物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式及其相互作用的自然科学,是其他自然科学和工程技术的基础。“物理与文化”这门课程,旨在科学文化的视野下,以物理知识为载体介绍物理学的历史和蕴含其中的深刻思想内涵,探究物理学与人类生活、科技发展和文化艺术的相互关系,通过加强人文素质与科学素质的交融,增进对自身、文化、艺术、社会、自然及其相互关系的理解,着重提高学习者的科学素养和创新思维能力。课程内容包括:物理学的研究方法、研究对象和发展简史,经典物理的概念框架,近代物理的知识介绍,物理与现代科技的关系,物理与文化艺术的联系等。课程几乎不涉及公式推导和计算,主要借助图片,画作和科学故事,介绍物理学的知识,发展历史和其中蕴含的科学思想。
通过“物理与文化”课程,学习者可以享受和体会文理交融、科艺同光的学习历程,逐步培养和提高自身的科学素养和创新思维能力。
课程总成绩=单元测验(40%)+参与网络课堂讨论情况(20%)(主要包括单元讨论题)+考试(40%)。
完成课程学习并考核合格(>=60分)的为合格,成绩优秀(>=80分)的为优秀。
物理与文化 绪论
物理与文化 绪论
第一讲 物理学起源与简史
1.1 什么是物理学(上)
1.2 什么是物理学(下)
1.3 为什么要学点物理学(上)
1.4 为什么要学点物理学(下)
1.5 物理学起源与简史(上)
1.6 物理学起源与简史(下)
第一讲 单元测验
第二讲 经典力学的建立和发展
2.1 从自然哲学到物理学(上)
2.2 从自然哲学到物理学(下)
2.3 伽利略与近代力学的诞生
2.4 牛顿与经典力学的成熟(上)
2.5 牛顿与经典力学的成熟(下)
2.6 达芬奇与牛顿
第二讲 单元测验
第三讲 经典电磁场理论
3.1 电与磁的早期发展(上)
3.2 电与磁的早期发展(下)
3.3 电磁感应
3.4 电与磁的统一(上)
3.5 电与磁的统一(下)
3.6 电磁学中的思想方法
第三讲 单元测验
第八讲 物理与文化艺术
8.1 经典物理与古典美术(上)
8.2 经典物理与古典美术(中)
8.3 经典物理与古典美术(下)
8.4 科学发展与艺术革命(上)
8.5 科学发展与艺术革命(下)
8.6 相对时空与现代艺术(上)
8.7 相对时空与现代艺术(中)
8.8 相对时空与现代艺术(下)
第八讲 单元测验
第四讲 冷热现象:热学相关概念
4.1 热的本质(上)
4.2 热的本质(下)
4.3 热力学第一定律
4.4 热力学第二定律
4.5 熵的本质(上)
4.6 熵的本质(下)
第四讲 单元测验
第五讲 无处不在的波
5.1 振动(上)
5.2 振动(下)
5.3 声波
5.4 光波——光的粒子性和波动性
5.5 光波——光的波粒二重性
第五讲 单元测验
第六讲 微观世界及其探索
6.1 X射线的发现(上)
6.2 X射线的发现(下)
6.3 放射性的发现
6.4 电子的发现
6.5 原子核的结构与应用
6.6 探索微观世界的现代技术
第六讲 单元测验
第七讲 奇妙的量子世界
7.1 量子的提出
7.2 原子结构的发现
7.3 物质波的提出
7.4 物质波的描述
第七讲 单元测验
普及性通识课程,基本不需要预备知识。
【1】文化物理,施大宁,高等教育出版社;
【2】物理学的概念与文化素养(第4版)( 翻译版),Art Hobson 秦克诚等译,高等教育出版社;
【3】物理与文化——物理思想与人文精神的融合(第2版),倪光炯 王炎森,高等教育出版社;
【4】物理学与人类文明十六讲,赵峥,高等教育出版社;
【5】简明物理学(上、下),刘克哲,刘建强,高等教育出版社;
本课程是在山东大学近几年开设的“物理与文化”通识教育核心课的基础上加工提炼而成,其中参考和借鉴了很多同行的成功经验,在此表示特别感谢!另外课程难免有失误与不当之处,请大家多多批评指正!