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对文科物理课堂教学的几点建议

2021-04-05 来源:独旅网
筋: 课堂宾政 ……、,~~ 【摘要1文科物理教学学时短,如何在有限的时间内组织好课堂教学。让学生变 消极为积极,变被动学习为主动学习,以求事半功倍,使智力和能力都得到充分发 展,无疑是一门大学问。本文根据几年来的教学实践,对大学文科物理课程教学进 行了一定的思考,提出了几点建议。 【关键词】文科物理课堂教学科学素质 当今世界科学技术以前所未有的速度发展,不同学 奉献精神,.不追求名 科、不同专业领域相互交叉、渗透和融合的趋势更加明 利和个人享受,无私 显, “专业化”教育模式越来越显示出局限性。一些有识 奉献的好素材。 之士已经呼吁:为了避免出现社会可持续发展中的危机, 另外,课余时间 当前一个刻不容缓的问题就是消除现代文化中两种文 开展读书活动,向学 化——科学文化和人文文化之间的隔阂。因此,强调全面 生推荐阅读物理学 素质,培养和谐发展的人才,已成为目前教育思想领域里 史、科技发展史、科 一个亟待解决的问题。 学家成功之路及科学 目前的教育状况与社会发展趋势的不适应状况比较严 家传等方面的书籍, 重。我国高中教育文理分科,使得文理界限分明,学生偏 也不失为对文科学生 嗜现象严重。进入大学之后,又偏重于专业知识教育,以 进行科学素质教育的 至理科学生对人文、社会科学知识知之甚少,文科学生对 一种方式。“读一本 自然科学和技术科学也了解不多,严重限制了他们今后的 好书就是和许多高尚 发展。因此,为了扩大文科学生的自然科学和技术科学眼 的人谈话。” 界,用理科思想分析问题、解决问题,泰州师范高等专科 二、突出思想方 学校为文科学生开设了适合人文、社会科学的物理课。即 法和过程方法 王 文科物理。 教学内容要接近 小 羊 文科物理的学时较短,如何在有限的时间内组织好课 于物理发展的真实轨 堂教学,让学生变被动学习为主动学习,变消极为积极,泰州师范高等专科学校  迹,较全面地介绍科 周蓉蓉 做到事半功倍,使其智力和能力都得到充分发展,无疑是 学探索的具体过程, 一门大学问。笔者就自身体会总结出文科物理课堂教学的 使文科学生对科学概 。囊 几点建议。 念、规律的来龙去脉 一、适当增加物理学史内容 即知识产生的背景有 文科学生学习物理发展史,不仅有利于对物理学的理 1耄; 譬科 物理课堂教学昀几 点 建 议 一个总体认识。在了 解和建构,而且通过对科学家以及科学探索过程的了解, 解物理发展真相的基 能够受到科学家人格魅力的熏陶。若以科学家的实际经历 础上,学生能更准确 作为素材来引导学生,他们会深受感染,逐步树立正确的 地认识和把握物理概 人生观。 念和物理规律的内涵,并易于形成科学的思维与方法。 “牛顿怎样站在巨人的臂膀上”,爱因斯坦十年的追 比如,在力学一章中可精心编导“牛顿力学的方法论 光思考,居里一家的艰难困苦,卢瑟福长期研究Ot射线终 及其哲学思考”一节,着重介绍牛顿定律及其力学体系的 于取得成果,以及量子论早期发展所经历的曲折磨难,这 建立,是人类认识客观世界过程中的一次飞跃,是一次科 些事例都会使学生认识到科学道路的不平坦,科学家的成 学革命。指出牛顿力学体系的建立,标志着从此完成了人 功之路的艰难,由此培养知难而进、不怕挫折的坚强毅 类文明史上第一次自然科学的大综合,其科学思想和科学 力。比如,爱因斯坦只爱科学,不爱金钱和地位,他奉告 方法对以后3O0年来科学的发展产生了极其深远的影响。 人们: “人只有献身社会,才能找到那实际上是短暂的而 同时,还要指出牛顿力学本身还有许多矛盾之处有待解 又有风险的生命意义。”又如华裔物理学家丁肇中抵御金 决。要较集中地介绍牛顿科学思想与科学方法的精髓,即 钱诱惑的生动事迹,是教育学生学习科学家的高尚品德和 分析推理的思维方法、建立物理模型的思维方法和理想实 罨张 免 EW CtYRRIC,Ij{ UM RESEA蠢 H 验的思维方法,以培养科学的思维能力这一文科大学生必 须具备的重要素质。通过联系实际,介绍科学研究方法, 培养学生的科学思维能力,应是文科物理教学的一大特 色。 三、贴近现代科技,贴近学生生活 对文科学生来说,重要的不在于物理的理论性,而在 于实用性。因此,文科物理应着重介绍物理学的新发展及 其在高新技术中的应用,以及在物理学基础上发展起来的 新材料。当今,以制造业为主体的工业经济的主导地位, 已开始被基于最新科技成就和人类知识精华的“知识经 济”所替代,今天人类关心的已不仅仅是“宇宙演化的过 去、现在和将来”,还有“人类的生存环境”、“能源问 题的出路”、 “人类的子孙将会生活在一个什么样的世界 上”,等等。因此,应以全新的角度来看待今日的科技世 界。在文科物理课堂教学巾,应及时地反映、介绍物理学 应用的新进展。比如,在“力学”这一章中,可介绍火箭 和人造卫星;在“电学”这一章中,可介绍晶体管、集成 电路、小型计算机乃至人工智能计算机(机器人),等 等;在“电磁波”这一章介绍光的量子性及各种波长的电 磁波的应用,包括20世纪中期迅速发展起来的激光技术和 光纤通信技术、各种新型光源技术,等等;在“能源问 题”章节,可介绍能源危机及新能源(包括太阳能、裂变 反应堆、核电站的开发及激光核聚变);对于2lt!t纪科学 技术中新的带头学科的生命科学技术,可介绍扫描隧道显 微镜(STM)和原子力显微镜对基因工程的应用乃至克隆 技术;而在“新材料”方面,则可介绍超导材料、纳米材 料及先进陶瓷,等等。 四、突出物理哲学思想 物理学的每一次进展和突破,都离不开哲学的支配和 指导。物理学家在科学探索活动中运用并丰富和发展着哲 学思维,形成了独特的物理哲学思维。学习并掌握一定的 物理哲学思想,有利于培养出人文精神与科学精神高度统 一的高素质人才。比如:麦克斯维方程组、德布罗意提出 的把光的波粒二象性推广到一切微观粒子、薛定谔的波动 方程,等等,都反映了辨证的统一。普朗克在已有瑞利定 律和维恩定律计算黑体辐射的实用公式后,仍追求二者的 统一,最后引出了普朗克常数;狭义相对论包容了低速和 高速领域的力学原理;广义相对论包容了牛顿力场和引力 场。这些适应性很强的理论框架,体现了事物的普遍联 系。物理学的守恒规律和物理常数反映了事物的稳定性和 永恒性,爱因斯坦正是基于对这种绝对和永恒的追求,才 提出了“光速不变原理”,为相对论的诞生奠定了基础。 诸如此类的物理哲学思想,会对提高文科学生的综合素质 起到重要作用。 五、突出物理美学思想 物理学中充满简洁、对称与和谐之美。在文科物理教 学中渗透审美教育,使文科学生在获取物理学知识的同 时,充分享受美感,激发他们学习物理的热情与兴趣,净 化道德情操,得到全面提高。 在文科物理的教学中,有许多值得欣赏的物理定律或 规律。如:作为相对论时空观的数学表述——洛伦兹变换 一直是学生学习中遇到的难点之一。为帮助学生掌握这组 方程,可以在教学中有意识地引导他们从美学角度来品味 洛伦兹变换,理解其深刻的内涵。首先,从简约美的角度 理解洛伦兹变换应该是线性的,否则它将破坏时间和空间 的均匀性,将使世界变得非常紊乱;从对称美的角度理解 在洛伦兹变换中,时间和空间的地位应该是对等的,空间 的变换依赖于时间,在同样意义下,时间的变换也依赖于 空间;最后,从和谐美的角度理解在洛伦兹变换中,时间 不再是一个独立的参量,它应该和空间“联姻为一家 人”,成为“四维时空坐标”中的一个坐标轴。 事实上,值得欣赏的不仅有物理定律,更有许多的物 理学家。如:提出电磁感应定律的法拉第具有一种质朴和 简约的美学风格,确立电磁场理论的麦克斯韦显示高雅和 对称的美学风格,而提出实物粒子“波粒二象性”理论的 德布罗意留给我们的则是一种和谐和统一的美学风格。至 于爱因斯坦,他不仅是一位物理学大师,在他身上更体现 出了科学与艺术的完美统一。文科学生在学习物理的过程 中,能够欣赏到不同风格的科学美,就会从中寻找灵感, 提高悟性,并捕捉到创造性的源泉。 一名优秀的教师,不仅仅教给学生以知识,更重要地 是教给学生如何获取知识的方法,以及运用知识解决问题 的能力。开设文科物理的目的,不仅是为了起到导游作 用,引导学生在物理“科学宫”中漫游,激发他们进一步 自学的兴趣;更主要的是教给学生科学研究的方法和勇于 探索的精神,着重于科学素质和创新能力的培养。 参考文献: [1】陈明德,南冲.开文科大学物理教学新篇章【J】.江苏高 教,2002,(4). [2】王慧君.论大学物理课程的文化品性….平原大学学 报,2003,(10). [3】刘洋.文科物理教学中自然哲学思想教育的研究【J】.物理 与工程,2004,(6). [4】夏雪琴.物理学的美与大学物理教学[J】.浙江海洋学院学 报,2003,(12). 

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