量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用P课件

量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用1、不要轻言放弃，否则对不起自己。2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。--戴尔．卡耐基。3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有久久不会退去的余香。4、守业的最好办法就是不断的发展。5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮回里有你。量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用1、不要轻言放弃，否则对不起自己。2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。--戴尔．卡耐基。3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有久久不会退去的余香。4、守业的最好办法就是不断的发展。5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮回里有你。量子力学与现代科技应用物理0310317赵楠材料物理0310287赵云帆量子力学向其它领域的渗透量子化学、量子生物学、量子磁学十八大报告提出“全面实施素质教育，深化教育领域综合改革”、“建设学习型社会”的战略任务。而提高社会成员的自主学习能力是实现这一战略任务的重要方法。我国著名的物理学家钱伟长教授曾经说过：“一个人在大学四年里，能不能养成自主学习的习惯，学会自主学习的本领，不但在很大程度上决定着他能否学会大学的课程，把知识真正学懂学活；而且影响到大学毕业以后能否不断地吸取新的知识，进行创造性的工作，为国家作出更大贡献。”当前很多高校学生习惯于教师讲、学生听的满堂灌的学习方式，没有自主学习习惯，缺乏思考能力，严重影响到就业后事业的发展和创新。这在民办高校学生身上表现尤甚。他们大多数因高考成绩不理想而选择到民办高校，但多数学生学习成绩欠佳不是因为智力有问题，而是没有养成良好的学习习惯，特别是自主学习习惯。通过对民办高校学生的调查发现：55%的学生不去或很少去图书馆借书或浏览，70%的学生认为考试只能以教材和老师讲授为准，75%的学生学习方法就是教师讲、自己听。教学实践中也发现，主动提问、质疑的学生很少。一、民办高校学生缺乏自主学习习惯的原因经分析，民办高校学生缺乏自学习惯的原因主要有三：一是中学时期应试教育惯性驱动，形成教师讲、学生听的被动学习的模式；二是民办高校学生缺乏考研考公务员的自信心和内驱力，只满足于课程考试及格，能顺利拿到毕业证；三是学校没有形成良好的自学氛围，不能自发养成自学习惯。二、培养民办高校学生自主学习习惯的对策根据民办高校生源素质、办学模式和办学体制等特点，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，从教师、学生两个角度有的放矢，多管齐下，培养学生的自主学习习惯，达到“教是为了不教”（叶圣陶）的境界。（一）从教育者角度看，要从以下四个方面努力一是转变教育者观念。作为实施教育的主导者――教师和教育管理者应树立“授之以鱼不如授之以渔”的教学理念，把培养学生的自主学习能力作为教学的主要任务。教育学家波利亚说过：“学习任何知识的最佳途径都是由学生自己去发现。因为这种发现，理解最深，也最容易掌握其中的内在规律、性质和联系。”这句话充分显示出自主学习的重要性和作用。现代教育理论也认为：学生是学习发展的主体，应该把学生放在主动学习的位置上，让他们自主学习，充分发挥他们的主观能动性，使他们成为学习的主人。二是要提倡启发式教学。我国古代教育名篇《学记》就主张：“故君子之教，喻也：道而弗牵，强而不抑，开而弗达。”其意思是说，做老师的进行教学，要善于启发学生思考，诱导他，而不处处硬拖着他；激励他，而不时时硬压他；给他点明解决疑难的诀窍，而不事事把现在答案硬灌给他。这种“道”、“强”、“开”的教学方法，在今天仍然是培养学生自学能力的不二法门。启发式教学还要引导学生善于发疑，在教学过程中培养学生大胆发言，敢于质疑问难，敢于表达自己独立见解的习惯。因为“疑之者觉悟之机也。大疑则大悟，小疑则小悟，不疑则不悟，”（陈献章）所以“凡读书，无疑者需教之疑，有疑者却要无疑，到这里方见长进。”（朱熹）教师教学的任务之一，就是要教会学生善于发现问题，提出问题，解决问题，使他们在学习中经常处于思考、探索的心理状态，促进创造性思维能力的发展。三是要激发学生的学习兴趣。“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”如果调动了学生的学习兴趣，那么学生对学习内容本身有一种积极注意的心理倾向，处于一种亢奋的思维势态，能有效地促进知识汲取的效率和智能转化的速度。美国心理学家赫尔（C.L.Hull）在其学习理论中就提出，学习由内驱力和习惯强度两方面的因素构成，用公式表示就是：SEr=D×sHr。SEr代表反应势能，D代表内驱力，sHr代表习惯强度。该公式指学习是由内驱力和习惯强度的乘积所决定的。当内驱力为零时，反应势能就会为零；当内驱力增大时，反应势能就增高，增到多高，要视习惯强度而定。要注意的是，兴趣是同学习目的、工作需要相联系的，对学生的学习兴趣，教师要作正确的定向引导。应该做到对学生满腔热情，显示出对他们特别的宽厚和喜爱，这就可以缩小师生之间的心理距离，赢得他们的感情认同，使他们由喜爱教师到对教师所教的课程产生兴趣，再到身心愉快地投入到学习中去。四是要创设良好的学习环境。《汉书?贾谊传》中写道：“少成若天性，习惯如自然。”良好的学习习惯是在后天的教育和培养下形成的。为此，我们要尽早为学生创造出一种有利于他们良好学习习惯形成的教育氛围。新生一进入校园就要对他们加强各方面的管理，学校要有严格的制度要求规范学生。我们首先可以从抓学生的到课率入手，针对他们的学习态度来进行规范引导。加强课堂教学的管理，加大图书馆、实验室和实训中心的建设力度，培养良好的校园文化，形成一种勤学苦练、你追我赶的班风、校风，使学生课内能安心，课外有去处，让学生在良好的学习环境中热爱学习，勤奋学习，享受学习，快乐学习。（二）从学生角度看，在校学生应从以下几个方面培养自己的自学习惯第一，要有学习的自觉性。大学不同于中学，大学学习要改变中学那种老师讲多少，学生学多少，即老师“领着走”的学习方式，而要采取老师的课堂讲授和学生的自学相结合的学习方式。学生自主安排课外学习时间，学习计划，自主掌握学习内容，自主选择学习方式和方法。如果缺乏学习的自觉性，自主学习也就不能成立。在当前知识更新周期越来越短的现代社会，善于自主学习是大学生顺利成才乃至终身学习的一个基本的条件。第二，自学要有计划性。如果没有学习计划，就容易受到外界因素的干扰而影响自己的学习，且没有计划的学习容易缺乏动力。因此，大学生必须根据社会需要和自己的水平、能力，规划自己的人生目标，制定出科学的学习计划，并提高执行力，严格按照学习计划进行自学。第三，自学要有时间性。要充分利用好课余时间，并合理地支配和利用。比如，课前的预习和自学，要安排在老师授课之前；又如自学中一些问题要主动地向老师提问和质疑，从而大大提高听课效率；再如对课堂所学的东西，课后应该及时地安排时间复习和巩固。人的大脑遗忘速度很快，如果课后不及时地安排时间复习，而是等所学的东西忘的差不多了，再复习就成了重新学习，费时费力，效果不好。第四，要善于充分利用各种手段和条件。大学生获取知识的途径是非常广泛的。要学会善于利用图书馆的图书、网上查询、实验、实习、科研活动等专业性的训练环节来不断丰富拓宽自己的知识。三、总结总之，自主学习习惯是一种良好的非智力因素，是大学生必备的素质，是大学生学习和创新的基本保证。对于民办高校来说，培养学生良好的学习习惯，是一项艰难而又必要的工作。因此，教育工作者要做到热爱学生，深入研究学生，耐心教育学生，培养学生的自我教育能力，养成良好的自主学习习惯，提升学生的成功感，使学生在自学习惯中终身受益。我们农村初中大多数面临着教学设施差、教学环境落后，学生基础差、知识面窄、反应能力慢等实际困难。因此在教育教学中许多教师有这样的同感：讲了很多遍的问题，学生还是不懂，或是一知半解，导致课堂教学效率低下。这全是学生的问题吗？我想不尽然。本人在平时的课堂教学中进行了一些有效性教学的探索与实践，现将自己的点滴体会与大家共享。一.“合理”创设情境，激发课堂教学的有效性《数学课程标准》明确提出：数学教学是数学活动的教学，是师生之间、学生之间交往互动与共同发展的过程。数学教学要求联系学生生活，从学生已有的生活经验出发，创设各种情境，为学生提供从事数学活动的机会。事实证明，创设情境有利于培养学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，更有利于学生发现知识、探索奥秘，从而创造性的运用知识。可喜的是，随着新课改的深入，情境创设已被广大的农村教师所关注并普遍运用，成为一种很重要的教学策略。但书本上的情境是否都适合农村学生，我们创设的情境是否适合我们的学生呢？由于现行初中数学课程中的城市文化气息太浓，乡村文化缺乏体现。新教材中反映农村生活经历和联系农村中学实际的问题材料太少，而与农村生活有较大距离的背景内容又太多。如：股票问题，超市购物问题，经营利润问题，这对于大部分只有小卖部购物经验的农村学生而言，可能已经远离了他们的生活经验。（例如：浙教版七年级上册6.4节《扇形统计图》，以摩天轮为背景引出圆心角的概念。对于农村学生来说，基本上不知道什么是摩天轮，若改成自行车轮，是否更能联系学生的实际呢？）二.巧妙设问，推动课堂教学的有效性叶澜教授曾提出：“人类的教育活动起源于交往，教育是人类一种特殊的交往活动。”而课堂的交往活动则以“问题”为核心。很多的农村教师在上完课后常抱怨道：“学生的水平太差了，设计的问题，学生一点反应都没有，死气沉沉。”在抱怨之余，有否想过自己设计的问题是否以学生已有的知识为起点，是否适合自己的学生呢？我觉得我们在为学生设计问题的时候，需注意以下几点：1.问题设计开放性。由于农村学生的水平普遍较低，一般现成的题目离他们的起点都还有一定的距离，若我们弱化一下题目的条件（例如：在证明三角形全等的时候，我们给出两个条件，让学生添加一个适当的条件来证明三角形全等）或隐去题目的结论（例如：二次函数基本性质复习，可选择如下的问题：“已知抛物线的图象如图所示，从中你可以得到哪些信息？”将其设计成开放性的题目，降低题目的起点，使学困生体验到成功的乐趣，优生的思维得到进一步的发展。问题设计递进性。例如：我们在分式方程解法教学时，可以这样设计问题：解方程：2（x-1）=x+1.并说明每一步的依据。解方程：.并说明每一步的依据。类比以上步骤，试着解分式方程，.并说明每一步的依据。以后再解分式方程时你有什么经验？请你总结解分式方程的一般步骤？这样可以通过问题（1）（2）激发起已有的知识与方法，运用旧的知识解决新的问题。这种以问题串的形式从低起点逐步递进，展示知识的形成与发展的过程。3.问题设计悬疑性。心理学家认为：“学习兴趣是构成学习动机中最现实，最活跃的成份，一个人对其所学的东西产生了浓厚的兴趣，便会迸发出惊人的学习热情，而热情是一种魔力，这会创造出奇迹。”而农村的学生普遍性对学习数学兴趣不高，那么如何才能激起学生的兴趣呢？我们可以利用学生的天性―-好奇心。通过设计悬疑性问题（比如：在讲分类讨论的重要性时，可举例“一个正方形，锯掉一个角后，还有几个？”）引发学生认知的冲突，使学生产生好奇心激起学习兴趣。分层教学，确保课堂教学的有效性。对于农村中学，在近几年“择校热”现象的冲击下，造成生源薄弱，两极分化进一步加大，学困生数量显著增长。如何激发学生的学习积极性，使不同层次的学生都能在原有的基础上得到发展，是农村中学迫在眉睫的问题。而分层教学就是一种很好的教学手段。那么到底如何分层呢？1.学生层次化。根据学生的数学基础、学习能力、学习态度、学习成绩的差异和提高学习效率的要求，结合教材和学生的学习可能性水平，再结合初中阶段学生的生理、心理特点及性格特征，按课程标准所要达到的基本目标、中层目标、发展目标这三个层次的教学要求，可将学生依上、中、下按3：5：2的比例分为A、B、C三个层次。在编排座位时，最好四个人（1个A层、2个B层、1个C层）为一个学习小组，便于讨论、辅导、交流、提高、竞赛，体现群体中的“优势互补”。注意分组是相对的，并非一成不变的。经过一段学习后，由学生自己提出要求，教师根据学生的变化情况，引入适当的竞争机制，作必要的层次间的升降调整（一般是半个学期或一个学期为一次），激励学生上进，最终达到C层逐步解体，A、B层不断壮大的目的。2.教学过程层次化。课堂教学中应采用：低起点、缓坡度、多层次立体化的弹性教学。简单的问题优待C层的学生（让他经历了“高峰体验”，体会到成功的乐趣，激起对学习的热情。）适中的问题回答机会让给B层学生，有思维难度的问题让A层的学生回答，让每个层次的学生均等参与课堂活动，便于激活课堂。3.作业层次化。针对不同层次的学生，设计不同题量、不同难度的作业，供不同层次学生选择，题型应由易到难成阶梯形。C组做基础性作业;B组以基础性为主，同时配有少量略有提高的题目;A组做基础作业和有一定灵活性、综合性的题目。使得作业的量和难度使每个学生都能“跳一跳，摘的到”。比如这样一个题目：如图1，在平面直角坐标系中，已知点A（0，4），点B在x正半轴上，且∠ABO=300。动点P在线段AB上从点A向点B以每秒个单位的速度运动，设运时间t秒。在x轴上取两点M、N作等边三角形△PMN。（1）求直线AB的解析式;（2）求等边三角形△PMN的边长（用t的代数式表示），并求出当等边三角形△PMN的顶点M运动到与原点O重合时t的值;（3）如果取OB的中点D，艰OD为边在RtAOB内部作如图2所示的矩形ODCE，点C在线段AB上。设等边三角形△PMN和矩形ODCE重叠部分的面积为S，请你求出当0≤t≤2时S与t的函数关系式，并求出S的最大值。A层的学生要求完成第（1）小题，B层的学生要求完成（1）（2）层，C层的学生要求完成（1）（2）（3）小题。让不同的学生在数学上得到不同的发展。正如布卢姆学习理论：“只要在提供恰当的材料和进行教学的同时，给每个学生提供适度的帮助和充分的时间，几乎所有的学生都能完成学习任务或达到规定的学习目标”。希望以上几点肤浅的想法能为更多的农村学生提供展现自己的舞台，促进农村初中数学课堂教学的有效性。量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用1、不要轻言放弃，否1量子力学与现代科技应用物理0310317赵楠材料物理0310287赵云帆量子力学与现代科技2量子力学向其它领域的渗透量子化学、量子生物学、量子磁学量子力学向其它领域的渗透3量子力学向近代科学技术的发展提供了理论基础原子能技术开发纳米技术激光超导研究大规模集成电路量子力学向近代科学技术的发展4一、纳米技术1.纳米技术与纳米材料纳米技术:在纳米尺度(1-100)上制造材料和器件的工艺。其实质就是在分子水平上一个原子、一个原子地制造具有崭新的分子组织的纳米结构的能力纳米材料:由纳米级结构单元构成的任何类型的材料一、纳米技术52.纳米尺度的观测扫描探针显微术(ScanningProbeMicroscopy)是利用探针尖端与表原子间的不同种类的局域相互作用来测量表面原子结构,获得原子级分辨图象扫描隧道显微镜扫描膣道显微镜(STM)由减震系统以及计算机系统(含软件)组成2.纳米尺度的观测6·隧道效应理论在量子力学中,隧道效应是粒子波动性的直接结果。当一个粒子进入到一个势垒中,而势垒的势能比粒子的动能大时,根据量子力学原理,粒子越过壁垒而出现在势垒的另一边的几率不为零,而经典力学给出的几率则为零。·隧道效应理论7扫描隧道显微镜工作原理电子从一极通过隊道效应穿过空间势垒到另一极,形成隧道电流。电流大小取决于针尖与表面间距及表面电子状态。STM主体探针题制系(终端电于云样(放翌3扫隆道显微镜工作原理示意图扫描隧道显微镜工作原理8扫描隧道显微镜要测量隧道电流变化,只能用于导体或半导体研究,并且得到的不是实际表面形貌。后来又发明了扫描探针显微镜(近场扫描光学显微镜、热扫描显微镜、原子力显微镜),它们可在原子水平测量各种表面的形貌,研究表面弹性塑性、硬度等。扫描隧道显微镜要测量隧道电流变化,只93.对纳米世界的操纵主要利用扫描探针显微镜和分子外延技术。移动原子用扫描探针显微镜还可操纵原子。ⅠBM公司1990年第一次在一块镍晶体上用35个原子拼出了IBM3个字母,宽度在3个纳米内。美国正在研制一种纳米操纵器,使用类似游戏机摇杆来控制扫描隧道显微镜3.对纳米世界的操纵10A\44ANDA扫描隧道显微镜:图中的“|BM"是由单个原子构成A\4411量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用P课件12量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用P课件13量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用P课件14量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用P课件15量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用P课件16量子力学理论在现代科技和现实生活中的应用P课件17量子力学理