時(shí)間:2022-08-11 18:06:11
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理科技論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
經(jīng)過(guò)多年的理論研究和物理課的教學(xué)實(shí)踐,可以看到第二課堂的教學(xué)有以下特點(diǎn):一是“活”:第二課堂不受現(xiàn)行教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的限制,時(shí)間和空間都機(jī)動(dòng)靈活、內(nèi)容豐富多樣,形式生動(dòng)活潑。例如:在第一課堂中講無(wú)線(xiàn)電發(fā)射和接收時(shí)由于受時(shí)間和空間的限制,只能死板地講其原理,效果不理想,因此我們讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)室中制作“小小廣播臺(tái)”,發(fā)射和接收調(diào)幅、調(diào)頻電磁波,然后可在實(shí)驗(yàn)室、操場(chǎng)等地進(jìn)行發(fā)射和接收的實(shí)驗(yàn)。有時(shí)領(lǐng)學(xué)生參觀各種現(xiàn)代化設(shè)施,觀看最新科技錄像片等等,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣,使學(xué)生體會(huì)到運(yùn)用技能的快樂(lè),從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生極大的主動(dòng)性和積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的科技意識(shí)。
二是“新”:第二課堂不受現(xiàn)行教材——主要是傳播昔時(shí)信息的限制,能迅速將各種即時(shí)信息傳播給學(xué)生。這些最新的科技信息可以通過(guò)現(xiàn)代化教學(xué)手段傳遞給學(xué)生。例如:日本的科技博覽會(huì)中最現(xiàn)代化的機(jī)器人,在營(yíng)養(yǎng)液中培植的西紅柿等,使學(xué)生大開(kāi)眼界;愛(ài)因斯坦的相對(duì)論、時(shí)空觀,有意義的科幻片等。這樣,有利于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,開(kāi)拓視野,培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力、想象能力,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。同時(shí),更重要的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行了生動(dòng)的科技教育。
三是“全”:第二課堂的教學(xué)活動(dòng),帶有很強(qiáng)的實(shí)踐性、社會(huì)性和科技性,有利于學(xué)生德智體的全面發(fā)展,可以促使學(xué)生把動(dòng)手與動(dòng)腦、實(shí)踐與探索、學(xué)習(xí)與創(chuàng)造、基礎(chǔ)知識(shí)與科技信息密切結(jié)合起來(lái),培養(yǎng)了學(xué)生各方面能力。例如:學(xué)生看到盲人在過(guò)馬路時(shí)由于看不見(jiàn)紅綠燈,易發(fā)生危險(xiǎn),因而制作了“盲人紅綠燈”。因?yàn)槊と丝床灰?jiàn)燈,但能聽(tīng)到聲音,所以用不同的聲音代表不同顏色的燈,盲人可聽(tīng)聲辨燈,以保證交通中的安全。使科技知識(shí)應(yīng)用于社會(huì)實(shí)踐中,培養(yǎng)了學(xué)生科技知識(shí)的應(yīng)用能力。
從上述特點(diǎn)可以看出,第二課堂教育是服從于教育目標(biāo),不受教學(xué)大綱限制,但可配合教學(xué)大綱教學(xué)的相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)體系。用發(fā)展的觀點(diǎn)看教育,它不再是可有可無(wú)的課外活動(dòng),而是進(jìn)行科技教育、培養(yǎng)現(xiàn)代化科技人才的重要渠道。
在第二課堂的教學(xué)中,以往的教學(xué)原則,如:教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主動(dòng)精神相結(jié)合的原則、傳播知識(shí)與培養(yǎng)能力相結(jié)合的原則,理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則、循序漸進(jìn)的原則。因材施教的原則等等,在第二課堂中一般也是適用的。但由于第二課堂有著不同的特點(diǎn)、任務(wù)與要求,因此,在中學(xué)第二課堂的教學(xué)中還應(yīng)遵守以下原則,才能更好地進(jìn)行科技教育。
第一,畫(huà)向多數(shù)原則
開(kāi)辟第二課堂是培養(yǎng)科技人才的重要渠道。因此,首先要面向多數(shù),根據(jù)自愿和每個(gè)學(xué)生的愛(ài)好,盡量多地把學(xué)生吸引到第二課堂中來(lái)。使絕大多數(shù)學(xué)生有機(jī)會(huì)參與科技研究和制作,充分發(fā)揮自己的特長(zhǎng),增強(qiáng)自信心,促進(jìn)心智機(jī)能的發(fā)展。
第二,實(shí)踐性原則
我國(guó)學(xué)生跟外國(guó)學(xué)生比,突出的缺點(diǎn)是動(dòng)手能力差,知識(shí)面窄,科技信息知道的少,創(chuàng)造精神差。應(yīng)多安排實(shí)踐性活動(dòng),接觸社會(huì),接受科技信息、給學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手的機(jī)會(huì),豐富學(xué)生的感性知識(shí)。同時(shí),通過(guò)開(kāi)展小制作,小發(fā)明活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神,例如:在物理第二課堂教學(xué)中,組織學(xué)生進(jìn)行科技制作,學(xué)生做出了“光控報(bào)警器”,“光控路燈”等許多作品。提高了學(xué)生把科技知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力。
第三,相互促進(jìn)原則
這是指第二課跟第一課堂的辯證關(guān)系。從系統(tǒng)論看,學(xué)校是一個(gè)整體,兩者的教育目的相同,培養(yǎng)目標(biāo)是一個(gè);從貫徹黨的教育方針看,德智體美技幾個(gè)方面的教育是密不可分的。兩個(gè)課堂并行發(fā)展,互相促進(jìn)是教學(xué)組織形式的比較合理的結(jié)構(gòu)。第二課堂活動(dòng)要注意內(nèi)容的教育性、針對(duì)性和可接受性。某些科技成果和最新信息,可圍繞第一課堂的教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)充。例如:在講萬(wàn)有引力定律和宇宙速度時(shí),可提到衛(wèi)星發(fā)射和接收,但無(wú)法做細(xì)致講解,在第二課堂中通過(guò)錄像,資料講解等具體學(xué)習(xí),可以達(dá)到進(jìn)行科技教育的目的。也滿(mǎn)足了學(xué)生的求知欲望。
第四,因校制宜原則
應(yīng)根據(jù)自己學(xué)校的特點(diǎn),自己的優(yōu)勢(shì)及有利條件,從實(shí)際出發(fā)開(kāi)展科技活動(dòng)。
例如:利用舊的半導(dǎo)體元件制做出“光控報(bào)警器”等,培養(yǎng)了學(xué)生的科技技能。
熱學(xué)課程論文教學(xué)形式與作用一、引言
《熱學(xué)》是物理學(xué)中研究物質(zhì)熱運(yùn)動(dòng)及其有關(guān)性質(zhì)和規(guī)律的一門(mén)分支學(xué)科,是物理學(xué)專(zhuān)業(yè)本、專(zhuān)科學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。《熱學(xué)》課程在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過(guò)物理學(xué)的基本概念、基本原理、基本知識(shí)、基本思想和方法的引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)好物理學(xué)的興趣,提高學(xué)生的自學(xué)能力、分析和解決問(wèn)題的能力。其主要內(nèi)容包括:分子動(dòng)理學(xué)理論的平衡態(tài)理論、輸運(yùn)現(xiàn)象與分子動(dòng)理學(xué)理論的非平衡態(tài)理論、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律與熵、液態(tài)與固態(tài)、相變等方面的基本概念、基本理論和基本運(yùn)算技能。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),既要幫助學(xué)生迅速掌握大學(xué)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和規(guī)律,建立正確的學(xué)習(xí)方法,努力養(yǎng)成刻苦踏實(shí)、勤于思考的良好學(xué)風(fēng),又要為后繼課程的學(xué)習(xí)作好業(yè)務(wù)、思想和心理上的準(zhǔn)備,還要為學(xué)生畢業(yè)后從事有關(guān)科學(xué)研究、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、教學(xué)工作等打下良好的基礎(chǔ)。在目前《熱學(xué)》課程的教學(xué)中,課程論文扮演著越來(lái)越重要的角色,探討課程論文教學(xué)的相關(guān)研究課題也逐漸開(kāi)始得到重視。課程論文要求學(xué)生在掌握物理學(xué)基本概念和基本規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)查研究,適當(dāng)了解這些基本概念與規(guī)律以及它們?cè)谏a(chǎn)技術(shù)、特別是高技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用,注意培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題特別是當(dāng)代物理學(xué)前沿以及當(dāng)前高技術(shù)領(lǐng)域中物理問(wèn)題的興趣,引導(dǎo)和激勵(lì)他們解決實(shí)際問(wèn)題的愿望和責(zé)任感。教學(xué)方法的改進(jìn)是課程教學(xué)改革的重要方面,在課程論文的實(shí)施過(guò)程中重視學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng),把課程建設(shè)的目標(biāo)定位于造就新世紀(jì)人才,使學(xué)生終生受益。
二、課程論文的基礎(chǔ)
課程論文實(shí)際上是對(duì)學(xué)生提出了更高的要求,因此,《熱學(xué)》課程的教學(xué)應(yīng)當(dāng)把重點(diǎn)放在打好基礎(chǔ)上。如果學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)雄厚,基本功扎實(shí),再加上廣泛涉獵與深入鉆研,專(zhuān)業(yè)課就能學(xué)得好,理解得深,在將來(lái)從事高新科技領(lǐng)域的創(chuàng)新工作時(shí)就上手快,回旋的余地也比較大。況且,“熱學(xué)”課程在傳授系統(tǒng)物理學(xué)知識(shí)的同時(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生掌握物理學(xué)中的思維方法與工作語(yǔ)言。這樣,盡管有些基礎(chǔ)物理知識(shí)從表面上看似乎并沒(méi)被直接應(yīng)用,但這卻會(huì)影響到學(xué)生的工作方法、思維方式以至世界觀,當(dāng)他們以后從事科研與教學(xué)工作時(shí)會(huì)在潛意識(shí)深處起重要作用。總而言之,《熱學(xué)》課程的基礎(chǔ)還是基本概念、基本原理、方法,離開(kāi)這些基礎(chǔ)去談?wù)n程論文就是無(wú)源之水、無(wú)本之木。
三、課程論文的形式
課程論文的形式靈活,不僅包括論文、調(diào)查報(bào)告,還包含有實(shí)驗(yàn)研究、實(shí)物制作等多種形式。在教學(xué)過(guò)程中,教師可以通過(guò)告知、提問(wèn)等多種提示方式引導(dǎo)同學(xué)自行深入研究,常見(jiàn)的課程論文形式主要有以下幾種。一是解題方法的探究,通過(guò)對(duì)一個(gè)例題或習(xí)題的多種方法求解,使得學(xué)生對(duì)相關(guān)概念、原理、方法掌握得更透徹;二是實(shí)驗(yàn)探究,例如,當(dāng)講解到氣體玻一馬定律與蓋?呂定律知識(shí)點(diǎn)時(shí),可以讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證上述定律;三是調(diào)研報(bào)告,例如在講解卡諾循環(huán)這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),可讓學(xué)生調(diào)研、總結(jié)目前市場(chǎng)上熱機(jī)的工作原理與工作流程等;四是理論模擬與分析,例如講到相變這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),可以通過(guò)理論分析各種相的穩(wěn)定性。五是合理的估算,例如氣體動(dòng)理學(xué)理論里輸運(yùn)現(xiàn)象中的氣體黏度公式,查普曼和恩斯庫(kù)格曾用不同的高深理論得到相同結(jié)果,它是個(gè)級(jí)數(shù),由前幾項(xiàng)可得系數(shù)約為0.499,而如果充分考慮速度住留的簡(jiǎn)便方法,很容易就得到此系數(shù)等于1/2,又如通過(guò)對(duì)小無(wú)極分子估算分子間力的有效作用距離與平衡距離的半經(jīng)驗(yàn)公式,再如可以用標(biāo)準(zhǔn)大氣模型中數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù),考慮地面凹凸不平的影響,可求出精度較高的大氣粒子總數(shù),然后與用均質(zhì)大氣模型、等溫大氣模型或者地面大氣壓強(qiáng)所得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,從而總結(jié)出估算行星大氣粒子總數(shù)的簡(jiǎn)便方法;目前“熱學(xué)”課程中有一些概念和提法在學(xué)術(shù)界實(shí)際并未完全統(tǒng)一,有的甚至還是有爭(zhēng)議的,例如:任意逆循環(huán)的制冷系數(shù)的定義,等熱容過(guò)程與多方過(guò)程的差異,卡諾循環(huán)的概念以及回?zé)崾窖h(huán)與非回?zé)崾窖h(huán),等等。遇到這些內(nèi)容時(shí),就在課程講授中把各家的觀點(diǎn)都原原本本地告訴學(xué)生,同時(shí)也介紹自己的看法,然后讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行研究,自由思考,自己做出合理的判斷。
四、總結(jié)
《熱學(xué)》課程論文的目的是使得學(xué)生通過(guò)熱力學(xué)宏觀定理與微觀模型的學(xué)習(xí),建立把宏觀現(xiàn)象與微觀模型進(jìn)行聯(lián)系的物理思想方法,掌握對(duì)事物的實(shí)驗(yàn)――理論――實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,采用問(wèn)題探討與課程講授、主題討論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式,以教學(xué)論文為載體,實(shí)現(xiàn)《熱學(xué)》課程的互動(dòng)研究型教學(xué),重視學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng),通過(guò)精心設(shè)計(jì)方案,全面加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié),合理運(yùn)用各種方法手段,形成視野開(kāi)闊、理論聯(lián)系實(shí)際的特色風(fēng)格。用搞科研的態(tài)度對(duì)待教學(xué),積極開(kāi)展教學(xué)論文的教學(xué),從教學(xué)有關(guān)領(lǐng)域挖掘課題開(kāi)展科研,再把科研成果引入教學(xué)豐富教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)與科研兩者有機(jī)地相結(jié)合。教師在課程教學(xué)中引入了這些從教學(xué)有關(guān)領(lǐng)域挖掘課題開(kāi)展科研所取得的成果,身教言傳,課程里就會(huì)充滿(mǎn)了研究與探索的特色和風(fēng)格,使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程的過(guò)程中逐漸受到熏陶,養(yǎng)成勤于思考研究、勇于提出自己獨(dú)立見(jiàn)解的良好習(xí)慣,并為學(xué)生發(fā)展其科學(xué)研究能力和科學(xué)創(chuàng)新能力創(chuàng)造了良好的學(xué)術(shù)環(huán)境,使得學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力都能夠得到進(jìn)一步的提升。
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R673 電測(cè)與儀表
論文關(guān)鍵詞:應(yīng)用理科;應(yīng)用型人才;培養(yǎng)
進(jìn)入21世紀(jì),應(yīng)用性本科教育得到蓬勃發(fā)展,但主要集中在工科領(lǐng)域,這與工科人才培養(yǎng)更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力有關(guān)。應(yīng)用理科人才的培養(yǎng)起步相對(duì)較晚,20世紀(jì)80年代,才作為本科教育改革的成果之一得以凸現(xiàn)。1990年原國(guó)家教委在蘭州大學(xué)組織召開(kāi)的全國(guó)高等理科教育工作座談會(huì),明確提出保護(hù)基礎(chǔ)、加強(qiáng)應(yīng)用、分流培養(yǎng)基礎(chǔ)型和應(yīng)用型兩類(lèi)理科人才,為我國(guó)理科教育改革指明了方向。
如今,理科本科教育中的應(yīng)用型人才雖然明顯增加,但是隨著時(shí)代的發(fā)展,從原來(lái)的基礎(chǔ)理科中直接衍生出了如計(jì)算數(shù)學(xué)、信息光學(xué)、生物技術(shù)、信息管理等應(yīng)用學(xué)科、技術(shù)學(xué)科,它們滲透到各行各業(yè),為生產(chǎn)力的發(fā)展開(kāi)辟了新的領(lǐng)域、新的方向。因此,理科應(yīng)用型人才培養(yǎng)顯得更加重要。另外,理科人才與工、農(nóng)、醫(yī)各類(lèi)技術(shù)人員搭配起來(lái)協(xié)調(diào)工作,往往能收到顯著功效。即使在管理工作中,理科人才也能起到獨(dú)特作用。可見(jiàn),社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)不僅需要大量工、農(nóng)、醫(yī)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才,也更強(qiáng)烈地呼喚理科應(yīng)用型人才。
應(yīng)用型高等教育培養(yǎng)的應(yīng)用型人才可以分為技術(shù)應(yīng)用型人才、復(fù)合應(yīng)用型人才、服務(wù)應(yīng)用型人才和職業(yè)應(yīng)用型人才。其中,前三種對(duì)應(yīng)于應(yīng)用型本科人才,第四種對(duì)應(yīng)于高職培養(yǎng)的應(yīng)用型人才。[2]應(yīng)用理科本科教育培養(yǎng)出來(lái)的人才,走上工作崗位后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐鍛煉,大多可以成長(zhǎng)為職業(yè)化的經(jīng)營(yíng)管理人才,如:項(xiàng)目經(jīng)理、職業(yè)經(jīng)理人等。
武漢大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”)作為教育部直屬綜合性大學(xué),盡管理科基礎(chǔ)型學(xué)生占據(jù)相當(dāng)大比重,卻一直沒(méi)有放松對(duì)理科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。經(jīng)過(guò)近幾年的探索與實(shí)踐,我們認(rèn)為發(fā)展應(yīng)用理科,培養(yǎng)應(yīng)用型人才應(yīng)從以下幾方面著手。
一、準(zhǔn)確把握人才培養(yǎng)目標(biāo)定位
理科本科教育中應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位一定要準(zhǔn)確,符合社會(huì)及學(xué)校自身實(shí)際。不同學(xué)校、不同地區(qū)、不同學(xué)科都應(yīng)有所差異。
一般來(lái)說(shuō),理科應(yīng)用型人才在知識(shí)、能力、素質(zhì)等目標(biāo)定位上都應(yīng)有所側(cè)重。在知識(shí)結(jié)構(gòu)上,與重視理論知識(shí)并強(qiáng)調(diào)知識(shí)系統(tǒng)化的基礎(chǔ)型理科人才的培養(yǎng)不同,應(yīng)用型理科人才的培養(yǎng)要求專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)并重,注重理論知識(shí)的廣、淺、新、用特點(diǎn)和學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)。在能力目標(biāo)定位上,理科應(yīng)用型人才的能力要素包括應(yīng)用能力和關(guān)鍵能力。應(yīng)用能力主要指利用所學(xué)知識(shí)解決工作中實(shí)際問(wèn)題的能力。關(guān)鍵能力主要指學(xué)習(xí)、工作和創(chuàng)新能力等。在素質(zhì)目標(biāo)定位上,理科應(yīng)用型人才應(yīng)注重培養(yǎng)其綜合素質(zhì):良好的公民道德、職業(yè)道德、身心素質(zhì),具有基本的人文、科學(xué)素養(yǎng),使其不僅重視學(xué)科技能的提高,還重視市場(chǎng)、信息意識(shí)的養(yǎng)成。
比如,我校應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位為:培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)實(shí)際需要,德、智、體全面發(fā)展,具有良好的科學(xué)素質(zhì),掌握化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能,能在科研機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校及企事業(yè)單位等從事科研、教學(xué)、技術(shù)及相關(guān)管理工作的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。本專(zhuān)業(yè)學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)化學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本技能以及相關(guān)的工程技術(shù)知識(shí),還要掌握基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,以使學(xué)生具有較好的科學(xué)素養(yǎng),具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行應(yīng)用研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)和科技管理的基本技能。
二、按社會(huì)需求調(diào)整學(xué)科、專(zhuān)業(yè)設(shè)置
在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下,高等理科教育要為經(jīng)濟(jì)建設(shè)這個(gè)中心服務(wù),原來(lái)的高等理科教育單一的基礎(chǔ)學(xué)科已不能適應(yīng)形勢(shì)的要求。在新形勢(shì)下,必須調(diào)整學(xué)科專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu),積極地發(fā)展應(yīng)用學(xué)科,設(shè)置一批對(duì)口、急需的應(yīng)用理科專(zhuān)業(yè),培養(yǎng)直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)服務(wù)的理科應(yīng)用型人才。然而,要把基礎(chǔ)理科改造成應(yīng)用理科,明確合適的專(zhuān)業(yè)方向,并不是輕而易舉的事情,需要通過(guò)國(guó)際、國(guó)內(nèi)的社會(huì)調(diào)研,從原有各專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)出發(fā),發(fā)揮基礎(chǔ)理科的優(yōu)勢(shì),不斷開(kāi)拓應(yīng)用方向,大膽突破舊有的框架,構(gòu)建應(yīng)用學(xué)科和體系,并根據(jù)“三個(gè)面向”的要求逐步調(diào)整和完善。
應(yīng)用理科是一類(lèi)有自身特色的新型專(zhuān)業(yè)。一方面,作為理科,它應(yīng)當(dāng)保留基礎(chǔ)寬厚、適應(yīng)能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),給學(xué)生以科學(xué)研究方面的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的研究素質(zhì)。另一方面,它作為應(yīng)用學(xué)科,更要有較強(qiáng)的適應(yīng)性,要求培養(yǎng)的學(xué)生能夠直接參與實(shí)際工作,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出貢獻(xiàn)。因此,建設(shè)應(yīng)用理科專(zhuān)業(yè)應(yīng)當(dāng)遵循“保證基礎(chǔ)、注意應(yīng)用”的原則
近年來(lái)我校不斷加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加強(qiáng)應(yīng)用理科專(zhuān)業(yè)建設(shè)。在“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的方針指導(dǎo)下,各院系實(shí)行“按大類(lèi)招生,聯(lián)合培養(yǎng),學(xué)科交叉,基礎(chǔ)打通”的培養(yǎng)模式。比如,按物理學(xué)類(lèi)、化學(xué)類(lèi)招收的學(xué)生,進(jìn)校后1~2年打通培養(yǎng),然后按社會(huì)人才需求及學(xué)生自身興趣分方向培養(yǎng)。為了滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)多學(xué)科知識(shí)人才的需求,學(xué)校開(kāi)設(shè)了物理、化學(xué)交叉的材料科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)班;化學(xué)與生物交叉的化學(xué)生物學(xué)專(zhuān)業(yè)方向。為了滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)扎實(shí)、英語(yǔ)應(yīng)用能力好的人才的需求,學(xué)校在多個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了國(guó)際班、中美、中法聯(lián)合培養(yǎng)試驗(yàn)班。
三、優(yōu)化課程體系、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)、改革教學(xué)方法
建設(shè)應(yīng)用理科的課程體系,似乎要增加很多偏重應(yīng)用的課程才能解決,而教學(xué)的時(shí)間又是固定的,這就出現(xiàn)了矛盾。因此,我們必須統(tǒng)觀該學(xué)科的全局,洞察其發(fā)展趨勢(shì),在確定課程體系時(shí),必須保留最基本的;加強(qiáng)反映科技發(fā)展總趨勢(shì)的;更新反映科技進(jìn)步的;增設(shè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)迫切需要的。但無(wú)論課程體系怎么變,必須要“保證基礎(chǔ)”,這樣不管科學(xué)技術(shù)如何日新月異,也不管學(xué)生將來(lái)的工作方向如何變動(dòng),只要擁有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論,擁有基礎(chǔ)訓(xùn)練所培養(yǎng)的思維方法和分析能力,就不難掌握新技術(shù),不難應(yīng)變一切實(shí)際問(wèn)題。因此,絕不能丟掉原有的優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處。當(dāng)然,在內(nèi)容上要隨著科技的進(jìn)步不斷更新。
建設(shè)應(yīng)用理科課程體系還應(yīng)注意以下四個(gè)方面:一是以職業(yè)能力為導(dǎo)向設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程;二是加強(qiáng)公共基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課的銜接和融合;三是構(gòu)建模塊化的集中實(shí)踐教學(xué)課程;四是開(kāi)拓建設(shè)綜合性課程。[6]
另外,高素質(zhì)的師資隊(duì)伍也是實(shí)施應(yīng)用理科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的保證。因此,師資隊(duì)伍的配備上應(yīng)充分考慮應(yīng)用理科專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。應(yīng)用理科的教師要像應(yīng)用工科的教師一樣,既擅長(zhǎng)教學(xué)和研究又具備指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐的能力,也稱(chēng)“雙師型”教師。高校可以通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作的方式培養(yǎng)“雙師型”教師,也可以從企業(yè)、事業(yè)單位或機(jī)關(guān)部門(mén)的技術(shù)和管理人員中聘請(qǐng)一批作為兼職教師。教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用理科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),轉(zhuǎn)變思想,更新觀念,改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,積極探索有特色的應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式。應(yīng)用理科本科的課堂教學(xué)特別適合采用探究式教學(xué)法,其他的現(xiàn)代教學(xué)方法如:案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、行動(dòng)導(dǎo)向式教學(xué)等也值得提倡。
再則,根據(jù)應(yīng)用理科人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,配合應(yīng)用性課程改革,需要改變學(xué)生學(xué)習(xí)成果的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)體系和課程考試方式,倡導(dǎo)多樣化的考核手段,側(cè)重考核學(xué)生綜合應(yīng)用能力,注重過(guò)程考核,激勵(lì)學(xué)生平時(shí)積極參與到教與學(xué)的過(guò)程中,成為主動(dòng)學(xué)習(xí)者。最后,一本適合學(xué)生學(xué)習(xí)的好教材也是培養(yǎng)應(yīng)用型人才必不可少的。
我校為貫徹“加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬口徑、通專(zhuān)并重”的方針,進(jìn)一步打破了學(xué)科壁壘,拓寬了專(zhuān)業(yè)口徑,并在全校范圍內(nèi)統(tǒng)一設(shè)置了通識(shí)教育基礎(chǔ)課程,在同一級(jí)學(xué)科或?qū)W院內(nèi)的各專(zhuān)業(yè)打通培養(yǎng)渠道,按學(xué)科大類(lèi)設(shè)置學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課程。學(xué)校重新審定、合理調(diào)整各學(xué)科專(zhuān)業(yè)課程體系,進(jìn)行課程的重組和整合,精選課程內(nèi)容,提高課程的綜合化程度。同時(shí)注意各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的合理安排和整體優(yōu)化,注重對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),處理好理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)、課內(nèi)教學(xué)和課外指導(dǎo)的關(guān)系,為學(xué)生提供更多的自主學(xué)習(xí)和研究的條件。 轉(zhuǎn)貼于
目前全校共開(kāi)設(shè)通識(shí)教育課程639門(mén),分為人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、中華文明與外國(guó)文化、跨學(xué)科領(lǐng)域五大類(lèi),學(xué)生在每個(gè)領(lǐng)域至少選修2個(gè)學(xué)分,共最低修滿(mǎn)12個(gè)學(xué)分。獲人文科學(xué)與社會(huì)科學(xué)類(lèi)學(xué)位的學(xué)生,在數(shù)學(xué)與自然科學(xué)領(lǐng)域至少修滿(mǎn)4個(gè)學(xué)分,獲自然科學(xué)類(lèi)學(xué)位的學(xué)生,在人文科學(xué)與社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域至少修滿(mǎn)4個(gè)學(xué)分。另外,我校還制定了主輔修制、雙學(xué)位制,與華中七所部屬高校(武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、華中師范大學(xué)、武漢理工大學(xué)、中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué))聯(lián)合開(kāi)設(shè)了“七校聯(lián)合”培養(yǎng)等,提倡和鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生修讀第二學(xué)位。
總之,要培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)寬厚、具有良好科學(xué)文化素養(yǎng)、適應(yīng)范圍廣、應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)的應(yīng)用理科人才,關(guān)鍵是要根據(jù)科技發(fā)展趨勢(shì)和社會(huì)需求動(dòng)向,探索和建立與人才培養(yǎng)要求及知識(shí)能力結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的全新的課程體系、引進(jìn)“雙師型”教師、改革學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核評(píng)價(jià)方式。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展
建設(shè)應(yīng)用理科,培養(yǎng)應(yīng)用型人才,僅紙上談兵不行。首先,要拓展專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用方向,并使其學(xué)科趨近前沿,必須不斷探索學(xué)科的應(yīng)用前景。開(kāi)展科學(xué)研究尤其是應(yīng)用性研究。其次,應(yīng)用型人才應(yīng)具有將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用于實(shí)踐的能力,具有直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的能力,具有開(kāi)拓應(yīng)用成果的能力,具有創(chuàng)造精神和獨(dú)立工作的能力。另外,生產(chǎn)實(shí)習(xí)和科研訓(xùn)練等實(shí)踐教學(xué)是理科培養(yǎng)應(yīng)用型人才必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。
實(shí)踐教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)課程、科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文、社會(huì)實(shí)踐等。實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)統(tǒng)籌兼顧,將基礎(chǔ)型、提高型、綜合型實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合。科研訓(xùn)練應(yīng)與實(shí)驗(yàn)課程和畢業(yè)論文、社會(huì)實(shí)踐連貫起來(lái),逐步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立工作能力、直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的能力等。
如我校生命科學(xué)學(xué)院構(gòu)建了系統(tǒng)技能訓(xùn)練與科學(xué)研究能力培養(yǎng)相結(jié)合的三層次本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系:基礎(chǔ)型、技能型實(shí)驗(yàn);提高型、綜合性實(shí)驗(yàn);研究型、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),并加強(qiáng)和落實(shí)學(xué)生的野外綜合實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí),從實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)強(qiáng)化學(xué)生的基本技能訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。該院在神農(nóng)架、九宮山等國(guó)家自然保護(hù)區(qū)建立了野外實(shí)習(xí)基地,每年暑假相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都要在實(shí)習(xí)基地進(jìn)行為期兩周的野外綜合實(shí)習(xí),相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師親自帶隊(duì),隨時(shí)給予指導(dǎo)。學(xué)院還與多家企業(yè)簽訂實(shí)習(xí)協(xié)議,如:東陽(yáng)光藥業(yè)集團(tuán)、華北制藥集團(tuán)、深圳華大基因研究院等。與深圳華大基因研究院簽定了聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議,每年選拔20名學(xué)生組成創(chuàng)新班,到華大基因研究院進(jìn)行為期3個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)和研究,以培養(yǎng)學(xué)生在生物信息學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。為了增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力,學(xué)院每年選派30個(gè)暑期實(shí)踐小分隊(duì),深入社會(huì),認(rèn)識(shí)社會(huì),應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析相關(guān)領(lǐng)域的問(wèn)題,提出自己的建議及解決方案,學(xué)院給予經(jīng)費(fèi)支持。
化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院根據(jù)自身專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分為實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)、業(yè)余科研和畢業(yè)實(shí)踐三部分。通過(guò)以下三個(gè)創(chuàng)新教育平臺(tái)來(lái)實(shí)施:一是理論教學(xué)-實(shí)驗(yàn)教學(xué)-科學(xué)研究,二是計(jì)劃教學(xué)-開(kāi)放實(shí)驗(yàn)-業(yè)余科研,三是學(xué)校-科研機(jī)構(gòu)-企業(yè)(學(xué)研產(chǎn))。并與中國(guó)科學(xué)院、部門(mén)科研院所、國(guó)內(nèi)外其他大學(xué)和大型企業(yè)聯(lián)合建立了具有不同側(cè)重點(diǎn)的實(shí)習(xí)基地23個(gè)。學(xué)院每年都派出優(yōu)秀學(xué)生到實(shí)習(xí)基地實(shí)習(xí)(包括本科畢業(yè)論文實(shí)踐和暑期社會(huì)實(shí)踐)。另外,還與香港華懋科技有限公司聯(lián)合成立了“聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”,實(shí)驗(yàn)室設(shè)在校內(nèi),嚴(yán)格按照企業(yè)管理模式運(yùn)作,每年接受本院學(xué)生進(jìn)去實(shí)習(xí)。
目前,我校六個(gè)理科學(xué)院中有三個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,依托這些優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,我們不斷加大理科應(yīng)用型人才的培養(yǎng),學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程、科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文、社會(huì)實(shí)踐的系統(tǒng)訓(xùn)練后,創(chuàng)新實(shí)踐能力得到很大提高,為其以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外,作為一所綜合性大學(xué),我校在培養(yǎng)理科應(yīng)用型人才方面具有特殊的優(yōu)勢(shì),一方面理科學(xué)生要選修其他學(xué)科的通識(shí)教育課程,和其他學(xué)科學(xué)生一起上課交流;另一方面學(xué)校的各種文體、學(xué)術(shù)活動(dòng)各個(gè)學(xué)科學(xué)生同時(shí)參加,理科學(xué)生可以從中學(xué)習(xí)其他學(xué)科的思維方法、學(xué)科特點(diǎn)等。在這樣一個(gè)各種學(xué)科交叉融合的氛圍中培養(yǎng)出來(lái)的理科應(yīng)用型人才,不僅精通本學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí),還熟悉其他學(xué)科特點(diǎn),為其成為素質(zhì)全面的高端人才或從事與本學(xué)科接近的其他學(xué)科工作奠定了基礎(chǔ)。
近年來(lái),我校學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力得到了很大提高,也取得了不少成績(jī)。如:在我校每?jī)赡昱e辦一次的大學(xué)生“三創(chuàng)”(創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè))成果展中,每屆展出學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐作品約400件,其中大多作品已申請(qǐng)專(zhuān)利或以論文形式發(fā)表。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2009年我校六個(gè)理科學(xué)院本科生共申請(qǐng)專(zhuān)利5項(xiàng);發(fā)表SCI論文37篇,核心及其他期刊論文26篇;獲國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目16項(xiàng),武漢大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目61項(xiàng);獲湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文48篇。我校學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)者也不斷增加。如:資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院土地資源管理專(zhuān)業(yè)2005級(jí)學(xué)生周躍文,從大二開(kāi)始從事校園兼職,逐漸積累創(chuàng)業(yè)啟動(dòng)資金,大四時(shí)成立了武漢文谷科技有限公司,主要從事網(wǎng)頁(yè)制作與推廣、系統(tǒng)及軟件開(kāi)發(fā)等,2009年9月又將公司業(yè)務(wù)拓展至高校成人教育辦學(xué)等,公司規(guī)模逐漸壯大。
五、加強(qiáng)思想道德及心理素質(zhì)的培養(yǎng)
品德培育是加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)的關(guān)鍵,是人才成長(zhǎng)的靈魂。培養(yǎng)理科應(yīng)用型人才要堅(jiān)持“育人為本、德育為先”,把德育擺在突出地位。因?yàn)槠返驴梢詻Q定人才獲取知識(shí)的思想動(dòng)機(jī)和刻苦精神,在社會(huì)實(shí)踐中的事業(yè)心、責(zé)任感和意志力,在人際關(guān)系處理中的親和力、影響力及團(tuán)隊(duì)精神。高校學(xué)生品德培養(yǎng)既要改革創(chuàng)新“兩課”教學(xué),使政治理論課更具時(shí)代性和針對(duì)性,更有親和力和說(shuō)服力;又要抓好思想品德教育,促使學(xué)生養(yǎng)成良好的思想行為習(xí)慣。要通過(guò)思想政治教育,引導(dǎo)學(xué)生追求真理、追求進(jìn)步,樹(shù)立愛(ài)國(guó)報(bào)國(guó)、服務(wù)人民的思想,堅(jiān)持自強(qiáng)不息、奮發(fā)有為的精神。
另外,良好的心理素質(zhì)是人的全面素質(zhì)中的重要組成部分。當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,人們的經(jīng)濟(jì)生活、價(jià)值觀念、思維方式、人際關(guān)系等都發(fā)生著很大變化,并且市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)人才提出了更高要求。成長(zhǎng)中的大學(xué)生面臨日益增多的社會(huì)心理壓力,他們?cè)趯W(xué)習(xí)、生活和社會(huì)適應(yīng)等方面都遇到了越來(lái)越多的困難和挫折,導(dǎo)致各種心理問(wèn)題和心理障礙的出現(xiàn)。越來(lái)越多的學(xué)生感到自己最薄弱的素質(zhì)是心理素質(zhì)。我們要培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才,就必須努力提高學(xué)生的心理素質(zhì),充分開(kāi)發(fā)他們的潛能,培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)觀、向上的心理品質(zhì),促進(jìn)學(xué)生人格的健全發(fā)展。為此,我們應(yīng)積極開(kāi)展心理健康教育課程;健全心理咨詢(xún)機(jī)構(gòu);加強(qiáng)校園文化建設(shè),為學(xué)生心理素質(zhì)的培養(yǎng)營(yíng)造良好的環(huán)境等。
(桂平市下灣一中廣西桂平537219)
(6)后語(yǔ)
μ子實(shí)驗(yàn)和原子鐘環(huán)球飛行試驗(yàn)以及光譜線(xiàn)紅移,都證明轉(zhuǎn)動(dòng)參照系上時(shí)鐘變慢[2]。邁——莫試驗(yàn)和水星近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)以及勻速運(yùn)動(dòng)圓盤(pán)圓周率大于π,都證明轉(zhuǎn)動(dòng)參照系上的尺子變長(zhǎng)[2](愛(ài)因斯坦誤認(rèn)為是變短)。參照系的轉(zhuǎn)動(dòng)使光線(xiàn)彎曲[2](加速度所為)。到此可見(jiàn),我們應(yīng)該從王亞平實(shí)驗(yàn)想到各種轉(zhuǎn)動(dòng)參照系上的實(shí)驗(yàn),以便尋找科學(xué)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新理論。
參考文獻(xiàn)
[1]梁尺峰,建立在實(shí)際實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的普適經(jīng)典力學(xué),第六屆中國(guó)管理科學(xué)大會(huì)論文(2013,北京人民大會(huì)堂),第五屆全國(guó)民間科技論壇交流論文(2013,太原)。
[2]梁尺峰,F(xiàn)?’=ma?’與梁氏變換的應(yīng)用,載于《梁尺峰論文選集》,紀(jì)念母校廣西師范大學(xué)80周年校慶,2012桂林。見(jiàn)梁尺峰博客blog.sina.com.cn/liangchifeng。
[3]北京大學(xué)物理系普通物理教研室,《普通物理學(xué)》力學(xué)部分,北京,人民教育出版社,1961,24-56.
[4]程守洙、江之永等主編,上海市高等工業(yè)院校物理學(xué)編寫(xiě)組,《普通物理學(xué)》第一冊(cè),北京,人民教育出版社,1978,54-73.
作者簡(jiǎn)介:梁尺峰(1942-10),男,廣西桂平市人,漢族,1966年畢業(yè)于廣西師范大學(xué)物理系,廣西桂平市下灣一中退休教師,改革開(kāi)放才有機(jī)會(huì)研究牛頓力學(xué)和愛(ài)因斯坦相對(duì)論以及重力以尋找人生價(jià)值,幾十篇,寫(xiě)有一本專(zhuān)著——《普適經(jīng)典力學(xué)與普適相對(duì)論》(時(shí)機(jī)成熟才能出版),要用牛頓——梁氏定律改寫(xiě)牛頓力學(xué),要用梁氏變換改寫(xiě)愛(ài)因斯坦相對(duì)論。
2013年6月20日王亞平在離地球347公里繞地球一周為90分鐘的天宮一號(hào)做太空實(shí)驗(yàn)授課,“在冊(cè)”弟子6000余萬(wàn),旁聽(tīng)難以計(jì)數(shù)。三個(gè)問(wèn)題值得思考:①梁尺峰質(zhì)疑其中質(zhì)量測(cè)量實(shí)驗(yàn)之依據(jù),不是牛頓定律而是牛頓——梁氏定律,希望大家公開(kāi)評(píng)論之。②中學(xué)生可動(dòng)腦估算天宮一號(hào)內(nèi)的微重力加速度g*,然后計(jì)算自由落體下落1米所需時(shí)間,再計(jì)算平拋物體水平移動(dòng)10米時(shí)該物體下降了多少。③設(shè)想兩只相同的原子鐘同時(shí)撥零后,一只留在地面上,另一只即刻跟隨王亞平升空并進(jìn)入天宮一號(hào),然后又跟隨王亞平回到地面上,這兩只鐘從分開(kāi)到相會(huì),哪兩只鐘變慢了?大學(xué)生可動(dòng)腦推算鐘慢的理論預(yù)言值(應(yīng)用梁氏變換),這實(shí)驗(yàn)不同于用飛機(jī)帶原子鐘環(huán)球飛行實(shí)驗(yàn)。
附錄:
為了給出轉(zhuǎn)動(dòng)參照系上的時(shí)鐘變慢及尺子變長(zhǎng)的數(shù)學(xué)解釋?zhuān)瑸榱擞?jì)算加速度對(duì)時(shí)間及尺長(zhǎng)的影響,我們找到了兩坐標(biāo)系(參照系)相對(duì)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的時(shí)空變換式——梁氏變換(含洛倫茲變換和伽利略變換),于是以光速不變性原理為唯一基本原理,以梁氏變換為基本方程和數(shù)學(xué)基礎(chǔ),創(chuàng)立了適用于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的任何兩個(gè)參照系的普適相對(duì)論(可稱(chēng)為愛(ài)式——梁氏相對(duì)論)。應(yīng)用梁氏變換解釋狹義與廣義相對(duì)論問(wèn)題最好(最簡(jiǎn)單)。本文
參考文獻(xiàn)[1]正確地解答 了火車(chē)進(jìn)入隧道的爭(zhēng)論,而本文文獻(xiàn)[2]對(duì)該爭(zhēng)論的解答不成立。本文文獻(xiàn)[2]因不能計(jì)算加速度對(duì)時(shí)間的影響,所以不能給出雙生子佯謬的完全的數(shù)學(xué)解釋?zhuān)◥?ài)因斯坦只能給出乙出比甲更年青的答案,而不能給出數(shù)學(xué)解釋?zhuān)衔奈墨I(xiàn)[2]不能給出μ子實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)解釋?zhuān)衔奈墨I(xiàn)[2]應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)情況的梁氏變換解釋了μ子實(shí)驗(yàn)。本文文獻(xiàn)[1]給出了洛倫茲變換的推導(dǎo)和加速運(yùn)動(dòng)情況的梁氏變換的推導(dǎo),還給出了鐘慢尺縮絕對(duì)性原理及其力學(xué)機(jī)理。
1971年原子鐘環(huán)球飛行實(shí)驗(yàn)可簡(jiǎn)化為這樣一個(gè)問(wèn)題:原子鐘甲與靜止在赤道上A點(diǎn)的原子鐘乙同時(shí)撥零后,鐘乙即從A點(diǎn)以加速度a豎直上升至高h(yuǎn)處,然后向水平方向(向正東或正西)作恒緯度、等高、勻速圓周運(yùn)動(dòng)一周,最后從A點(diǎn)正上方以加速度a減速豎直下降至A點(diǎn)恰好停下,鐘乙與鐘甲相會(huì)時(shí),哪只鐘慢?上文文獻(xiàn)[2]對(duì)鐘乙作變速平動(dòng)應(yīng)用加速平動(dòng)情況的梁氏變換而對(duì)鐘乙作勻速圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)用勻速轉(zhuǎn)動(dòng)情況的梁氏變換,于是得
其中t1和t2分別為鐘乙上升時(shí)間和下降時(shí)間,t為其勻速飛行時(shí)間,V為勻速飛行速度,Ω 為地球自轉(zhuǎn)角速度,R為地球半徑,乙向東飛時(shí)V前取正號(hào)而向西飛時(shí)V前取負(fù)號(hào),∑t為鐘甲記錄的時(shí)間,∑t’為鐘乙記錄的時(shí)間。根據(jù)上式得到的理論值(見(jiàn)上文文獻(xiàn)[2])與實(shí)驗(yàn)值(見(jiàn)本文文獻(xiàn)[3])基本相符而無(wú)矛盾;上文文獻(xiàn)[2]就本文文獻(xiàn)[3]對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理論值的推算提出了商榷。設(shè)想乙環(huán)球飛行n周,則上式右邊第二項(xiàng)出現(xiàn)系數(shù)n。顯然,知道了天宮一號(hào)S*離地高度和S*繞地運(yùn)行周數(shù)以及運(yùn)行周期,則可推算S*帶原子鐘環(huán)球飛行實(shí)驗(yàn)的理論值。希望大家討論洛倫茲變換的推導(dǎo)、雙生子佯謬的數(shù)學(xué)解釋、μ子實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)解釋、火車(chē)進(jìn)入隧道的爭(zhēng)論之解答、1971年原子鐘環(huán)球飛行實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)解釋、天宮一號(hào)S*帶原子鐘環(huán)球飛行實(shí)驗(yàn)的理論值的推算,……,這將使物理學(xué)家從洛倫茲變性的束縛下解放出來(lái),還使愛(ài)因斯坦從神壇上走下來(lái),還使物理學(xué)獲得發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]梁尺峰,梁氏變換與鐘慢尺縮絕對(duì)性原理,第六屆中國(guó)管理科學(xué)大學(xué)論文(2013,北京人民大會(huì)堂),第五屆全國(guó)民間科技論壇交流論文(2013,太原)。
一、激發(fā)探究興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)
創(chuàng)新意識(shí)是指創(chuàng)新的愿望和動(dòng)機(jī),要激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)就必須培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究興趣。物理世界是一個(gè)充滿(mǎn)生氣的世界,大量的物理實(shí)驗(yàn)顯現(xiàn)各種奇異的物理現(xiàn)象,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。物理教師應(yīng)根據(jù)本學(xué)科的特點(diǎn)和規(guī)律,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究興趣,這是物理教學(xué)實(shí)施創(chuàng)新教育的基本條件。
興趣作為一種非智力的心理因素,對(duì)人的智力活動(dòng)和其他實(shí)踐活動(dòng)有著積極的功能。興趣能夠促進(jìn)學(xué)生去思考、去創(chuàng)新,它是發(fā)展思維,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的催化劑,是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、自覺(jué)性和創(chuàng)造性的一種內(nèi)在動(dòng)力。因此,教師要培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)線(xiàn)索,全力追蹤,從各個(gè)可能的角度和不同的側(cè)面予以觀察,并將它和其他知識(shí)聯(lián)系起來(lái),找出新東西、新方法、新途徑。教育學(xué)生理解學(xué)習(xí)并不在于知識(shí)本身,而在于將知識(shí)作為創(chuàng)新的階梯。
二、突出學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,必須激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的動(dòng)機(jī),突出學(xué)生的主體地位。由于受尊師重道的傳統(tǒng)教育思想影響,為數(shù)不少的物理教師都認(rèn)為:教師的權(quán)威不容侵犯,即使錯(cuò)了,學(xué)生也不能在公開(kāi)場(chǎng)合當(dāng)面反對(duì)。不正確的師德觀念,不平等的師生關(guān)系,不僅直接降低了教學(xué)效益,而且直接導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的萎縮,不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
教師要營(yíng)造寬松的教學(xué)環(huán)境,敢于放手讓學(xué)生充分討論。一個(gè)問(wèn)題可以有多種答案,要鼓勵(lì)學(xué)生從多角度進(jìn)行回答,創(chuàng)新性的見(jiàn)解往往就在學(xué)生的各抒己見(jiàn)之中。學(xué)生討論熱烈之時(shí),往往正是發(fā)散思維最為活躍之際。我曾見(jiàn)過(guò)一位物理老師設(shè)計(jì)的一個(gè)可供學(xué)生討論,并引導(dǎo)他們一步步探究解決的實(shí)驗(yàn)題目:不用長(zhǎng)卷尺來(lái)測(cè)量?jī)勺嗑噍^遠(yuǎn)的樓房之間的距離。有的學(xué)生提出利用自行車(chē)來(lái)測(cè)量,先測(cè)出車(chē)輪的半徑,記下自行車(chē)經(jīng)過(guò)兩樓過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù),然后通過(guò)計(jì)算可測(cè)。有的提出利用聲速和光速來(lái)測(cè)量,大家認(rèn)為這一方案比較先進(jìn),物理知識(shí)含量高、有創(chuàng)新思想……接下來(lái)讓學(xué)生討論怎樣測(cè)量,問(wèn)題的難點(diǎn)是當(dāng)聽(tīng)到槍聲掐表時(shí)間誤差大,……問(wèn)題一個(gè)接一個(gè)出現(xiàn),被同學(xué)們一個(gè)又一個(gè)解決,終于大家得出了比較滿(mǎn)意的方案。接著全班同學(xué)就按自己設(shè)計(jì)的方案興高采烈地去做實(shí)驗(yàn),最后回到教室,師生一起處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,除了題目是教師提出的外,實(shí)驗(yàn)方案和解決問(wèn)題的途徑都是由學(xué)生議論研究出來(lái)的。學(xué)生的主體地位得到充分體現(xiàn),同時(shí)又培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。
三、改進(jìn)教學(xué)方法,訓(xùn)練創(chuàng)新思維
創(chuàng)新能力的核心是創(chuàng)新思維,創(chuàng)新思維是一切創(chuàng)新的源泉。創(chuàng)新思維不是一種單一的思維,而主要是兩種思維(發(fā)散思維和收斂思維)新穎的、靈活的有機(jī)結(jié)合。
對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維和收斂思維的訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維的有效途徑。為培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,可以在教學(xué)中提出一題多解、一題多變、一問(wèn)多答的練習(xí),促使學(xué)生廣泛搜尋自己的記憶儲(chǔ)存,提取盡可能多的信息項(xiàng)目來(lái)尋求答案。
在進(jìn)行發(fā)散思維訓(xùn)練的同時(shí),還必須注意進(jìn)行收斂思維的訓(xùn)練,如:進(jìn)行測(cè)密度的分組實(shí)驗(yàn)前,先提出:想一想,有關(guān)密度的知識(shí)有哪些?利用你所學(xué)的物理知識(shí)你能設(shè)計(jì)出哪些方案?引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多方面的聯(lián)想與思考,看學(xué)生能提出幾種方案。接著讓他們進(jìn)行收斂思維訓(xùn)練,即指導(dǎo)學(xué)生對(duì)各種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行篩選,從而開(kāi)拓思維,針對(duì)不同物體、不同問(wèn)題找出簡(jiǎn)單易行的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,進(jìn)而取得收斂思維訓(xùn)練的良好效果,并培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)。
四、重視物理科學(xué)方法滲透,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
所謂科學(xué)方法就是人類(lèi)在探索未知自然規(guī)律時(shí)(實(shí)踐活動(dòng)),從實(shí)踐或理論上,把現(xiàn)實(shí)的解決具體任務(wù)所運(yùn)用的各種途徑、方式和手段的總稱(chēng)。
人們要想在實(shí)踐活動(dòng)中有所創(chuàng)新,就必須掌握各種有關(guān)的科學(xué)方法。牛頓能建立經(jīng)典力學(xué),這是他善于運(yùn)用理論分析法、數(shù)學(xué)測(cè)算法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法和理想化法的有效成果;伽利略之所以能發(fā)現(xiàn)慣性定律和落體定律,與他正確選用了實(shí)驗(yàn)法、觀察法、猜想假設(shè)法和數(shù)學(xué)相結(jié)合的科學(xué)方法是分不開(kāi)的。瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),使人類(lèi)步入熱機(jī)(工業(yè)革命)時(shí)代,觀察法成為他發(fā)明的佳傳。法拉第電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn),開(kāi)辟了電能的新時(shí)代,這是他運(yùn)用科學(xué)假說(shuō)方法和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的成功之處。愛(ài)因斯坦創(chuàng)立了相對(duì)論,使人類(lèi)走進(jìn)了核能時(shí)代,理想實(shí)驗(yàn)起了重要的作用。麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的突破,造就了電磁破信息的新時(shí)代,這與科學(xué)理論假設(shè)的應(yīng)用有重大的關(guān)系……縱觀物理學(xué)發(fā)展史,眾多的物理學(xué)家之所以在物理學(xué)的研究中有杰出的創(chuàng)新貢獻(xiàn),無(wú)不與他們運(yùn)用正確有效的科學(xué)方法密切相關(guān)。以上的事實(shí)充分說(shuō)明科學(xué)方法在物理史上占有十分重要的創(chuàng)新地位,我們?cè)谥袑W(xué)物理教學(xué)過(guò)程中,有目的、有計(jì)劃,適時(shí)有機(jī)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)科學(xué)習(xí)方法的研究和訓(xùn)練,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力,將來(lái)走上工作崗位為祖國(guó)的繁榮昌盛和科技進(jìn)步貢獻(xiàn)力量,具有深遠(yuǎn)的意義。
五、優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境,鼓勵(lì)創(chuàng)新
[關(guān)鍵詞]農(nóng)村學(xué)生 物理課外活動(dòng) 探索
一、實(shí)施要求、策略
1.實(shí)施要求
作為農(nóng)村物理教師,首先,應(yīng)該明確開(kāi)展課外活動(dòng)的重要意義,爭(zhēng)取學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持,因地制宜,創(chuàng)造條件。同時(shí)要充分利用學(xué)校的師資力量、圖書(shū)、實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備,并且發(fā)揮學(xué)生的作用,爭(zhēng)取社會(huì)的支持。其次,要結(jié)合學(xué)校實(shí)際,在物理教研組全體老師共同協(xié)作、共同參與下,充分發(fā)揮教師的力量,給學(xué)生提供更多的、各具特色的、豐富的活動(dòng)內(nèi)容,從而拓寬同學(xué)們的視野。另外,根據(jù)學(xué)生的個(gè)性差異因材施教,讓每位學(xué)生按照自己的興趣愛(ài)好,自覺(jué)地參加物理課外活動(dòng),在活動(dòng)中激發(fā)興趣,發(fā)揮特長(zhǎng)。
2.實(shí)施策略
(1)小實(shí)驗(yàn)、小制作。結(jié)合新教材的“想想做做”、“想想議議”欄目,布置一些容易引起學(xué)習(xí)興趣又有助能力培養(yǎng)的思考題。這些活動(dòng)器材簡(jiǎn)單易得,操作簡(jiǎn)易方便,現(xiàn)象清晰明了,能夠營(yíng)造輕松愉快的氛圍,有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(2)調(diào)查研究和參觀訪(fǎng)問(wèn)。組織學(xué)生深入鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)村工廠(chǎng)等地方實(shí)地調(diào)查研究和參觀訪(fǎng)問(wèn),結(jié)合農(nóng)村實(shí)際提出具有實(shí)用價(jià)值的調(diào)查項(xiàng)目,如調(diào)查農(nóng)田灌溉方式、家用電器的普及及使用概況、調(diào)查農(nóng)村綠色能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用、供電線(xiàn)路的改造等。
(3)成立科技興趣小組。按照個(gè)性特長(zhǎng)和興趣愛(ài)好,引導(dǎo)學(xué)生自己組織興趣小組。如科教模型小組、教具制作小組、無(wú)線(xiàn)電小組等,并相應(yīng)地匯編成定期或不定期的手抄報(bào)。
(4)開(kāi)放學(xué)校實(shí)驗(yàn)室。如周末或課余開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,為以實(shí)驗(yàn)為研究手段的專(zhuān)題訓(xùn)練與研究實(shí)驗(yàn)小組安排,或?yàn)閷?duì)提出合理的實(shí)驗(yàn)方案或?qū)φn本中實(shí)驗(yàn)有改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)小組安排。
除了上述形式外,還有小論文研討,觀看科普電影,舉辦科普講座,舉辦競(jìng)賽等活動(dòng)形式。
二、探索
我校理化組自2006年起,就在八、九年級(jí)學(xué)生中普遍推行學(xué)生物理檔案袋評(píng)價(jià)方式,其中就包括許多課外活動(dòng)的內(nèi)容,如課外資料收集整理、課外探究、假期學(xué)習(xí)等。在此基礎(chǔ)上,為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和鉆研精神,并讓他們學(xué)習(xí)些課外科技知識(shí),進(jìn)行些課外科學(xué)實(shí)驗(yàn),以激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的熱情。
我在教導(dǎo)處的支持下,于2008年9月始嘗試、探索、研究、并逐步制定學(xué)生課外活動(dòng)方案,組織學(xué)生積極開(kāi)展物理課外活動(dòng)。
開(kāi)始組織時(shí),吸收學(xué)生人數(shù)較少,但我并不灰心,我堅(jiān)信隨著活動(dòng)的深入開(kāi)展,同學(xué)們會(huì)看到物理課外活動(dòng)有意義、有學(xué)頭,對(duì)它發(fā)生興趣的人也會(huì)越來(lái)越多。于是便更加堅(jiān)定地設(shè)定各項(xiàng)課外活動(dòng)課題,認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生參與。在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,我和其他幾名同事鼓足干勁,半學(xué)期完成了課外制作、參觀訪(fǎng)問(wèn)、科普制作等活動(dòng)共12次,并將活動(dòng)情況用黑板報(bào)、展板等形式在全校范圍內(nèi)公布。
在理化教研組的例會(huì)中,我的方案在討論修正后最終得以通過(guò),該方案包括活動(dòng)宗旨、組織機(jī)構(gòu)、活動(dòng)小組、活動(dòng)時(shí)間、參與方式等。并決定在試行一學(xué)期滿(mǎn)后,在全校推廣。
活動(dòng)宗旨:激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能、提升學(xué)生協(xié)作能力、增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)知識(shí)、改善學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境。
組織機(jī)構(gòu):由指導(dǎo)組、顧問(wèn)組、活動(dòng)組構(gòu)成。
活動(dòng)小組包括學(xué)科小組、科技小組、課外閱讀小組。
開(kāi)展活動(dòng)的時(shí)間和方式是間周集中活動(dòng)一次,約一小時(shí),其余是空閑時(shí)間(主要是利用周末、寒暑假),分散活動(dòng)。集中活動(dòng)是討論和制定計(jì)劃,落實(shí)各階段(一般學(xué)一月)活動(dòng)的具體內(nèi)容和明確要求、指導(dǎo)讀書(shū)的方法、指導(dǎo)怎樣觀察和分析自然現(xiàn)象、提出一些小制作和小論文的參考課題并討論如何去完成、解答疑難問(wèn)題、進(jìn)行階段小結(jié)等等。分散活動(dòng)是學(xué)生按計(jì)劃去完成各項(xiàng)安排的活動(dòng),并由秘書(shū)紀(jì)錄各組活動(dòng)情況,最終的報(bào)告書(shū)要求所有參與者填上自己的結(jié)論并署名。
在2008―200年中,我們組織的活動(dòng)包括:組織閱讀物理課外書(shū)籍和雜志計(jì)58本;觀察分析與物理有關(guān)的各種現(xiàn)象并進(jìn)行探究共26次;觀看物理科技電影和專(zhuān)題電視8部;利用多媒體遠(yuǎn)教資源8次,利用網(wǎng)絡(luò)資源10次;小論文32篇;小制作與簡(jiǎn)易教具32件,其中有10件在校內(nèi)進(jìn)行了展覽,3件參加縣科技活動(dòng)征集并獲獎(jiǎng);科技展1次;組織和指導(dǎo)學(xué)生參加各級(jí)競(jìng)賽3次,有20余名學(xué)生分獲一、二、三等獎(jiǎng)。
通過(guò)物理課外活動(dòng),使學(xué)生增長(zhǎng)了知識(shí),開(kāi)擴(kuò)了眼界,提高了學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了學(xué)好物理的信心,培養(yǎng)和提高了的自學(xué)能力,培養(yǎng)了觀察、實(shí)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)新事物的能力,提高了課堂學(xué)習(xí)的質(zhì)量,培養(yǎng)了鉆研精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
三、經(jīng)驗(yàn)與思考
1.要有明確的、特定的目的和計(jì)劃。物理課外小組的活動(dòng)雖然是學(xué)生自愿參加的活動(dòng),但不能放任自流,尤其是在農(nóng)村學(xué)校中,應(yīng)該有明確的目的和計(jì)劃。物理課外小組的活動(dòng)切忌搞形式,更不能把課外活動(dòng)時(shí)間用來(lái)完成課堂教學(xué)計(jì)劃,加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
2.活動(dòng)的內(nèi)容和形式循序漸進(jìn)。低年級(jí)組和高年級(jí)組要有所區(qū)別,要符合學(xué)生心理、生理、個(gè)性發(fā)展的要求,八年級(jí)學(xué)生好動(dòng),好奇心強(qiáng),物理課外小組的內(nèi)容要以動(dòng)手為主,使他們感到“物理”是那么有趣,學(xué)起來(lái)有味、干起來(lái)有勁,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣是很有幫助的。九年級(jí)學(xué)生已具備初級(jí)的物理知識(shí),對(duì)物理課外小組的活動(dòng)內(nèi)容要求要高些,他們并不滿(mǎn)足于做一、二個(gè)實(shí)驗(yàn),而要探討其中奧秘,弄清所以然,所以活動(dòng)內(nèi)容在注重動(dòng)手的同時(shí),也要考慮到理論的指導(dǎo)作用,既要提高學(xué)生的動(dòng)手能力,也要提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
關(guān)鍵詞:文科物理;教學(xué)研究;科學(xué)素質(zhì)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)46-0187-02
一、開(kāi)設(shè)文科物理的意義
物理學(xué)是一門(mén)研究物質(zhì)基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。在自然科學(xué)的發(fā)展歷史中,物理學(xué)的每一次重大的發(fā)現(xiàn)和突破都引發(fā)了新領(lǐng)域、新方向的發(fā)展,甚至產(chǎn)生新的科學(xué)技術(shù),給人類(lèi)文明帶來(lái)新的改變。物理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)在已經(jīng)延伸到各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。例如,生物物理、醫(yī)學(xué)物理、天體物理、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、信息熵等。然而由于我國(guó)教育體制的原因,文理科分科時(shí)間較早,很多學(xué)生在高中就放棄了物理這門(mén)課程。因?yàn)橥耆涣私馕锢韺W(xué)內(nèi)容,大多數(shù)文科生對(duì)物理學(xué)敬而遠(yuǎn)之,甚至片面地認(rèn)為物理、化學(xué)等自然科學(xué)是西方文化發(fā)展的產(chǎn)物,文科生只要學(xué)好中國(guó)傳統(tǒng)文化就好。物理學(xué)是關(guān)于自然的學(xué)問(wèn),生活在這個(gè)浩瀚無(wú)垠、結(jié)構(gòu)壯觀的宇宙中的人類(lèi),每人都有必要認(rèn)識(shí)自然、了解自然[1]。科學(xué)無(wú)國(guó)界之分,也無(wú)群體之分。
隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的高速發(fā)展,國(guó)家對(duì)高素質(zhì)、全方位人才的需求增多,各類(lèi)文理交叉專(zhuān)業(yè)大量涌現(xiàn)。很多金融企業(yè)在招聘人才時(shí),對(duì)有理工科背景的大學(xué)生更歡迎。越來(lái)越多的高校開(kāi)始關(guān)注大學(xué)生的人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)的綜合培養(yǎng),文科物理的開(kāi)設(shè)可以滿(mǎn)足高校綜合素質(zhì)培養(yǎng)的要求。南航金城學(xué)院在建院之初就面向經(jīng)管類(lèi)、工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)學(xué)生開(kāi)設(shè)了文科物理。
二、教材的選擇
目前各大高校均已開(kāi)設(shè)文科物理課程。不同高校由于學(xué)生的基礎(chǔ)差異、專(zhuān)業(yè)特色不同,在教學(xué)過(guò)程中,教師對(duì)文科物理的教學(xué)內(nèi)容選擇、對(duì)學(xué)生的要求都不一樣。大多數(shù)學(xué)生主要靠書(shū)本自學(xué)獲取系統(tǒng)知識(shí),因此選擇適當(dāng)?shù)慕滩氖墙淌诤梦目莆锢淼年P(guān)鍵。文科物理教材普遍均是以物理學(xué)知識(shí)體系為主線(xiàn),主要分成力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、相對(duì)論和量子力學(xué)幾部分[2],每部分內(nèi)容穿插物理學(xué)發(fā)展史和物理學(xué)研究方法,從人文文化和科學(xué)文化的高度把有關(guān)的內(nèi)容組織起來(lái)。當(dāng)前使用較多的文科物理經(jīng)典教材主要有倪光炯的《物理與文化―――物理思想與人文精神的融合》、趙崢的《物理學(xué)與人類(lèi)文明十六講》、施大寧的《文化物理》等。其中倪光炯的《物理與文化》適合60學(xué)時(shí)左右較長(zhǎng)學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí),而施大寧的《物理與文化》適合40學(xué)時(shí)左右的文科物理教學(xué)使用。文科生的思維方式不同理科生,教材的趣味性很重要,優(yōu)秀的文科物理教材可以把物理與文化有機(jī)結(jié)合起來(lái),從文科生的視角觀察分析自然規(guī)律。從近幾年學(xué)生的學(xué)習(xí)反映情況來(lái)看,金城學(xué)院的學(xué)生比較適合施大寧的《文化物理》。
三、教學(xué)方法探究
文科生的數(shù)理基礎(chǔ)不同于理科生,因此文科物理教學(xué)方法絕不能照搬理科物理。考慮到文科學(xué)生在將來(lái)的工作生活中應(yīng)用物理專(zhuān)業(yè)知識(shí)的可能性不大,他們不需要掌握復(fù)雜的物理建模[3]。因此,文科物理知識(shí)的重點(diǎn)應(yīng)該放在基本物理現(xiàn)象的展示及初步規(guī)律的探討上,教師在授課的過(guò)程中應(yīng)該注重物理文化的傳播,避免物理定律繁雜的推導(dǎo)。具體注意事項(xiàng)分以下幾個(gè)方面論述:
1.教師們?cè)诮榻B物理知識(shí)的過(guò)程中可以多結(jié)合生活中直觀的物理體驗(yàn),講述典型事例的應(yīng)用。例如我們?cè)诮榻B動(dòng)量定理的時(shí)候,可以通過(guò)投擲標(biāo)槍、逆風(fēng)行舟的例子在闡述動(dòng)量定理的應(yīng)用。在介紹角動(dòng)量守恒定律時(shí)可以播放花樣滑冰、貓下落、旋轉(zhuǎn)座椅等相關(guān)視頻,電磁學(xué)中我們可以引入微波爐、電磁爐工作原理。熱學(xué)中介紹蒸汽機(jī)機(jī)、冰箱的物理原理。讓學(xué)生通過(guò)直觀形象的事例了解物理顯現(xiàn)和物理知識(shí)的應(yīng)用。
2.文科物理教師在授課過(guò)程中可以多引入物理學(xué)史和物理人文趣事。很多高校教師在教學(xué)過(guò)程中均發(fā)現(xiàn),相比于直接介紹物理原理和公式,學(xué)生更愿意聽(tīng)老師介紹物理學(xué)上的逸聞趣事,通過(guò)故事打開(kāi)話(huà)題,再引入到物理知識(shí)上來(lái),教學(xué)效果會(huì)有明顯提高。例如,我們?cè)陂_(kāi)始學(xué)習(xí)電磁學(xué)時(shí),不妨先告訴學(xué)生電學(xué)和磁學(xué)的發(fā)展歷程,從奧斯特到麥克斯韋,把關(guān)鍵人物和相關(guān)重要突破闡述清楚,可以和學(xué)生聊一聊法拉第的成長(zhǎng)奮斗史,安培的主要貢獻(xiàn),等等。
3.物理歸根結(jié)底是一門(mén)實(shí)踐學(xué)科,理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)合非常重要。因此,文科物理的教學(xué)要安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦,調(diào)解實(shí)驗(yàn)設(shè)備,觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)習(xí)相關(guān)理論,比純理論教學(xué)效果要好很多。
4.近代物理部分,因理論知識(shí)較深,公式推導(dǎo)較煩瑣,文科物理教師在授課時(shí)應(yīng)該多注重概念的描述,避免物理模型的計(jì)算。我們可以多介紹近代物理的作用和具體包含的內(nèi)容、相關(guān)物理學(xué)家的貢獻(xiàn)、近代物理對(duì)現(xiàn)在科技的影響等。同時(shí),物理學(xué)科前沿發(fā)展的狀況也可以引入文科物理課堂。例如,目前比較熱門(mén)的引力波,什么是引力波、如何產(chǎn)生;宇宙的起源,宇宙大爆炸模型,宇宙的衍生,什么是黑洞、暗物質(zhì)的存在等等,這些知識(shí)的介紹可以大大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,文科教師自身要非常熟悉并了解物理學(xué)科前沿以及當(dāng)前熱門(mén)的科學(xué)話(huà)題,了解當(dāng)前科技動(dòng)態(tài),并在課堂中能夠?qū)?fù)雜的物理問(wèn)題深入淺出、言簡(jiǎn)意賅地傳授給學(xué)生。
5.教學(xué)方式上,盡量少板書(shū),多利用多媒體。文科物理的教學(xué)不需要太多的邏輯推理和公式推導(dǎo),一些物理現(xiàn)象可以用直觀的動(dòng)畫(huà)和視頻向?qū)W生展示。例如,介紹波動(dòng)部分的橫波縱波概念時(shí)候我們可以直接用動(dòng)畫(huà)播放,給學(xué)生的印象更深刻、直觀。多媒體課件在制作過(guò)程中,應(yīng)該盡量避免大幅度的文字?jǐn)⑹觯嘁恍﹫D片,文字部分可以口頭敘述。
另一方面,文科生的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣不同于理工科學(xué)生[4],而目前高校教授文科物理的教師均是理工科出身。這就要求教師正視文科物理與理工物理的差異,不斷充實(shí)人文知識(shí),具備豐厚的文化底蘊(yùn),并做到自然科學(xué)和人文科學(xué)的融會(huì)貫通[5]。在考試方法上,我們也不能照搬理科物理。現(xiàn)在的學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的狀況不如以前,由于手機(jī)、電子設(shè)備的影響,很多課程很難把學(xué)生的興趣調(diào)動(dòng)起來(lái)。這也是目前很多高校面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。文科物理的教學(xué)更應(yīng)該注重課堂的參與,而不是通過(guò)簡(jiǎn)單的概念考察,讓學(xué)生考試前背一背、看一看就好。教師在授課過(guò)程中可以多開(kāi)展一些討論課,讓學(xué)生自己搜集資料,參與討論,了解相關(guān)知識(shí)。另外,每部分內(nèi)容授課教師可以給學(xué)生布置一些選題,讓學(xué)生以小論文的方式提交作業(yè),記入最終成績(jī)。
從以上情況可以看出,由于文科物理教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn),文科物理的授課教師要求也更高。文科物理教師需要做到文理兼?zhèn)洹⒅R(shí)淵博、深諳人文和科學(xué)文化。文科物理教學(xué)的核心是培養(yǎng)提高文科類(lèi)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),在學(xué)好本專(zhuān)業(yè)的同時(shí),通過(guò)對(duì)自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解,能夠用科學(xué)的思維方法思考和看待自然世界,建立合理世界觀、價(jià)值觀。文科物理的教學(xué)宗旨是通過(guò)文理知識(shí)的交叉融合,培養(yǎng)出全面發(fā)展的綜合性人才。
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STS是“Society,Technolgy andSociety”(科學(xué)、技術(shù)和社會(huì))的英文縮寫(xiě)。它是20世紀(jì)60-70年代首先在英、美等國(guó)興起的一門(mén)綜合叉學(xué)科。STS教育代表著一種新的社會(huì)價(jià)值觀和新的思維模式,它對(duì)傳統(tǒng)的理科課程和理科教學(xué)產(chǎn)生了極大的影響。STS教育目的是培養(yǎng)未來(lái)社會(huì)具有以下方面基本科學(xué)素養(yǎng)的公民:① 意識(shí)到科學(xué)和技術(shù)的社會(huì)環(huán)境及對(duì)個(gè)人、社會(huì)的影響;② 具有基本科學(xué)知識(shí)和邏輯推理能力,而且了解知識(shí)的技術(shù)應(yīng)用,有解釋和解決生活中各種具體問(wèn)題的能力;③ 具有科學(xué)-技術(shù)-社會(huì)的倫理觀、價(jià)值觀和決策能力,能在個(gè)人生活和社會(huì)環(huán)境中做出正確決策;由聯(lián)合國(guó)教科文組織召開(kāi)的STS專(zhuān)題討論會(huì)曾指出“STS教育是一個(gè)對(duì)今日學(xué)生進(jìn)行理科教育最合適的方法”,它對(duì)培養(yǎng)“具有科學(xué)上讀寫(xiě)能力的公民是首要的”。科學(xué)--技術(shù)--社會(huì)構(gòu)成一個(gè)三角形三個(gè)頂點(diǎn),科學(xué)、技術(shù)構(gòu)成金字塔的底,社會(huì)是金字塔尖,說(shuō)明科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步是社會(huì)發(fā)展的原動(dòng)力。
二、STS教育在初中物理教學(xué)中任務(wù)和內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)初中物理新課程目標(biāo),結(jié)合物理教材和學(xué)生實(shí)際,在物理教學(xué)中,進(jìn)行S T S教育的主要任務(wù)包括以下幾點(diǎn):
(1)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代化物理知識(shí)的了解及其價(jià)值觀的培養(yǎng)。
(2)培養(yǎng)學(xué)生正確應(yīng)用知識(shí)的能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生科技探究能力和創(chuàng)新能力。
(4)在一些重大的社會(huì)問(wèn)題(如能源、環(huán)保)上能正確處理科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。
(5)幫助學(xué)生盡快進(jìn)入自主學(xué)習(xí)的軌道。
進(jìn)行S T S教育的主要內(nèi)容可以有以下幾方面:①生產(chǎn)生活實(shí)際。如電冰箱原理、球面鏡、照相機(jī)、電影、電話(huà)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、太陽(yáng)能的綜合利用、安全用電、安裝照明電路、修理各種家用電器、自制各種實(shí)驗(yàn)儀器等。②、現(xiàn)代科技成就。如半導(dǎo)體、超導(dǎo)材料、激光、火箭、計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代信息技術(shù)等。③、社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。如環(huán)境保護(hù)、能源的開(kāi)發(fā)利用、噪聲污染等。
三、在初中物理教學(xué)中滲透STS教育
初中物理教學(xué)中要滲透STS教育可以通過(guò):(1).課堂滲透。 (2).科普講座。 (3).探究性實(shí)驗(yàn)(興趣小組)。 (4).開(kāi)設(shè)綜合實(shí)踐活動(dòng)、研究性學(xué)習(xí)。 (5).開(kāi)展小發(fā)明、小制作活動(dòng)。 (6).身邊物理知識(shí)競(jìng)答:讓學(xué)生搜集身邊的物理現(xiàn)象。 (7).介紹物理學(xué)史。 等多種途徑實(shí)現(xiàn)。歸納起來(lái)主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
(一)課堂有機(jī)滲透
①挖掘教材中的相關(guān)內(nèi)容。教材中進(jìn)行STS教育的素材很多,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容向?qū)W生介紹物理科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展、新成果、新成就。在教學(xué)中我們要有意利用這些教材內(nèi)容進(jìn)行STS教育滲透。
②靈活利用課后的閱讀材料。新教材中有有不少的STS教育素材,還有科學(xué)世界中的資料。例如在進(jìn)行閱讀材料《電冰箱的原理》一節(jié)的閱讀指導(dǎo)時(shí),結(jié)合書(shū)中的示意圖,介紹電冰箱的工作原理,同時(shí)也介紹制冷劑氟利昂對(duì)臭氧層的破壞作用,破壞了生活環(huán)境,目前正在興起的無(wú)氟冰箱又能有效地解決這一問(wèn)題。這個(gè)材料的閱讀指導(dǎo),要讓學(xué)生進(jìn)一步感受到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展能夠提高人民的生活水平,同時(shí)也進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)到,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又帶來(lái)一些新的社會(huì)問(wèn)題(氟利昂的危害),解決這些新的社會(huì)問(wèn)題,又必須用科學(xué)的方法探索新途徑。
③充分發(fā)揮課后習(xí)題作用。在新教材中的課后習(xí)題中有很多探索性的、實(shí)用性的以及創(chuàng)新性的題目。這些習(xí)題可以提高學(xué)生的好奇心,激發(fā)起學(xué)生心中求知的欲望。
(二)開(kāi)展STS課外活動(dòng)
①精心設(shè)計(jì)、開(kāi)展增長(zhǎng)學(xué)生見(jiàn)識(shí)、擴(kuò)大學(xué)生視野的科技講座。
②開(kāi)展以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題為主的競(jìng)賽活動(dòng)。如舉辦“生活用電知識(shí)競(jìng)賽”、“慣性與交通安全知識(shí)競(jìng)賽”、“環(huán)境保護(hù)知識(shí)競(jìng)賽”等。
③加強(qiáng)實(shí)踐操作訓(xùn)練。在教學(xué)中要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一定的情景和條件,讓學(xué)生多動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)手,將課本理論與生活實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)。組織開(kāi)展小實(shí)驗(yàn)、小制作、小論文等“三小”活動(dòng),讓學(xué)生利用廢舊材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器及模型的制作。
(三)開(kāi)展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)
開(kāi)展以學(xué)生為主體,進(jìn)行探究性、創(chuàng)造性的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),也是STS教育的重要途徑。充分體現(xiàn)了STS教育的社會(huì)功能,使學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)去接觸社會(huì),去領(lǐng)會(huì)物理科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用。主要可以通過(guò)以下幾種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。
①、“電能”系列活動(dòng)。如替自家所在的社區(qū)、村組收幾次電費(fèi)并分析電能浪費(fèi)的原因,提出有效的節(jié)能措施與改進(jìn)方案;調(diào)查社區(qū)、村組用電安全隱患及提出預(yù)防措施等。
②、“生活環(huán)保”系列活動(dòng)。讓學(xué)生調(diào)查了當(dāng)?shù)亟z綢廠(chǎng)所用燃料的種類(lèi)、性能、發(fā)熱量、價(jià)格以及燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響,并提出合理使用的建議。
(伊犁師范學(xué)院物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,新疆伊寧835000)
摘要:針對(duì)應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),我們?cè)趯?shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式方面分別采取一系列的教學(xué)改革措施,改革效果初顯成效。
關(guān)鍵詞 :實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;教學(xué)方法;考核方式;改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671—1580(2014)05—0057—02
收稿日期:2013—12—02
作者簡(jiǎn)介:李禎(1980— ),女,河南周口人。伊犁師范學(xué)院物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,講師,碩士,研究方向:粒子物理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
隨著我國(guó)高等教育規(guī)模的不斷擴(kuò)大和人才需求結(jié)構(gòu)的變化,近年來(lái),我國(guó)多所高校增設(shè)了一批專(zhuān)業(yè)方向各異的應(yīng)用物理學(xué)本科專(zhuān)業(yè)。按照《高等學(xué)校應(yīng)用物理學(xué)本科指導(dǎo)性專(zhuān)業(yè)規(guī)范》培養(yǎng)目標(biāo)要求,應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí),能在應(yīng)用物理學(xué)科、交叉學(xué)科以及相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事研究、教學(xué)、新技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用以及管理工作。普通物理實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)實(shí)驗(yàn)初步能力培養(yǎng)的一個(gè)主要載體。
一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多元化
普通物理實(shí)驗(yàn)打破了以前按力、熱、光、電四部分內(nèi)容授課的傳統(tǒng)模式,采取分層次授課的方式:預(yù)備性實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),形成從低到高、從接受知識(shí)到培養(yǎng)綜合能力,逐級(jí)提高的物理實(shí)驗(yàn)課程新體系。
(一)預(yù)備性實(shí)驗(yàn)
以最常用的實(shí)驗(yàn)儀器和常規(guī)實(shí)驗(yàn)為主,這部分實(shí)驗(yàn)一般開(kāi)設(shè)4~5個(gè)。開(kāi)設(shè)預(yù)備性實(shí)驗(yàn)是為了解決低年級(jí)學(xué)生由于受中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的限制,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力參差不齊的問(wèn)題。通過(guò)基本的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,使學(xué)生能初步掌握長(zhǎng)度、質(zhì)量、基本電學(xué)量和基本光學(xué)參數(shù)等物理量的測(cè)量;學(xué)會(huì)最基本儀器的使用;學(xué)習(xí)最基本的測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,掌握必備的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本技能,有利于提高物理實(shí)驗(yàn)課程的起點(diǎn),激勵(lì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。
(二)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)
注重物理學(xué)基本規(guī)律的驗(yàn)證與運(yùn)用。通過(guò)這一階段的訓(xùn)練,使學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度。要求能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、結(jié)果做初步的分析評(píng)價(jià)。
(三)綜合性實(shí)驗(yàn)
該層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及的儀器設(shè)備較為復(fù)雜,知識(shí)綜合性較強(qiáng),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難度較大。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要求學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中異常現(xiàn)象的分析及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和評(píng)價(jià),目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)儀器的能力,培養(yǎng)在比較復(fù)雜的條件下,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析和解決實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象以及綜合分析問(wèn)題的能力。
(四)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
在掌握基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和具備綜合實(shí)驗(yàn)知識(shí)及能力之后,為了進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的思維能力及動(dòng)手能力,尤其是為了科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高而開(kāi)設(shè)的。通過(guò)這一層次的實(shí)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想的培養(yǎng),是一個(gè)再學(xué)習(xí)、再深化的過(guò)程。
(五)研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
充分利用學(xué)科優(yōu)勢(shì),為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。我校物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有新疆凝聚態(tài)相變與微結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、新疆碳化硅復(fù)合陶瓷工程技術(shù)中心和研究生聯(lián)合培養(yǎng)“產(chǎn)學(xué)研”基地,這些重要平臺(tái)將學(xué)科成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目,使實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目富有特色,與時(shí)俱進(jìn)。我院豐富的科研成果為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提供了保證,如玻璃化轉(zhuǎn)變研究實(shí)驗(yàn)、力學(xué)譜測(cè)量、介電譜測(cè)量、全息光學(xué)測(cè)量等。這些實(shí)驗(yàn)是由實(shí)驗(yàn)中心老師和科研課題組老師共同開(kāi)發(fā)的。通過(guò)這一層次的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的故障及異常現(xiàn)象等能力。
設(shè)計(jì)性和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了自主、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的平臺(tái)。學(xué)生在這兩個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)中,積極思考,主動(dòng)學(xué)習(xí),充分發(fā)揮了他們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位,并從實(shí)驗(yàn)教學(xué)中獲得了成就感、滿(mǎn)足感。該層次的實(shí)驗(yàn)在啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面起到了重要作用。
二、教學(xué)方法
在實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中,教師和學(xué)生都十分重視實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得,而對(duì)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過(guò)程反而不夠重視。但是,從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫鎭?lái)看,實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過(guò)程具有舉足輕重的地位。它是強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疤岣邔?shí)驗(yàn)素質(zhì)的過(guò)程,也是正確、合理地獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要保證。
首先,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)儀器的構(gòu)造和運(yùn)行機(jī)理等基本知識(shí)。這樣,學(xué)生在課堂中會(huì)跟著實(shí)驗(yàn)教師的引導(dǎo)主動(dòng)、積極地思考,充分調(diào)動(dòng)了積極性,激發(fā)了實(shí)驗(yàn)興趣,從而發(fā)揮了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體作用,這也是實(shí)驗(yàn)課成敗的關(guān)鍵。其次,引導(dǎo)學(xué)生在綜合應(yīng)用已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,學(xué)會(huì)新知識(shí)、新方法的應(yīng)用,這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),也是教學(xué)中的難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與相應(yīng)理論課中的知識(shí)密切相關(guān),但它們之間又沒(méi)有直接一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,更多的是綜合性實(shí)驗(yàn),即一個(gè)實(shí)驗(yàn)要用到幾個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)點(diǎn),而且更強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的方法和知識(shí)的綜合應(yīng)用。
在教學(xué)方法上,針對(duì)多元化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采取分層次教學(xué)方式,建立以學(xué)生為中心的“自主式、合作式、研究式”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,改變了教師講、學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,采取學(xué)生相互討論實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼?shí)驗(yàn)步驟,教師針對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題幫助分析和解決的方式,改變了以教師為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生通過(guò)自己查找資料寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器自己進(jìn)行合理搭配,設(shè)計(jì)出可行的實(shí)驗(yàn)方案,然后通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程都由學(xué)生獨(dú)立完成,教師僅做針對(duì)性的指導(dǎo)。研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),是在第二課堂中進(jìn)行,不占用計(jì)劃學(xué)時(shí),主要針對(duì)那些學(xué)有余力或?qū)?shí)驗(yàn)有興趣的學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練和培養(yǎng)的活動(dòng),同時(shí)也為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文提供服務(wù)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)充分利用多媒體教學(xué)軟件,豐富教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)中心建有自己研發(fā)的具有特色的物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站,可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生下載教師電子教案、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、學(xué)習(xí)資料,了解教學(xué)資源、設(shè)備管理和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理等。這些資源能滿(mǎn)足物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)需要,并在教學(xué)中發(fā)揮積極作用,顯著提高了教學(xué)效果。
三、考核方式
實(shí)驗(yàn)考評(píng)采取多種考核方式相結(jié)合的綜合評(píng)定方法。普通物理實(shí)驗(yàn)共開(kāi)設(shè)四個(gè)學(xué)期,第一學(xué)期主要開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn),考核方式為平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占50%,期末成績(jī)占50%。其中,期末成績(jī)?yōu)閷?shí)驗(yàn)理論綜合考試,采取閉卷形式。其余學(xué)期的實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方式為平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占40%,期末操作考試占30%,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)小論文占30%。平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)包含實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)和紀(jì)律、實(shí)驗(yàn)儀器的正確規(guī)范使用、實(shí)驗(yàn)操作熟練程度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等各項(xiàng)指標(biāo)。小論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的可行性和創(chuàng)新性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性和小論文的規(guī)范性等要素進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。操作考試讓學(xué)生以抽簽的形式隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及試卷,考試時(shí)間為20分鐘。采取上述考核方式的目的在于表明對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考評(píng)更注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程及創(chuàng)新,消除了以往僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的好壞給成績(jī)的弊端。
四、改革效果
通過(guò)對(duì)應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)施上述一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和研究能力有所提高。近三年,物理實(shí)驗(yàn)中心支撐大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目18項(xiàng),一名同學(xué)在“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽中獲自治區(qū)優(yōu)秀獎(jiǎng)。關(guān)于普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,針對(duì)我校學(xué)生的實(shí)際情況,我們也在不斷地探索和向兄弟院校學(xué)習(xí),旨在通過(guò)不斷改革,真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
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【關(guān)鍵詞】民族高校 文科 大學(xué)物理教材
【中圖分類(lèi)號(hào)】N41 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2016)02-0013-03
如今的時(shí)代是科學(xué)技術(shù)的時(shí)代,科學(xué)是探索宇宙和微觀世界及人類(lèi)自身的前沿研究。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)是經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的強(qiáng)大手段,它也是改善我們?nèi)粘I钯|(zhì)量的工具,影響到社會(huì)生活的各個(gè)方面,并已成為人類(lèi)文化的一部分,正確的世界觀和價(jià)值觀、正確的思想方法、各種觀念和思潮、立法和決策都必須以科學(xué)為依據(jù)。物理學(xué)是探索物質(zhì)世界中最基本、最普遍運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科,是最成熟的自然科學(xué)之一。既涉及自然客體,又涉及哲學(xué)思辨,其研究方法和思維方式已經(jīng)滲透到社會(huì)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,并發(fā)揮著重要的作用,其方法是科學(xué)方法的典型代表。
我國(guó)高等教育的一個(gè)重要任務(wù),就是要提高公民的科學(xué)素養(yǎng)。在高等院校,理工科學(xué)生都會(huì)接受系統(tǒng)的科學(xué)思想教育和科學(xué)方法訓(xùn)練。而非理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生(通稱(chēng)為文科生)如經(jīng)濟(jì)、金融、管理、法律和商學(xué)等社會(huì)科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生及藝術(shù)、語(yǔ)言、文學(xué)、哲學(xué)等人文科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生則一般很少有與科學(xué)相關(guān)的必修課程。文科生作為國(guó)家的重要人才,他們是教育、經(jīng)濟(jì)、管理、文學(xué)等社會(huì)領(lǐng)域的核心力量,是社會(huì)管理高效運(yùn)轉(zhuǎn)的保障。在當(dāng)今的科技時(shí)代,如果他們不了解基本的科學(xué)技術(shù)知識(shí),沒(méi)有必要的科學(xué)素養(yǎng),他們就無(wú)法勝任現(xiàn)代社會(huì)決策和管理的職責(zé),他們的文學(xué)藝術(shù)作品也不能夠展現(xiàn)時(shí)代的風(fēng)貌……
因此,對(duì)文科學(xué)生開(kāi)展必要的科學(xué)教育是非常重要的。我國(guó)高等教育工作者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),從20世紀(jì)90年代后期陸續(xù)開(kāi)展科學(xué)通識(shí)教育,開(kāi)設(shè)文科物理課程就是重要舉措之一。教材建設(shè)是課程建設(shè)的核心內(nèi)容,國(guó)內(nèi)物理教育工作者從學(xué)習(xí)參考國(guó)外優(yōu)秀文科物理教材到自己開(kāi)發(fā)文科物理教材,經(jīng)歷了20多年的探索,取得了一定的成就。
一 國(guó)內(nèi)外文科物理教材概況
1.國(guó)內(nèi)外文科物理教材
在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,較早就開(kāi)展了文科的大學(xué)物理教學(xué),課程和教材建設(shè)比較成熟,出現(xiàn)了很多專(zhuān)用的優(yōu)秀教材,比較著名的有美國(guó)A.Hobson教授編寫(xiě)的教科書(shū)Physics:Concepts and Connections(《物理學(xué):基本概念及其與方方面面的聯(lián)系》)。A. Hobson教授于20世紀(jì)70年代開(kāi)設(shè)了一門(mén)以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為目的的文科物理課程,并編寫(xiě)了這部教材。這本書(shū)極有特色,是一本充滿(mǎn)人文色彩的物理書(shū),現(xiàn)在已出了很多版,在130多所美國(guó)大學(xué)中使用,目前我國(guó)也有譯本,并逐步推廣使用。由于這本書(shū)和他提倡在物理教學(xué)中聯(lián)系社會(huì)問(wèn)題,2006年美國(guó)物理教師協(xié)會(huì)(AAPT)授予他密立根獎(jiǎng)(AAPT的最高獎(jiǎng)之一)。加拿大Paul G.Hewitt編寫(xiě)的Conceptual Physics(《概念物理》),作為高校文科物理的經(jīng)典教材,也被許多知名大學(xué)使用,普遍為美國(guó)大學(xué)文科學(xué)生所鐘愛(ài)。近年來(lái)也被中國(guó)一些高校,譬如中山大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等選為文科物理教材。風(fēng)靡一時(shí)的《費(fèi)曼講物理》雖然內(nèi)容較多,但也很適用于文科學(xué)生學(xué)習(xí),在中國(guó)有較多譯本。
在我國(guó)文科大學(xué)物理課程建設(shè)的探索中,已先后出現(xiàn)不少文科用的大學(xué)物理教材,如復(fù)旦大學(xué)倪光炯等編著的《改變世界的物理學(xué)》、同濟(jì)大學(xué)吳翔等編著的《文明之源――物理學(xué)》、南開(kāi)大學(xué)宋峰主編的《文科物理――生活中的物理學(xué)》、東南大學(xué)吳宗漢編著的《文科物理十
五講》、西南大學(xué)謝東等編著的《人文物理》、西安交通大學(xué)張淳民主編的《文科大學(xué)物理》等等。這些教材既借鑒了國(guó)外優(yōu)秀教材的優(yōu)點(diǎn),也各有特色。
2.文科物理教材的特點(diǎn)
國(guó)外優(yōu)秀文科物理教材有其重要特點(diǎn):強(qiáng)調(diào)科學(xué)的認(rèn)知過(guò)程,注重介紹知識(shí)來(lái)自實(shí)踐并最終由實(shí)踐檢驗(yàn);講究文字描述和圖表直觀展現(xiàn),盡量避免數(shù)學(xué)公式;重視近現(xiàn)代物理學(xué)知識(shí)的介紹;關(guān)注與物理學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題。
我國(guó)物理教育工作者吸取了國(guó)外文科物理教育的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn),通過(guò)長(zhǎng)期的教育教學(xué)實(shí)踐,進(jìn)行了大量的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和理論研究,提出了適合于國(guó)情的文科物理教育乃至科學(xué)普及工作的一些理論構(gòu)想和指導(dǎo)原則。趙凱華先生指出,文科的物理課不應(yīng)是理工科物理課的壓縮或稀釋?zhuān)鴳?yīng)當(dāng)有自己的特色。文科物理教材的內(nèi)容大體上可以著重于三個(gè)方面:一是物理學(xué)基本概念的人文含義,如物理學(xué)發(fā)展史和物理學(xué)中蘊(yùn)涵的世界觀、方法論,物理理論的哲學(xué)意義等問(wèn)題;二是與物理有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題,如能源、環(huán)境、軍備等;三是高科技和現(xiàn)代化日常生活中的物理學(xué)。
國(guó)內(nèi)不少學(xué)者針對(duì)文科物理教材的編寫(xiě)提出了一些具體的建議。比如注重生活實(shí)例,從生活中與人們息息相關(guān)的物理學(xué)現(xiàn)象出發(fā);重在講述概念,用生動(dòng)的語(yǔ)言揭示自然現(xiàn)象背后隱含的物理學(xué)規(guī)律,最大限度地避免用方程式等物理、數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表達(dá);增加實(shí)例插圖等等。梁志國(guó)先生直接提出了編寫(xiě)大學(xué)文科物理教材的四條原則:(1)采用學(xué)生容易接受的呈現(xiàn)方式;(2)精選內(nèi)容,以點(diǎn)代面;(3)注重思想性和科學(xué)精神教育;(4)注意滲透STS教育。
二 關(guān)于民族高校文科大學(xué)物理教材建設(shè)的設(shè)想
文科學(xué)生加強(qiáng)科學(xué)教育的必要性前已述及。邊疆少數(shù)民族地區(qū)的穩(wěn)定和民族地區(qū)的經(jīng)濟(jì)繁榮、發(fā)展,也決定了必須大力提高少數(shù)民族學(xué)生的科技素養(yǎng),促進(jìn)少數(shù)民族的科學(xué)教育。加強(qiáng)少數(shù)民族學(xué)生的教育迫在眉睫。
民族高校承擔(dān)著少數(shù)民族高等教育的主要責(zé)任。但是在眾多的關(guān)于文科物理教材的文獻(xiàn)中,很少提到民族高校文科學(xué)生科學(xué)教育的話(huà)題,也很少提到民族高校文科物理課程及文科物理教材的適應(yīng)性問(wèn)題。少數(shù)民族學(xué)生有其特殊的地域特點(diǎn)和文化背景及由此形成的知識(shí)結(jié)構(gòu)和思維特征,因此民族高校文科學(xué)生的科學(xué)教育和普及的問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。現(xiàn)有的文科物理教材在民族高校文科物理課程中的實(shí)用性亦有研究的必要。
1.民族高校學(xué)生的特點(diǎn)
民族高校學(xué)生以少數(shù)民族為主。很多少數(shù)民族地區(qū)的宗教文化非常濃厚,學(xué)生自小沉浸在寺院教育、宗教思想及宗教儀式的氛圍之中,受宗教的文化影響而輕視科學(xué)或用宗教思考方式對(duì)待科學(xué);語(yǔ)言障礙又造成了課外閱讀范圍狹窄,限制了對(duì)主流文化的接受;少數(shù)民族學(xué)生生活的地域大多是邊遠(yuǎn)落后地區(qū),沒(méi)有受到現(xiàn)代科技社會(huì)環(huán)境的熏陶,抽象思維能力較弱;很多學(xué)生中學(xué)學(xué)習(xí)中并沒(méi)有形成系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí),更缺乏對(duì)科學(xué)發(fā)展歷史的了解。調(diào)查表明民族地區(qū)中小學(xué)生普遍重文輕理,理科學(xué)生人數(shù)太少、理科學(xué)習(xí)資料短缺、學(xué)生缺少練習(xí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)嚴(yán)重不足、理科成績(jī)差。在青海民族大學(xué)2012年的一項(xiàng)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),理工科“民考民”學(xué)生高考理科綜合卷的成績(jī)平均為93.4分(滿(mǎn)分為300分),僅占總分的31.1%,有85.5%的同學(xué)覺(jué)得自己在中學(xué)時(shí)物理學(xué)習(xí)成績(jī)不好或成績(jī)一般,文科學(xué)生的成績(jī)更是可想而知。中央民族大學(xué)楊清霞教授2010年的調(diào)查也表明少數(shù)民族學(xué)生的高考數(shù)學(xué)平均成績(jī)偏低。
2.民族高校文科物理教材應(yīng)有的特點(diǎn)
適用于民族高校學(xué)生的文科物理教材首先遵從大學(xué)文科物理教材的一般特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上應(yīng)該做適當(dāng)?shù)奶幚硪赃m應(yīng)少數(shù)民族學(xué)生的特點(diǎn)。
第一,更加貼近生活,更加直觀呈現(xiàn),用通俗語(yǔ)言描述。大多數(shù)少數(shù)民族學(xué)生生活于邊遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)或靠近農(nóng)牧地區(qū),雖然從電視、電影、網(wǎng)絡(luò)等媒體中能夠了解到現(xiàn)代主流的社會(huì)生活方式。但是他們的生活環(huán)境、生活經(jīng)歷和日常生活中所接觸的事物、現(xiàn)象有其濃郁的農(nóng)牧區(qū)特色。更加貼近生活是指盡可能貼近他們的生活。數(shù)學(xué)能力和抽象思維能力弱,要求內(nèi)容的呈現(xiàn)更加直觀和通俗。更多地采用卡通式插圖示例,減少物理數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),用通俗易懂的語(yǔ)言闡明物理思想。特別是應(yīng)使用大量插圖。張立彬、李廣平在《美國(guó)一流大學(xué)文科物理經(jīng)典教材的特色與啟示》中談到生動(dòng)的插圖在展示物理狀態(tài)、呈現(xiàn)物理過(guò)程、表達(dá)物理規(guī)律、解釋物理原理、說(shuō)明物理?xiàng)l件、化解物理難點(diǎn)等物理內(nèi)容的展示、降低物理難度及幫助學(xué)生理解物理本質(zhì)等方面有很大的作用。
第二,物理知識(shí)點(diǎn)要精選。應(yīng)當(dāng)以點(diǎn)帶面,不要過(guò)于追求知識(shí)體系的完整性,不拘泥于傳統(tǒng)的力、熱、光、電、近代物理的體系和順序。應(yīng)當(dāng)先選取重要的知識(shí)點(diǎn),然后針對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)從生活中提出問(wèn)題,解釋物理原理,再提出其他相關(guān)實(shí)例。掌握系統(tǒng)的物理知識(shí)并不是最重要的,通過(guò)重要物理原理的闡釋?zhuān)寣W(xué)生了解物理文化,加深對(duì)物理思想和方法的理解才是最重要的。
第三,闡明科學(xué)與宗教的關(guān)系。少數(shù)民族學(xué)生大多深受宗教的思想和文化影響。宗教經(jīng)典中對(duì)于物理世界和自然規(guī)律也有自己的解釋?zhuān)纬梢惶鬃詧A其說(shuō)的思想和方法。自小接受這些思想對(duì)學(xué)生接受科學(xué)思想方法必然有影響。因此,對(duì)于自然規(guī)律的宗教解釋和科學(xué)思想方法解釋之間的區(qū)別和類(lèi)似之處,應(yīng)當(dāng)給予闡明。不要讓學(xué)生抵觸科學(xué)或輕視科學(xué),也可避免用宗教的思想方法理解科學(xué)。讓學(xué)生在的前提下,愉快地接受科學(xué)思想方法。
第四,解釋科學(xué)與民族地區(qū)傳統(tǒng)文化的關(guān)系。民族地區(qū)有濃厚的傳統(tǒng)文化氛圍,對(duì)少數(shù)民族學(xué)生影響很深,主要有與生活息息相關(guān)的中醫(yī)、藏醫(yī)、苗醫(yī)等醫(yī)學(xué),中國(guó)的傳統(tǒng)數(shù)術(shù)學(xué),在農(nóng)牧區(qū)根深蒂固的民間巫術(shù)等等。這些文化的存在雖然是非科學(xué)的,但在廣大的農(nóng)牧區(qū)廣泛流行、深受信賴(lài)。如果不闡明這些傳統(tǒng)文化與科學(xué)的關(guān)系,必將影響學(xué)生對(duì)科學(xué)思想方法的理解和接受。
第五,揭示科學(xué)與民族地區(qū)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的關(guān)系。少數(shù)民族學(xué)生大多單純、樸實(shí),熱愛(ài)自己的民族,講義氣。如果對(duì)他們深刻揭示科學(xué)技術(shù)與人類(lèi)社會(huì)文明進(jìn)步的關(guān)系、介紹科學(xué)技術(shù)的社會(huì)功能、了解科學(xué)技術(shù)與民族地區(qū)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的關(guān)系,必將激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的極大熱情。現(xiàn)代科技應(yīng)用于農(nóng)牧區(qū)的實(shí)例很多。簡(jiǎn)單的如聯(lián)合收割機(jī)、剪羊毛機(jī)等,先進(jìn)的如農(nóng)作物、草場(chǎng)的紅外遙感和畜群的遠(yuǎn)程監(jiān)控等非常豐富。
第六,重視物理實(shí)驗(yàn)。目前流行的文科物理教材中一般沒(méi)有或較少有實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。但也有一些學(xué)校比如東南大學(xué)、南京大學(xué)等給文科生開(kāi)設(shè)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程。編寫(xiě)民族高校文科物理教材時(shí),不應(yīng)該忘記實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,一些最基本的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該寫(xiě)清楚,實(shí)驗(yàn)的篇幅可以不多。可設(shè)計(jì)定性或半定量的實(shí)驗(yàn),以提高學(xué)生興趣;加入演示實(shí)驗(yàn),可以增加教材內(nèi)容的趣味性,體現(xiàn)物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)的特點(diǎn),并拓展學(xué)生視野,促進(jìn)其對(duì)物理規(guī)律的理解和掌握。
少數(shù)民族科技教育的急切需求呼喚著教育工作者去努力,民族高校文科學(xué)生的科技教育正是努力的方向之一。民族高校文科物理教材的編寫(xiě)是非常重要的工作,需要關(guān)心民族教育的專(zhuān)家學(xué)者繼續(xù)關(guān)注并付諸實(shí)踐。
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聰明反被
但是。聰明并不必然意味著嚴(yán)謹(jǐn)或深刻,有時(shí)聰明反被。王小東近年的作品繼承了他明快、犀利和大氣的一貫風(fēng)格。可惜,他的論據(jù)越來(lái)越不翔實(shí),推理越來(lái)越不嚴(yán)密,觀點(diǎn)也越來(lái)越不全面。比如,他在書(shū)中指出“王小波根本就不是一個(gè)理科生,他從來(lái)就沒(méi)有修習(xí)過(guò)任何真正的理科課程”。
我是王小波的校友,當(dāng)年在人民大學(xué)曾有意留心過(guò)他的學(xué)歷。王小波本科就讀于人大貿(mào)易經(jīng)濟(jì)系商品學(xué)專(zhuān)業(yè),這是該校當(dāng)年僅有的兩個(gè)理科專(zhuān)業(yè)之一,只招理工類(lèi)考生。據(jù)人大一位老師回憶,“(該專(zhuān)業(yè))課程大致以化學(xué)和數(shù)學(xué)為主,兼及物理。化學(xué)尤其重視,四個(gè)學(xué)期都有教學(xué)安排:數(shù)學(xué)則是整個(gè)人大最難的……”我以為王小波有充分的理由認(rèn)為自己是個(gè)理科生,絕不像王小東所說(shuō)的那樣“沒(méi)有修習(xí)過(guò)任何真正的理科課程”。后者公然指控王小波謊稱(chēng)其專(zhuān)業(yè)背景,輕一點(diǎn)說(shuō)是失查,重一點(diǎn)說(shuō)是誣蔑。
王小東對(duì)“文藝腔”的批評(píng)很有見(jiàn)地,可他有時(shí)失去了分寸感。人世間的美丑好壞,常常不是有和無(wú)的問(wèn)題,而是多和少的問(wèn)題。不錯(cuò),中國(guó)有裹腳文化,西方有隆胸風(fēng)潮,都跟女人身上的零件過(guò)不去。可我若是生為女兒身,寧愿生在隆胸的西方,也不愿長(zhǎng)在裹腳的中國(guó)。畢竟,前者是成人有自主的選擇,后者是幼兒被強(qiáng)迫的扭曲。社會(huì)文明往往就在乎誰(shuí)比誰(shuí)好那么一點(diǎn),五十步是可以笑百步的。評(píng)價(jià)其他領(lǐng)域時(shí),王小東并不是沒(méi)有分寸感,他回答記者提問(wèn)時(shí)曾說(shuō):“《紅樓夢(mèng)》、《牡丹亭》都達(dá)到了相當(dāng)?shù)母咚剑m然說(shuō)不同背景不好比較,但我就認(rèn)為西方都沒(méi)達(dá)到這種水平。”這里我不想質(zhì)疑小東的文學(xué)鑒賞力,因?yàn)楦蟮膯?wèn)題在于,他批評(píng)文藝腔的時(shí)候?yàn)槭裁淳筒挥懻摬顒e呢?
為了給中國(guó)頒發(fā)“歷史最佳表現(xiàn)獎(jiǎng)”,王小東甚至跟他所批判的文藝腔如出一轍。他在書(shū)中寫(xiě)道:“猶太人已經(jīng)被其他民族反復(fù)打敗、反復(fù)征服……中國(guó)人在歷史上從來(lái)沒(méi)被打成這樣吧?從文明史上的實(shí)踐成績(jī)來(lái)看,中國(guó)人比猶太人好太多了。”英文諺語(yǔ)說(shuō),規(guī)模的確重要(The size does matter)。在這個(gè)世界上,猶太族的人口只有1300多萬(wàn),數(shù)量是華人的百分之一,歷史比率恐怕也據(jù)此不遠(yuǎn),我首先懷疑兩者的被征服史是否具有比較意義。其次。北方游牧民族屢屢打垮人口十幾倍于自己的漢民族,這些“實(shí)踐成績(jī)”是否說(shuō)明中國(guó)不僅被“反復(fù)打敗”。而且還被貌似弱小的對(duì)手打敗?另外,從亞伯拉罕到愛(ài)因斯坦,猶太民族為人類(lèi)貢獻(xiàn)了與其人口不成比例的思想家、科學(xué)家和藝術(shù)家。我們?cè)囅胍幌轮腥A民族的優(yōu)秀兒女能否占到世界歷史人才庫(kù)的五分之一?更不要說(shuō)超出這個(gè)總?cè)丝诒壤恕?/p>
細(xì)節(jié)也決定成敗
王小東是具有大局觀的戰(zhàn)略家。他的眼光跨越多個(gè)學(xué)科,能夠發(fā)人之所未發(fā)。可他吸收西方學(xué)術(shù)成果常常大而化之,甚至扭曲國(guó)外學(xué)者的原意。他將社會(huì)生物學(xué)“教父”威爾遜的“多層選擇理論”(Jtilevel selection theory)譯為“分層選擇理論”。雖是小節(jié),也可看出王小東治學(xué)之粗疏。威爾遜的學(xué)說(shuō)強(qiáng)調(diào)進(jìn)化在各個(gè)層面上進(jìn)行,綜合了基因選擇和群選擇理論。到了王小東那里,多層選擇理論就被簡(jiǎn)化成針對(duì)社會(huì)整體的“選擇壓”定理。王小東因而得出結(jié)論:“……(中國(guó)歷史上)外部選擇壓很弱。于是越混越衰朽,美國(guó)現(xiàn)在也是這樣的情況,剛混了兩百多年,就混到了中國(guó)混了兩千多年才達(dá)到的地步……”據(jù)筆者旅居美國(guó)的觀察,這個(gè)超級(jí)大國(guó)就算沒(méi)有外部選擇壓,內(nèi)部選擇壓也十分強(qiáng)大,比如其市場(chǎng)機(jī)制和高等教育體制,這也是美國(guó)長(zhǎng)時(shí)間保持強(qiáng)盛的原因之一。對(duì)“多層選擇理論”的粗疏理解,讓王小東對(duì)美國(guó)的實(shí)力和國(guó)運(yùn)作出了誤判。
不妨再舉一個(gè)例子。王小東接著“分層選擇理論”談道:“冷戰(zhàn)之后,更是幾乎沒(méi)有選擇壓了,美國(guó)人福山高興得忘乎所以,說(shuō)‘歷史終結(jié)’了”。《歷史的終結(jié)》出版以后。福山曾經(jīng)多次作出解釋?zhuān)睦碚摬⒉皇侵该绹?guó)會(huì)永遠(yuǎn)保持其霸權(quán),只是說(shuō)冷戰(zhàn)結(jié)束以后。不會(huì)再出現(xiàn)能與自由民主相抗衡的意識(shí)形態(tài),無(wú)論伊斯蘭原教旨主義還是世俗威權(quán)主義都不足而論。因此,歷史終結(jié)論與中國(guó)崛起論并不矛盾――如果民主制度也是中國(guó)崛起的題中之義。考慮到《不高興》的作者們支持民主改革。他們其實(shí)還站福山這一邊呢。王小東大概沒(méi)有時(shí)間細(xì)讀西方原著,不過(guò)他至少應(yīng)該搞清人家的楊心思想吧?
王小東在書(shū)中責(zé)問(wèn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家,笑話(huà)他們說(shuō)不清美國(guó)的科技存量,他則認(rèn)為“美國(guó)真正的科技存量就是軍事科技”。王在這里沒(méi)有提供任何系統(tǒng)性的數(shù)據(jù),表明美國(guó)其他領(lǐng)域的技術(shù)水平已經(jīng)與他國(guó)持平或者落后。事安恰恰相反,以諾獎(jiǎng)得主的數(shù)量、美國(guó)大學(xué)的排名、專(zhuān)利和論文的數(shù)量及引用率等一系列科技指標(biāo)衡量,美國(guó)都把排在第二位的國(guó)家甩出一大截。《不高興》的作者們說(shuō)美國(guó)是“老黃瓜刷綠漆”,我倒擔(dān)心這幾位“老憤青抹脂粉”,發(fā)展成思想界的芙蓉姐姐。
王小東在后文稱(chēng):“就算西方不轉(zhuǎn)移技術(shù)紿我們。以我們現(xiàn)在每年世界上人數(shù)最多的理工科畢業(yè)生,完全可以組成一支極強(qiáng)的科技大軍,來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的大踏步升級(jí)。”顯然,他假設(shè)人才數(shù)量可以正比轉(zhuǎn)換成科研成果,可他應(yīng)該聽(tīng)說(shuō)過(guò)科技成果產(chǎn)出的普賴(lài)斯定律。也就是說(shuō)。如果一萬(wàn)名發(fā)明家總共申請(qǐng)了一萬(wàn)件專(zhuān)利,大約有五千件是生產(chǎn)率最高的那一百位發(fā)明家申請(qǐng)的。在創(chuàng)造性領(lǐng)域,一個(gè)諸葛亮勝過(guò)一百個(gè)臭皮匠。只要美國(guó)仍然擁有相當(dāng)數(shù)量的世界頂尖學(xué)者,就能夠保持其科技霸主地位。相對(duì)而言,如果中國(guó)只擴(kuò)招學(xué)生不提升質(zhì)量,生產(chǎn)再多的理工科大學(xué)生也不濟(jì)于事。