《物理思想与人文精神》选修课中的教学思考

2022-09-11

我国高校各个专业课程体系中, 选修课程所占比例愈来愈大, 开好选修课, 有利于开拓学生知识面, 培养学生的创造性思维和科研能力, 从而为造就现代化建设急需的开拓型、创造性人才打下坚实基础。《物理思想与人文精神》就是在这样的背景下展开的。在教学过程中不仅是理工科学生, 有一些对物理有着神秘感的文科学生也选修了这门课程。

理工科学生对大学物理不陌生, 文科学生因没有学过这门学科, 感觉比较神秘。如何让文、理工科学生都对这门课程感兴趣, 并且能够主动来听课 (笔者觉得, 如果选修课都要靠点名来“强迫”学生列席是教师的失败) , 是首要的问题。只有打动了学生, 让他觉得有意思, 有兴趣, 才是真正的教学之道。为此, 笔者进行了下面一些探讨。

1 精选教学内容, 加强物理文化修养

今天物理学已经深入到现代社会的各个方面, 成为每一位有教养的公民必须懂得的基本知识。但是在物理学的学习过程中, 学生们仅仅去掌握物理学的知识是远远不够的, 还应该去了解物理学在社会发展和人类文化发展中的作用, 形成和掌握科学的思维方式和价值观, 接受物理文化的全方位的熏陶。

选修课教师可以“随便”地选择教学内容, 是开选修课的一大特色。但这种随便必须要和教学大纲和教学目标相统一, 不能为了使课程有趣而“有趣”。因此必须要有一门主要参考书, 本课程主要是以高等教育出版社的《文科物理——物理思想与人文精神》为主要参考书, 配合以《物理学史》《科学技术概论》等作为参考内容。这样, 通过多本书的综合, 选择适用于自己学生的学习内容, 是选修课必须的。

笔者在《物理思想与人文精神的融合》选修课上, 笔者主要针对人文精神对物理科学发展、现代科技发展的相互促进作用展开教学。讲中国古代的科学发达, 在近代却衰落的原因;谈及文艺复兴在西方科学后来居上中所起到的作用;谈到伽利略和近代力学的诞生, 谈他的“减小重力”——斜面试验的意义, 同时提到他的这种说法的不严密和不科学性, 但它对加速度概念的促进作用;讲到牛顿经典力学, 但同时也讲到由于他的思想的局限性, 他提出的绝对时空及其证明试验的谬误。这些内容不同于学生平常见到的物理内容, 他们有兴趣知道, 也让他们知道物理学的发展的艰辛, 从而在历史中徜徉于物理知识丛林, 却不觉得它有多么神秘和难懂。

这样, 选修课内容的选择从注重向学生展示那些关于物理学的科学事实, 转向重视那些物理学事实所蕴含的文化故事, 强调物理学的历史性、整体性、思想性以及人文性, 侧重物理学家对真善美的追求, 全面地表现出物理学的社会价值观, 增强学生文化感受力, 培养学生科学思维和科学精神, 比学到一些具体的物理知识的意义将更深远。这不但使得教学变得更加丰富多彩且具有人文色彩, 而且也为教育中实现科学与人文的融合提供了有益的思路。

2 注重德育教育, 培养学生正确的世界观

有人认为我的课有一些“民族主义”色彩, 但笔者认为如果一个国家的人没有自己的民族自豪感, 没有自己的国家自信心, 中华民族腾飞恐怕就没法实现。也有人说, 德育是班主任、政治老师的事。其实, 德育是全社会的事情。每一个成员, 既是德育工作的教育者, 又是受教育者;尤其是教师, 既要是大公无私、高风亮节的受教育者的模范, 又要是精于德育、勤于德育的典范。尽管学校德育仅是全社会德育的一部分, 而学科德育又是学校德育的一部分。只有每一位教师保质保量地担负起这一小部分的德育工作, 那么, 学校的德育工作才会有起色[2]。

笔者在课堂上谈中国古代的四大发明, 了解中华民族悠久的科学文化, 同时也提到西方却不愿承认纸是中国人发明的这种西方式的“傲慢与偏见”[1];讲到天然放射现象时, 谈到两次诺贝尔奖获得者居里夫人和她的爱国主义精神, 她在艰苦条件下的科学研究, 以及由于受了太多辐射后晚年死于白血病;从物理学家的科学态度和物理学的发展历程所表现出来严谨、务实、求真的工作态度, 刻苦钻研、淡泊名利的高尚品格;让学生了解到科学虽然是无国界的, 但“科学家是有自己的祖国的”;讲原子及原子核时, 提及原子弹、氢弹和核战争的危害, 及中国不首先使用核武器的承诺……

为了能让学生更多地参与到课堂中来, 笔者还经常到网上下载一些最新的关于科技发展和国际争端的文章, 甚至找一些一些叛逆、消极甚至颓废的负面信息, 让他们对此进行一些辩论。笔者在上课过程中引导学生探讨:居里夫人获奖时, 为什么全场起立鼓掌?为什么我们对国内有些人出国后的丑态感到愤慨?为什么我们在和别人交谈时, 总是对自己家乡的荣誉感到自豪?通过这些事例、讨论, 他们自己明白:其实我们都是我们社会、学校、班级的一分子, 我们共同的出力才能组建好我们的班级、校园。通过选用一些科学家事例、社会实例, 引导学生对当前社会上的一些错误的言论和行为进行思索、讨论, 引导他们对出现这种言论的根源进行判别。让学生参与讨论, 不仅学生体会到了参与的快乐, 在无形中也教会了他们思考, 由此, 逐步地引导他们形成正确的人生观、价值观。

3 改革教学方式, 培养学生科学精神

在选修课的讲授中, 采用传统的以教师为中心的讲授法, 是不太适宜的。为了适应选修课的教育理论, 我们需改变传统的教学观点。选修课的教学目的主要不是要传授基本的学科知识, 而是使同学们了解学科的发展历程, 从而理解其学习方法、科学思维, 提高同学们独立的观察问题、分析问题和解决问题的能力;能够理论联系实际, 具有终身学习的能力, 勤于思维、勇于创新。

实验心理学家赤瑞特拉做过两个著名的心理实验, 一个是关于人类获取信息的来源就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉, 1 1%来自听觉, 这两个加起来就有94%, 因此, 选修课上利用多媒体技术既能看得见, 又能听得见的多种感官的刺激获取的信息量, 比单一地听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的, 获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验, 是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%, 自己听到内容的20%, 自己看到内容的30%, 自己听到和看到内容的50%, 在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说, 如果既能听到又能看到, 再通过讨论、交流用自己的语言表达出来知识的保持将大大优于传统教学的效果。