金虎

(廣東科技學(xué)院 機(jī)電工程系，廣東東莞 523083)

1 大學(xué)物理教育與素質(zhì)教育的關(guān)系

當(dāng)今社會對人才的要求可概括為厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)，而高等教育的根本任務(wù)就是要培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的專門人才。大學(xué)物理作為理工科專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，一方面要求通過對它的學(xué)習(xí)能為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，為后續(xù)課程及更深層次的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備，另一方面更強(qiáng)調(diào)對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)［1］。利用物理學(xué)本身的特點，可以對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維及科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力、空間想象能力和動手操作能力，使學(xué)生在科學(xué)精神、科學(xué)方法、意志品德等方面得到熏陶，以提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。素質(zhì)教育不單要求要對學(xué)生進(jìn)行知識教育，而且還要把培養(yǎng)學(xué)生的能力作為教育的重點，通過大學(xué)物理的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生具有科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，掌握科學(xué)分析問題、思考問題和解決問題的方法，提高創(chuàng)新能力，最終使自身的科學(xué)素質(zhì)得到提高，成為創(chuàng)新型人才［2］。大學(xué)物理教育的目標(biāo)之一就是要培養(yǎng)具有這種科學(xué)素養(yǎng)的合格大學(xué)生。

物理學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)，物質(zhì)之間的相互作用，物質(zhì)最基本和最普遍的運動形式以及相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科［3］。對物理學(xué)學(xué)習(xí)的過程實際上是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)技能的過程，所以說大學(xué)物理也是一門素質(zhì)教育課?？茖W(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的核心是科學(xué)能力，物理學(xué)理論體系的建立過程就運用了邏輯思維和非邏輯思維的方法，充分展現(xiàn)了科學(xué)素養(yǎng)的各個要素，其例可謂舉不勝舉。比如在大學(xué)物理的教學(xué)過程中，學(xué)生接觸到的第一個理想化模型是“質(zhì)點”，通過向?qū)W生講解“質(zhì)點”的概念，介紹建立理想化模型的思想和方法，使學(xué)生理解利用理想模型能夠排除非本質(zhì)因素的干擾，舍棄次要因素和無關(guān)因素，突出反映事物的本質(zhì)特征，從而使物理現(xiàn)象或過程得到簡化和處理，這樣不僅可以使學(xué)生更好地理解“質(zhì)點”的概念，還可以讓學(xué)生深刻的領(lǐng)會到建立理想化模型不僅是一種重要的研究方法，而且是從簡單研究過渡到復(fù)雜研究的一種手段［4］。在實際生活中物理問題往往都較復(fù)雜，它是由多個簡單問題組合而成，只有真正掌握了物理學(xué)的基本概念，物理學(xué)處理問題的基本方法，才能把復(fù)雜問題分解成簡單問題，進(jìn)而解決問題 (如平面簡諧波的合成與分解)，這正是在實際的實踐中分析問題、解決問題的過程。再如在講授萬有引力定律時，通過介紹卡文迪什當(dāng)年是如何測定引力恒量的扭秤實驗，使學(xué)生深刻認(rèn)識到這一經(jīng)典實驗中所包涵的物理方法和物理思想的火花，同時適時簡單介紹黑洞的相關(guān)知識，讓學(xué)生對這一未知領(lǐng)域充滿探究之心。在講授電磁學(xué)部分時，還可以給學(xué)生介紹富蘭克林和法拉第的故事。富蘭克林出身于一個普通工人家庭，因家中有十個小孩，生活困難，他一生只在小學(xué)讀過兩年書，十二歲起就在印刷廠當(dāng)童工，可學(xué)習(xí)從未間斷，他冒著生命危險做了著名的“費城實驗”，第一次告訴人們天電與地電的一致性，由于他在電學(xué)方面的卓越貢獻(xiàn)，被稱為是“電學(xué)之父”，他還是美國“獨立宣言”的起草人之一，一生有許多榮譽和頭銜，可他為自己寫的墓志銘是“印刷工富蘭克林”。無獨有偶，法拉第的故事同樣感人，法拉第自幼家境貧寒，一生中幾乎沒有受過什么正規(guī)的學(xué)校教育，很小就到書店做學(xué)徒，但是他利用業(yè)余時間廣泛閱讀科學(xué)書籍，立志從事科學(xué)事業(yè)，他通過自己的勤奮好學(xué)和豐富的想象力，經(jīng)過多年的艱苦努力，終于用實驗揭示了電磁感應(yīng)的本質(zhì)。法拉第一生致力于科學(xué)研究，從不貪圖虛榮，成名之后世界各國贈給他的各種學(xué)位頭銜達(dá)九十四個，而他卻把所有的榮譽和獎?wù)露际詹仄饋?，連最親近的朋友都未見過。兩位大師的自學(xué)成才本身就是一個勵志的榜樣，而他們高尚的品格更值得我們學(xué)習(xí)。通過這些事例，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和科學(xué)方法，更有助于引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀。

物理學(xué)隨著人類社會實踐的發(fā)展不斷豐富、完善與進(jìn)步，目前已成為促進(jìn)社會生產(chǎn)力不斷提高的重要學(xué)科，在人類社會不斷前進(jìn)的道路上，物理學(xué)還將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，物理教育對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度并引發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和研究能力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)有著不可替代的重要作用。

2 目前普遍存在的一些問題

從學(xué)生方面講，在高校擴(kuò)招后的大背景下，尤其是一般普通院校、獨立學(xué)院、民辦高校，普遍存在學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正、基礎(chǔ)較差的問題，有些還是文科生 (報考了文理兼收的專業(yè))，他們對學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的重要性認(rèn)識不足，普遍認(rèn)為物理難學(xué)，缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)動力不夠，甚至有些同學(xué)在中學(xué)時就沒有學(xué)好，對物理課的學(xué)習(xí)有厭煩情緒，雖然教師在教學(xué)上投入了大量的精力，付出了艱辛的勞動，但教學(xué)效果不佳。還有些學(xué)生學(xué)習(xí)方法不當(dāng)，普遍存在以為背會一些公式和定律就學(xué)會了物理學(xué)，遇到問題時生搬硬套，對物理基本概念的理解、物理規(guī)律的掌握以及靈活運用比較困難，不會自學(xué)。要知道大學(xué)物理與中學(xué)物理是兩個不同的學(xué)習(xí)階段，其主要區(qū)別一是內(nèi)容加深了，要求提高了，大學(xué)物理的學(xué)習(xí)更側(cè)重于概念的深刻理解和靈活應(yīng)用，尤其是一些概念的掌握往往要經(jīng)過一段時間的消化才會真正領(lǐng)悟，同時由于用到了矢量、微積分［5］，對運算能力、推理能力的要求也比中學(xué)要高很多;二是速度快了，大學(xué)物理內(nèi)容較多，學(xué)時又少 (有的學(xué)校只有90學(xué)時左右)，教師課堂上不可能對每個問題、每個細(xì)節(jié)都像中學(xué)時反復(fù)強(qiáng)調(diào)和練習(xí)，而經(jīng)常是兩節(jié)課內(nèi)講授了大量內(nèi)容，需要學(xué)生課后花一定時間去整理和復(fù)習(xí)，而學(xué)生在中學(xué)學(xué)習(xí)時對教師的依賴性較強(qiáng)，進(jìn)入大學(xué)后不能很快適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)過程。隨著知識積累的越來越多，學(xué)生只有通過主動預(yù)習(xí)、練習(xí)、復(fù)習(xí)等環(huán)節(jié)，才能掌握和鞏固所學(xué)內(nèi)容，如果不注重自學(xué)能力的培養(yǎng)，沒有充分發(fā)揮自身的主觀能動性，學(xué)習(xí)成績自然會下降。

從教師方面講，一是教學(xué)方法單一，實踐環(huán)節(jié)不足。從教學(xué)方法來看，普遍存在以教師滿堂灌為主，不注重與學(xué)生的交流，即教師在傳授知識時采用“注入式”教學(xué)方法，忽視學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，缺乏自主探究式學(xué)習(xí)，養(yǎng)成學(xué)生坐享其成，不積極思考，被動接受的壞毛病，這樣不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力。二是有部分教師仍采用照本宣科的傳統(tǒng)教育模式，把概念、定律、原理講完就算完成了教學(xué)任務(wù)，不能體現(xiàn)素質(zhì)教育特點。另在實驗教學(xué)方面盡管不同專業(yè)開設(shè)了一定數(shù)量的大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗，但由于多方面的原因，開放性實驗、研究和設(shè)計性實驗非常少，對學(xué)生觀察能力、實驗?zāi)芰?、?chuàng)新能力的培養(yǎng)明顯不足，理論聯(lián)系實際不夠，從教學(xué)原則上看，完全忽視了學(xué)生的個體差異，不能做到因材施教。

綜上所述，大學(xué)物理的教學(xué)在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容等方面均存在一些問題，這種教學(xué)現(xiàn)狀嚴(yán)重制約教學(xué)質(zhì)量的提高，因此大學(xué)物理的教學(xué)改革勢在必行。而如何將傳授知識、培養(yǎng)能力與提高素質(zhì)融為一體仍是當(dāng)前許多大學(xué)課程教學(xué)改革的主題，關(guān)于這一問題，筆者結(jié)合多年來的教學(xué)實踐，就如何在大學(xué)物理教學(xué)中改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，將素質(zhì)教育滲透其中提幾點建議。

3 就如何通過大學(xué)物理的教學(xué)提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)提幾點建議

1)加強(qiáng)興趣的培養(yǎng)，因為興趣是最好的老師。興趣對于學(xué)生學(xué)習(xí)任何一個學(xué)科都是非常重要的，學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)時沒有興趣并不可怕，可怕的是因為沒有興趣而消極抵制。興趣可以培養(yǎng)，先天就有固然很好，但后天的培養(yǎng)同樣重要。在教學(xué)中教師可以結(jié)合課本把知識向課外延伸，多講一些日常生活中的物理現(xiàn)象，使學(xué)生感覺深奧的物理就在他的身旁，例如在學(xué)習(xí)力學(xué)部分時可問學(xué)生“結(jié)為什么能打的牢?”，在學(xué)習(xí)熱學(xué)部分時可問學(xué)生“為什么水能澆滅火?”，在學(xué)習(xí)電磁學(xué)部分時可問學(xué)生“閃電值多少錢?”等等，這樣可以吸引學(xué)生課外閱讀，不斷提出問題，達(dá)到主動學(xué)習(xí)，進(jìn)而產(chǎn)生興趣。只有使學(xué)生對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生了興趣，大學(xué)物理的課堂氣氛才能活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)才能是積極主動的而不是消極被動的，這不僅有助于師生之間的交流，而且有利于將教學(xué)效果最優(yōu)化，達(dá)到教學(xué)相長，完成以傳授知識為目的向以知識傳授與能力培養(yǎng)并重的方向轉(zhuǎn)移，努力做到傳道授業(yè)解惑與全方位的素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合。

2)結(jié)合多媒體技術(shù)的應(yīng)用，提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的積極性。以往傳統(tǒng)的教學(xué)語言是“板書”，這種模式有利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，但是一些實驗現(xiàn)象不能充分地體現(xiàn)出來，適當(dāng)使用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，不僅可以形象生動地展示課堂上演示不了的實驗，而且還可更加直觀地展現(xiàn)物理規(guī)律和物理現(xiàn)象，使難教的教學(xué)內(nèi)容變得易教、易學(xué)。例如在學(xué)習(xí)熱學(xué)的分子運動速率分布時，要用到概率與統(tǒng)計的知識，由于此時高等數(shù)學(xué)可能還沒有講到這部分內(nèi)容，學(xué)生通常難以理解，此時如果利用多媒體播放伽爾頓板的實驗短片，就能直觀地把統(tǒng)計規(guī)律展示出來，使學(xué)生不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識也能夠理解分子運動速率的統(tǒng)計規(guī)律。在講授角動量守恒定律時，可以通過給學(xué)生播放花樣滑冰和跳水的視頻資料，使學(xué)生在欣賞美的同時感受到物理在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。

3)物理教育可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)懷疑精神。教師在進(jìn)行物理教學(xué)時要創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，努力開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，積極鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新行為。在教學(xué)過程中多滲透一些現(xiàn)代物理學(xué)的知識［6］，如:混沌、廣義相對論、納米技術(shù)、信息技術(shù)、核能與核能技術(shù)、航天與空間技術(shù)、激光技術(shù)等，把理論知識和科學(xué)思維有機(jī)結(jié)合起來，就一些當(dāng)代比較前沿的理論和一些有爭議的問題，既講主流觀點也列出一些不同看法，讓學(xué)生自己判別，以激發(fā)學(xué)生積極思考。另外教師要使學(xué)生形成這樣的觀念:即便是像牛頓這樣的偉大物理學(xué)家，都有過不正確的認(rèn)識，更何況我們，所以要敢于懷疑，老師講的話是可以討論和批判的，書本中的內(nèi)容也是可以修改的，不要迷信書本。

4)教師在教學(xué)中講物理學(xué)理論會給學(xué)生以知識，但講物理學(xué)史會給學(xué)生以智慧。無疑知識是重要的，但智慧更為重要。教師不僅要善于運用邏輯手段去講授物理學(xué)理論，還要善于對物理知識作出歷史的敘述，把著眼點放在物理學(xué)中的發(fā)現(xiàn)、推理及概念形成的過程上，有意識地對學(xué)生進(jìn)行物理思想和方法的滲透，例如講狹義相對論時，有不少學(xué)生感覺頭痛，不好理解，教師可以通過還原愛因斯坦創(chuàng)建狹義相對論的歷史過程，追溯狹義相對論的形成背景，了解愛因斯坦的思想和所用的方法，就能在教學(xué)中做到深入淺出，講深講透。如果教師能把知識的產(chǎn)生過程引入教學(xué)并與知識融為一體，既可以使學(xué)生了解所學(xué)物理知識的來龍去脈，在知識的遞進(jìn)發(fā)展中，在與錯誤或不完善觀念的對比中加深對知識的理解與掌握，同時還能讓學(xué)生在此過程中切身體會到科學(xué)發(fā)展的艱難曲折，學(xué)習(xí)到物理學(xué)家們在紛繁復(fù)雜的科學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的思維方式，以提高自身的科學(xué)素質(zhì)。

總之，在大學(xué)物理教學(xué)中進(jìn)行素質(zhì)教育，就是要求教師從單純傳授理論知識走向與培養(yǎng)能力相結(jié)合，使學(xué)生從單純獲取知識走向?qū)W會查找和使用知識，從學(xué)習(xí)掌握舊有的知識向具有創(chuàng)新意識和能力的方向發(fā)展。大學(xué)物理教育要想在培養(yǎng)高素質(zhì)人才方面發(fā)揮其特殊作用，還需大家共同努力。

［1］秦吉紅，梁穎．在大學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)素養(yǎng)的案例剖析［J］．大學(xué)物理，2015，34(2):15－18．

［2］李宏榮，王小力，田蓬勃，等．以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo)的大學(xué)物理教學(xué)改革［J］．中國大學(xué)教學(xué)，2013(8):19－21．

［3］羅圓圓，吳評．大學(xué)物理［M］．北京:高等教育出版社，2010．

［4］胡林．大學(xué)物理教學(xué)中重視物理學(xué)思想和研究方法［J］．云南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2010，32(S1):273－275．

［5］濮春英，周大偉．大學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)［J］．南陽師范學(xué)院學(xué)報，2014，13(3):47－48．

［6］嚴(yán)燕來，葉慶好．大學(xué)物理拓展與應(yīng)用［M］．北京:高等教育出版社，2002．