文科大学生开设文科物理的必要性.doc

浅论对文科类大学生开设物理课程的必要性摘要:为文科类大学生开设物理课,不仅可以拓宽学生知识面、锻炼学生的动手实践能力,而且能够培养他们细致严谨的思维方式,增强他们的科学文化素质。本文分析了对大学文科类专业学生开设物理课程的紧迫性、必要性和可行性。 关键词:文科物理;人文文化;科学文化;科学文化素质 文科物理是指为非自然科学专业,比如哲学、历史、经济、法律、外语、艺术等等文科类大学生开设的一门普及物理知识的课程。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请看美国科学促进会出版的Science for all Americans书中的一句话。书中指出,如果不能让广大人民群众理解自然科学、数学以及科技,获取科学的思维习惯,那么科学技术对人类生活提高的潜力就没办法实现。这无疑说明了人文文化与科学文化融合对促进社会进步的重要性。 一、开设文科物理的紧迫性 人类的知识原本是没有分科的,现实生活中要解决的许多问题不仅要用到物理、化学知识,甚至需要历史和地理的知识。长期以来,由于我国教育体制和指导思想存在的弊端,造成了十分严重的文理分化。在高考指挥棒的引导下,一旦进入大学以后,文科类专业学生除学习少量必要的数学课程之外,包括物理在内的其他科技知识和科学方法,几乎不再有任何接触和训练的机会。依照这种传统模式培养出来的文科学生,按中科院院士杨叔子先生的说法,他们“不仅受到的人文教育不很完整,更缺乏科学素质的培养”。面对当今科学技术的飞速发展,面对如雨后春笋般涌现出的大量高新技术,面对科学技术在社会各个领域的广泛应用,严格的文理界限、贫乏的科技知识、单一的思维模式已日益成为制约文科学生认识事物、适应社会、管理决策、胜任工作的主要障碍。 世界知名的科学普及测量者Jon Miller,通过对全世界,特别是美国、日本、德国、中国还有其他地区采样,进而衡量各地的科学普及水平。他的研究表明,虽然在预科教育(大学前教育)中,美国的科学普及率最差,但美国成年人的科学普及率在全世界是最高的。这听起来像是自相矛盾。Jon Miller对此的解释为,这是因为美国是目前唯一的要求所有的大学生都必须选自然科学课程的国家。正是这每个大学生都必须选23门科学方面的课程使得美国在科学普及方面大大领先。结果导致美国科学技术国际领先也就理所当然了。 物理学作为自然科学的带头学科和当代工程技术的重要支柱,其基础知识、科学思想及科学方法已渗透到社会生活的方方面面,应用于生产技术的各个部门,并日益成为社会一般知识和一般意识形态的重要组成部分。因此,在高校文科类专业中开展物理知识普及教育,对促进人文素质与科学素质的有机融合,提高当代大学生的科学文化素养,建设创新型国家,实施“科教兴国”战略,构建社会主义和谐社会,其重要性与紧迫性是不言而喻的。 二、开设文科物理的必要性 对于文科类学生学习物理知识在日常生活中是必需的。生活中处处存在着物理现象。坐在变速运动的公交车上由于惯性人体会发生倾斜;刚掀开的冷藏啤酒瓶口会冒出雾气;当火箭升空的瞬间,常伴着迅速扩展的庞大白色气团;晚上望着月亮走路,会觉得月亮跟着走;晴天天空为什么是蔚蓝色的,而晚霞为什么又红又黄;阳光透过密集的树叶投射在地上的光斑常呈圆形;电视的画面是怎样组成的;美丽的肥皂泡由无色的肥皂水吹成,但其色彩会不断改变,而爆破之前又变得暗淡无光;在干燥天气脱羊毛衣时会听到咝咝声;微波炉是怎样把食物加热的;拔插头时会产生电火花;小鸟停在高压线上不会被电死等等一系列生活常识,对目前许多文科类大学生并不一定都能从理论上理解清楚。这就说明了在高校开设文科物理课程是十分必要的。 对于文科类学生学习物理知识在知识结构方面也是必要的。物理与哲学、文学是相辅相成,融会贯通的。首先,物理同哲学的关系是很密切的。哲学里“世界是物质的,物质是运动的,运动是有规律的,规律是可以认识的”与物理是融为一体的,因为物理学恰恰是对物质的运动规律的认识,当然还包括物质的结构性质。其次,科学中存在着美。科学的美与文字、绘画、音乐中的美同样都会给我们带来精神上的愉悦,物理学中存在着三种美:现象之美、理论描述之美、理论结构之美。“现象之美”主要是对我们的直感来说的,早在童年时,看到彩虹我们会脱口而出“美极了”;行星的轨道都是椭圆的,原子的谱线是非常独特的,这些都是非常美的现象。“理论描述之美”指的是物理中定律的描述是一种简洁的美,例如,库仑力的定律是一个漂亮的描述;热力学的第一、二定律是对自然界某些基本性质的很美的理论描述。“理论结构之美”指的是当一个理论公式化时,它趋向于有一个漂亮的结构,这通常指它本身的数学结构,这些数学思想的美是另一种美,也就是“理论结构之美”。所以科学的美与文学的美的意义都包括了合适、妙、中看。三、开设文科物理的可行性 当今高等教育正处于从精英教育向大众化教育的转型时期,在课程教学中首先要提高学生的学习兴趣,这就要求教师在课堂上追求全方位的精彩。讲出物理学中的科学之美、简捷与统一之美、深邃与含蓄的内在之美、奇异与对称的和谐之美。我们可以运用不同的教学方法和教学手段,让学生在浩繁的物理概念和推理下感受物理大师们赋予自然科学的真善美。 我们可运用知识结构法对文科物理进行教学,一方面可以增强学生对知识的理解力,另一方面可以提高学生对知识的记忆能力。文科物理教学过程不是不要完整的知识结构,也不是简单地删减知识体系,而是要精讲文科物理的知识体系,给学生提供一个非常明确的知识理论框架。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,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,树立正确的科学观念,逐步掌握科学的思维方法,受到科学精神的熏陶。 我们也可以运用案例法对文科物理进行教学。培养其科学的思维方式和认真做事的态度。案例教学中的主活动是学生自主地探索,教师的角色是指导者和推动者,需要平等地参与学生的探索活动,并审时度势,因势利导,引导学生不断反思,调控自己的学习行为。当学生讨论冷场时,应及时启发,活跃学生思维,使每个人都能进入角色;当学生离题太远时,要及时调整、控制节奏,以获得最佳效果。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。” 我们还可以运用讨论法教学来提高学生的知识面。讨论法教学是选择学生感兴趣的话题或和学生专业相关的话题,让学生们自己准备资料展开讨论。在交流和讨论过程中,要善于引导,激发学生积极探索知识的欲望,使学生的思维活跃起来,从而有利于学习能力的提高。对文科学生来说,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21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、结论 既然生活中处处存在着物理现象,而且物理与哲学、文学是相辅相成、融会贯通的。文科物理是高校实施文化素质教育的一门重要课程,它能体现科学文化教育与人文文化教育的融合,特别对提高非理工学生的科学文化素质起着重要作用。因此,文科类大学生学习物理课是非常必要的。文科大学生学习物理课后,一方面可以提高文科学生的自然科学素质,培养学生的科学精神;另一方面,使文科学生通过学习“文科物理”课程以后,树立正确的科学观念,逐步掌握科学的思维方法,受到科学精神的熏陶。 参考文献: 1阿尔特霍普森.美国大学生的文科物理素质教育J,大学物理课程报告论坛文集,2007:6-10. 2赵近芳,黎培德,黄克立等.大学物理学M.第3版.北京:北京邮电大学出版社,2008. 3倪光炯,王炎森,钱景华等.改变世界的物理学M.上海:复旦大学出版社,1998.