诺贝尔物理学奖获得者看素质教育的重要.docx
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诺贝尔物理学奖获得者看素质教育的重要
从诺贝尔物理学奖获得者看科学素质教育的重要性
摘要：
百年以来诺贝尔奖逐步成为了全世界上最富盛名的奖项，而其在物理学界的影响更是不容小视。
诺贝尔奖是以瑞典著名化学家、工业家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔（1833-1896）的部分遗产作为基金创立的。
以有关史料为依据，对117位物理学作出重大发明创造荣获诺贝尔物理学奖的年龄结构，地理位置，科学素质进行了统计分析研究，说明科学素质教育的重要
关键词:
诺贝尔物理学奖统计分析素质教育
TheimportanceofscientificliteracyeducationfromthewinneroftheNobelPrizeinPhysics
Abstract:
100years,sincetheNobelPrizehasgraduallybecometheworld'smostprestigiousawardsinphysicsanditsimpactonthecommunityisnottobelightly.NobelPrizeiswell-knownSwedishchemist,industrialist,inventorAlfredexplosivenitroglycerinBernhardNobel（1833-1896）aspartoftheHeritageFund,created.IncludingtheNobelgoldmedal,acertificateandprizemoney.Period,withtheawardoftheNobelPrize,whichalsowitnessedacenturyphysics.
Keywords:
NobelPrizephysicstheoryexperiment
目录
绪论
㈠诺贝尔物理学奖获得者年龄结构分析
㈡诺贝尔物理学奖获得者地理位置分析
㈢诺贝尔物理学奖获得者科学素质分析
3.1胸有壮志勤奋拼搏
3.2集思广益与人合作
3.3勇于探索求异创新
3.4情系祖国热爱故土
㈣科学素质教育的重要性
参考文献
致谢
绪论
（一）诺贝尔奖之始
诺贝尔生于瑞典的斯德哥尔摩。
他一生致力于炸药的研究，在硝化甘油的研究方面取得了重大成就。
他不仅从事理论研究，而且进行工业实践。
他一生共获得技术发明专利355项，并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂，积累了巨额财富。
1896年12月10日，诺贝尔在意大利逝世。
逝世的前一年，他留下了遗嘱。
在遗嘱中他提出，将部分遗产（3100万瑞典克朗，当时合920万美元）作为基金，基金放于低风险的投资，以其每年的利润和利息分设物理、化学、生理或医学、文学及和平、经济学奖六项奖金，授予世界各国在这些领域对人类作出重大贡献的人或组织。
诺贝尔的遗产留给了一个当时并不存在的基金会。
1897年元月，当他的遗嘱宣读后，他的某些亲属曾对此提出了争议。
一些被委派负责颁发奖金的机构（因事先都未曾商量）开始时也对承担这一困难任务感到犹豫，三年后问题才得到解决，1900年6月作为遗产合法继承者的诺贝尔基金会成立，1901年12月颁发了第一届诺贝尔奖。
诺贝尔提出奖金只授予“前一年间”所做的工作这一规定，从一开始就未实行。
这是因为推选委员会考虑到要确认一项成果对物理学的贡献的价值，往往需要许多年。
诺贝尔奖不授予毕生的工作，而授予那些有特殊成果的工作。
狄塞留斯在担任诺贝尔化学委员会主任期间，曾经写道：
“诺贝尔奖不能由于我称之为‘科学上良好行为’而授予。
有许多伟大人物，他们曾起到导师、组织者和鼓舞源泉的作用，但当要找出一项具体的贡献、具体的发明时，也许会一无所获。
”
诺贝尔奖只授予活着的人们，并且按照传统，没有任何一次诺贝尔奖授予三人以上的小组。
每年秋天，大约有650封信发到瑞典皇家科学院成员、物理学和化学的诺贝尔委员会的成员、从前的物理学奖和化学奖获得者、瑞典8所大学以及科学院选出的40～50个大学和研究所的物理学教授和化学教授，以及外国的研究院和大型研究所的其他科学家，以征求诺贝尔科学奖的获奖者名单。
这样，大约有60～100名物理学家被提名为候选人，然后，由一些非常严肃认真的人组成一个小组，承担这项繁重的业余工作，细心研究提出人选。
有一位委员会主席说过：
“你无法确定谁是最好的，因而唯一可行的是另外一种办法：
即试图寻找一位特别值得推荐的候选人”。
（二）百年来诺贝尔物理学奖的统计情况
自1901年到2008年的108年中，诺贝尔物理学奖有6届由于世界大战和经济萧条而没有颁发（1916年，1931年，1934年和1940年―1942年）。
所以物理学奖实际上只颁发了92届，共有183人次，182位科学家获得过诺贝尔物理学奖。
其中美国著名物理学家巴丁是唯一的在物理学领域中两次获得诺贝尔物理学奖的物理学家。
从1901年―2008年诺贝尔物理学奖获得者的国籍和统计（表1）中可以看到，全世界有17个国家的183位物理学家（以下均指人次）获此殊荣。
获奖者最多的国家是美国，共83人；英国第2；德国第3；有五位美籍华人，他们是杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦。
统计发现，若以1945年第二次世界大战结束为界，分成前45年和后52年，则可以明显看到一个现象：
即在前45年中，美国获诺贝尔物理学奖的人数比英国与德国少，美国在这段时间内有8人获物理学奖，而英国10人，德国11人。
这一情况说明，在第二次世界大战以前，自然科学特别是物理学研究的中心在欧洲，尤其是在德国。
德国格丁根大学是当时公认的世界理论物理研究中心，一大批诺贝尔物理学奖获得者曾在那里学习或工作过。
而英国剑桥大学的卡文迪什实验室则是实验物理的研究中心，很多新发现都是在那里作出的。
可是自第二次世界大战结束至今的63年中，获得诺贝尔物理学奖的美国人和具有美国国籍的科学家明显增多，世界自然科学的研究中心已从欧洲转移到了美国。
需要指出的是获奖项目在各专门学科的划分只是相对的，因为同一内容完全可以归入到两个甚至三个不同学科中，同一年的奖项也可因人而分在多个不同的学科中。
在物理学领域中，获奖次数最多的学科是粒子物理学、量子理论（量子力学、量子电动力学、弱电统一理论）和凝聚态物理学，这三门学科都是20世纪物理学发展的主要分支，也是研究物质微观规律的基本学科。
自从1895年发现X射线和1896年发现放射性，物理学在物质的微观结构上的研究在100年间取得了巨大的成就。
新技术和新方法的获奖项目也占了一定的比例。
1909年的诺贝尔物理学奖就授予在无线电通讯技术的推广和应用中作出突出贡献的意大利科学家马可尼和德国物理学家布劳恩。
1939年的诺贝尔物理学奖奖给了发明和制造出回旋加速器的美国物理学家劳伦斯。
1960年的诺贝尔物理学奖授予发明了气泡室的美国物理学家格拉塞。
1992年物理学奖授予发明和研制出多丝正比探测器的法国实验物理学家夏帕克。
1997年物理学奖授予发展了用激光冷却和捕获原子方法的美国物理学家朱棣文、法国物理学家科恩-塔诺季和美国物理学家菲利普斯。
诺贝尔物理学奖如果按理论方面和实验方面来划分，初步统计，理论方面为57人次，实验方面为93人次。
可以看出，实验方面的比重远大于理论方面。
如果把新技术的开发也算在实验的名下，则实验的比例就更大了。
㈠年龄结构分析
古人有云：
“三十而立，四十而不惑”，指的是一个人在其人生中，30~40岁，是壮志凌云，成大事，立伟业，出硕果的黄金年华。
现在对所有诺贝尔物理学奖获得者出作获奖发明时的年龄结构进行统计分析，若定义每间隔5岁为一个单位年龄结构区，并把它作为一项统计指数。
同时把每一个年龄结构区出作获奖发明的人数以及它占获奖总人数的百分比作为另外两项统计指数，我们可以列出表1的结果。
为了更直观的说明问题，我们用解析的方法作出有关的坐标图。
坐标图中单位年龄结构区为横轴，对应的获奖发明人数占获奖总人数之比为纵轴。
坐标图中绘出的相关曲线则为获奖发明年龄结构统计结果的解析表述，如图所示
（二）地理位置分布
对诺贝尔物理学奖获奖者的地理位置分布情况也作了相应的统计分析。
结果却发现仅仅美，英，德，法四国，获奖的物理学家就占了获奖总人数的百分之76还多，其中，获奖者最多的国家是美国，共83人；英国第2；德国第3；有五位美籍华人，他们是杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦。
（三）科学素质分析
（1）胸有壮志勤奋拼搏
历史上获得诺贝尔物理学奖的科学家有出身名门望族和科学世家，也有很多出身于贫寒家庭，但是他们所取得的成功很多的是在不惑之年或者而立之年，除了高智商这一重要因素之外，他们的兴趣，动机，意志，品格和创新意识以及他们的世界观，价值观，人生观在他们的个人成功和发展的过程中起到了决定的作用。
一句话，总结就是高素质的重要性，因此在学习自然科学知识和方法的过程中，一定要自觉地吸取科学家们在道德精神方面的营养，加强自身的素质修养与素质教育。
古往今来，凡是成大事者，都是有志气有抱负之人。
有了志向，理想和目标，就可以成为人们前进的巨大动力和自信。
回首古今，凡是获得物理学诺贝尔奖的科学家，都是从小就树立了勇攀科学高峰的志向和勇往无前的抱负，促使他们勤奋钻研，敢于面对各种困难，经历各种挫折，忍常人所不能忍，最终发奋图强克服种种努力，最终登上科学顶峰。
以两次获得诺贝尔物理学奖的居里夫人为典范，人们常用大海捞针来形容达到某种目的的极端困难和极端渺茫，居里夫人在镭含量不到百万分之一的沥青矿石中提取大海捞针。
但是居里夫人及其丈夫知难而进，经过长达三年的日日夜夜的艰苦卓绝的奋斗，终于从数吨矿石中提炼出0.1克的微量镭盐。
对此，居里夫人曾经在自己的日记里这样的写到：
“我们没有实验室，没有钱，而且机会没有人帮助我们做这件既重要而又困难的工作，这像是要从无中创造出有。
”“有时候我整天用和我差不多一般长的铁条，搅动一对沸腾着的东西，到了晚上，简直是筋疲力尽。
”
（2）集思广益与人合作
合作能集思广益，知识能够形成补充，它是突破难关，解决重大科研难题的方式之一。
可以使人突破人生中的瓶颈。
对此，从诺贝尔物理学奖获得者中有很多有力的印证。
其中，约翰·巴丁，利昂·库珀和罗伯特·施里弗老中青结合的科研攻关组最令人称颂。
为了解开导体的电阻为什么在超低温时会消失这个令人费解的斯芬克斯之谜，已经荣获过一次诺贝尔物理学奖的老教授巴丁深感单凭自己一个人是不行的，他便热忱的邀请年轻人一起合作攻关，其中有刚过不惑之年的库伯和年仅27岁的施里弗。
库伯擅长演绎推理，对于量子统计和量子场论相当精通，在数理方法上的才能和技巧也相当出众。
而施里弗理论基础扎实，才思敏捷。
他们也乐于做巴丁的助手。
这个老中青合作攻关，终于创立了超导微观理论，从物质微观结构中揭开了超导现象的奥秘，谱写了现代科学史上一支美妙动人的协奏曲。
（3）勇于探索求异创新
具有勇于探索，求异创新的科学素质是获得诺贝尔物理学奖的重要前提之一。
例如爱因斯坦曾经十分的强调创新意识和创造性思维的能力。
他曾经说过提出一个问题往往总是比解决问题重要的多，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或者是实验上的技能而已。
而提出新的问题，一个新的可能性，从新的角度去看问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。
我们不应该把专业知识放在首位，独立思考独立判断的一般能力应在在专业知识之上。
一个人如果只是掌握了他的学科知识作为理论基础，往往不能寻找到自己的研究方向，只能针对前辈所得到的结论和发现进行验证。
而往往新的发现是需要我们另辟蹊径，寻找别人思维所遗漏的，看到别人所看不到的，这样才能有着新的发现，科学才会进。
正是这样，爱因斯坦考，勇于探索，以其独创精神在1905年连续发表了三篇具有划时代意义的论文。
其中，《关于光的产生和转化的一个启发性观点》提出来光量子的概念，解决了经典物理学无法克服的有关黑体辐射，光致发光等困难。
此外，还有第一个获得诺贝尔物理学奖的东方学者汤川秀树，自幼以理论物理作为研究方向，具有强烈的创新意识。
当他得知一些著名的物理学家在核力研究方面遭到失败时，他敏锐的意识到，这说明大家走进一条歧路，必须立即从原来的设想中跳出来，换一个全新的立场来考虑问题。
就这样他突破传统观念，独辟蹊径，反复研究，几经挫折，终于成功地建立了具有划时代意义的核力理论。
（4）情系祖国热爱故土
虽然科学没有国界，但是献身科学事业的物理学家都是热爱着自己的国家，他们的爱国的热情是值得我们尊敬和学习的。
两次获得诺贝尔物理学奖的居里夫人，出生在波兰首都华沙，后来身在异国他邦从事科学研究活动，但他精神上始终与自己的祖国保持着联系。
1898年居里夫人与其丈夫发现了一种新的元素钋，这个字的法语意思就是波兰，以此来表达对祖国波兰的怀念之情。
华裔物理学家李政道，也非常关心自己祖国的科学事业。
新中国诞生后，他们多次回国探亲，访问和讲学，为帮助祖国培养四化建设所需的高水平科学人才，为发展祖国的高能物理事业做出了巨大贡献。
（四）科学素质教育的重要性
科学素质教育有多种定义。
第一种是要素说，人的素质是由品德、智力、体力等多种要素组成的；第二种是构成说，也就是；第三种是发展说，定义为人的素质是由三个发展阶段形成：
由心智全面发展（观察、思维、想象、实践能力等）到身心全面发展（生理与心理素质的统一）到个体与社会协调发展（形成思维、能力、品格等）；还有就是人的素质是由三个发展阶段形成：
由心智全面发展（观察、思维、想象、实践能力等）到身心全面发展（生理与心理素质的统一）到个体与社会协调发展（形成思维、能力、品格等）；第四种是能力说，人的素质不是各因素静态的总和，而是动态性的，其中任何一个因素的变化都会影响整体素质的变化，素质说是能力；最后一种是统一说，人的素质是构成要素的“质”与“量”的统一，静态与动态的统一，具有整体性，社会性和适应性。
下面我们可以从多个方面看素质教育的重要性。
（1）科学素质教育对国家发展的重要性
科学素质，首先是个人和国家生存和发展的需要。
科学技术不仅是我们了解世界和我们自身的有力工具，也是强有力的促进人类社会发展的第一生产力。
特别是自上世纪五十年代以后，科学技术发展十分迅速，使人类的生活质量、活动范围、通讯方式和生产方式等都发生了革命性的变化。
所以，无论对国家、社会、还是个人而言，掌握科学知识和技术，是能够在知识社会里生存并参与发展的基础，是国家创新能力建设的基础。
更重要的是，在全民科学素质的提高的基础上，才能依靠民主的决策，保证科学技术用于造福人类，用于人类社会的可持续发展。
科学对自然和人类本身进行探索越来越深入，技术应用越来越广泛。
技术的应用往往像一枚硬币的两面，它有积极的一面，也有负面的效应，会对人类和人类社会带来风险，需要公众参与风险的驾驭。
例如，对克隆人和转基因食品的控制，对艾滋病和禽流感等疾病的防治，环境保护政策的实施和参与有关的国际行动等。
这种对风险的驾驭不仅是决策者的事，甚至不仅是习惯上称之为精英或知识阶层的事，在知识社会里，需要全体社会成员的参与。
所以，提高全体公民的科学素质是加强科学能力建设的基础，也是保证人类社会可持续、健康发展的基础，是建立国际政治、经济、文化新秩序的民主基础。
因此科学素质教育，是国家发展之根本。
只有拥有了高素质的科学技术人才，才能为国家之发展提供更好的发展动力。
（2）科学素质教育对青少年发展的重要性
青少年的科学素质教育是素质教育的一个重要内容。
早在三百多年前，西方国家就已经开始实施了科学素质教育，欧洲的工业革命时期就是很好的说明了，科学技术的发展可以带来一个国家崛起，因此我们需要认识到科学技术对国家竞争力，民族盛兴的重要性，把对青少年的科学素质教育放在一个更高的位置。
青少年是人生成长的重要阶段。
在这个阶段中，青少年犹如海绵，不断的吸取新的知识和文化，不断的去丰富自身的文化修养。
这个阶段是人生的黄金阶段，是学习能力最为突出已经创新意识最强烈的阶段，所以对青少年实施科学素质教育是十分重要的。
我国正在实施九年义务教育。
所谓义务教育，指的是依据法律，国家、社会、家庭必须予以保证，适龄儿童青少年必须接受的一定年限的教育。
义务教育的实施，标志着社会教育观念从少数到全体、从权利到义务、从家庭和个人的事情到社会公务的革命性转变。
义务教育的本质要求就是要使每一个人都得到应有的发展，素质教育面向全体，反映了义务教育的这一本质要求。
终身教育是我们打开21世纪大门的一把钥匙。
“终身教育”概念起初应用于成人教育，后来逐步应用于职业教育，现在则包括整个教育过程和个性发展的各个方面。
“因此，终身教育变成了由一切形式、一切表达方式和一切阶段的教学行动构成了一个循环往复的关系时所使用的工具和表现方法”“它首先关心儿童教育，帮助儿童过着他应有的生活。
同时它的主要使命是培养未来的成人，使他们准备去从事各种形式的自治和自学。
”④这就要求基础教育阶段实施素质教育，培养学生基本素质以适应终身学习的要求。
实施素质教育是克服“应试教育”倾向的需要。
我国中小学教育长期为“应试教育”倾向，为片面追求升学率所困扰，违背了《教育法》和《义务教育法的原则，影响了国家教育方针的全面贯彻实施，不利于青少年一代的全面发展和健康成长，不利于教育为社会主义现代化建设服务，更不能适应21世纪社会经济、政治、文化的发展。
“应试教育”的倾向不能适应时代的需要，实施素质教育也正是在克服“应试教育”倾向中逐步明确、逐步提出的基础教育改革课题。
素质教育是我们时代和社会的需要，是我们基础教育改革的时代主题，也是我们克服“应试教育”影响的总对策
（3）科学素质教育对科技发展的重要性
科学技术是第一生产力，是生产力发展的根源，往往是一个国家的综合实力的体现。
然而科学技术正是被劳动者经过学习和加工运用于社会生产的过程中去的。
科学技术的发展是伴随着人类社会发展一个不断传递，积累，发展的历史过程，教育就是这个传递和传承科学知识的最基本最重要的手段。
科学技术只用通过科学素质的教育才能够最为广泛地传播和推广开来。
我们可以从诺贝尔物理学奖的这些获得者来看，他们都是对科学知识进行了不断地努力学习和探索，从而不断的对科学技术产生了推动，使科技一大步又一大步的不断的发展。
他们也是在前人的只是水平上不断努力的学习和发扬，在加上他们不断的融入实践，与其他的科学家合作发挥着团队的力量，才能有后来的成功，而科学素质教育就是科学知识和科技发展两者之间的一个重要的沟通的桥梁。
只有用过教育这个传播的途径，才能为科学技术的发展提供源源不断的动力资源。
因此，我们不得不说，科学素质教育是人类的发展，科学技术发展的过一个必不可少的环节，
参考文献
[1]志兰等诺贝尔物理学奖金获得者.厦门福建教育出版社1983
[2]宋玉生等诺贝尔获得者演讲集物理学北京科学出版社1984
[3]粟海泉自然科学丛书物理篇天津天津大学出版社
[4]马科华中师范大学自然科学报；
致谢
在本文完成之际，谨向所有帮助过我的老师、同学致以最诚挚的谢意!
首先感谢我的父母以及关心和爱护我的亲人。
感谢他们这二十余年来对我的悉心照顾和鼎力支持。
他们感动着我，激励着我认真学习，过好生活的每一天。
其次我感谢物理与电子工程学院和我的母校——徐州师范大学四年来对我的栽培。
还要感谢我的大学老师在我的本科学习期间给予的学业上的指导和生活上的关心和帮助。
你们以渊博的知识、严谨的治学态度和强烈的敬业精神感染着我、鼓舞着我，使我受益终身!
在此向各位老师表示衷心的感谢!
特别感谢我的指导老师杨庆余教授，他认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平，精益求精的工作作风，给了我很大的帮助和激励，解决了很多实践中的难点，对于我以后的工作和学习都是一种极大的帮助。
从课题的选择到项目的最终完成，杨老师都始终给予我耐心的启发和悉心的指导帮助，在此谨向杨老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意!
最后再次感谢帮助过我的所有人，是你们的无私帮助造就了今天的我，我将继续努力，认真工作，好好生活。
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