賈貴儒 劉玉穎

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用物理系,北京 100083)

關(guān)于對(duì)“非物理專業(yè)學(xué)生”物理教學(xué)中相關(guān)問題的認(rèn)識(shí)

賈貴儒 劉玉穎

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用物理系,北京 100083)

物理學(xué)是一門令人激動(dòng)的、有活力的、向新的方向持續(xù)發(fā)展的學(xué)科，“大學(xué)物理學(xué)”是國(guó)內(nèi)外大學(xué)中非常重要的一門課程。通過多年的“非物理專業(yè)學(xué)生”物理教學(xué)實(shí)踐與研究, 筆者認(rèn)為：非物理專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)應(yīng)注重應(yīng)用性，教學(xué)中要重視思維方式、研究方法和知識(shí)運(yùn)用等方面的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析和解決問題的能力，并對(duì)其以后的專業(yè)甚至職業(yè)產(chǎn)生影響。不能用物理系的教學(xué)模式去教“非物理專業(yè)”的學(xué)生?！按髮W(xué)物理學(xué)”課程應(yīng)該與專業(yè)相結(jié)合，其內(nèi)容必須保持一個(gè)基本體系，物理學(xué)中的哲學(xué)等文化的學(xué)習(xí)與物理知識(shí)本身的學(xué)習(xí)都相當(dāng)重要。教學(xué)與科研二者并重、互相促進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的思辨表達(dá)能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維訓(xùn)練等。

大學(xué)物理；非物理專業(yè)；物理教學(xué)

1 對(duì)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)

物理學(xué)是自然科學(xué)的核心，是新技術(shù)的源泉。物理學(xué)中不僅蘊(yùn)涵著先進(jìn)生產(chǎn)力，同時(shí)也蘊(yùn)涵著先進(jìn)文化，對(duì)人類的未來起著決定性的作用。物理學(xué)不是一切，但是一切離不開物理學(xué)。你也許對(duì)物理學(xué)不感興趣，但是物理學(xué)對(duì)你感興趣。無論你是否喜歡物理學(xué)，你都必須嚴(yán)格地遵守物理學(xué)的規(guī)律，否則將受到物理學(xué)的懲罰。物理學(xué)的特征是：簡(jiǎn)潔、和諧、對(duì)稱、統(tǒng)一、生動(dòng)、活潑。“如果你討厭物理學(xué)，那不是你的錯(cuò)：也許當(dāng)年的老師不好”。[1]物理學(xué)不僅僅是知識(shí)，更是一種思維方式，一種研究方法。物理學(xué)由思維方式、研究方法和知識(shí)3個(gè)層次的內(nèi)容構(gòu)成。物理學(xué)的思維方式和研究方法是人類探索物理世界奧秘的科學(xué)思想和科學(xué)方法的寶貴結(jié)晶。物理學(xué)中的每一個(gè)新概念的提出、新規(guī)律的建立、新理論的誕生，人們都經(jīng)歷了艱苦卓絕的探索過程，而其新成就又總是對(duì)人類社會(huì)的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生重大影響，并使人們看待自然世界的觀念得到更新、認(rèn)識(shí)得到提升。物理學(xué)在20世紀(jì)取得了令人驚訝的成功，改變了我們對(duì)空間與時(shí)間、存在與認(rèn)識(shí)的看法，也改變了我們描述自然的基本語言，使人類的生產(chǎn)方式、生活方式以及思維方式發(fā)生了深刻的變革。

2 對(duì)現(xiàn)代科學(xué)成就的正確認(rèn)識(shí)

至今, 宇宙年齡約137億年，太陽系年齡約50億年，人類有文字記載的歷史約5000年，科學(xué)進(jìn)入定量研究?jī)H400年。為了更形象地理解這些時(shí)間，如果我們用24小時(shí)來表示宇宙的137億年，那么科學(xué)進(jìn)入定量研究的400年則只相當(dāng)于0.0025秒。我們要用0.0025秒搞清楚過去24小時(shí)所發(fā)生的所有事情，可以想象那是多么艱難。因此，我們現(xiàn)在對(duì)世界的認(rèn)識(shí)是膚淺的、幼稚的、不確切的, 甚至可能是錯(cuò)誤的，這是非常正常的。人們對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是一層層地深入，我們永遠(yuǎn)不必?fù)?dān)心沒有問題研究了，也永遠(yuǎn)不能說哪個(gè)問題研究透徹了。我們既不能苛求前人完美，又不能迷信權(quán)威永遠(yuǎn)是正確的。

科學(xué)是一種近似?？茖W(xué)發(fā)展過程是一個(gè)“排錯(cuò)”(“試錯(cuò)”)過程。人對(duì)事物的認(rèn)識(shí)過程也是一個(gè)“排錯(cuò)”過程。從不犯錯(cuò)的人是不可能有所發(fā)現(xiàn)、有所作為的人。

3 對(duì)物理教學(xué)相關(guān)問題的認(rèn)識(shí)

大腦是一個(gè)需要點(diǎn)燃的火炬，不是一個(gè)被填充的容器。把人的創(chuàng)造力誘導(dǎo)出來，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，是物理學(xué)教學(xué)的重要目的之一。

我們常常把物理學(xué)作為提高生產(chǎn)力的手段，而忽視了物理學(xué)文化的一面。我們出版的大多數(shù)物理學(xué)著作僅限于敘述具體的科學(xué)知識(shí)，我們學(xué)習(xí)物理學(xué)就像外國(guó)人學(xué)京劇一樣，只能是“形似”，很難“神似”。

愛因斯坦說：“所謂教育，是忘卻了在校學(xué)的全部?jī)?nèi)容之后剩下的本領(lǐng)?！蔽锢韺W(xué)家勞厄也有類似的表述。愛因斯坦對(duì)教育這種認(rèn)識(shí)你是否可以接受？如果能接受，我們不得不思考的問題是：“剩下來的東西”是什么？如何才能給學(xué)生多剩一點(diǎn)？

非物理專業(yè)的學(xué)生，考試結(jié)束后有一部分物理公式他們長(zhǎng)期不再接觸，我們?yōu)槭裁匆踢@部分內(nèi)容？從這部分內(nèi)容中他們應(yīng)該學(xué)到些什么？

3.1 兩個(gè)容易使人誤解的“定位”

(1)“教書” 教育要堅(jiān)持“育人為本”，不能將學(xué)生鍛造成“工具”。教育的對(duì)象是“人”，不是“書”?！敖虝边@個(gè)詞使人容易誤解，“教書”使一部分教師忽視了教育的對(duì)象的差別，不管講臺(tái)下坐的是哪個(gè)專業(yè)的學(xué)生，講法完全一樣；“教書”也使一部分教師將全部精力用來研究“書”，以至引著學(xué)生去鉆牛角尖。例如，有一些教師熱衷于一題八解、十解?？茖W(xué)是近似，鉆這種牛角尖只能將學(xué)生引向歧途。

(2) “物理課是為后續(xù)課程作準(zhǔn)備的一門重要基礎(chǔ)課” 在過去幾十年出版的教材中很容易找到這句話或與其內(nèi)容相類似的話。這種對(duì)物理學(xué)定位很容易被曲解。由于對(duì)物理學(xué)定位的曲解，一些學(xué)校、一些專業(yè)不學(xué)“相對(duì)論”，理由是：我們專業(yè)研究對(duì)象不會(huì)以光速運(yùn)動(dòng)，后續(xù)課用不著相對(duì)論的知識(shí)。以同樣的理由，近些年來，出現(xiàn)了不上物理課的大學(xué)，也出現(xiàn)了20多學(xué)時(shí)的物理課，30多學(xué)時(shí)的物理課，40多學(xué)時(shí)的物理課，……

3.2 學(xué)習(xí)物理

學(xué)習(xí)物理學(xué)有幾種方式，即閱讀、思考、實(shí)踐；注重培養(yǎng)學(xué)生提出問題、討論、表達(dá)與展示等。

學(xué)習(xí)物理理論課重要的兩種方式：閱讀、思考。閱讀與思考相輔相承，缺一不可。我們的物理教學(xué)整體上偏重于單純灌輸，滿足于學(xué)生全部都聽懂，放松了對(duì)學(xué)生主動(dòng)鉆研，花時(shí)間和精力去思考去消化知識(shí)的環(huán)節(jié)。教師授課的目的應(yīng)該是幫助學(xué)生掃清閱讀教材的障礙，而不是代替學(xué)生去閱讀。從哲學(xué)上講，在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中學(xué)生是內(nèi)因，是根本；教師是外因，是條件。教師如何為學(xué)生創(chuàng)造一種，“不是簡(jiǎn)單地灌輸知識(shí)，而是讓學(xué)生開動(dòng)腦筋思考的學(xué)習(xí)方式”，這一問題值得我們研究思考。

3.3 要重視思維方式的訓(xùn)練

物理學(xué)由思維方式、研究方法和知識(shí)3個(gè)層次的內(nèi)容構(gòu)成。在物理教學(xué)中，不僅要教書本上有的物理學(xué)知識(shí)，而且要教書本上沒有的物理學(xué)的思維方式和研究方法。正如愛因斯坦所說，“在學(xué)校里，教育的價(jià)值并不是學(xué)到很多知識(shí)，而是受到如何進(jìn)行思考的訓(xùn)練，而這是不可能從書本上學(xué)到的”。[2]高士其講得更清楚：“思維科學(xué)是培養(yǎng)人才的科學(xué)。要培養(yǎng)一個(gè)人成才，很重要的一個(gè)因素在于科學(xué)的思維。因?yàn)閱渭兊剡M(jìn)行知識(shí)與技術(shù)的灌輸而沒有一種正確思維方法來予以歸納整理和指導(dǎo)應(yīng)用，是不能成為四化建設(shè)所需要的合格人才，它只能造成頭腦僵化，缺乏應(yīng)變能力和創(chuàng)造能力的一代人。”

愛因斯坦正是用自由思維重新審視了“時(shí)間”“空間”和“質(zhì)量”等建立了幾千年的概念，提出兩條基本假設(shè)：相對(duì)性原理和光速不變?cè)怼＝⒘霜M義相對(duì)論。

物理學(xué)幫助學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)世界，并掌握正確的認(rèn)識(shí)方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷的能力。物理學(xué)在培養(yǎng)人的科學(xué)世界觀、提高人的科學(xué)素質(zhì)方面有著其他學(xué)科無法替代的作用。國(guó)內(nèi)外一些優(yōu)秀的大學(xué)，人文、經(jīng)管、教育、醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)、地球和環(huán)境科學(xué)、法律、金融和經(jīng)濟(jì)學(xué)、企業(yè)管理咨詢、哲學(xué)、國(guó)家政策等專業(yè)也開設(shè)物理學(xué)課程，也稱為“通識(shí)”物理課程。針對(duì)學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)內(nèi)容和要求的物理課程。物理課程內(nèi)容豐富，由淺入深，循序漸進(jìn)，學(xué)生有了一定的基礎(chǔ)后再學(xué)習(xí)難度較高的課程。本科生參加科學(xué)研究和訓(xùn)練，有專門課程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)分析等能力。

3.4 要重視研究方法的訓(xùn)練

著名的俄國(guó)科學(xué)家巴甫洛夫曾經(jīng)說過:“科學(xué)是隨著研究方法所獲得的成就而前進(jìn)的。研究方法每前進(jìn)一步，我們就更提高一步，隨之在我們面前也就開拓了一個(gè)充滿著種種新鮮事物的，更遼闊的遠(yuǎn)景。因此，我們頭等重要的任務(wù)乃是制定研究方法?！?采用一個(gè)好的方法，可以事半功倍，而方法不當(dāng)，往往就會(huì)事倍功半。

例如，法國(guó)人路易斯·德布羅意用類比方法提出粒子也具有波動(dòng)性。他原來是學(xué)歷史的，其哥哥是研究X射線的物理學(xué)家。受他哥哥的影響，他對(duì)物理學(xué)有了興趣。他注意到：在幾何光學(xué)中光的運(yùn)動(dòng)服從光線的最短路程原理；在經(jīng)典力學(xué)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)遵循力學(xué)的最小作用量原理；這兩個(gè)原理具有相似的數(shù)學(xué)表示式。當(dāng)時(shí)物理光學(xué)的發(fā)展已經(jīng)證明了光具有波粒二象性。1924年，德布羅意將光學(xué)現(xiàn)象與力學(xué)現(xiàn)象作了類比研究：大膽推論提出，粒子也具有波粒二象性，即粒子也具有波動(dòng)性，這種波動(dòng)就稱為物質(zhì)波。接著德布羅意進(jìn)一步類比，光的波長(zhǎng)是λ=h/P(P是動(dòng)量，h是普朗克常數(shù))；既然物質(zhì)粒子具有二象性，那么物質(zhì)波的波長(zhǎng)應(yīng)該與光波的波長(zhǎng)相似，即λ=h/P(P是動(dòng)量，h是普朗克常數(shù))，這就是物質(zhì)波的波長(zhǎng)公式。德布羅意基于類比作出的預(yù)言在1927年被電子衍射等實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

正如巴甫洛夫曾經(jīng)指出的:“有了良好的方法，即使是沒有多大才干的人也能作出許多成就。如果方法不好，即使是有天才的人也將一事無成。”

3.5 學(xué)習(xí)物理學(xué)要學(xué)出點(diǎn)哲理來

物理學(xué)“Physics”的原意是自然哲學(xué)。教授物理學(xué)必須要教出點(diǎn)哲理來，學(xué)習(xí)物理學(xué)也要學(xué)出點(diǎn)哲理來。要向大自然學(xué)習(xí)，從物理學(xué)原理、定律中得到啟示，這對(duì)培養(yǎng)科學(xué)世界觀，提高科學(xué)素養(yǎng)有著不可替代的作用。

例1 “萬有引力”對(duì)所有的人都是公平、平等的，但是我們每個(gè)人的體重卻不相同。這個(gè)小例子告訴我們一個(gè)道理：“平等”≠“相同”。經(jīng)常有人混淆這兩個(gè)概念。

例2 熱力學(xué)第二定律：Q1=W+Q2，在熱力學(xué)中：Q1是高溫?zé)嵩刺峁┑臒崃浚琖是系統(tǒng)所做的功，Q2是系統(tǒng)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?。將熱力學(xué)第二定律思想應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)：Q1是資源消耗，W是國(guó)民生產(chǎn)總值(GDP)，Q2是對(duì)環(huán)境的影響。制約國(guó)民生產(chǎn)總值(GDP)的因素既有資源問題又有對(duì)環(huán)境影響的問題。

物理是一條閃光的思想的河流，每一個(gè)熠熠生輝之處都凝聚著科學(xué)家們智慧的結(jié)晶。注重物理學(xué)史，物理學(xué)家個(gè)人事跡的講述。特別是對(duì)物理學(xué)家在實(shí)驗(yàn)事實(shí)中或?qū)嶒?yàn)結(jié)果中表現(xiàn)出來的懷疑精神、批判精神介紹。結(jié)合科學(xué)家的研究經(jīng)歷和知識(shí)規(guī)律來培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的精神。物理學(xué)有著豐富的人文底蘊(yùn), 在它的一個(gè)個(gè)定理、公式、概念里蘊(yùn)藏千百年來人類通過各種手段來認(rèn)識(shí)自然、改造自然, 豐富和發(fā)展人類精神文明寶庫(kù)的各種經(jīng)歷。故在物理教學(xué)時(shí),要結(jié)合人文素質(zhì)教育, 即要向?qū)W生介紹歷史上著名物理學(xué)家的高尚品德和情操, 培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)熱情和社會(huì)責(zé)任感; 又要模擬物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程, 在學(xué)習(xí)體驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的懷疑、批判精神。這樣, 學(xué)生即學(xué)會(huì)了做事, 又學(xué)會(huì)了做人, 從而使學(xué)生全面、和諧、健康地發(fā)展。培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)，創(chuàng)新精神和科學(xué)美感。

3.6 非物理專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的目的就是一個(gè)字： “用”

400年前培根講：“知識(shí)就是力量?！苯裉煳覀儜?yīng)該說，“會(huì)使用的知識(shí)才是力量，不會(huì)使用的知識(shí)不是力量?！狈俏锢韺I(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的目的就是一個(gè)字：“用”。

非物理專業(yè)的學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理學(xué)，了解物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式及相互作用規(guī)律，理解物理學(xué)的思維方式和研究方法。用物理學(xué)的思維方式、研究方法和知識(shí)，(1)提高他們自己獲取知識(shí)的能力；(2)提高他們的科學(xué)素養(yǎng)；(3)提高他們用物理學(xué)思維方式、研究方法和知識(shí)來研究自己專業(yè)的能力。

每個(gè)人的“本能”是父母DNA的遺傳，但其“能力”只有靠自己學(xué)習(xí)、鍛煉才能不斷地提高。

無數(shù)成功者的經(jīng)歷都證明，創(chuàng)造能力與知識(shí)的多少成正比。成功，取決于人的能力；能力，則取決于人的學(xué)習(xí)。學(xué)校里學(xué)的東西是十分有限的。自己獲取知識(shí)的能力是所有能力中最重要的，只有不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，才能不斷提升自己。

3.7 不能用物理系的教學(xué)模式去教“非物理專業(yè)的學(xué)生”

物理教師都受過多年的物理教育，習(xí)慣于教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)度高。近幾年取消了助教階段，新教師上課確實(shí)遇到了困難。新教師初上課時(shí)很容易想到他的老師是如何給他講這部分內(nèi)容的，忽視了教育對(duì)象的變化，于是就按他老師的上課方式去上課，即按物理系的教學(xué)模式去教非物理專業(yè)的學(xué)生。一些新教師上課時(shí)很容易犯貪多求全，大量地引入數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明，而不能抓住典型問題作深入分析，結(jié)果是“有些物理學(xué)家把他們的物理學(xué)知識(shí)藏在數(shù)學(xué)的迷霧里，把外行人都嚇跑了”。[2]

2004年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主維爾切克講：“你不必為了欣賞《費(fèi)加羅的婚禮》而像莫扎特一樣去作曲。與此類似，你也不必為了用美妙的現(xiàn)代物理概念豐富你的生活而去精通現(xiàn)代物理的技術(shù)細(xì)節(jié)”。[3]愛因斯坦名言：“一切應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，但不能過分簡(jiǎn)單”。[4]此話對(duì)物理教材和物理課程同樣適用。物理學(xué)并非就是數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)是物理學(xué)的“工具”；但如果沒有數(shù)學(xué)，想要完全了解物理學(xué)是不可能的。

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，將物理學(xué)的學(xué)習(xí)與專業(yè)的發(fā)展需要密切聯(lián)系起來，使學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)在學(xué)生所學(xué)專業(yè)中的重要性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主觀能動(dòng)性，這是有效地提高大學(xué)物理課程的教學(xué)質(zhì)量的重要手段。讓非物理專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)不會(huì)用的物理知識(shí)不僅浪費(fèi)他們的精力，而且會(huì)使他們對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭惡情緒。

物理課可以是最引人入勝的，也可以是最令人生厭的，就看如何上這門課了。

3.8 “大學(xué)物理學(xué)”課程應(yīng)該與專業(yè)相結(jié)合，且保持一個(gè)基本體系

20世紀(jì)30年代康普頓擔(dān)任麻省理工學(xué)院校長(zhǎng)時(shí)提出：“沒有第一流的理學(xué)院，就沒有第一流的工學(xué)院?！痹趦?yōu)秀的大學(xué)中，“物理學(xué)應(yīng)該是本校主流學(xué)科的支撐；本校的主流學(xué)科應(yīng)該是物理學(xué)的依托。即物理學(xué)要不斷地為本校主流學(xué)科提供新思想和新方法，主流學(xué)科要不斷地為物理學(xué)提供研究的問題?！蔽锢韺W(xué)不與本校主流學(xué)科相結(jié)合，物理學(xué)很難受到學(xué)校的重視。缺少多學(xué)科的交叉融合，學(xué)校也難成為一流大學(xué)。

用物理學(xué)的思維方式、研究方法和知識(shí)提高學(xué)生們的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和獲取知識(shí)的能力等是物理教學(xué)中的共性問題。用物理學(xué)思維方式、研究方法和知識(shí)去研究學(xué)生自己的專業(yè)，是物理教學(xué)中的個(gè)性問題。教育學(xué)中要求備課要“備對(duì)象”。你教哪個(gè)專業(yè)的學(xué)生，就應(yīng)該將那個(gè)專業(yè)的主要教材借來閱讀一遍。將物理學(xué)的學(xué)習(xí)與專業(yè)的發(fā)展需要密切聯(lián)系起來，使學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)在學(xué)生所學(xué)專業(yè)中的重要性。生命專業(yè)是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的主流專業(yè)。從物理學(xué)看生命，其特征是：“非線性、非平衡態(tài)、開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)?！?這4方面知識(shí)的絕大部分都是近60年發(fā)展起來的，在多數(shù)物理教材中看不到。為了民族的明天，為了學(xué)生的明天，我們不能只教300年前的物理學(xué)，也必須講授今天的物理學(xué)。例如對(duì)于醫(yī)療專業(yè)的學(xué)生所需物理學(xué)，可講授診斷和治療工具所需的物理學(xué)知識(shí)：血壓，核磁共振，腦磁描記法，正電子成像術(shù)，超聲波，放射療法等系列課程。

物理學(xué)由思維方式、研究方法和知識(shí)3個(gè)層次的內(nèi)容構(gòu)成，不學(xué)習(xí)物理學(xué)知識(shí)，很難理解物理學(xué)的思維方式和研究方法。例如，不講“相對(duì)論”，如何理解相對(duì)論的思維方式——自由思維？如何理解相對(duì)論的研究方法——探索性演繹法？愛因斯坦建立相對(duì)論已經(jīng)100多年了，不講“相對(duì)論”，你培養(yǎng)的學(xué)生在思維方式研究方法上已經(jīng)落后了100多年，讓他如何趕上世界先進(jìn)水平？

物理學(xué)培養(yǎng)的是一種想象力。物理學(xué)學(xué)習(xí)的是一種思維方式。為了人才的培養(yǎng)，為了學(xué)習(xí)物理學(xué)的思維方式和研究方法，“大學(xué)物理學(xué)”課程內(nèi)容必須保持一個(gè)基本的體系。注重相對(duì)論和量子物理的內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。

3.9 科研寓于教學(xué)工作，教學(xué)相長(zhǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

錢偉長(zhǎng)曾經(jīng)講：“你不上課，就不是老師；不懂得科研，就不是好老師。教學(xué)是必要的要求，不是充分的要求，充分的要求是科研?？蒲蟹从衬銓?duì)本學(xué)科清楚不清楚。教學(xué)沒有科研底子，就是一個(gè)沒有觀點(diǎn)的教育，沒有靈魂的教育?！?錢偉長(zhǎng)的這段話不長(zhǎng)，但對(duì)教學(xué)與科研的關(guān)系分析得十分透徹。近些年我多次引用錢偉長(zhǎng)的這段話。物理教師必須參加科研工作，科研工作最鍛煉人的思維、分析、判斷能力。要用科學(xué)研究的方法進(jìn)行教學(xué)研究。不參加研究工作的人很容易去鉆“牛角尖”。

科研寓于教學(xué)，對(duì)于英語和專業(yè)水平較高的本科學(xué)生，可以進(jìn)行“學(xué)研結(jié)合”與科學(xué)思維訓(xùn)練?？梢砸杂⑽慕滩臑檩d體，讓學(xué)生先仔細(xì)認(rèn)真研讀英文原版教材；經(jīng)過一段時(shí)間的積累，當(dāng)學(xué)生的英語水平和專業(yè)水平達(dá)到一定高度時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生閱讀相關(guān)的科研論文以及國(guó)際上最新科學(xué)研究進(jìn)展，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)視野，增加學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和英語的知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究訓(xùn)練，自行選課題、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，做實(shí)驗(yàn)，撰寫論文；為以后學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究提前作好準(zhǔn)備。

要求學(xué)生在每一章結(jié)束時(shí)，自己總結(jié)出重點(diǎn)內(nèi)容。傳授知識(shí)，是基本層次的要求，教師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理中的美，激發(fā)物理的學(xué)習(xí)興趣；介紹科技前沿，把科研思路、方法帶入課堂；要讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)獲取和處理信息，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，提出、分析和解決問題。教學(xué)過程中教師要平等交流；教授知識(shí)，更是教授方法，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生能夠抽象出問題，進(jìn)而能夠分析問題，找到解決問題的思路和方法；幫助同學(xué)們盡早完成從學(xué)生到學(xué)者的轉(zhuǎn)變。

4 結(jié)語

本文介紹了對(duì)“非物理專業(yè)學(xué)生”進(jìn)行有效的物理教學(xué)相關(guān)問題的認(rèn)識(shí)：學(xué)習(xí)物理要重視思維方式、研究方法的訓(xùn)練；“大學(xué)物理學(xué)”課程應(yīng)該與專業(yè)相結(jié)合，其內(nèi)容保持一個(gè)完整的知識(shí)體系；注重“非物理專業(yè)學(xué)生”學(xué)習(xí)物理的應(yīng)用性，用物理學(xué)的思維方式、研究方法和知識(shí)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和獲取知識(shí)的能力。不能用物理系的教學(xué)模式去教“非物理專業(yè)的學(xué)生”；注重物理教學(xué)的文化特色和哲學(xué)性；科研寓于教學(xué)工作，教研相長(zhǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力；幫助學(xué)生盡早完成從學(xué)生到學(xué)者的轉(zhuǎn)變。

真誠(chéng)地歡迎您的批評(píng)，借用您的智慧，完善我們的思想。

[1] 穆勒．未來總統(tǒng)的物理課[M]．李泳，譯．長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2009：2.

[2] Jossem E L，郭有江．愛因斯坦的教育觀[J]．物理與工程，2005，15(3)：1-11. Jossem E L, Guo Youjiang. Einstein’s ideas of education[J]. Physics and Engineering, 2005, 15(3)： 1-11. (in Chinese)

[3] 維爾切克．奇妙的現(xiàn)實(shí)[M]．丁亦兵等，譯．北京：科學(xué)出版社，2010: 序.

[4] 徐一鴻．愛因斯坦的玩具[M]．張禮，譯．北京：清華大學(xué)出版社，2013:17.

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THE REALIZATION OF COLLEGE PHYSICS TEACHING FOR “NON-PHYSICS MAJOR STUDENTS”

Jia Guiru Liu Yuying

(Department of Physics,College of Science, China Agricultural University, Beijing 100083)

Physics is an exciting, living, discipline that continually moves in new directions. College Physics is a very important course for scientists and engineers. According to the study of Physics teaching experience, authors assume that the goal of studying Physics for “non-physics major students” is the application of Physics. Using the thinking fashion, research method and knowledge of Physics enhances student’s science accomplishment, innovation ability, obtaining knowledge in other fields and scientific literacy. In Physics learning, students obtain the ability of raising the question, analyzing and solving the question, and therefore which has a significant the influence in their major or profession in future. Do not teach “non-Physics major students” with the pure professional teaching mode of Physics. Physics course should be combined with the specialty of students; also the contents of physics course should be kept in a basic system. The culture in physics, such as philosophy, is very important in the study of special knowledge of physics. Physics teachers pay attention to teaching and scientific research, and promote each other. Teacher should cultivate the ability of mental analysis and expression of students, and also make some scientific thought training to students.

college physics; non-physics major; physics teaching

2017-03-09

賈貴儒，男，教授，主要從事傳感器研究和大學(xué)物理教學(xué)研究，jiaguiru@cau.edu.cn。

賈貴儒，劉玉穎. 關(guān)于對(duì)“非物理專業(yè)學(xué)生”物理教學(xué)中相關(guān)問題的認(rèn)識(shí)[J]. 物理與工程，2017，27(5)：10-14.