物理学课面临的问题

第一篇：物理学课面临的问题

初中学生物理学习中的问题及原因分析

在日常生活中，不断有家长反映：自己的孩子在小学成绩一直都很不错，可到了初中，特别是到了初二开始学习物理后，成绩一下子就滑了下来，总觉得物理难以学懂。我们在教学过程中也发现，有一些学生吃力地学习了一段时间后，仍不见显著进步，就干脆放弃了学习物理。更让我们感到担忧的是，在中考冲刺时，有些学生会因为在物理课程上丧失信心，影响到了其他课程的学习，甚至就放弃了学习备考。也就是说，因为物理学习中存在的问题，不仅仅是只影响到学生的物理学习，甚至影响到了学生的学习态度。学生在学习中遇到了困难没有得到有效的解决，使得学生学习过程中存在的问题日积月累，一点一点被放大，学生仅有的一点学习热情被一点一点消磨，使得学生把对学习兴趣转移到其他上面，甚至完全放弃了学习。这样也就不难理解学生们在中考时，连最基础最简单的题目也不会做了。

学生在物理学习的过程中，主要会出现以下几个问题：

一是没有正确的学习态度和明确的学习目标；

二是对新开设的物理课程没有很好的心理准备，导致缺乏学习兴趣；

三是对物理学习中遇到的困难没有正确的认识，缺乏克服困难的信心；

四是缺乏科学高效地学习物理课程的方法。

二、初中学生学好物理的建议与对策

针对以上问题，经过分析研究，笔者认为：学生在学习初中物理的过程中需要注意以下几个方面：

（一）要端正学习态度，明确学习目标

学习是一个双向互动的过程。学生是学习的主体，教师在教学中起组织和引导的作用。每一个学生都是一个具有很强的主观能动性的生命个体，只要给与适当的引导，学生完全有能力对自己的学习生活负责，并得到较为理想的效果。正如有位教育家曾经说过：只有教不好的老师，没有学不好的学生。但同时，我们也应该看到，造成学生厌学的原因是多方面的，与学生本人的素质品质，家庭背景和教育方式，以及老师的教学水平和职业态度，都有着千丝万缕的联系，不能一概而论。因此，我们要对此有充分合理的认识，并且因材施教，才能帮助孩子树立良好、端正的学习态度，收获较好的效果。

学生在学习的过程中，有了良好的态度作为基础，一个明确的方向也是必不可少的，我们常常用茫茫大海中的航灯来比喻目标，从中，其重要性可见一斑。只有目标明确，航向清晰，才能集中优势火力，有的放矢。同时，一个明确的学习目标还能激发学生的内部动机，激励他不断努力不断进步。但制订一个合理的，切实有效的目标也是一门值得思考的学问。

首先，目标要合理，切合实际。一个有效的目标一定是把自己的理想状态和现实情况综合考虑后才能得到的。很多孩子都怀有美好的愿望和憧憬，很容易导致制订目标的时候会求胜心切，恨不得一口气就能把学习任务精彩漂亮地搞定。但实际上，我们每个人的精力和能力都是有限的，如果目标制定过高，拼搏一段时间无法达到时，失望的情绪就会萌生，内部的动机就会降低，目标也就成了空中楼阁，海市蜃景那样遥不可及，只能望而兴叹。这样的目标实际上是效能很低的。但如果目标过低，也不能激发学生的斗志。反而会使孩子安于现状，不思进取，这样也得不到进步和改善。所以，目标的高度要适中，既要有吸引力，激发为之奋斗的动力和热情，又要考虑学生自身的实际状况，让他通过一段时间的努力是可以达到的。有一个很形象的比喻，最理想的目标就是：“努力地跳起来才可以摘得到金苹果。”

其次，目标还要清晰，有可操作性。科学合理的目标是可以指导行动的，有的同学制定目标喜欢写“提高分析问题的能力”“总结做题技巧”“在物理学习中取得大的进步”„„表面看起来是很有志气很鼓舞的，但细细一想就会发现，这样的目标并没有可以量化衡量的指标，也就是说，这样的目标都很模糊，没有可操作性，达成与否根本无法界定。这样带来的问题就是让目标在付诸实施时候让我们感觉“路漫漫，无止境”，很悲壮，但没有好的效果。因此，目标要清晰明确，比如“一个月后，我要在月考中保证基础题不丢分。”这样的目标就可以衡量了，也可以帮助我们明确知道自己的情况，知道下一步努力的方向。

最后，目标还要有相应计划的保证才能实现。订立和调整计划也是同学们常需要去做，有的同学喜欢给自己订立完善的计划，每天的时间表安排得滴水不漏。但我们要知道，人不是机器，可以按照设定好的程序精确运行。如果时间安排过于紧凑，一旦出现了自己意料之外的事情，计划就会不堪一击。被打乱的计划还会增加我们过分焦虑，让我们手足无措，慌不择路。有句话叫“计划赶不上变化”，给我们制定计划提了个很重要的启示，那就是要充分考虑到可能出现的意外情况，要给自己留出机动时间以及应付自己没有计划到的事情的时间，这样有了一定的心理和时间准备，我们就不会手忙脚乱。

（二）要建立起对物理科学的浓厚兴趣

兴趣是最好的老师。一门让学生感兴趣的学科能够最大限度地激发他们主动学习的热情，主动关注这个学科以及与学科相关的一些知识。同时，兴趣能使同学们在学习的过程中体验到更多的愉悦和成功，这样正向的反馈又能进一步促发学习兴趣。

其实，初中的孩子正处在青春期，刚从孩童时代走过来的他们对新鲜的事物都会保持一定的好奇。如果老师能对这样的新鲜好奇给予恰到好处的引导，就可以激发学生主动学习的兴趣。

这样的引导工作可以从以下几个方面切入开展：

1．教师个人的角度。

初中的学生由于思维和心智还不是很成熟，于是会很容易把对一门学科好恶和教这个学科的老师紧紧联系在一起。作为一名老师，其人格魅力，为人处事的姿态，对待工作生活的态度，甚至说话的方式等等，无不对处在成长阶段的中学生有着不可估量的影响。因此，作为传道授业的灵魂工程师，每一位教师同行都应该有三省其身的意识，为人师表，自己首先应树立积极的人生观，价值观。用热情和真诚的人格特质去感染自己的学生，传递阳光心态。

2．教学方法的角度。

同样是一堂课，有的老师总会有独特的方法让课堂变得生动鲜活，学生听得兴趣盎然，也自然会积极投入；但有的老师却只是照本宣科，让大家感到索然无味，听得是哈欠连天。空有一份工作热情还是远远不够的，还要借助一些精彩有效的教学方法，讲究教学艺术。比如最简单的，讲授“摩擦生电”知识时，老师可以这样引入：今天我们先做一个小游戏。先拿来一块玻璃板放在桌面上，下面用两本书架空。然后将事先剪好的几个小纸人放在玻璃板下，接着用一块包着丝绸的长方形木块在玻璃板上快速摩擦，于是我们就会看到玻璃板下的小人会“跳舞”。然后对学生设问：小人为什么会“跳舞”呢？就这样，对知识的教学总是从学生们熟悉的日常情景切入，再充分利用物理学科的特点，多设计一些有趣的实验，然后再提出疑问，以激发起大家的求知欲。然后用科学的方式引导同学们自己慢慢思考，最终找到答案或方法。像这样，只有最大限度地调动了大家的学习积极性，才会让课堂变得参与度高，互动性强，生动而有趣。

3．学生的非智力因素角度。

心理学上，非智力因素是指人的智力因素之外的那些参与学生学习活动并产生影响的个性心理的因素，如兴趣、情感、意志和性格等。积极关注和培养学生良好的心理品质，尤其是在学习动机，意志品质，和成败的归因方式这几个方面对于提高学习成绩有着至关重要的意义。

（1）学习动机是学生学习的内部动力。

一个学生的学习动机可以来自于外部的压力，也可以来自于内部的驱力。外部的压力比如来自家长的督促、惩罚、威胁，或者是来自于社会的工作、生活、就业压力等。而内部动机则是学生求知的需要。外部动机过强会削弱内部动机，而且会诱发学生被动的个性特点。因此，老师和家长都应该在这一点上有所警醒，不要重演揠苗助长的悲剧。给孩子自由的同时也就让他们学会了对自己负责任。

（2）意志品质指的是自觉、坚持、果断、自制。

大家都知道古代“学弈”的故事：两个孩子一块儿听老师讲下棋的知识，两个孩子都很聪明，但是听讲情况大不相同。一个专心致志，只听老师讲解，任何事情也干扰不了他；而另一个心里总想着有大雁从天空飞过。想着用箭把它射下来炖肉吃。结果，前一个学得非常出色，后一个学得稀里糊涂。同样是聪明的孩子，为什么出现两种结果？是意志品质不同。前一个孩子目标明确，自觉性强，自制力强，能够坚持到底。家长们不妨看看我们的亲友，我们的同事，那些事业有成的人都是具有良好意志品质的人。

培养意志品质的方法很多，而且因人而异，这里提出几种方法供家长参考：

首先要摸清孩子意志品质方面的薄弱因素，有针对性地采取教育措施。每人孩子都有一定的意志力，只是强弱不同，如果具体分析，其强弱的具体环节不同，要从孩子实际出发，找准弱点。

比如，有的孩子做事情虎头蛇尾，一开始决心很大，干劲很足，但是三天热乎劲儿，后边就稀松平常了。这种孩子意志品质的优势在确定目标、确定行动阶段，而弱点在于坚持性和自制力上。对待这样的孩子，在确定目标之后，要打预防针，提醒他一旦干起来，就要克服困难坚持下去。在行动过程中，则要帮助孩子正视困难，克服困难，加大自我管理的力度，不断地激励他。在接近目标时，尤其要讲“行百里者半九十”的道理。有几次这样的过程，孩子的薄弱环节就会得到改善。

再如，有的孩子做一件事开头犹犹豫豫，难下决心，而干起来之后能够较好地坚持。这种孩子的优势在执行计划，而决定计划方面薄弱，内、外因素干扰使他难以果断做出决定。对这样的孩子，就应在一个行动的起始阶段，帮他分析利弊因素，尽快确定目标，培养孩子的果断性。请家长注意，在一个孩子意志品质的表现过程中，始终伴随着理智因素和情绪因素。您的指导不可忽略这些因素。

其次，从小事做起，磨练孩子的意志。

千里之行，始于足下。从小事做起，持之以恒，是磨练意志的好方法。许多在事业上有成就的人，都曾通过小事情磨练自己的意志。前苏联科学家巴甫洛夫，以工作精确、细致著称。他写字十分工整，像印刷出来的一样。原来在年轻时，他就是把工工整整地书写作为自己磨练意志的开端的。我国体育名将周晓兰，在球场上吃得苦、忍得痛，意志坚强，与她小时候在小事上的磨练分不开。上小学时，她常因看电影耽误功课，在父亲帮助下，从克制看电影做起，功课做不完，把电影票退掉，再好的电影也不去看。经过一段时间，她战胜自己，养成了很强的自制力。正如著名文学家高尔基所说：“哪怕对自己一点小的克制，都会使人变得强而有力。”因此，家长培养孩子的意志品质，要从孩子“小的克制”入手。培养坚强的意志品质，要随着孩子的成长和进步，从小到大，从易到难，从低到高地磨练孩子。当孩子能够迎接越来越大的困难挑战的时候，一个意志坚强的孩子就站在家长面前了。

第三、教育孩子要有勇气正视自己的不足并加以克服。

人贵有自知之明，要帮助孩子认识自己意志品质的水平，发现自己的不足。并且经过顽强的努力加以克服，只有“苦其心志，劳其筋骨”才能“增益其所不能。”著名物理学家李政道博士年轻时，没有静心读书的环境，他就在人声鼎沸的茶馆里找一个角落读书。开始，嘈杂的人声使他头昏目眩，但他强迫自己把思想集中在物理知识上。经过磨练，再乱的环境也不能把他从书本上拉开了。日常生活中，可以从一些劳动、体育活动，比如长途远足，爬山，跑步，游泳„„以及一些需要毅力去完成的劳动中，让孩子得到锻炼和教育，使孩子慢慢坚强起来。

培养孩子坚强的意志品质，家长还要做好榜样。如果家长懒懒散散，生活懈怠，做事没有信心，经常半途而废，是难以培养孩子的意志品质的。

（3）成败的归因方式也影响着学习动机和兴趣。

心理学上，归因理论是一种解释人的行为成功与失败原因的动机理论。学生成败归因可以导致学生相应的情绪体验，影响学生对学习动机的情绪投入，从而进一步影响到学生的学习兴趣。一般来说，归因有内部归因和外部归因两种方式。如果一个学生把某次考试成绩不错归因为内部，即认为是自己努力的结果，他就会感到自信和自豪，就可能保持较高的学习兴趣，争取更好的成绩；如果他归因于外部，认为是运气好，题目恰巧简单，就不会有很高的自我肯定欣赏。同样，若学生把失败归因于外部，认识到是任务困难，需要更加努力才可以战胜，那么就会加倍用功；但如果把失败归因于内部，认为是自己的能力有限，这样学生就会觉得无助，也就会逐渐丧失学习的兴趣。

积极的归因是将失败归因于缺乏努力等不稳定但可控制因素，而不是缺乏能力、性格懦弱等稳定但不可控因素；将成功归因于努力进取等内部可控制因素，而不是运气好、任务简单等外部但不可控因素。

4．日常生活的角度。

物理知识是源于生活的，在我们的日常生活中到处都存在着物理知识、物理现象。学生要想保持住对物理的浓厚的兴趣，就要多一双慧眼，对日常生活中的一些常见的现象多问几个为什么，不懂的就把它记下来，然后去问老师或者去查资料。人们的衣、食、住、行，生产、生活和各个方面都离不开物理知识。只要我们有心，就不难发现这些现象，以及这些现象背后缊藏着的物理知识。比如：为什么穿羽绒服就会觉得暖和？同样一个装有水的啤酒瓶，用小棒敲击发声与用嘴吹它发声，发出的声音一样吗？电灯为什么喜欢在开灯的那一瞬间烧坏？„„很多的奥秘就藏在我们身边，如果把发现并解决它们作为一种乐趣，孩子们怎么能不喜欢物理学呢？

更值得一提的是，物理是一门以实验为基础的学科，所有的物理知识都是来源于实践，从实践中总结出来的，而所有的物理规律最终也要回到实践中。由于学校条件的限制，许多实验、实验现象学生都只能从书本中看到，或者说从老师的口中得知，学生没有这方面的感性认识，学起来就觉得抽象，枯燥。如果学生能够学会把物理知识带回生活中，既增加了生活的丰富性，又得到了知识的感性认识，还可以培养自觉实践，认真观察，积极思考，努力探索的科学品质，可谓一举多得。

（三）要树立自己能够学好物理的信心

树立信心首先要知己知彼，这样心里才会踏实。因此，可以老师家长可以有意识地在孩子开始接触物理学科之前就给孩子一些相关的介绍和描述，让孩子了解这门学科的研究对象，发展前景，和我们实际生活的关系等等。这样的一个笼统的认识对于树立学好这门课的信心是很重要的。要让学生对这门课程的难度有一个正确的估计和认识，既不能为了让孩子重视便一味地夸大重要性和难度，这样会让学生产生焦虑和畏惧的心理，不利于以后的学习。但同样也不能为了安慰孩子树立信心就把物理说的很简单，这样会让学生在后面的学习中感觉到落差而失去了学习热情。

高中物理学习中遇到的问题及解决方法

现在很多学生到高中学一阶段物理后就反应太难学了，上课觉着什么都懂了，可等到做题目时又无从下手。以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。我认为如何提高学生才初中到高中对物理的适应是我们物理教师的首要任务。本人就几年的一些教学经验总结了一下的，从以下五个方面对物理学习中遇到的问题及解决的方法做如下阐述。1初、高中物理课本的内容差别

现在的高中物理教材，与初中相比，大致有以下区别：1.1从直观到抽象：如现实存在的物体———理想化模型质点。1.2从简单到复杂：二力平衡———多力平衡；静止———运动、带电体的运动，导线在磁场中的运动。1.3从无方向到有方向：如路程是算术运算———位移是画图（平行四边形法则）。1.4从定性到定量：如电阻的决定式的应用初中物理课本的内容形象生动、简单直接。所表达的思想与实际生活紧密联系，很多理论在日常中可以拿例子进行对比，与我们的切身感受是一致的。对于题目的计算也很少，一般只需定性的分析，在实验这一块也是团体活动很有趣，很生动，而且得出的结论与理论总结是相符的，不会出现大的误差。2学生学习方法上的不适应

初中物理，由于涉及的问题简单，现象直观、生动、具体、形象，容易理解，篇幅少，概念、公式少，容易记住。题，型简单，转弯少，数字小，易计算。因此，初中生的学习方法比较机械、简单。习惯于背，不习惯于推理、归纳、论证；习惯于简单的计算，不习惯于复杂计算（如万有引力、人造卫星等题目）；习惯于模仿，不习惯于创新；适应课堂大家一起回答问题，不习惯于独立思考；到多数同学不用怎么思考，把题目给出的数据直接带入公式就能得出正确的结果，也不用分析为何是这样的答案。3学生在解题运算方面能力欠佳

如在高中力学方面所用的数学知识，远比初中物理所用的四则运算复杂得多。力的分解与合成中的三角知识；运动学中的二次方程以及根的合理性的判别；万有引力、人造卫星中的幂的运算、简单的极值运算等。然而，许多学生就连直角三角形中的正弦、余弦、正切、余切的边角关系都似是而非，这里既有学生本身的数学知识差有关，但更重要的是他们有目的、有意识地将数学知识应用到物理中来的数理结合能力差，这一特点普通中学普通班的学生更为突出。4学生已有的印象和实际理论的违背

学生经历十几年的成长与生活，接触、感受到许多物理学的现象，特别是力学现象。而在初中阶段，所看到的比如运动着的车怎么是匀加速运动，怎么在路上就看不出来，这个速度如何感受到是均匀变化的，这些到高中时发现在生活中找不到了，是不是研究的问题本身就不对，还是自己到高中就变笨了。而初中的二力平衡、浮力问题，小灯泡的发光等，与他们的生活感受及生活经验绝大部分是吻合的、一致的。因此，他们有许多时候凭直观感受或主观想象，都能猜中正确的结论，在高中都不适用了，这是缺乏对生活的提炼和抽象，只不过现在的现象与你生活经验或者潜意识中存在的一些比较根深蒂固的观点与实际的物理规律相矛盾：质点实际就是不存在的，那又怎么从生活中找到那，那这时就不能固守着那些想法要学会接受新的东西。再比如竖直上抛运动中，你怎样理解他的速度是先减小再增加的，不能总按初中的思想认为物体要么静止要么匀速。有了变通事物接受起来就顺理成章了。5学生个体对生活接触和观察的差别

生活的丰富，对现象有很大观察欲的同学对学习物理无形中有很大的帮助，反之一些从农村上来或不太喜欢运动的同学实际对物理的理解要慢些。另外即使日常活动多参加但若不能够将想象与理论很好结合也会阻碍物理学习。这样遇到理论性较强的地方，就会感到枯燥乏味，逐渐产生厌烦心理和应付心理，加之到了高中，因生理、心理因素变化，易引起精力分散，产生一些莫名的焦虑和烦恼。日常活动少，好静厌动。这些对他们也会造成一种消极的影响，慢慢地对物理不感兴趣，逐渐失去信心。若长时间见不到成绩会心灰意冷久而久之就失去了兴趣。5.1注重初中与高中知识的融合和衔接，融合是把刚接受的物理定义和物理规律连接到原有的思维方法模式之中，思维逻辑得到丰富和扩展，但总的方法不发生根本的变化。顺应是思维结构的更新或重建，新学习的物理定义和规律已不能为原有思维结构的模式所接受，需要改变原有模式或另建新模式。5.2强化形象教学、提高物理学习兴趣高中物理在研究复杂的物理现象时，为了使问题简单化，经常只考虑其主要因素，而忽略次要因素，建立理想化的模型，是平时难于理解的东西直观化。初中学生进入高中学习，往往感到模型抽象，不可以想象。针对这种情况，应尽量采用直观形象的教学方法，多做一些实验，多举一些实例，使学生能够通过具体的物理现象来建立物理概念，掌握物理概念，设法使他们尝到“成功的喜悦”。世界上有天才但那不是所有的只要能让大家用眼睛认真去观察去想想真是为什么，用手多写写多做做。对于增加学生的物理学习兴趣，增强克服困难的信心。通过实物演示的直观教学使抽象的物理概念与生活实例联系起来，变抽象为形象，变枯燥为生动，提高了学生的物理学习兴趣，使学生更好更快的适应高中物理的教学特点。5.3改变上课方式按学生情况适当调整，提高学生逻辑思维能力。亚里斯多德说过“：思维开始于疑问与惊奇，问题启动于思维”。改进课堂教学，每一节课都设法创造思维情境，组织学生的思维活动，培养学生的物理抽象能力、概括能力、判断能力和综合分析能力。5.4提高对学生分析问题解决问题的能力。思考模式为我们提供了解决问题的逻辑程序和一般性的逻辑方式，但是要有效解决一个具体的物理问题，还必须掌握一些特殊的解决问题的方法和技巧。例如：在讲加速度时我们是举两个例子：在给定相同的时间内看速度的变化从而看出速度变化的快慢，但对于高一学生本身对速度变化还不太清楚，你再给他举这个，就更难理解了，我是那你到银行存钱，虽然每月存的变少了但总的是增加，还可由此引申这样通俗易懂。5.5平稳过渡、降低要求给学生一个缓冲适应、缓冲阶段，这样能提高同学们的自信心。开始时，适当放慢进度，降低难度。新课的引入，尽量从初中的角度切入，注意新旧对比，前后联系，因此我们一定要适当了解初中教材，清楚那些教过那些没要求过。另外，对教学中涉及到的数学知识，要作必要的复习与讲解。在进行例题分析时，不仅要分析清楚物理过程，也要对数学运算作较为详细的分析与演析，比如在讲矢量时要先讲解向量方面的问题这样有助于画图。再者在力的平衡这里会用到三角函数而初中在这里有要求的不多所以这里一定要认真的给学生画图复习,这样有利于培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。高中物理课堂教学问题情境创设的思考

创设问题情境，就是教师要精心设计一定的环境，使学生面临某个迫切需要解决的问题，引起学生对概念的冲突，感到原有知识不够用，造成认知的不协调，从而激起学生疑惑、惊奇、诧异的情感，进而产生一种积极探究的愿望，对教师讲授的内容集中注意，引起积极思维。笔者一直从事高中物理教学，在此结合自己的教学实践谈谈对高中物理课堂教学问题情境创设的思考。

一、设置悬念，创设问题情境悬念是触发兴趣的情境之一。一般来说，新课开始，学生受好奇心驱使，学习劲头较足。教师必须不失时机地抓住学生的好奇心，在引入课题时巧设悬念，把学生的好奇心转化为学习兴趣，既指明思维方向，又激发学生的求知欲，激发学生开动脑筋，从而培养学生的问题意识。如在讲“匀速圆周运动”时，教师提出了这样的问题:在公路上骑车的时候，人们发现公路的拐弯处的路面总是外侧路面高而内侧路面低，为什么拐弯处路面会有这样的特点？你敢坐游乐场的翻滚过山车吗？为什么人在翻滚过山车的最高点时不会掉下来?讲“动量定理”时，教师可以先用这样的故事引入:1962年一架“子爵号”客机在美国的伊得奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，17人丧生。这些疑问并不急于需要学生回答，主要是用来吸引学生的注意力，从而使他们产生强烈的求知欲望，活跃课堂气氛，培养问题意识。

二、联系实际，创设问题情境物理学是一门以实验为基础的学科，做好课堂的演示实验是必不可少的，但是如果只是老师做、学生看的话，学生往往兴趣不浓，缺乏积极性，不深刻。我们应该充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，尽量让学生参与到实验中来，动手做，动脑想，体验过程，提高兴趣，培养学生的问题意识。如讲“日光灯原理”时，必须要让学生掌握电路中镇流器的作用，如果只是告诉学生在日光灯启动时，镇流器能产生一个瞬时高压的作用，那么学生也只是进行机械的记忆，并不能产生多少兴趣，学生也不会去主动思考。这时，教师可以做这样一个实验:将一个电键、一个镇流器、一节电池用若干根导线串联成一个闭合回路，同时让全班同学手拉手串联在一起，其中第一个同学和最后一个同学分别握住镇流器接线头的两端，当教师断开电键的瞬间，镇流器产生了瞬时高压，形成的电流通过人体，全班同学同时觉得身体麻了一下，也就是体验了一次“触电”，有的同学甚至会发出尖叫。这个实验让学生非常激动，整堂课气氛达到了高潮。学生就会情不自禁地思考，一个小小的镇流器，为什么会产生如此大的作用？镇流器是由于什么元件做的呢？学生的头脑中就产生了疑问，进而培养了学生的问题意识。

三、讨论交流，创设问题情境课堂上的师生交流，不是简单的知识交流，还包括情感交流，交流可以传递热爱、尊重、信任及理解等情感。如果只有教师讲、学生听的“灌输”式教学，不利于创设良好的情境，更会妨碍学生学习兴趣的养成，妨碍学生积极的思考。这就需要教师根据学生的实际水平和教学内容，围绕教学目标适当运用讨论交流的方法来创设问题情境，激发学生的问题意识。如在“电动势”的教学中，先进行干电池、蓄电池、小手摇发电机等电源均使小泡发亮但亮度不同的系列实验，经比较得出:不同电源都把其他形式的能转化成电能，但转化电能的本领不同（创设“为什么要建立电动势概念”这一问题情境）。接着引导学生观察:将伏打电池接入电路后，接在电池两极间的伏特表示数如何变化（创设“减少的电压到哪去了”这一问题情境，引入内电压）。再启发学生设法测量内电压，并观察电路中的电阻发生各种改变时，内电压和外电压的变化情况（创设“闭合电路中的内、外电压有何规律”这一问题情境）。这样，学生的探究和思维的发展得以顺理成章地展开，也就能较好地达到学好本课内容的主要目标。总之，在高中物理教学中，教师必须在深入理解新课程标准的基础上，灵活把握创设问题情境的方向，只有这样物理教学才能更好地促进学生的和谐发展，实现新课程的目标 探索高中物理教学中激发学生学习兴趣的感受

从教以来，每年都担任普通班的教学，普通班学生一般基础略差，对学习带有逆反心理，同时又加上高中物理难学，在这样的情况下，使我在教学中更加注重钻研与培养学生的学习兴趣，提高课堂效率。以下是我的一些教学感悟。

一、巧设课堂引入语俗话说“有始有终，好的开始才会有好的终止”。引入语设计得好，才能激发学生的兴趣，使一堂课有个好的开端。如讲《力》这课时，我设计了这样的导语“：哈利•波特有盖世之魔法，请问他能抓着自己的头发离开地面吗？”讲《摩擦力》这节课时，我设计了“乒乓球比赛的视频剪辑，让学生观察发出旋转的球，问乒乓球一分钟转多少圈？”这些问题的引入使全班同学的情绪瞬时就被调动起来，学习兴趣明显变更浓了。好的引入语像磁铁，能把学生分散的注意力一下子聚拢过来。好的引入语又是思想的电光石火，能给学生以启迪，催人奋进。

二、组织教学尤其是面对高一的新生，刚刚步入一个陌生的环境，有些不适应。这样就会导致学生在课堂上注意力不集中，显然要上好课，就得先组织教学打破学生的这种心理。一般课前利用三分钟的时间，我喜欢用不同方法组织教学，比如讲小故事，尤其是物理科学家勤奋好学的事迹，这样既能吸引学生，又能启迪教育学生；抓着有利时机播报学生感兴趣的新闻“：嫦娥七号”奔月升空时，我就给学生介绍卫星升空的过程，尤其是有关中国航空人取得的举世佳绩，这样既能抓住了学生的心，又能进行爱国主义教育和学习目标的教育；有时，我请学生想象时光倒流，意念上走回当年自己最高兴的时刻感受那时内心深处的愉快感、自豪感，使之扩大，使之迁移到今天的学习生活中来。经过课前组织教学，学生以轻松愉快的心境，迎来了即将开始的物理课。在教学中，为了更进一步的吸引学生，我一般加强物理学史的引入，例如在牛顿第一定律的教学中，学生们都有这样一个思维认识“惯性与速度的大小有关系”，要是直接去解释该问题困难就很大。于其难解释就不如避其道而行，先把这个问题抛给学生让学生思考讨论，然后介绍亚里士多德根据生活经验和观察出的结论“力是使物体运动的原因”两千年后，伽利略才根据理想斜面实验推翻了这一观点。伽利略的科学方法是：让小球从一个斜面静止滚下来，它将滑上另一侧与它相连的斜面，如果没有摩擦，小球能达到的高度与初始释放高度一样。如果减小第二个斜面的倾角使它成为水平，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度运动下去。笛卡儿进一步完善提出了“惯性原理”，最后牛顿在此基础上根据自己的研究提出了牛顿第一定律，深刻揭示了惯性的概念和力与运动的关系。这样在回顾历史的过程中使学生头脑中的观念不知不觉地发生了变化，把原有思维中的直觉错误加以了纠正，建立了正确的惯性观念，也将一种重要的科学方法“：物理实验———科学推理（理想化）———结论”介绍给学生，同时也提高了学生的课堂效率，真可谓是一举三得。

三、注重肢体语言的运用教师的表情、姿态、手势都将直接影响着学生的学习兴趣，在教学中充分利用好肢体语言也可以提高教学效率，达到口述语言所未能达到的效果。如在光学中，我们可以利用手势做一些影子的实例；在遇到课堂气氛沉闷时，就可以通过面部表情来使课堂起死回生。为帮助教学，我经常关注一些电视娱乐频道如《一周立波秀》、《本山欢乐大本营》等节目，周立波及本山众弟子都是备受学生们青睐的明星，我们可以从中去学习他们的肢体语言应用于教学中，学生的兴致很高涨。我总想，那些喜欢研究表情、姿态、手势的教师，是在为学生营造一座欢快的乐园，让学生愉悦地去求知。

五、说话语音变化说话也是一门艺术、一门学问。谁都能说话，但说得好却不容易。说好了，别人高兴，自己愉快，说得不好，别人心烦，自己也别扭。要说好话，就得研究音量、音调、语速，并进入适当的角色，这样便能激发学生的兴趣。这就建议有效的语言，对课堂的教学也是尤其重要。因为人都喜欢听抑扬顿挫的讲话，喜欢听疏密相间的发音。如在课堂上，讲到精要时，我便用顿挫的声音问“：老师是小声讲，还是大声讲呢？”学生纷纷要求小声讲。于是我便用极小的音量讲，学生纷纷伸颈，侧目，全神贯注地听，我便用较小的力气，获得了较好的教学效果。

六、培养学生的动手实践能力我常想，上课时，只解放学生的耳朵却堵住他们的嘴，捆住他们的手，由教师唱独角戏，实在是费力不讨好。尽可能让学生说，让学生动，这样做学生的学习兴趣会更浓。心理学表明，一节40分钟的课堂学生们不可能全神贯注，一般在25分钟后我经常把教学内容设计成问题抛给学生，要求学生自己动手、动脑，发挥集体的力量相互讨论、相互答疑。有时候学生们之间争得是“头破血流”，这样即使课堂波澜起伏，又可以使学生的思维有张有弛，激发学生的课堂兴趣，提高了学习效率。在玩中求得知识，何乐而不为呢？课堂虽小，钻研进去，便会发现，这里面有着广阔的天地，有无穷无尽的学问。我只是刚入激发学生兴趣的科研之门，前面还有更广阔、更迷人、更深奥的天地在吸引着我。

第二篇：课改物理学教案

牛顿第一定律教案

（一）引入新课

开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。

（二）进行新课

教师活动：多媒体播放古代人劳动的漫画：

边播放边说，人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的，不是我说的。是这样吗？

学生活动：学生观看漫画：人推着车子，汗流侠背，推车的人放下车，一边擦汗，一边叹气。通过看漫画思考问题。

教师活动：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究： l、力推物动，力撤物停。

2、力撤物不停。

教师巡回指导，提出问题：物体的运动是不是一定需要力？ 学生活动：利用桌子上的器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做实验：

1、桌子上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停。

2、撤去毛巾，让小车在桌面上，推一下小车，小车运动一段才停下来。

教师活动：你还能举出其他的例子来说明这个问题吗？ 刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪呢？

学生活动：学生举例讨论，比如：自行车蹬一段时间后停止蹬车，自行车会滑行一段距离；溜冰；冰面上踢出去的冰块。等等。

点评：通过举例进一步理解物体的运动不需要力来维持。教师活动：引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理，如果接触面非常光滑没有摩擦，那小球会怎样？ 学生活动：用小球做对比实验

A、使斜槽和桌面吻合，让小球从斜槽上滚下，标出滚动距离。B、在桌面上放玻璃板，使斜槽和玻璃板吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。

对比发现，接触面越光滑，滚动距离越远。［总结得出］小球运动停下来的原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。

点评：

1、对比实验，找出问题的本质．从而理解物体的运动和力的关系．

2、在对比实验的基础上进行合理的逻辑推理． 教师活动：在学生回答的基础上，结合实验进一步总结：（并板书）物体的运动是不需要力来维持的。（力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力，运动的物体会一直运动下去）。最早发现这一问题的科学家是伽利略。伽利略是怎么研究这个问题的呢？

教师活动：边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果：

（1）对称斜面，没有摩擦小球滚到等高。

（2）减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。

（3）把另侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。根据这一现象伽利略得出了什么样的结论？ 学生活动：观察并回答提出的问题： 运动的物体如果不受力物体将匀速运动下去。

点评：通过观察伽利略的理想实验，启发学生在研究科学问题时大胆的设想和科学的推理都是很有必要的。教师活动：用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动，利用光电门测出滑块在不同位置的速度。

学生活动：学生记录数据并比较。确信他的正确性。教师活动：引导学生认识、总结力和运动的关系。让学生阅读课文找出： l、伽利略的观点。

2、笛卡儿的补充和完善。

3、牛顿第一定律。

对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？ 学生活动：阅读课文，回答问题。

1、伽利略：物体不受力时，运动的物体一直作匀速直线运动。

2、笛卡儿：物体不受力时，物体将永远保持静止或运动状态。

教师活动：既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？ 在学生回答的基础上，进一步总结：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变运动状态的原因。

运动状态是指什么？

学生讨论回答：两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态。运动状态：速度的大小和方向。

点评：培养学生理解问题时能力。

教师活动：牛顿第一定律可不可以用实验来验证？ 什么时候可以看作不受力并举例说明。

学生活动：学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。受力但合力为零时。比如：冰面上的滑动的冰块。冰壶球。点评：培养学生刨根问底的严谨态度。教师活动：牛顿定律又叫惯性定律，惯性是指什么？ 你又怎样理解这种性质呢？举例说明。

因为这是一个新概念，学生刚接受可能不是很好理解。通过实验来进一步的理解。

在小车上放一高的木块，让小车在光滑的玻璃上运动，前面固定一物块，当车运动到物块时被挡住，车上的木块前倾。为什么？ 再如，人站在匀速行使的车厢内竖直向上跳起，仍会落到原地。这都是惯性。

再让学生举例，学生就必然入门了。

学生活动：学生观察并思考，再进一步理解惯性：是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质。教师活动：列举惯性利用和危害的事例。

点评：通过生活中的例子进一步理解惯性。教师活动：进一步总结：物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态，理解时可认为不受力和合力为零效果是一样的，如果某个方向不受力，那么在这个方向物体也会保持匀速直线运动状态或静止状态。培养学生灵活运用物理规律解决问题的能力。

教师活动：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，当力使它改变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”。这个本领与什么有关呢？比如货车启动时，由静止到运动得需要一段时间，是空车好启动还是满载时？你还能举出什么例子来？ 学生活动：学生思考

比如骑自行车，单人时和带人时的感觉相比。从实例可看出，运动状态变化的难易程度与质量有关。教师演示：弹簧穿过一细线与两质量不同的小车相连，剪断细线，观察小车的运动。

点评：通过生活中的一些例子理解惯性大小与质量有关．

（三）课堂总结、点评 教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（四）实例探究 ☆对惯性的理解

1、被踢出去的冰块在摩擦力可以忽略的冰面上运动受没受向前的力？为什么能够向前运动？

2、船在水中匀速行驶，一人站在船尾向上竖直跳起，它会落入水中吗？为什么？

3、为什么跳远运动员要助跑才能跳的远些？

4、在一向北匀速直线行驶的火车车厢中，一小球静止在水平桌面上，当坐在桌旁的人看到小球向南滚动时，火车做什么运动？

第三篇：当代物理学面临的机遇与挑战

当代物理学面临的机遇与挑战

姓名：张倒红 学号：20120511447 专业：物理学（师范）年级：2012级

50年代以来当代物理学已经发展成为一个相当庞大的学科群，物理学也已经发展成为一个广阔的科学领域,以至要对其前沿阵地的工作做一个简短的概括将必然是不完全的和带偏见；当然在物理学这样迅速发展的时代，我们同样也面临着一些值得我们去探索和面对的机遇和挑战。当代物理学的发展

在20世纪初，一批中国学者到西方学习现代物理学知识，开展物理学的研究工作，其中有些人学有所成后，回国兴办教育，出版刊物，组织学会和创办研究机构；在他们的辛勤付出后再国内培养出了一批杰出的青年物理学人才。20世纪上半叶，中国物理学的工作者在国内外进行了大量的研究工作，在我们的物理学各个领域都做出了一些一流的成果，为现代物理学的发展做出了贡献。尤其是在20世纪上半叶物理学中的力学、相对论、引力论以及宇宙论、声学、热学、热力学和统计物理学、电磁学、无线电电子学和微波波普学、光学、应用光学和光谱学、固体物理学、原子分子物理学、原子核物理学、粒子物理学等学科领域作了进一步的研究。

20世纪以来，物理学以相对论、量子力学为新起点，以场物理为基础，迅速发展成分支浩繁的当代物理学科群；在物理学思想、基本观念、研究方法、与其它学科的相互作用以及对技术、经济和社会发展的影响等各个方面，都呈现崭新的特点。特别对最近一次科学技术革命的发生和进展，起到了无可估量的影响。本书以丰富、确凿、新颖的资料为依据，着重对60年代以来高能物理学、当代光学、凝聚态物理学、聚变物理与等离子体物理学、天体物理学等当代物理学前沿课题的进展，从历史渊流，探索历程、理论成果、物理思想与研究方法的变革以及对科学技术发展的深远影响等方面，做出系统的概括论述，并力求对各个物理学科奔向21世纪的拓展轨迹和前景作豹斑之窥。当代物理学面临的机遇 一百多年前，在物理学的重大革命中产生了两个重要理论：量子力学和相对论。这两个理论的诞生不仅仅标志了近代物理学的开始，也促进了后一个世纪物理学的飞速发展，而且也带动了整个自然学科的发展。回顾一百年前物理学发展的辉煌历程，当时的经典物理学都经过了科学实验和生产实践的验证，基本的经典物理大厦已经建立。然而当我们带着20世纪的物理成果逐步跨入21世纪时，我们又开拓了一个新的物理学研究的里程碑。这些新型的先进的物理研究，促进了21世纪的科技的突飞猛进。面对新的时代，新的社会发展我们将不仅要大大地推动物理理论的发展，还有实验物理的大力发展。所以新的革命性理论的发现和建立非常有必要。然而21世纪物理学发展的机遇和发展远不局限于自身领域。20世纪物理学的进步与突破丰富了整个科学，开辟了科学技术的新时代。在当代的社会中，物理学已经涉及了人类生活的各个领域，特别是带我们走进了信息时代，所以才刺激了技术和经济的发展。物理学进入了机遇迅速膨胀的新时期。2001年6月，美国科学家出版社出版了PSOC（美国国家研究委员会的物理学审查评议委员会）的新时代物理学纵览，物理学所取得的成就，物理学实验仪器的发展以及它对其它学科的渗透给予物理学今后的发展很大的机遇。在“新时代物理学纵览”中主要提出了：发展中子技术、创造新材料、了解和研究复杂体系、统一自然界的各种相互作用力、揭示宇宙、物理应用到生物学中去。

其中我们了解到新材料要被了解、发展和广泛运用到科学技术当中去，比如其中的由越来越多的元素构成的复合材料的合成、处理和了解；从原子尺度到宏观范围内影响物理性质的非平衡过程各种控制（例如：旋流、破裂和黏附）。

科学技术的步伐前进速度相当之快，各个学科之间的相似之处给予了物理学科迅速向前发展的机遇，当然在科技发展和物理科学发展的同时，各个自然学科之间的相互交流合作和学习非常之关键。21世纪的物理学，不是仅仅可以靠的自身领域就可以发展起来的，需要我们不断地更新思想、适应多种学科交融以及科学技术的相互交叉。当代物理学发展面临的挑战

走过了20世纪物理学发展的辉煌时代，迎来了一个新的时代21世纪的曙光，然而，虽然20世纪的物理学发展成果推动了科技技术的前进，但对于21世纪的物理发展，我们也遇到了难题和挑战。地球物理学是20世纪迅速发展起来的、涉及面极为广泛的一门边缘学科,百余年来它为科学与技术的进步,社会与经济的发展做出了卓越贡献。本世纪对地球物理学来说是机遇,也更是挑战。然而正当全球迅猛发展的新形势下,我国地球物理学却呈现了“危机”,为此必须较为完整地认识地球物理学的内涵、强化地球物理学学科的整体建设,并从地球系统科学发展的高度来厘定其中坚与先导作用已迫在眉捷。

未来几十年里，量子水平的研究将继续受益于利用光阱等装置对单个原子和分子进行的操纵。这种操纵所必要的技术的发展将使物理学家能够将原子作为信息的“比特”处理，实现量子计算。另一方面，量子技术也可能导致对新物理现象的观测。玻色―爱因斯坦凝聚物质就是一个例子，它由许多处于相同量子力学态的超冷气体的原子产生，这些原子有很高的空间叠加几率。这些未来的物理学研究全都仰承高灵敏度仪器的开发，而基于量子水平的量测技术和传感器技术通过量子控制化学、量子加密技术和高精度时钟等应用，也能够促进其它科学和工程领域的进步。

像量子科学技术一样，纳米科学的进步也将受到纳米技术工艺现状的制约，特别是纳米科学将取决于在纳米水平制造材料和仪器的新方法的发明，比如能制造“黑”炭化硅的新技术。而且，纳米技术的进步还将对其它领域产生不可预测的有益影响。在医学和健康领域，纳米技术也许能帮助医生进行分子水平的手术，植入纳米装置，如向肺中植入原子磁体。这一重要进展将改进目前的医学诊断和治疗技术。它也能应用于能源生产、环境治理、纳米电子学和基于纳米粒子的空间推进机燃料。

物理学家经常因其物理系统模型中简化的假设而遭到嘲笑（如著名的“地球危机”笑话）；然而，物理学中解释其中一些假设的理论上的进步可能为我们增进对复杂系统的认识，提供最大的希望。在物理学研究的实践方面，对诸如湍流和混沌等线性和非线性现象进行的大规模计算机模拟和仿真能够在多层次和多领域阐释复杂性。对于物理系统，模拟和仿真能够使我们对处于极端条件下的真实物质的属性和星体的爆炸死亡获得重要知识。就生物系统而言，它们则能使我们对人类肌体、社会系统和经济甚至股票市场获得进一步的了解。

物理学支持着生物学，而生物学又支持着医学；因此，将物理学应用于生物学和医学的潜力是巨大的。生物学领域应该雇用更多的物理学家来严格地模拟分子过程，如蛋白质折叠。而且，可以将力学和电磁学结合起来，利用DNA和酶的电子机械特性来了解细胞的过程。在医学领域，物理学可帮助人们设计对人体的新的非侵入诊断方法，如通过分析呼吸来了解人体内的生物化学。其它将物理学应用于医学的领域包括运动生物力学和脑神经元生物物理学。

21世纪物理学面临的最大挑战是居于其它研究问题之上的元挑战：谁将是做这些研究的下一代物理学家？更具体地说，他们是美国人还是外国人？是男性还是女性？我们如何鼓励他们？也许更重要的是，谁将为这些物理学研究埋单和如何埋单将如何影响我们对所有这些“大挑战”的相对重要性的评价？在未来几十年里，我们自己和其他人都要牢记，物理学的成就能够也应该与我们自己帮助形成的社会的期望相一致，因为“物质科学是创造财富的科学”。结论 物理学的发展21世纪是新的曦光，交织着人类对未来的希望，已经透射出东方的地平线。在向新世纪迈进的时候，回顾20世纪、特别是近几十年来物理学的发展轨迹，展望21世纪、特别是未来二三十年物理学的发展趋向，是十分有意义的。20世纪的辉煌发展，21世纪的继续发展和前进，物理学从自身领域延伸至各个学科的交叉合作，让物理学的发展在面对新的挑战和机遇时，让我们运用新的思维体系结合新的社会发展，不断地开发出新的资源，提出 新的理论，并对其证明，在理论和实践的结合下有效地发展新时代的物理科技。参考文献

[1] 魏凤文，当代物理学进展，江西：江西教育出版社，1997（08）。[2] 魏凤文,20世纪物理学史，江西：江西教育出版社。

[3] 美玲;曾科;肖佃师;;东北石油大学地球物理学专业发展设想[J];重庆科技学院学报(社会科学版);2012年18期。

[4] 袁立新，核素在引力常数减小工程中的放射性衰变[J]，云南大学学报（自然科学版），2009年03期。

[5] 罗志立;张景廉;石兰亭;;“塔里木—扬子古大陆”重建对无机成因油气的作用[J];岩性油气藏;2008年01期

第四篇：未解决的物理学问题

纯理论方面的问题

这里列出的基础理论问题或理论构想缺乏实验证明。在这些问题之间，可能有强烈的相互关联。例如，额外维度或超对称可能有办法解释级列问题（hierarchy problem）。物理学者认为，完整无瑕的量子引力理论应该能够解释大多数列出的问题（除了稳定岛问题以外）。

量子引力、物理宇宙学、广义相对论

真空剧变（vacuum catastrophe）

从航海家探测卫星测量到的数据所推断出的真空能量密度上限为1014 GeV/m3，而从量子场论计算出的零点能密度却为10121 GeV/m3，两个数值竟然相差了107个数量级。这差异被惊叹为“物理史上最差劲的理论预测”，并且很多物理学者认为这显示出当今物理理论的重大瑕疵。量子引力

如何整合量子力学和广义相对论成为完整一致的理论（即量子场论）？最基础而言，时空是否是连续的，还是离散的？这完整一致的理论是否涉及由一种假定的引力子所传递的作用力，还是从时空离散结构衍生的产物（圈量子引力论的理论）？在超小尺度、超大尺度或其它极端案例，广义相对论的预测与量子引力理论有什么差异？ 黑洞、黑洞资讯、黑洞辐射

理论预期的黑洞热辐射现象是否属实？此种辐射是否带有关于黑洞内部结构的资讯，如同规范-引力二元性（gauge-gravity duality）所建议，还是不然，如同史蒂芬·霍金的原本计算？若为不然，则黑洞能够蒸发干净，注意到量子力学并没有给出摧毁资讯的机制，那么，储存于黑洞的资讯又会怎么样？是否黑洞蒸发到某一程度就会自动停止，只剩下残余黑洞？根据无毛定理，黑洞只有三种属性：质量、电荷量、角动量；除此以外，没有任何内部结构。这定理是否正确？为何尚未找出探勘黑洞内部的方法？ 额外维度

大自然是否拥有多于四个时空维度。假若答案为“是”，则到底有多少时空维度？维度是不是宇宙的基本属性，还是其它物理定律的合理结果？物理实验能否观测到更高维度的证据？ 宇宙暴胀（cosmic inflation）

宇宙暴胀理论是否正确？若为正确，这段时期所发生事件的细节为何？这造成暴胀的假定暴胀场（inflation field）到底为何？假若暴胀在过去某一时间曾经发生，有否有可能借着量子力学涨落的暴胀机制，继续自我维持暴胀，因此在宇宙某超远处，这暴胀仍旧正在进行中？

“泡沫宇宙”示意图，宇宙1到宇宙6各自有自己的物理常数，人类的“宇宙”不过是其中的一个“泡沫”而已 多重宇宙

有否足够的物理理论基础来支持期待其它宇宙的存在，虽然这些宇宙从根本而言是无法观测到的？例如，量子力学的多世界是否存在？在这些宇宙里，在高能量状况，由于使用别种方式破坏物理力的明显对称，所造成的物理定律是否会迥然不同。使用人择原理来消解全局宇宙困境是否正确？

宇宙监督假设（cosmic censorship hypothesis）

黑洞内部有一个奇点。通常在这奇点的外围有一层事件视界，速度最快的光波也无法逃离到事件视界之外。裸奇点是缺乏事件视界的奇点。由于没有事件视界隔离，物理学者可以观测到裸奇点的物理行为。但是，至今为止，物理学者尚未观测到裸奇点的蛛丝马迹。物理学者怀疑，从实际物理的初始条件是否能形成裸奇点？罗杰·彭罗斯提出的“宇宙监督假设”表明，这是不可能的事。但是，物理学者还不能证明这假设的任何版本为正确无误。时序保护猜想

在广义相对论的爱因斯坦场方程的某些解答中，会出现有封闭类时曲线，即粒子移动于时空的世界线为封闭回路，从初始点移动经过一段路程后，又会返回初始点。封闭类时曲线意味着一种时间旅行，能够返回过去的时间旅行。史蒂芬·霍金的时序保护猜想表明，强烈地不允许任何除了微观尺度以外的时间旅行。结合广义相对论与量子力学在一起的量子引力理论，能否排除封闭类时曲线的可能性？ 时间箭头

物理学在微观（microscopic）的层次几乎完全是时间对称（time symmetry）的。这意味着，假设将时间流逝的方向倒转，则原本物理定律仍然会保持为正确。但是在宏观层次，时间存在着明显的流逝方向。时间箭头就是用于描述这种不对称的现象。由于时间演进和时间反演而产生的不同物理现象，它们给出的关于时间属性的资料为何？ 根据CPT对称（CPT symmetry）理论，从CP破坏的证实可以立即断言时间是无法反演的。因此，时间对称性不成立，时间箭头可以建立起来。但是，这方法并不是直接地，而是间接地证实时间对称性不成立。测量基本粒子的内禀电偶极矩实验可以更强烈、更直接地证实这性质。假设基本粒子拥有内禀电偶极矩，则宇称对称性和时间对称性都会被破坏。更详尽细节，请查阅基本粒子的电偶极矩。对于各种粒子的电偶极矩，现在最准确的实验测值为

中子：电子：水银：

[6]、[7]、[8]。

另外一个衍生的问题是，为什么CP破坏只有在某些弱相互作用的衰变中才能观测得到，例如K介子衰变（kaon decay），而在其它相互作用都观测不到？ 局域性原理（principle of locality）与非局域现象

局域性原理表明，物体只会被其紧邻周遭环境事物影响。1935年，阿尔伯特·爱因斯坦等发表EPR吊诡，量子力学的基础理论，因为违背了局域性原理，可能在某方面不正确。三十年之后，约翰·贝尔（John Bell）提出反驳，局域隐变量理论（local hidden variable theory）不能复制量子力学的所有预测。在量子力学里，是否会出现非局域现象？假设非局域现象存在，这是否只局限于资讯传输；能量或物质能否能以非局域方式的传播？在哪种状况可以观测到非局域现象？非局域现象的存在与否，对于时空的基本结构，有什么含意？非局域现象与量子纠缠有什么关联？如何借着非局域现象来显明量子力学基础性质的正确诠释？ 宇宙的终极命运

根据天文观测和宇宙学理论，可以对可观测宇宙未来的演化作出预言。宇宙最终是否走向热寂、大崩坠、大撕裂、大反弹，还是按照多重宇宙论的论述，可能存在很多各种各样的宇宙，新的宇宙可能正在诞生，同时老旧的宇宙可能正在湮灭，但整个平行宇宙永远不会完全终结？

高能物理学／粒子物理学

希格斯机制

希格斯粒子是标准模型预言的一种自旋为零的玻色子，预期将可以帮助解释宇宙万物的质量。但是，至今尚未在实验中观察到，是标准模型中最后一种未被发现的粒子。请问希格斯粒子是否存在？假若不存在，则可否采纳无希格斯模型（higgsless model）？假若存在，是否还存在有其它种类的希格斯粒子？欧洲核子研究组织于2012年7月4日宣布大型强子对撞器发现的新玻色子是否就是希格斯玻色子？ 级列问题（hierarchy problem）

为什么引力是那么的微弱？只有当质量在普朗克尺度时，大约为1019 GeV，超大于电弱尺度（electroweak scale）（246 GeV，电弱理论描述的物理行为所涉及的能量），引力才会显得强劲。为什么这尺度的相差会有如天壤之别？是什么物理过程使得电弱尺度的物理量，例如希格斯粒子的质量，无法获得普朗克尺度数量级的量子修正？请问这是因为超对称、额外维度，还是人择的精细调整（fine-tuning）？

绝对无法从磁棒制备出磁单极子。假设将磁棒一切为二，则不会发生一半是指北极，另一半是指南极的状况，而会是切开的每一个部分都有其自己的指北极与指南极。磁单极子

绝对无法从磁棒制备出磁单极子。假设将磁棒一切为二，则不会发生一半是指北极，另一半是指南极的状况，而会是切开的每一个部分都有其自己的指北极与指南极。

在最初宇宙、高能量的时期，粒子有否带有磁荷？若有，则为何现在那么难侦测到它们？现在有没有任何磁单极子仍旧存在？（保罗·狄拉克指出，某种磁单极子的存在可以解释电荷量子化）。

质子衰变与大统一理论

怎样能够将量子场论的三种不同的基本相互作用，即强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用，统一成为单独一种相互作用？至今为止，一些常见的主流大统一模型为SO(10)模型、乔吉-格拉肖模型（Georgi–Glashow model）等等。由于这些模型预测的新粒子的质量为大统一尺度（GUT scale）数量级，大大地超过碰撞实验的可能范围，所以，物理学者无法做实验直接观测到这些新粒子。因此，物理学者必需使用间接方法，例如，质子衰变实验、基本粒子电偶极矩实验、中微子属性实验、磁单极子侦测实验等等。注意到质子为质量最轻的重子，质子是否为绝对的稳定？倘若不是，质子的半衰期为何？日本的超级神冈侦测器并没有确切地侦测到任何质子衰变事件。从实验得到的数据，质子的寿命被设定为超过1033年。超对称

时空超对称是否正确？超对称破坏（supersymmetry breaking）是怎样发生的，是为什么发生的？超对称是否能够稳定电弱尺度，避免大幅度量子修正？最轻的超对称粒子是否为暗物质的组成成分之一？ 第四代夸克与轻子

由于共同提出卡比博-小林-益川矩阵来解释CP破坏的现象，并且给出了标准模型会允许多达三代夸克与轻子存在的原因，小林诚与益川敏英因此荣获2008年诺贝尔物理学奖。这理论并没有限制最多只能有三代。那么，有否可能找到第四代夸克或轻子？是否能够构想出解释不同代粒子之间质量差异的理论，一种关于汤川耦合（Yukawa coupling）的理论？ 中微子

宇宙演化与中微子的关系？中微子的属性为何？中微子的质量为何？ 反物质

在宇宙中，为什么侦测实验结果显示，物质比反物质多很多？大爆炸应该制造出同样数量的粒子与反粒子，而粒子会和反粒子湮灭产生光子。因此宇宙应该充满了光子，而不会有很多物质存在。但是，宇宙现在的状况并不是这样。在大爆炸发生之后，一定有某些物理定律不平等地作用于物质与反物质。请问这些物理定律为何？在最初宇宙是否有某些作用力存在，但是后来随着宇宙演化，这些作用力已消失无踪？

核子物理学

理论稳定岛的三维描绘图。量子色动力学

强相互作用物质有哪些相态？在宇宙中，这些相态的角色为何？核子的内部结构为何？量子色动力学对于强相互作用物质的属性方面的预测为何？哪种机制主掌了夸克和胶子的变迁为π介子与核子？是什么机制造成了量子色动力学的重要特色：夸克禁闭与渐近自由（asymptotic freedom）？怎样将量子色动力学与广义相对论合并为一个完整理论？ 核子天文物理学（nuclear astrophysics）

中子星和稠密核物质（nuclear matter）的物理性质为何？描述宇宙中各种元素的核合成过程？驱动恒星与星际爆炸的核子反应为何？ 原子核

核力如何将质子与中子结合为稳定原子核（stable nucleus）？ 稳定岛

有些化学元素的原子核，其质子和中子的数目恰巧为魔数数目，核物理学家推测这些化学元素特别稳定。这理论称为稳定岛理论。鉴于这理论，最沉重的稳定或介稳定原子核为何

其它

量子混沌（quantum chaos）

对应原理表明，经典力学是量子力学的经典极限，怎样以量子力学来表述经典的混沌动力系统？ 量子测量

哪一种量子力学的诠释最为正确？量子理论对于大自然的描述，包括量子态叠加、波函数坍缩、量子退相干等等，怎样解释作实验观测到的大自然？换另外一种方法，应用测量问题（measurement problem）来表明，即造成波函数坍缩为确定态的量子测量是由哪种程序构成的？

物理资讯（physical information）

除了黑洞或波函数坍缩以外，还有哪些物理现象，不可挽回地湮灭了关于其先前所处状态的资讯？ 万有理论

又称为“终极理论”，万有理论试图解释与联结所有已知的物理现象，并且预测在原则上可行的任何实验的结果。但是，构筑这理论所遇到最困难的问题是，怎样将广义相对论与量子力学统一为单一理论？

基础物理常数（fundamental physical constant）

能够解释所有基础物理常数的理论为何？基础物理常数是否会随着时间的演进而改变？ 规范场论

于2000年，克雷数学研究所发表七大千禧年大奖难题，其中一道题目为杨-米尔斯存在性与质量间隙。这是理论物理中规范场论的一道基础问题。杨-米尔斯理论是一种规范场论。获胜者必须严格证明杨－米尔斯场论存在（即需符合构造性量子场论（constructive quantum field theory）的标准），亦要证明质量间隙（mass gap），即此理论所预测质量最轻的粒子，其质量为正值。

缺乏清楚科学解释的经验现象

物理宇宙学 宇宙的存在

形成宇宙或多重宇宙的物质、能量、时空、基本作用力，它们的源头为何？能否设计出可行的实验来证实多重宇宙存在。重子不对称性

为什么在可观测宇宙中，重子的数量比反重子多很多？ 宇宙学常数问题

大多数量子场理论都预测非常大的量子真空零点能。根据广义相对论，宇宙真空里蕴藏的这些能量会产生引力场，因此，零点能密度与宇宙学常数有关，从零点能密度计算出的宇宙学常数也非常大，比天文观测值10−47GeV大了40个数量级。这就是宇宙学常数问题。为什么从量子真空的零点能密度计算出的宇宙学常数，会与天文观测值相差这么大？是什么物理机制抵销这超大数值？

宇宙质量分布饼图。暗物质

无法用电磁辐射侦测，而是从作用于可见物质与背景辐射 的引力效应连带推断出来的物质，称为暗物质。物理学者尚不清楚什么是暗物质的基本成分？是否与超对称有关？归因于暗物质的天文现象，实际上是否是引力的延伸？ 暗能量

暗能量是一种充溢于整个空间的能量的假定形式。暗能量倾向于增加宇宙膨胀速度。最近完成的关于超过20万座星系的调查，似乎确定了暗能量的存在。但是，物理学者仍旧无法精确地描述与解释暗能量的物理性质。暗能量主要有两种模型：宇宙学常数模型与第五元素模型。每一种模型都有其强点与弱点，尚未有任何实验结果令人信服地显示哪一种模型为正确模型，也可能都不够正确。

暗能量密度、物质密度与宇宙标度因子的对数-对数关系线图，两条关系线恰好相交于现在。宇宙巧合问题（cosmic coincidence problem）

为什么恰巧就在这时候，宇宙的暗能量密度与物质密度几乎等值？这问题称为“宇宙巧合问题”。

如右图所示，物质密度，而暗能量密度

;其中，是依暗能量的本质而定的常数，必需小于3。假设暗能量是宇宙学常数或真空零点能，则

，暗能量密度

为常数，那么，这 与宇宙标度因子的关系式为

与宇宙标度因子的三次方成反比： 种万年不遇的巧合实在令人费解。难道暗能量密度是某种标量场，或许暗能量与物质会发生某种耦合，从而造成暗能量密度与物质密度几乎等值？ 熵(时间箭头)

宇宙最初是处于一个高度有序的状态，一个低熵状态。为什么会出现这么高度有序的状态，从而造成过去与未来的区别，以及热力学第二定律？ 宇宙视界问题（universe horizon problem）

为什么大爆炸理论对于夜晚天空的各向异性的预测值似乎大于观测数据，而遥远的宇宙却显得那么均匀？宇宙暴胀理论已广泛地被天文学者接受为解答，但仍旧可能有其它解答，例如，光速可变理论。

宇宙微波背景辐射的各向异性的黄道定向

微波天空在距离一百三十亿光年以外的某些大型特征，似乎跟太阳系的运动与定向有所关联。这是否为系统误差、观测结果被局域效应污染，还是哥白尼原则未经解释的破坏？ 宇宙的形状（shape of the universe）

宇宙共动空间（comoving space）的3-流形，又称为“宇宙的形状”，是什么样子？现时，天文学者仍旧不清楚宇宙的曲率与拓扑，天文学者只知道，以可观测尺度衡量，曲率接近于零。宇宙暴胀假设建议，宇宙的形状可能无法测量，但是，于2003年，尚皮耶·卢敏内（Jean-Pierre Luminet）等与其他研究团队建议，宇宙的形状可能为庞加莱同调球面（homology sphere）。经过威尔金森微波各向异性探测器三年观测得到的数据确认了这模型的一些预测，但是，这模型的正确性尚未得到广泛支持。

高能物理学／粒子物理学

电弱对称破缺（electroweak symmetry breaking）

到底是什么机制打破了电弱规范对称，从而赋予W及Z玻色子质量？是标准模型的简单希格斯机制吗，虽然希格斯玻色子到现时为止仍未被发现，还是根据艺彩理论（technicolor theory）的点子，是大自然用一种类似强作用力的新规范作用力来破坏了电弱规范对称？物理学者希望能够用大型强子对撞机做实验核对艺彩理论。中微子质量

究竟是什么机制赋予中微子质量？任何粒子，假若其反粒子就是自己，则称此粒子为马约拉那粒子。中微子是否为马约拉那粒子？如果中微子满足马约拉纳方程，我们便有机会观察到不放出中微子的双重β衰变（double beta decay）。有没有可能会是因为中微子的特殊属性，从而使得中微子无法与一个正常粒子发生碰撞而互相湮灭？目前有许多实验试图去验证中微子是否为马约拉纳粒子。

中微子超光速异常（OPERA neutrino anomaly）

乳胶追踪中微子震荡计划（the Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus）（OPERA）是一个检验中微子振荡现象的实验。于2011年9月，欧洲核子研究组织（CERN）与OPERA共同宣布，从它们合作测量到的中微子飞行时间数据，它们发现缈中微子以超光速运动。请问这是做错实验获得的结果，还是狭义相对论的确切瑕疵？2012年2月22日，科学新闻网页杂志Science Insider报告，从全球定位系统接收器到电脑之间的光纤缆线，由于与电脑的集成电路卡连接不良，造成了60奈秒延迟。将连接维修后，这问题不再发生。这实验失误似乎可以解释中微子的超光速异常。但是，仍旧必需做实验拿到更多数据来检验这假说。

基本粒子的惯性质量与引力质量比率

根据广义相对论的等效原理，对于所有基本粒子，惯性质量与引力质量比率为1。但是，对于很多粒子，并没有任何实验确认这论点。特别而言，物理学者很想知道，具有某宏观质量的反物质，其重量为何？ 质子自旋危机（proton spin crisis）

质子是自旋为1/2的费米子，但是，于1988年，欧洲μ子共同研究（European Muon Collaboration）团队发现，质子的三个主要价夸克只贡献出总自旋的20-30%。自旋的其它部分是什么机制贡献出的，是由胶子，还是由持续不断地生成与湮灭中的海夸克对偶所贡献出的？

量子色动力学的非微扰方法

在涉及到描述原子核的能量尺度范围，量子色动力学的方程无法解析，虽然格点量子色动力学（lattice QCD）貌似可以给出在这极限的解答。那么，量子色动力学怎样描述核子与核子内部组构的物理现象呢？ 夸克禁闭

为什么所有实验，都只能观测到从夸克或胶子建成的粒子，像介子或重子，而无法观测到自由存在的夸克或胶子？这现象是怎样从量子色动力学里面出现？ 强CP问题与轴子

为什么强相互作用对于宇称与电荷共轭（charge conjugation）运算具有不变性？1977年提出的皮塞-奎恩理论（Peccei–Quinn theory）是否为这问题的正确解答？ 假想的粒子

超对称理论与其它广为人知的理论预测了很多假想粒子，其中，哪些假想粒子真正存在于大自然？

天文学、天文物理学

相对论性喷流：活跃星系核周围的相对论性等离子体束与中心的超大质量黑洞自转轴方向一致，从而沿喷流方向射出 吸积盘喷流（accretion disc jet）

为什么环绕着某些像活跃星系核一类的星体的吸积盘，会沿着其旋转轴喷出相对论性喷流？天文学者认为这些喷流有很多用途，从除去正在形成的恒星的角动量，到将活跃星系核内部重新离子化。但是，天文学者仍旧不清楚吸积盘喷流的初始由来。准周期性震荡（quasi-periodic oscillation）

有些像白矮星、中子星、黑洞一类的致密星，其吸积盘的内部边缘在某频率附近会忽隐忽现地发射出X射线，这现象称为“准周期性震荡”。可以从星体的功率谱的峰点找到震荡痕迹。物理学者不知道为什么会出现准周期性震荡？为什么这些震荡的频率与中心物体的质量成正比？有时候，在功率谱会出现多个峰点。为什么对于不同的星体，这些峰点的频率比率会不一样。

日冕加热问题（coronal heating problem）

为什么太阳的日冕（大气层）温度（1至3百万K）超高于表面温度（6000K）？对于这问题，过去几十年，物理学者提出了很多理论，但只有两个理论可能最为正确：波动加热理论（wave heating theory）与磁重联理论（magnetic reconnection theory）。磁重联理论的缺陷是，为什么观测到的磁重联效应比较理论预测快过很多数量级？美国国家航空航天局的太阳侦测加级器任务（solar probe plus mission）预定于2015年启航，准备勘测太阳的日冕加热状况。

天文观测到的弥漫星际带线谱的相对强度。弥漫星际带（Diffuse interstellar band）

是什么物质造成了在天文线谱里观测到的多条星际吸收线？请问这些物质是否为分子物质？假若是分子物质，到底是哪些分子物质，它们是怎样形成的？ 伽马射线爆发

从遥远的星系突然发生的超大能量爆炸，其所伴随的快闪伽马射线，称为“伽马射线爆发”，是宇宙最明亮的电磁事件，通常持续时间在0.01-1000秒。物理学者不清楚为什么会发生这种短时段、高强度的猝爆[15]？于2008年，美国国家航空航天局发射了费米伽马射线空间望远镜，该卫星搭载的伽马射线爆发监视系统（Gamma-ray Burst Monitor, GBM）可用来研究伽马射线爆发。

质量-速度色散关系（M-σ relation）

星系核球内的恒星的速度色散（velocity dispersion）量 之间的经验关系，称为“质量-速度色散关系”：

；

其中，是常数，大约为。

与位于星系中心的超重黑洞的质质量-速度色散关系可以用来精确地计算超重黑洞的质量。但是，物理学者不清楚促成这关系的物理原因为何？ 观测异常 先锋号异常（Pioneer anomaly）:先锋10号与先锋11号是美国国家航空航天局分别于1972年与1973年发射的两艘太空船，现在已逃离太阳系。在距离太阳大约20天文单位之后，观测到的两艘太空船的加速度与预测发生差异，大约为(8.74 ± 1.33)× 10−10 m/s2。现今，仍旧没有任何满意的理论能够解释这异常。

飞掠异常（flyby anomaly）:为什么卫星飞掠过地球后的能量会与理论预测不同？这异常最先发现于1990年伽利略号探测器的飞掠过地球。通过仔细检查深空网络纪录的多普勒数据，天文学者意外地发现66mHz频移，对应于速度在近地点增加了3.92mm/s。天文学者尚未能够给出满意答案。

典型的螺旋星系自转曲线：预测的（A）和观测的（B）。

星系自转问题:观测到的星球绕着星系中心转动的速度与应用牛顿力学预测的理论速度，两者为何不一致？暗物质和暗物质晕是否是造成这问题的主要因素？ 超高能量宇宙射线（ultra-high-energy cosmic ray）

地球附近根本没有超高能量宇宙射线源，为何有一些宇宙射线会拥有不可能般高的能量？GZK极限是源自远处的宇宙射线所拥有能量的理论上限。超过GZK极限的宇宙射线会与宇宙微波背景辐射耦合，制造π介子。这程序会重复发生，直到宇宙射线的能量低于GZK极限为止。所以，应该不可能观测到任何源自远处的超高能量宇宙射线。但是，这些似从远处发射出的超高能量宇宙射线，并没有遵守GZK极限的规则，与宇宙微波背景辐射发生反应，而奇迹般地存活移动到地表附近，才被观测到，请问原因为何？ 土星自转周期

航海家1号与航海家2号分别于1981年及1982年飞越土星时测量得到无线电讯号周期为10 h 39 min。卡西尼太空船在2004年接近土星时，发现无线电的周期增加至10 h 45 m。造成变化的原因仍不清楚，但这种变化被认为是由于无线电的来源可能移动到土星内部不同的纬度位置，从而改变了自转周期，而不是出自于土星本身自转周期上的变化。目前还没有方法可以直接测量土星核心的自转速率。

凝聚态物理学

非晶质物质

液态或固态物质是怎样玻璃化转变至玻璃态物质？是什么物理过程给出了玻璃的一般物理性质？

低温电子发射（cryogenic electron emission）

在非常低温、无光状况，为什么光电倍增管会自发性地发射电子，而且，随着温度降低，发射率会增加？ 高温超导

某些物质能够在高于50 K以上的温度仍旧具有超导电性。但是，物理学者不清楚促成这现象的机制为何。紊流

能否设计出一个理论模型来解释紊流的物理行为和内部结构？在什么条件下，纳维-斯托克斯方程有平滑解？这是克雷数学研究所于2000年设立的千禧年大奖难题中的一大难题。

近期已找到解答的问题

长时间伽马射线爆发(2003)长时间伽马射线爆发分类为时间久过于2秒钟的伽马射线爆发，这种爆发与大质量星体的死亡有关，此种星体的死亡过程类似于超新星事件，常称为极超新星。太阳中微子问题(2002)这问题指的是测量到的太阳中微子通过地球的数量与理论计算有所差异。从对于中微子物理的研究结果，物理学者修改了粒子物理学的标准模型，提出中微子振荡的概念，要求中微子具有质量，可以在电中微子、μ中微子和τ中微子，这三种中微子之间相互变换。由于这些崭新理论的提出，这问题已得解答。年龄危机（age crisis）(1990s)大约在1990年代中期，物理学者估计宇宙的年龄比银河系最早的恒星还要年轻30至80亿年。这意味着哈勃常数的估计不正确，或大爆炸理论不正确，或是需要宇宙学常数一类的暗能量。后来，对于恒星距离更精准的估计，将恒星年龄减少了好几十亿年，对于宇宙正在加速度扩张这论据也终于获得天文实验证实。由于这些进展，年龄危机不再成立。类星体(1980s)这是一种亮度特高、位于非常遥远、红移值特大的星体。最先发现于1950年代后期，有很多年，物理学者不清楚类星体的物理模型。后来，越来越多的证据显示，类星体实际是一种活动星系核，其核心位置有一个超大质量黑洞，附近的物质不停地掉入黑洞里，形成巨大的能量辐射与物质喷流向外喷出。现在，这理论已被学术界接受。

第五篇：精细农业面临问题

精细农业面临问题(1)

在中国实施精细农业技术要比美国、西欧国家复杂得多，难度也大得多，这是由于中国农民文化素质较低，农业基础薄弱，农村贫困，在相当长的时期内仍然是小农经济占主导成分。因此，实施精细农业技术、实现农业信息化在教育上、科学技术上和农业基础建设上需要作出更大努力，付出更多的代价，以探索一条适合中国特点的发展道路。

1、认识不足问题

“精细农业”首先是一种基于信息和知识科学管理农业资源的新理念，因此，从某种意义上来说，精细农业技术的技术思想可以在任何地区、不同农业生产条件、不同作物生产上进行推广应用。一些研究人员，由于受到其研究领域的约束，对国际精细农业技术发展现状及趋势不太了解，对精细农业技术思想往往产生一些错误的认识。

2、社会经济问题

中国各地的自然条件、社会经济条件差异明显，农业生产水平差距较大，多数地区实行家庭经营小生产方式，机械化程度不高。耕种规模很小，土质不同，土地分散，实践精细农业技术显然是一种制约因素。如何发展规模经营，如何推广适合我国国情的精细农业技术组装模式有待进行研究。另外，实施精细农业技术要有一些必需的软硬件系统，需要基本的资金投入，这些投入的回报周期、经济效益评估甚至是环境效益评估等社会经济问题也有待研究。

3、工程技术问题

国际上几个大型的农机制造企业相继生产出带有GPS定位系统和产量传感器的收割机，并研制开发了相应的信息处理系统。在我国，精细农业技术试验示范已经开始，但主要是靠技术设备的引进。这种方式显然不能在我国广大地区推广使用。目前我国支持精细农业实践的一些关键技术尚未解决，例如土壤肥力信息定位快速采集技术、收获机械谷物流量监测与作物产量空间分布信息生成技术、智能化变量机械控制技术等。因此，在我国推广精细农业技术，需要大力开展有关精细农业关键技术的科学研究和培养相关人才。

王立舒摘自中国农大精细农业研究中心