本课程为对文科艺术类大学生进行科学素养教育的校级公共选修通识课。培养和成就认知全面、文理兼通、科艺交融的社会中的健全人是本课程的目标。课程目标分为五个层级。第一层级为学习物理知识、物理实验、了解科学家和重大科学事件；第二层级为了解科学发展对社会文明的推动作用，了解科学发展对人类个体生存模式的革命性变革；第三层级为由文化、艺术、社会和哲学的角度反观科学发展中的规律；第四层级为将科学知识上升到观点、方法、精神和思想的层次上；第五层级为成为认知全面、文理兼通、科艺交融的社会中的健全人。

1门课程4大模块17个主题：“物理之美欣赏”课程分为四大模块，开创性地提出从四个方面来认识、体验和欣赏物理的美，即从丰富多彩的生活中来欣赏物理的美、从做实验的过程和实验带给人类的教益与启迪中来欣赏物理的美、通过物理学的基本原理来欣赏物理的美、由物理学发展过程中的重大发现及其对人类社会的推动作用来欣赏物理的美。每一模块下设若干主题。课程采用通过一个点来辐射一个面，通过一滴水见精神的方法来讲述物理学中的精髓。

3线1拓教学模式：在课程教学中，全面贯彻3线1拓教学方针。3线即为3条主线，第一条为思维导向线，第二条为行动导向线，第三条为综合作品线，1拓为“广东省大学生物理实验设计大赛”。“主题学习”+“特色实践”+“综合作品设计与展示”的3线模式采用“任务驱动”，实行课前课中课后线上线下“混合学习”，增强“趣味性、应用性”，强调“团队合作”，适时展现“个人风采”，实现“素质培养”。1拓为在科学文化通识教育中将竞赛与教学融合的策略。借助大学生物理实验设计大赛，使课堂拓展到课外，使知识获取从被动变为主动。

本课的主题目录如下：

第一篇 物理生活之美

第1讲 无处不在的压强

1.1 不容小觑的大气

1.2 水压的威力——海水深处的蛟龙号

1.3“上刀山”的民俗

第2讲 重心和多米诺骨牌的奥秘

2.1 探秘重心

2.2 重心的魔法世界

2.3 多米诺骨牌的物理奥秘

第3讲 威力无穷的惯性

3.1 静止物体的脾气

3.2 平动物体的脾气

3.3 转动物体的脾气

第4讲 神奇的超导现象

4.1 消失的电阻和神秘的超导磁悬浮

4.2 超导理论大师的风采

4.3 超导物理的新篇章

4.4 超导物理中的殊荣

4.5 走近人类生活的超导

第二篇 物理实验之美

第5讲 重量大的物体下落的更快吗？——伽利略的自由落体实验

5.1 偷窥上帝秘密的人

5.2 重力是无处不在的吗？

5.3 看到的现象：一轻一重的二个物体同时落地

5.4 观察实验和量化方法是人类思想史上最伟大的成就之一

5.5 生活物理——生活俗语中的力学知识

第6讲 重力可以冲淡吗？——伽利略的斜面实验

6.1 一门广博精深的科学已经启蒙

6.2  “标志着物理学的真正开端”

6.3 生活物理——生活俗语中的力学知识

第7讲 白色的太阳光是有颜色的吗?——牛顿的棱镜色散实验

7.1 好“色”之徒

7.2 太阳光是有颜色的吗？

7.3 看到的现象：白色阳光可分为红橙黄绿蓝靛紫七种颜色

7.4 应用实验观察与验证是物理研究的基本方法

7.5 生活物理——生活俗语中的光学知识

第8讲 光是粒子还是波？——托马斯·杨的光干涉实验

8.1 尽管我仰慕牛顿的大名，但是我并不因此而认为他是万无一失的

8.2 太阳光是粒子还是波？

8.3 看到的现象：光出现了水波一样的干涉条纹

8.4 实验的启示

8.5 生活物理——生活俗语中的光学知识

第9讲单个电子的电量是多少？——罗伯特•密立根的油滴实验

9.1 电是什么

9.2 第一个美国出生的获诺贝尔物理学奖的人

9.3 单个电子的电量是多少？----密立根油滴实验

9.4 艰苦的实验

第三篇 物理原理之美

第10讲 正多面体的灵感与开普勒之行星轨道

10.1 “天空立法者” 开普勒

10.2 正多面体带来的灵感

10.3 八分误差引出的卵形轨道

10.4 宇宙是和谐的

10.5 神州七号的变轨

第11讲    牛顿美丽的实验室

11.1 科学巨人牛顿与苹果树

11.2 宇宙最伟大定律的发现

11.3 “万有引力”之美的力量

第12讲    大自然是“和谐”的交响乐

12.1 三个小故事及热功当量的由来

12.2 “熵”描绘了一个绚丽多彩的大自然

12.3 中微子（neutrino）的发现与一桩“失窃案”有关

12.4 霍金的发现与黑洞热力学

第13讲    麦克斯韦方程组的对称之美

13.1 物理学家与诗

13.2 物理学家麦克斯韦

13.3 两位科学家的互相欣赏得到了美丽的方程组

13.4 麦克斯韦方程的对称之美

第四篇 物理发现之美

第14讲 物理发现与探索自然之美－照亮人类文明的“光”

14.1 新世纪的绿色光源－LED光源

14.2 改变人类生活的各种“光”

第15讲 物理发现与创新生活－微电子信息时代

15.1开启大规模微电子时代的晶体管技术

15.2无处不在的全球信息时代

第16讲 物理发现与思维变通之美－单摆与相对论

16.1物体质量辨析？

16.2单摆测量引力质量和惯性质量之比

16.3狭义相对论的创立

16.4广义相对论的创立

第17讲 物理发现与生活中的“多谱勒声音秘密”

17.1声音的多普勒效应

17.2多普勒效应应用

            17.3红移

课程目标细化为知识目标、能力目标、素质目标、职业素养和情感态度五个方面。

课程知识目标：传授知识，但不仅传授具体的物理知识；课程主链知识点为：压强-重心-惯性-超导-匀加速运动-色散-干涉-衍射-偏振-电量-行星运动定律-万有引力-熵-麦克斯韦方程-半导体发光-激光-微电子技术-相对论-多普勒效应。

课程能力目标：掌握建模-测量-实验-计算-判断-分析-归纳-总结-拓展-应用-创造等不同阶段和层次的技能；“五能”能力目标：能够应用物理的概念准确定位问题的核心；能够应用物理的语言恰当解释现象的本质；能够应用物理的思维贴切思考问题的本源；能够应用物理的方法正确分析事件的过程；能够应用物理的结论高效解决生活实践的问题。

课程素质目标为：掌握物理概念，掌握物理观点，了解物理规律，理解物理思维，学会物理方法，了解实验规范，掌握实验技巧，了解物理思想，体会物理精神，提高物理素养，感悟物理文化，感悟物理学之美。

课程职业素养目标为：按时守时、实验规划、规范操作、整理收拾、报告规范、积极主动的行动表现。

课程情感态度目标为：爱上物理、爱上科学、爱上自然、爱上思考、爱上探究、爱上总结提升、爱上感悟。

例如第一篇“物理生活之美”中第1讲“无处不在的压强”，知识、能力和素质目标细化如下：

知识目标：1.建立压强、压力的概念；

2.对质量、作用力、面积和压强的大小有基本的感知和判断能力；3.掌握大气压强的影响因素及其测量方法和具体数值；

4.掌握液压的影响因素及液压的计算方法。

能力目标：1.能够估算气体、液体和固体所产生的压力和压强；

2.能够用压力、压强的概念分析日常生活中的相关现象；

3.能够利用液体压强解决实际问题，如进水汽车的问题。

素质目标：1.能够应用物理的方法高效解决生活实践问题；

                        2.能体会物理来源于生活，应用于生活，服务于生活的实质。

《物理之美欣赏》课程形成性考核实施方案

一、课程性质和任务

课程的性质：全校文化素质类课程、全校公共选修通识课程

课程的任务：该课程的定位是对大学生进行科学文化素质教育的校公共选修通识课。学生通过修读“物理之美欣赏”课，既把多年来学习的科学知识上升到观点、精神、方法、思想的层次上，又从文化和哲学的角度反观科学发展中的规律；既学习历史上的重大科学事件，又学习科学家的情感、品德和价值观；既了解社会进步对科学的推动作用，又了解科学发展对社会文明的推动作用，全面提高学生的综合科学素养。

前导课程：初高中物理、初高中数学

后继课程：大学物理与实验设计

二、考核对象

文化素质类课程修读学生、选修课学生。

三、考核方式

本课程考核全部采取形成性考核。

四、形成性考核种类及分数比例

全程采用形成性考核方式。具体分值由以下四部分构成：考勤成绩（10%）、行动任务（50%）、网络测评（20%）、综合作品设计（20%）。

五、形成性考核具体内容及评分标准

总评成绩（100%）=考勤成绩（10%）+行动任务（50%）+网络测评（20%）+综合作品设计（20%）

 （一）考勤成绩（10%）

    包括网路教学期间的考勤和正常线下上课期间的考勤。网络教学期间，根据网络教学平台活动记录情况判定。线下上课期间，每次签名，无故迟到或早退1次扣1分，旷课一次扣2分。缺勤次数达到或超过学校规定次数，按照学校相关规定执行。

   （二）行动任务（50%）

     全学期安排不少于10次行动参与任务，包括网络教学期间的线上行动参与任务和正常线下教学期间的行动参与任务。

（三）网络测评（20%）

全学期安排10次网络测试。

（四）综合作品设计和展示（20%）

全学期完成1-2次综合作品；并完成1次现场答辩。学生根据自身专业背景、兴趣爱好和知识基础选择相应的综合项目，经与教师讨论可行性和具体执行办法后，确定项目方案。学生可以在艺术图片创作类、动画制作类、视频制作类、趣味科学实验类、科技模型制作类、科技发明类、科技知识讲解类等范围内选题。确定具体项目方案后，学生按照设计目标完成器材准备、实验装置搭建、科技模型制作、数字作品制作、演讲ppt制作等一系列工作。提交之后的综合作品经过教师的批阅，选出优秀的作品进入展示环节，同时，不合格的作品需要退回重做直至合格为止。在教学中期和末期教师分别安排两次优秀作品集中展示环节。

建议综合作品设计和优秀综合作品展示分别占总成绩的10%和10%的分值。

六、形成性考核成绩计算方法

总评成绩（100%）=考勤成绩（10%）+行动任务（50%）+网络测评（20%）+综合作品设计（20%）

         工业中心物理实验室

                                     2020年2月

        初高中物理、初高中数学。

本课程是为高等院校的非物理专业的学生提供的科学文化素质类通识课程，同时也适合爱好物理、对自然科学有兴趣、迫切想要了解物理和社会生活，物理和人类发展的关系的人士参与。物理专业的教师和学生在参与本课时，在如何分角度分层次欣赏物理的美，如何看待物理的发展与人类社会的进步之间的关联等方面也会有所收益。

只要你有一颗好奇的心，求知的愿望，这里就欢迎你一同领略物理学的美妙！

教材：《物理学之美》 田红梅 吴德新 滕坚 秦好泉 曹喻霖 商务印书馆 北京 2016

参考书：

1.  《物理学之美》 杨建邺 北京大学出版社 2013

2.  《文化物理》 施大宁 高等教育出版社  2013

3.  《物理学与人类文明十六讲(十一五规划教材)》 赵峥 高等教育出版社 2008

4.  《物理学与人类文明》(第2版)  盛正卯 叶高翔  浙江大学出版社  2006

5.  《改变世界的物理学》(第3版) 倪光炯 王炎森 钱景华 方小敏，复旦大学出版社，2007

6.  《文科物理——生活中的物理学》 宋峰 陈宜生 孙佩雄 禹宣伊 科学出版社 2013

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