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学科教育论文-也谈文科物理课的开设.doc

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学科教育论文-也谈文科物理课的开设.doc

学科教育论文也谈文科物理课的开设作者樊振军周惟公张自力蒋芸摘要本文介绍了对大学文科专业学生开设物理课程的必要性和意义,以及怎样更好更有效的开设好文科物理课。为文科大学生开设物理课,不仅可以拓宽学生知识面、锻炼学生的动手实践能力,而且能够培养他们的细致严谨的思维方式,培养他们的科学素养。关键词文科物理文理融合科学素养一、引言我们都知道物理学是一门基础自然科学,是许多新技术的基础。理、工、农、医科大学生需要学物理是没有问题的,文科学生是否也要学物理呢对于这一问题的回答引出了人文文化与科学文化融合这一深层次的问题。我们的时代是科学和技术的时代。科学技术以极高的速度发展,从而推动着社会飞速地发展,影响到社会生活的方方面面。科技不仅是经济建设和国防建设的强大手段,探索宇宙和微观世界及人类自身的前沿研究,改善我们日常生活的工具,并且它们已成为人类文化的一部分。正确的世界观和价值观,正确的思想方法,各种观念和思潮,都必须以科学为依据。一个民族,只有普及科学知识,受到科学精神的熏陶,崇尚科学,才能告别愚昧,自立于今日世界的民族之林。文科大学生虽然将来从事的专业工作不是科学技术方面的,但是同样应当受到科学精神和科学方法的教育。物理学作为研究自然界最普遍规律的科学和最成熟的自然科学,对科学世界观的形成所起的作用是最直接的,物理学的方法是科学方法的典型代表。今天的许多社会问题和政策问题都与科学技术有着密切的联系。一方面,今天的科学技术的发展已成为一项有组织、有计划、需要尽全国之力来进行的工作(如20世纪美国的曼哈顿计划、阿波罗计划和人类基因组计划等,以及我国的三峡工程),用的都是全国的纳税人的钱,那么,对这些计划和工程的意义、价值,公民便不能不过问。另一方面,科学技术已经赋予了人类巨大的能力,这就要求我们每一个人具有强烈的责任心,正确地掌握科学技术应用的方向,以有益而非有害的方式使用这种力量。第二次世界大战时,德国一位著名的物理学家海森堡被德国纳粹要挟来研制原子弹,海森堡以各种理由拖延研制时间,使得德国战争贩子没有掌握原子弹的制造技术,否则后果真是不堪设想这个故事说明了在具备有科学精神的同时还要以人文精神为支撑,科学精神与人文精神不可分割。再例如,对核能和克隆人的争论,目前在许多国家和地区已成为重大的政治问题和社会伦理问题。用好了科学这一武器,它将极大的造福人类,否则对人类的破坏将是毁灭性的。这些社会问题的出现以及相应的解决方法都与科技密不可分。作为现代社会的一个公民,可以不了解这些问题的技术细节,但是对于一些方向性的问题,应当有自己的见解,不可以一切都留给专家和政府。这是一个公民应该具有的素质。这就需要公民接受科学教育,具备起码的科学知识,掌握科学方法,对我们正在做的事有所了解,因为无知和盲目地使用一种巨大的力量必然会带来灾难。原子弹的爆炸和使用已经显示了这种威力。我们的教育要转变为素质教育,一个重要的目标应当是使公民具有科学素质,接受科学精神和科学方法,了解科学的价值和功能。对于公民的科学素质教育,物理课起着无可替代的作用。所以说对于文科学生学习一些自然基础课也很重要,正如著名的实验物理学家吴健雄所指出为了避免出现社会可持续发展中的危机,当前一个刻不容缓的问题是消除现代文化中的两种文化科学文化和人文文化之间的隔阂。而作为自然科学基础课程之一的物理学是一门理论性和实验性都很强的学科,所以文科学生学习物理课程是非常有必要的。二、开设文科物理课的意义通过物理课程的学习,可以从多方面提高学生的综合素质,具体表现为以下几个方面(一)培养学生的创新能力。爱因斯坦曾经说过提出一个问题往往比解决一个问题更重要。要鼓励学生对前人的科学理论和传统观点持大胆的质疑精神,对前人尚未揭示的事物敢于提问,例如伽利略就是对亚里士多德的运动理论提出质疑,通过理想实验否定了物体下落的速度与物体的重量成正比的错误论断,为牛顿的经典力学的建立提供了基础哥白尼就是通过质疑地心说开始提出了日心说,推翻了统治人们思想几千年的以地心说为核心的错误观点。其实物理学的发展过程就是后人对于前人理论的继承和创新的过程,逐步由相对真理逼近绝对真理的过程。通过物理学家研究工作的具体实例,学生可以感受到创新思维的重要性,从而培养学生自己的创新意识和科研的方法。(二)提高学生的动手能力。物理学是以实验为本的科学。在物理学的发展中实验起了重要的作用,科学的假说正是通过实验的检验才成为真理,并具有指导性的作用。物理学是从实验中产生的,科学家进行科学研究总是进行科学实验。伽利略的单摆实验和斜面实验为研究力学规律提供了重要的依据,法拉第发现电磁感应现象和电解定律,以及欧姆定律的建立,无一不是通过大量的实验发现的。文科学生基本上没有实验课这一环节,在物理课的学习过程中,我们安排一定的学时数用于学生的实验环节,目的在于提高学生的动手能力和激发学习兴趣。使学生从物理学的研究方法中获得教益,从而有助于他们从事其他行业的工作,提高其分析问题处理问题的能力通过物理实验体会物理实验设计之精巧,通过观察物理现象,亲身感受我们生活的大自然各种现象之美,进而养成善于观察勤于观察的良好习惯。在实验的过程中使学生体会自然的美和自然科学的美,体会自然的伟大和自然科学家的伟大,体会探究的乐趣。(三)扩充知识面。以物理学为基础的自然科技渗透到人们生活学习的每一个角落,科学技术的发展对我们的影响越来越深,我们要看电视,打手机,上网,坐飞机......。我们生活的各个方面,以及现代高科技的前沿问题许多都囊括在了基础物理的研究领域之中。通过力学知识的学习我们就能对天上,地上的各种宏观低速的物体的运动有所了解,大到天体星辰,小到小小子弹的运动问题都可以解决通过电磁学我们可以了解各种通讯工具的工作原理,对于天空的电闪雷鸣再也不会感到恐惧。所以对文科学生来说,应当也非常有必要了解科学技术的发展、及在我们日常生活中的应用,有必要对现代科技,特别是面向二十一世纪的新科技有一个初步的了解,这对他们将来从事的工作会大有裨益。(四)有利于复合型人才的培养。复合型人才就是指掌握了不同专业知识的人才,这些人分析问题处理问题会更得心应手,不同的专业背景使他们分析问题时考虑的会更全面,这些人类似于通才。竺可桢先生做过13年的浙江大学校长,对高等教育有许多真知灼见,通才教育就是他的重要主张之一。1936年,他走马上任,第一次召开校务会议就提出大学各学院一年级不分系的建议,进行讨论,目的就是避免学生过早地进入专业学习而忽视基础,最后决议成立一个公共科目课程分配委员会。为了加强数、理、化、国文、英文等基础课教育,他要求第一等的教授亲自到教学第一线。他而且鼓励学生跨院、跨系选修课程。在他的倡导下,那个时代的浙江大学,理工科学生选读唐诗宋词,文学院学生选读微积分、地学通论、物理等课程都不是什么罕见的事。他本身作为杰出的气象学家、地理学家,在中国古典文学、历史等方面都有很深的修养,否则我们就无法想象他在气候研究、物候学研究中常常将古诗词信手拈来、恰到好处。他常常说,大学教育主要不是传授现成的知识,更重要的是开辟基本的途径,提供获得知识的方法,培养学生研究批判的和反省的精神。因此基础学科要比细密的专业知识更加重要。五培养科学的思维方式和认真的做事的态度。文科学生感性思维强于理性思维,而物理学中所运用的逻辑推理方法,各种实验方法都是自然科学研究的代表方法,通过实验课的学习可以使学生养成善于观察,脚踏实地的严谨工作态度,锻炼学生的逻辑思维能力。因为实验过程中的一点点地疏忽就会导致完全错误的结论,甚至得不到任何实验结果。比如有的学生在做光学实验时,开始的等高共轴调节没有认真地进行,那么后面的实验就不能顺利地进行下去。做完实验后学生自己总结说真是细节决定成败。物理学是一门非常严谨的科学,经过物理课的学习,对培养学生的细致严谨的科学思维方式是非常有用的。三、课程内容设置现在有一些学校已经尝试开设文科物理这一课程,当时该课程的开设方式,内容设置仍然没有一个固定的模式。怎样开设文科物理课从而收到较好的教学效果仍然是一个非常值得探讨的问题。文科学生在高中开始就实行了文理分科,学习物理的时间很少,而且有一些学生之所以选择文科专业,很大一部分原因是数理化等自然学科成绩不是太好,针对部分文科学生的理科基础较差这一情况,要求文科物理课程不能像理科物理课程那么专那么深,文科物理教材不能成为理科物理教材的缩写。在理论教学的过程中避免过于深奥的数学推导,应该重点讲授物理的研究方法、物理学史的内容以及物理在我们的日常生活和其它研究领域的应用,并且要有一定的时间进行物理实验课的学习。我们的教学内容主要包括以下几个方面1、物理学基本概念的人文涵义,如物理学发展史和物理学中的世界观、方法论、哲学意义等问题。2、与物理有关的社会问题,如能源、环境、武器等方面的问题。3、高科技和现代化日常生活中的物理学。4、开设形式多样的实验课,我们给学生观看了有趣的物理演示实验带领学生参观中国科学院,感受科学家的实验方法以及学生自己动手实验等。根据学生课后反映,文科物理课开阔了眼界,锻炼了动

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