學(xué)科教育論文-也談文科物理課的開設(shè).doc

學(xué)科教育論文-也談文科物理課的開設(shè)作者：樊振軍周惟公張自力蔣蕓摘要本文介紹了對大學(xué)文科專業(yè)學(xué)生開設(shè)物理課程的必要性和意義，以及怎樣更好更有效的開設(shè)好文科物理課。為文科大學(xué)生開設(shè)物理課，不僅可以拓寬學(xué)生知識面、鍛煉學(xué)生的動手實踐能力，而且能夠培養(yǎng)他們的細致嚴謹?shù)乃季S方式，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。關(guān)鍵詞文科物理文理融合科學(xué)素養(yǎng)一、引言我們都知道物理學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，是許多新技術(shù)的基礎(chǔ)。理、工、農(nóng)、醫(yī)科大學(xué)生需要學(xué)物理是沒有問題的，文科學(xué)生是否也要學(xué)物理呢？對于這一問題的回答引出了人文文化與科學(xué)文化融合這一深層次的問題。我們的時代是科學(xué)和技術(shù)的時代?？茖W(xué)技術(shù)以極高的速度發(fā)展，從而推動著社會飛速地發(fā)展，影響到社會生活的方方面面?？萍疾粌H是經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)的強大手段，探索宇宙和微觀世界及人類自身的前沿研究，改善我們?nèi)粘Ｉ畹墓ぞ?，并且它們已成為人類文化的一部分。正確的世界觀和價值觀，正確的思想方法，各種觀念和思潮，都必須以科學(xué)為依據(jù)。一個民族，只有普及科學(xué)知識，受到科學(xué)精神的熏陶，崇尚科學(xué)，才能告別愚昧，自立于今日世界的民族之林。文科大學(xué)生雖然將來從事的專業(yè)工作不是科學(xué)技術(shù)方面的，但是同樣應(yīng)當(dāng)受到科學(xué)精神和科學(xué)方法的教育。物理學(xué)作為研究自然界最普遍規(guī)律的科學(xué)和最成熟的自然科學(xué)，對科學(xué)世界觀的形成所起的作用是最直接的，物理學(xué)的方法是科學(xué)方法的典型代表。今天的許多社會問題和政策問題都與科學(xué)技術(shù)有著密切的聯(lián)系。一方面，今天的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已成為一項有組織、有計劃、需要盡全國之力來進行的工作（如20世紀美國的曼哈頓計劃、阿波羅計劃和人類基因組計劃等，以及我國的三峽工程），用的都是全國的納稅人的錢，那么，對這些計劃和工程的意義、價值，公民便不能不過問。另一方面，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)賦予了人類巨大的能力，這就要求我們每一個人具有強烈的責(zé)任心，正確地掌握科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的方向，以有益而非有害的方式使用這種力量。第二次世界大戰(zhàn)時，德國一位著名的物理學(xué)家海森堡被德國納粹要挾來研制原子彈，海森堡以各種理由拖延研制時間，使得德國戰(zhàn)爭販子沒有掌握原子彈的制造技術(shù)，否則后果真是不堪設(shè)想；這個故事說明了在具備有科學(xué)精神的同時還要以人文精神為支撐，科學(xué)精神與人文精神不可分割。再例如，對核能和克隆人的爭論，目前在許多國家和地區(qū)已成為重大的政治問題和社會倫理問題。用好了科學(xué)這一武器，它將極大的造福人類，否則對人類的破壞將是毀滅性的。這些社會問題的出現(xiàn)以及相應(yīng)的解決方法都與科技密不可分。作為現(xiàn)代社會的一個公民，可以不了解這些問題的技術(shù)細節(jié)，但是對于一些方向性的問題，應(yīng)當(dāng)有自己的見解，不可以一切都留給專家和政府。這是一個公民應(yīng)該具有的素質(zhì)。這就需要公民接受科學(xué)教育，具備起碼的科學(xué)知識，掌握科學(xué)方法，對我們正在做的事有所了解，因為無知和盲目地使用一種巨大的力量必然會帶來災(zāi)難。原子彈的爆炸和使用已經(jīng)顯示了這種威力。我們的教育要轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育，一個重要的目標應(yīng)當(dāng)是使公民具有科學(xué)素質(zhì)，接受科學(xué)精神和科學(xué)方法，了解科學(xué)的價值和功能。對于公民的科學(xué)素質(zhì)教育，物理課起著無可替代的作用。所以說對于文科學(xué)生學(xué)習(xí)一些自然基礎(chǔ)課也很重要，正如著名的實驗物理學(xué)家吳健雄所指出：“為了避免出現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展中的危機，當(dāng)前一個刻不容緩的問題是消除現(xiàn)代文化中的兩種文化科學(xué)文化和人文文化之間的隔閡”。而作為自然科學(xué)基礎(chǔ)課程之一的物理學(xué)是一門理論性和實驗性都很強的學(xué)科，所以文科學(xué)生學(xué)習(xí)物理課程是非常有必要的。二、開設(shè)文科物理課的意義通過物理課程的學(xué)習(xí)，可以從多方面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：（一）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要?！币膭顚W(xué)生對前人的科學(xué)理論和傳統(tǒng)觀點持大膽的質(zhì)疑精神，對前人尚未揭示的事物敢于提問，例如伽利略就是對亞里士多德的運動理論提出質(zhì)疑，通過理想實驗否定了物體下落的速度與物體的重量成正比的錯誤論斷，為牛頓的經(jīng)典力學(xué)的建立提供了基礎(chǔ)；哥白尼就是通過質(zhì)疑地心說開始提出了日心說，推翻了統(tǒng)治人們思想幾千年的以地心說為核心的錯誤觀點。其實物理學(xué)的發(fā)展過程就是后人對于前人理論的繼承和創(chuàng)新的過程，逐步由相對真理逼近絕對真理的過程。通過物理學(xué)家研究工作的具體實例，學(xué)生可以感受到創(chuàng)新思維的重要性，從而培養(yǎng)學(xué)生自己的創(chuàng)新意識和科研的方法。（二）提高學(xué)生的動手能力。物理學(xué)是以實驗為本的科學(xué)。在物理學(xué)的發(fā)展中實驗起了重要的作用，科學(xué)的假說正是通過實驗的檢驗才成為真理，并具有指導(dǎo)性的作用。物理學(xué)是從實驗中產(chǎn)生的，科學(xué)家進行科學(xué)研究總是進行科學(xué)實驗。伽利略的單擺實驗和斜面實驗為研究力學(xué)規(guī)律提供了重要的依據(jù)，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電解定律，以及歐姆定律的建立，無一不是通過大量的實驗發(fā)現(xiàn)的。文科學(xué)生基本上沒有實驗課這一環(huán)節(jié)，在物理課的學(xué)習(xí)過程中，我們安排一定的學(xué)時數(shù)用于學(xué)生的實驗環(huán)節(jié)，目的在于提高學(xué)生的動手能力和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。使學(xué)生從物理學(xué)的研究方法中獲得教益，從而有助于他們從事其他行業(yè)的工作，提高其分析問題處理問題的能力；通過物理實驗體會物理實驗設(shè)計之精巧，通過觀察物理現(xiàn)象，親身感受我們生活的大自然各種現(xiàn)象之美，進而養(yǎng)成善于觀察勤于觀察的良好習(xí)慣。在實驗的過程中使學(xué)生體會自然的美和自然科學(xué)的美，體會自然的偉大和自然科學(xué)家的偉大，體會探究的樂趣。（三）擴充知識面。以物理學(xué)為基礎(chǔ)的自然科技滲透到人們生活學(xué)習(xí)的每一個角落，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對我們的影響越來越深，我們要看電視，打手機，上網(wǎng)，坐飛機.。我們生活的各個方面，以及現(xiàn)代高科技的前沿問題許多都囊括在了基礎(chǔ)物理的研究領(lǐng)域之中。通過力學(xué)知識的學(xué)習(xí)我們就能對天上，地上的各種宏觀低速的物體的運動有所了解，大到天體星辰，小到小小子彈的運動問題都可以解決；通過電磁學(xué)我們可以了解各種通訊工具的工作原理，對于天空的電閃雷鳴再也不會感到恐懼。所以對文科學(xué)生來說，應(yīng)當(dāng)也非常有必要了解科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、及在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用，有必要對現(xiàn)代科技，特別是面向二十一世紀的新科技有一個初步的了解，這對他們將來從事的工作會大有裨益。（四）有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。復(fù)合型人才就是指掌握了不同專業(yè)知識的人才，這些人分析問題處理問題會更得心應(yīng)手，不同的專業(yè)背景使他們分析問題時考慮的會更全面，這些人類似于通才。竺可楨先生做過13年的浙江大學(xué)校長，對高等教育有許多真知灼見，通才教育就是他的重要主張之一。1936年，他走馬上任，第一次召開校務(wù)會議就提出大學(xué)各學(xué)院一年級不分系的建議，進行討論，目的就是避免學(xué)生過早地進入專業(yè)學(xué)習(xí)而忽視基礎(chǔ)，最后決議成立一個公共科目課程分配委員會。為了加強數(shù)、理、化、國文、英文等基礎(chǔ)課教育，他要求“第一等的教授”親自到教學(xué)第一線。他而且鼓勵學(xué)生跨院、跨系選修課程。在他的倡導(dǎo)下，那個時代的浙江大學(xué)，理工科學(xué)生選讀唐詩宋詞，文學(xué)院學(xué)生選讀微積分、地學(xué)通論、物理等課程都不是什么罕見的事。他本身作為杰出的氣象學(xué)家、地理學(xué)家，在中國古典文學(xué)、歷史等方面都有很深的修養(yǎng)，否則我們就無法想象他在氣候研究、物候?qū)W研究中常常將古詩詞信手拈來、恰到好處。他常常說，大學(xué)教育主要不是傳授現(xiàn)成的知識，更重要的是開辟基本的途徑，提供獲得知識的方法，培養(yǎng)學(xué)生研究批判的和反省的精神。因此基礎(chǔ)學(xué)科要比細密的專業(yè)知識更加重要。(五)培養(yǎng)科學(xué)的思維方式和認真的做事的態(tài)度。文科學(xué)生感性思維強于理性思維，而物理學(xué)中所運用的邏輯推理方法，各種實驗方法都是自然科學(xué)研究的代表方法，通過實驗課的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察，腳踏實地的嚴謹工作態(tài)度，鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力。因為實驗過程中的一點點地疏忽就會導(dǎo)致完全錯誤的結(jié)論，甚至得不到任何實驗結(jié)果。比如有的學(xué)生在做光學(xué)實驗時，開始的等高共軸調(diào)節(jié)沒有認真地進行，那么后面的實驗就不能順利地進行下去。做完實驗后學(xué)生自己總結(jié)說：“真是細節(jié)決定成敗”。物理學(xué)是一門非常嚴謹?shù)目茖W(xué)，經(jīng)過物理課的學(xué)習(xí)，對培養(yǎng)學(xué)生的細致嚴謹?shù)目茖W(xué)思維方式是非常有用的。三、課程內(nèi)容設(shè)置現(xiàn)在有一些學(xué)校已經(jīng)嘗試開設(shè)文科物理這一課程，當(dāng)時該課程的開設(shè)方式，內(nèi)容設(shè)置仍然沒有一個固定的模式。怎樣開設(shè)文科物理課從而收到較好的教學(xué)效果仍然是一個非常值得探討的問題。文科學(xué)生在高中開始就實行了文理分科，學(xué)習(xí)物理的時間很少，而且有一些學(xué)生之所以選擇文科專業(yè)，很大一部分原因是數(shù)理化等自然學(xué)科成績不是太好，針對部分文科學(xué)生的理科基礎(chǔ)較差這一情況，要求文科物理課程不能像理科物理課程那么專那么深，文科物理教材不能成為理科物理教材的縮寫。在理論教學(xué)的過程中避免過于深奧的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，應(yīng)該重點講授物理的研究方法、物理學(xué)史的內(nèi)容以及物理在我們的日常生活和其它研究領(lǐng)域的應(yīng)用，并且要有一定的時間進行物理實驗課的學(xué)習(xí)。我們的教學(xué)內(nèi)容主要包括以