践性环节课程类别*：学术知识类 方法技能类研究探索类实践体验类课程代码：12550291周学时：2总学时：32学分:2先修课程：无开设专业：本课程适合文、理、艺术等各专业三、课程简介三、课程简介（课程在专业培养目标、知识体系中的性质、地位，对学生的价

2、值。课程主要内容及知识结构。 ）从人类的起源到宇宙的创生，从无生命的物质世界到丰富多彩的生物王国，从头顶的璀璨星空到脚下的漫漫长路，人类一直在思考，在探索，并为之困惑和倾倒。本课程为副修课，科普性质，适合全校各专业低年级学生。本课程不仅涉及探索星空的奥秘、混沌与分形、物理与艺术、基本粒子漫谈、量子幽灵、恒星形成与演化、宇宙演化等方面的近十个专题，还涉及科学、伪科学、反科学及科学信仰方面的话题。1四、课程目标四、课程目标（课程教学要达成的核心知识、关键技能及须形成的综合素养目标。 ）本课程的目的在于提高学生的科学素养，激发学生的科学兴趣，同时给予学生一个窗口来了解宇宙的起源、星系恒星的形成、生命

3、的诞生、及形形色色的物质世界背后的物理本质，并能对日常生活中的不同物理现象有科学的认识，同时也会对身边的一些伪科学进行分析，增强学生对科学的信仰，培养学生利用科学知识解释生活中现象的意识和能力，达到相信科学、破除迷信的目。五、教学内容与进度安排五、教学内容与进度安排* *（需要清晰地呈现每一章或教学单元的教学内容、 学习要求、授课形式和课后作业等， 学生由此可以准确地了解每一章或教学单元的学习任务，课后根据教学进程的安排，开展自主学习。 ）第一讲：身边的物理学第一讲：身边的物理学内容：详细介绍生活中常见的一些力学现象，如飞机翱翔天空、大雁飞行的 “人”字形阵列、弧旋球、站台上的安全线、过堂风、

4、诗歌中的力学现象等，并从力学的角度给予解释，培养学生利用科学知识来解释生活中的现象的意识和能力。学时：2第二讲：探索星空的奥秘第二讲：探索星空的奥秘内容： 介绍中国古代的星座及行星观测的主要现象， 介绍四季星空及如何观测一些常见的星座。学时：2第三、四讲：混沌与分形第三、四讲：混沌与分形- -兼谈确定与不确定性兼谈确定与不确定性内容： 重点讲解非线性科学中的混沌和分形概念， 结合经典物理学发展的历史及混沌现象发现和发展的历史， ，讲解经典的确定性观点是如何破灭的，以及混沌如何预示着确定性系统的内禀不确定性。该主题共两讲。学时：4第五讲：量子幽灵第五讲：量子幽灵- -上帝掷骰子吗？上帝掷骰子吗？

5、- -再谈不确定性再谈不确定性内容： 关于光本性的争论贯穿整个物理学的发展历史， 本讲从物理学发展史上关于光本性的争论出发，带领同学们重温那段历史，慢慢揭开量子幽灵的神秘面纱。学时：22第六、七讲：科学的预言和预言的科学第六、七讲：科学的预言和预言的科学内容： 教师在课堂上首先再现街头的量手测字算命骗局， 然后介绍中国和国外历史上几本著名的“预言书” ，并介绍一些传统伪科学和现代常见的伪科学，重点放在如何从科学上甄别伪科学，让学生们理性对待身边的伪科学现象。 在课堂上还会再现一些如 “气功断勺” 、班级中必定会有人生日在同一天的“预言”等，进而展示其背后的科学支撑。告诫学生要学会分析，不为假象

6、所迷惑，提高同学们防伪防骗的能力，树立对科学的信仰。最后探讨科学、非科学、伪科学、及反科学之间的关系，该主题共两讲。学时：4第八、九讲：引力作用的小舞台第八、九讲：引力作用的小舞台内容：详细介绍太阳系的起源、太阳系八大行星、小行星带，柯伊伯带天体、奥尔特云，彗星及其与生命起源的可能联系等。学时：4第十、十一讲：生命及地球外文明第十、十一讲：生命及地球外文明内容：从物理的角度解释生命起源、生命存在的条件及存在地球外生命的可能性。学时：4第十二第十二 - - 十五讲：天文宇宙系列十五讲：天文宇宙系列内容：讲述天体测距、恒星的演化、宇宙大爆炸、暗物质、暗能量等学时：8六、修读要求六、修读要求（课程学

7、习应遵守的纪律，学术诚信要求，课堂内外学习应达到的标准，教师对学生参与课程学习的期待等。 ）遵守课堂纪律，不迟到早退，不无故旷课，不在非自由讨论时段交流而影响课堂教学。课内应认真听讲，积极参与课堂讨论。应遵守学术诚信，认真选取与课程有关的汇报题目，网上 ppt 等文件只可作参考素材，不可直接复制或变相抄袭。二个同学共同汇报 ppt 的必须全程共同讨论决定汇报题目，共同参与作业准备过程，不可主要工作仅由一人准备。七、学习评价方案七、学习评价方案（课程过程性的、终结性的考核与评价规则，包括评价形式和评价标准，一般包括课堂表现、课后作业、课程实践及期末考评等部分。教师应逐步提高学期3教学过程中学生学

8、习表现和能力提高的评价比重， 降低期末考试环节在课程评价中的比重。 ）平时成绩 30%+期末 70%（形式为 ppt 讲演）以 100 分计的平时成绩由出勤率、迟到、早退及上课表现来确定以 100 分计的期末成绩由学生的 ppt 讲演打分确定，分数由班级的 34 位学生打分及教师打分的平均分确定(可能还会有一个关于整个课程总结的小论文需要提交)。八、课程资源八、课程资源（教材；补充材料和扩展阅读；专业资源网站；课件；作业交流、学习讨论、思考题等。 ）教材：教材：自编教案，无统一教材参考书目：参考书目：1. 定性与半定量物理学 ，赵凯华（第二版） ，高等教育出版社，20072. 不可思议的物理

9、，加来道雄著，晓颖译，上海科学技术文献出版社，20093. 天文学革命仰望星空 400 年 ，donald. g. york 等主编，涂泓 方伟等译，北大出版社 ，20134. 费曼的彩虹-物理大师的最后 24 堂课 ，里昂纳德曼罗迪诺著，陈雅云译，陕西师大出版社，20075. 发现的乐趣 ，r. p. feynman 著，张郁乎译，湖南科技出版社，20056. 费曼讲物理入门 ，r. p. feynman 著，秦克诚译，湖南科技出版社，20047. 大象为什么不长毛 ，方舟子著，海豚出版社，20108. 人类怎样认识宇宙 ，上海科技出版社9. 从一到无穷大 ，g. gomow 著，暴永宁译，

10、科学出版社，200210.确定性的终结 ，ilya. prigogine等著，湛敏译，上海世纪出版集团，200911.不可思议的 e ，陈仁政著，科学出版社，200512.量子“物理史话”上帝掷骰子吗 ，曹天元著，辽宁教育出版社，200813.世纪幽灵走进量子纠缠 ，张天蓉著，中国科学技术大学出版社，201314.混沌与分形浅谈 ，钟云霄编著，北大出版社，201015.物理与艺术 ，施大宁编著，科学出版社，2010416.中国伪科学史 ，涂建华著，2001（书稿）17.历史上的大预言 ，杨红林编著，中国发展出版社，200718.中国古代算命术 （修订本） ，洪丕谟 姜玉珍著，上海人民出版社，1

11、990九、其他需要说明的事宜九、其他需要说明的事宜注：注：1. 课程类别中，四类课程的含义如下。学术知识类课程： 主要以学生掌握特定领域内基础性、系统性或前沿性的知识为目的的课程类型。该类课程侧重学科领域中陈述性知识、命题型知识的学习与掌握。如：先秦制度史、教育原理、概率与数理统计、西方经济学。方法技能类课程：主要以学生掌握与专业、领域工作相关的一系列方法、技巧、 技能、 手段为目的的课程类型。 该类课程侧重程序性知识的学习与训练。 如：静物摄影、谈判策略、spss 应用、实验方法、教育研究方法。研究探索类课程：主要以学生较为独立地发现问题、分析问题、解决问题、探究新知、 形成批判思维的意识和观点等为目的的课程类型。该类课程侧重研究能力（尤其是理解力、反思力、创造力）的培养。如：案例学习、项目学习、名著自修、小课题研究。实践体验类课程：主要以学生进入与专业有关的实际情境，感受专业氛围，观摩专