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摘要:现阶段我国大学本科教育模式逐步由专业技术教育向通识教育转变,对于非理工科类学生而言,开设文科大学物理课程无疑可以提高学生的科学素养和综合能力。
关键词:专业技术教育;通识教育;文科大学物理
作者简介:杨晓辉(1974-),女,河南郑州人,华北水利水电学院数学与信息科学学院,讲师。(河南 郑州 450011)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)13-0100-01
建国之初,我国大学本科教育以专业化教育模式培养了数以百万计的专业人才,为我国的工业化进程作出了贡献。但随着经济发展,单一知识和技能的专门人才与社会发展需求之间的矛盾使传统的大学本科教育理念受到了挑战。因此,大量的教育工作者开始重新思考大学教育模式,提倡在大学本科教育中加强通识教育。[1,2]北京大学校长许智宏说:“通识教育的推行,不是为学生谋求某种职业做准备,而是以追求学生的公民意识、完善人格、传递重要的价值观为目的。”原清华大学校长梅贻琦先生说:“通识,一般生活之准备也;专识,特种事业之准备也。通识之用,不止润身而已,亦所以自通于人也。信如此论,则通识为本,而专识为末。社会所需要者,通才为大,而专家次之。”这两段话所阐述的意义在于,不同学科的知识能够融会贯通,遇到问题时能够从比较开阔的、跨学科的视角来思考,收集资料,与人交流合作,达到不同文化和不同领域之间的沟通,这样,同时接受“专业教育”和“通识教育”的学生所学的知识既不会狭窄,又不会博而不精。
根据美国大学通识教育的实施经验,通识教育课程的分类中总有一类为科学类,科学学科最典型的就是物理学。许多物理学的人文精神、思维方式都是值得借鉴的。另外,许多文科类学科都需要以物理学的观点、概念、原理与方法去定性或定量解释。进入知识经济时代,大学教育不应再简单地被看做是就业培训,文科生也需要具有一定的科学文化素养。因此,文科大学物理的开设对于工科院校的文科生来说就显得尤为重要。对物理过程的分析有利于改变文科生把死记硬背当做学习的思维习惯,有利于其综合能力的提高,形成科学的世界观。
本文针对如何选择大学文科物理内容以及如何给文科学生讲授文科物理课程做了初步的探索。
一、文科大学物理内容选择要合适
当今世界科学技术正以前所未有的速度发展,不同学科、不同专业领域之间相互交叉、相互渗透和相互融合的趋势更加明显。这要求课程结构更趋向综合化。物理学是一门严格的、精密的自然科学,它有着系统而抽象的基本概念以及基本理论。它在研究和发展过程中所形成的各种方法(理论与实践、归纳与总结、类比联想和假设试探、理想化模型等)都是培养和提高人的观察能力、思维能力、表达能力、理论联系实际能力和创新能力等素质最有效的方法。文科物理中不仅蕴含着先进的生产力,而且还蕴含着先进文化,对人类的未来能够起到决定性的作用。开设文科大学物理可以使非理工科学生融合自然科学和人文科学的知识结构,具有启迪思维、萌生感悟、提供思想方法、树立创新精神和提高科学文化素质的功能。
理查德·费曼说:“科学是一种方法,它教导人们,一些事物是怎样被了解的,什么事情是已知的,现在了解到什么程度(因为没有事情是绝对已知的),如何对待疑问和不确定性,证据服从什么法则,如何去思考事物,做出判断,如何区别真伪和表面现象。”这句话阐述了人们对科学所应持有的态度以及知识学习与现实生活的关系。对于非自然科学专业的文科学生,科学素质教育课程不但要传授知识,更应该通过介绍知识背后的人文历史背景产生文化效应,使学生得到精神熏陶。而作为自然科学基础课程之一的物理学是一门推理性和实验性都很强的学科,所以文科学生学习物理课程是非常有必要的,有助于提高他们的理性思维,使他们能用持续、连贯的观点去看待整个世界。基于以上观点,文科大学物理在课程布置上,可以不强求系统性,避免流水账式的发展史纲,而要力求融科学思想和观点于知识之中,通过介绍物理世界的奇妙现象,突出地显示出其故事性和趣味性。《现代科学技术概论》这本书可作为文科大学物理教材,全书选择了宇宙、地球、物质、生命、技术五个方面的科技热点与专题,寓生动和趣味于题材之内,着重通过介绍物理学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现过程和在此过程中所体现的一些著名物理学家的哲学思想、创新思维和对科学事业的奉献精神,向学生传授科学思想、科学方法和科学精神,介绍著名物理学家的高尚道德和人格魅力,以及与物理学有关的一些社会性论题。文科大学物理除了理论课外,物理实验也是极其重要的。配套开设物理实验的目的在于提高学生观察和分析问题的能力,启发学生的理性思维,为学生架构起沟通理论与现实的桥梁。因此实验的设计不必繁琐,操作要尽量简便,现象要明显且直观,能够使学生在情感上改变对物理学习的传统想法,培养对物理的学习兴趣。例如“台式肥皂膜演示”这个实验,实验仪器简单,操作简便,却可以使学生观察到表面张力现象,还可以观察到薄膜干涉现象,可以充分调动学生的想象力,使其积极寻找生活中类似的现象,领略到科学之于生活的重要性。还有“避雷针及电风实验”,这个实验现象明显,通过这个实验,学生可以很直观地了解尖端放电及电荷的分布特点。开设一些类似的集科学性与趣味性于一体的物理实验,一方面可以使学生体会到生活的科学性,另一方面有助于培养学生的创意思维,将“写意”与“写实”很好地结合起来,完善学生的人格与人生态度。
二、文科大学物理授课方式要合理
在人类文明发展进程中,物理学一直发挥着极其重要的作用。物理学既有和谐的理论体系,又是生长科技新枝的母体。今天的物理学不仅在实用技术工程方面有着广泛的延伸,在人文精神方面也有着深厚的积淀。物理学通过理性思维的训练,可逐步提高大学生的审美情趣以及科学素养。
现今我国许多大学都开设了文科物理课程,但以目前的情况看,收效不容乐观。所面临的问题集中反映在文科物理的开设方式及如何使之具有可操作性上。在我国大学现行体制中,文科大学物理通常被看成是本科生主要课程以外的附加课,因此在教学体系中实际多被看成是额外的、次要的、可有可无的,这直接导致了该课程授课方式松散,没有任何严格的要求,考核方式多以不痛不痒的一篇论文而草草了事,成为学生混学分或增加点课外兴趣的课。因此,相关教育工作者应首先摆正文科物理在本科通识教育中的位置,把文科大学物理看成是本科的主要课程和基础学术训练,不要把它仅仅看成是在主课以外扩大一点学生的兴趣和知识面的课程。
文科大学物理的授课对象主要是非理工科学生,繁琐的理论及公式推导过程对文科类学生并不适用。因为纯粹的物理知识只适合于那些具有较高数学水平和科学头脑的学生,而且文科大学物理的开设目标不是让学生承受物理很难的压力,而是培养学生的创新思维,增强他们的科学意识。主讲教师要花费大量时间学习和阅读文献,收集和制作课件,以便把物理学的中心思想概念“翻译成”通俗的语言,从而进行深入浅出的讲解。在我国现阶段,文科大学物理的讲授多以大班制上课,因此大班上课之后应当定期安排讨论课,但讨论课就要分成很多小班。仿照美国通识教育的授课方式,[3]讲授文科大学物理由资深的物理学系教授去讲,很多研究生做助教带班讨论,每个助教带一个小班,每个班有十几个人。这门课每周两节课,每课五十分钟,学生每两周要交一个作业,助教每周要带领小班讨论一次,讨论的方式以及所用的相关教具及书籍不必统一,而以学生能够真正掌握所学,真正能开阔学生的视野及锻炼学生的心智为准。助教同时要批改学生每两周一次的作业,工作量相当大,而且所有助教每周要和主讲教授再碰头开一次会,汇总各小班问题情况并讨论下周课程安排。最后考核的方式亦可以不采用解题、统一闭卷考试的方式来考核学生的学习情况,而可以采取多元化的考核方式:撰写课程报告或分组研讨某些物理新问题。在理论课授课之外,文科物理实验对于学生学习的影响亦不容小觑。对于实验的开设方式可以随堂来演示,亦可以在讨论课上由学生亲自操作,可以视实验的内容而定。稍带危险的实验,如“避雷针及电风实验”可以在课堂上由教师来演示,其余趣味性较强的实验可以在讨论课上由学生自行操作,实验之后要以此作为切入点,引导学生作更深入更宽泛的思考。例如茹可夫斯基凳的实验直观地演示了角动量守恒的情况,由此抛砖引玉,给学生以充分的想象空间,探索实际生活中遇到的类似现象:芭蕾舞演员的旋转、花样滑冰者的旋转、跳水运动员的一系列动作等等。找到类似现象的共通与不同之处,开拓学生们的知识面,使学生更了解自然,更懂得生活。
值得一提的是,在文科大学物理的小班讨论制中不可缺少研究生的加入,此举既强化了研究生的基础训练,又培养了研究生解决综合问题的能力、清楚表达的能力以及尊重他人和与人沟通的能力。
随着我国经济建设的发展,思辨、创新型人才越来越得到用人单位的青睐,我国大学本科教育的教育模式也由专业型人才教育向通识教育逐渐转变。不论是综合性大学还是工科类院校都已经开设或即将开设文科物理课程,本文对于文科物理开设的意义和开设的内容及模式进行了探索。
参考文献:
[1]杨恢东,丁瑞钦.文科“大学物理”课程教学探讨[J].中山大学学报论丛,2004,(24):3.
[2]王瑞军,范虹,张礼刚.文科类学生物理素质教育的探究[J].教育与职业,2009,(17).
[3]孔令帅.当前美国研究型大学通识教育课程改革:背景·困难·趋势[J].教育科学,2007,(6).
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:专业技术教育;通识教育;文科大学物理
作者简介:杨晓辉(1974-),女,河南郑州人,华北水利水电学院数学与信息科学学院,讲师。(河南 郑州 450011)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)13-0100-01
建国之初,我国大学本科教育以专业化教育模式培养了数以百万计的专业人才,为我国的工业化进程作出了贡献。但随着经济发展,单一知识和技能的专门人才与社会发展需求之间的矛盾使传统的大学本科教育理念受到了挑战。因此,大量的教育工作者开始重新思考大学教育模式,提倡在大学本科教育中加强通识教育。[1,2]北京大学校长许智宏说:“通识教育的推行,不是为学生谋求某种职业做准备,而是以追求学生的公民意识、完善人格、传递重要的价值观为目的。”原清华大学校长梅贻琦先生说:“通识,一般生活之准备也;专识,特种事业之准备也。通识之用,不止润身而已,亦所以自通于人也。信如此论,则通识为本,而专识为末。社会所需要者,通才为大,而专家次之。”这两段话所阐述的意义在于,不同学科的知识能够融会贯通,遇到问题时能够从比较开阔的、跨学科的视角来思考,收集资料,与人交流合作,达到不同文化和不同领域之间的沟通,这样,同时接受“专业教育”和“通识教育”的学生所学的知识既不会狭窄,又不会博而不精。
根据美国大学通识教育的实施经验,通识教育课程的分类中总有一类为科学类,科学学科最典型的就是物理学。许多物理学的人文精神、思维方式都是值得借鉴的。另外,许多文科类学科都需要以物理学的观点、概念、原理与方法去定性或定量解释。进入知识经济时代,大学教育不应再简单地被看做是就业培训,文科生也需要具有一定的科学文化素养。因此,文科大学物理的开设对于工科院校的文科生来说就显得尤为重要。对物理过程的分析有利于改变文科生把死记硬背当做学习的思维习惯,有利于其综合能力的提高,形成科学的世界观。
本文针对如何选择大学文科物理内容以及如何给文科学生讲授文科物理课程做了初步的探索。
一、文科大学物理内容选择要合适
当今世界科学技术正以前所未有的速度发展,不同学科、不同专业领域之间相互交叉、相互渗透和相互融合的趋势更加明显。这要求课程结构更趋向综合化。物理学是一门严格的、精密的自然科学,它有着系统而抽象的基本概念以及基本理论。它在研究和发展过程中所形成的各种方法(理论与实践、归纳与总结、类比联想和假设试探、理想化模型等)都是培养和提高人的观察能力、思维能力、表达能力、理论联系实际能力和创新能力等素质最有效的方法。文科物理中不仅蕴含着先进的生产力,而且还蕴含着先进文化,对人类的未来能够起到决定性的作用。开设文科大学物理可以使非理工科学生融合自然科学和人文科学的知识结构,具有启迪思维、萌生感悟、提供思想方法、树立创新精神和提高科学文化素质的功能。
理查德·费曼说:“科学是一种方法,它教导人们,一些事物是怎样被了解的,什么事情是已知的,现在了解到什么程度(因为没有事情是绝对已知的),如何对待疑问和不确定性,证据服从什么法则,如何去思考事物,做出判断,如何区别真伪和表面现象。”这句话阐述了人们对科学所应持有的态度以及知识学习与现实生活的关系。对于非自然科学专业的文科学生,科学素质教育课程不但要传授知识,更应该通过介绍知识背后的人文历史背景产生文化效应,使学生得到精神熏陶。而作为自然科学基础课程之一的物理学是一门推理性和实验性都很强的学科,所以文科学生学习物理课程是非常有必要的,有助于提高他们的理性思维,使他们能用持续、连贯的观点去看待整个世界。基于以上观点,文科大学物理在课程布置上,可以不强求系统性,避免流水账式的发展史纲,而要力求融科学思想和观点于知识之中,通过介绍物理世界的奇妙现象,突出地显示出其故事性和趣味性。《现代科学技术概论》这本书可作为文科大学物理教材,全书选择了宇宙、地球、物质、生命、技术五个方面的科技热点与专题,寓生动和趣味于题材之内,着重通过介绍物理学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现过程和在此过程中所体现的一些著名物理学家的哲学思想、创新思维和对科学事业的奉献精神,向学生传授科学思想、科学方法和科学精神,介绍著名物理学家的高尚道德和人格魅力,以及与物理学有关的一些社会性论题。文科大学物理除了理论课外,物理实验也是极其重要的。配套开设物理实验的目的在于提高学生观察和分析问题的能力,启发学生的理性思维,为学生架构起沟通理论与现实的桥梁。因此实验的设计不必繁琐,操作要尽量简便,现象要明显且直观,能够使学生在情感上改变对物理学习的传统想法,培养对物理的学习兴趣。例如“台式肥皂膜演示”这个实验,实验仪器简单,操作简便,却可以使学生观察到表面张力现象,还可以观察到薄膜干涉现象,可以充分调动学生的想象力,使其积极寻找生活中类似的现象,领略到科学之于生活的重要性。还有“避雷针及电风实验”,这个实验现象明显,通过这个实验,学生可以很直观地了解尖端放电及电荷的分布特点。开设一些类似的集科学性与趣味性于一体的物理实验,一方面可以使学生体会到生活的科学性,另一方面有助于培养学生的创意思维,将“写意”与“写实”很好地结合起来,完善学生的人格与人生态度。
二、文科大学物理授课方式要合理
在人类文明发展进程中,物理学一直发挥着极其重要的作用。物理学既有和谐的理论体系,又是生长科技新枝的母体。今天的物理学不仅在实用技术工程方面有着广泛的延伸,在人文精神方面也有着深厚的积淀。物理学通过理性思维的训练,可逐步提高大学生的审美情趣以及科学素养。
现今我国许多大学都开设了文科物理课程,但以目前的情况看,收效不容乐观。所面临的问题集中反映在文科物理的开设方式及如何使之具有可操作性上。在我国大学现行体制中,文科大学物理通常被看成是本科生主要课程以外的附加课,因此在教学体系中实际多被看成是额外的、次要的、可有可无的,这直接导致了该课程授课方式松散,没有任何严格的要求,考核方式多以不痛不痒的一篇论文而草草了事,成为学生混学分或增加点课外兴趣的课。因此,相关教育工作者应首先摆正文科物理在本科通识教育中的位置,把文科大学物理看成是本科的主要课程和基础学术训练,不要把它仅仅看成是在主课以外扩大一点学生的兴趣和知识面的课程。
文科大学物理的授课对象主要是非理工科学生,繁琐的理论及公式推导过程对文科类学生并不适用。因为纯粹的物理知识只适合于那些具有较高数学水平和科学头脑的学生,而且文科大学物理的开设目标不是让学生承受物理很难的压力,而是培养学生的创新思维,增强他们的科学意识。主讲教师要花费大量时间学习和阅读文献,收集和制作课件,以便把物理学的中心思想概念“翻译成”通俗的语言,从而进行深入浅出的讲解。在我国现阶段,文科大学物理的讲授多以大班制上课,因此大班上课之后应当定期安排讨论课,但讨论课就要分成很多小班。仿照美国通识教育的授课方式,[3]讲授文科大学物理由资深的物理学系教授去讲,很多研究生做助教带班讨论,每个助教带一个小班,每个班有十几个人。这门课每周两节课,每课五十分钟,学生每两周要交一个作业,助教每周要带领小班讨论一次,讨论的方式以及所用的相关教具及书籍不必统一,而以学生能够真正掌握所学,真正能开阔学生的视野及锻炼学生的心智为准。助教同时要批改学生每两周一次的作业,工作量相当大,而且所有助教每周要和主讲教授再碰头开一次会,汇总各小班问题情况并讨论下周课程安排。最后考核的方式亦可以不采用解题、统一闭卷考试的方式来考核学生的学习情况,而可以采取多元化的考核方式:撰写课程报告或分组研讨某些物理新问题。在理论课授课之外,文科物理实验对于学生学习的影响亦不容小觑。对于实验的开设方式可以随堂来演示,亦可以在讨论课上由学生亲自操作,可以视实验的内容而定。稍带危险的实验,如“避雷针及电风实验”可以在课堂上由教师来演示,其余趣味性较强的实验可以在讨论课上由学生自行操作,实验之后要以此作为切入点,引导学生作更深入更宽泛的思考。例如茹可夫斯基凳的实验直观地演示了角动量守恒的情况,由此抛砖引玉,给学生以充分的想象空间,探索实际生活中遇到的类似现象:芭蕾舞演员的旋转、花样滑冰者的旋转、跳水运动员的一系列动作等等。找到类似现象的共通与不同之处,开拓学生们的知识面,使学生更了解自然,更懂得生活。
值得一提的是,在文科大学物理的小班讨论制中不可缺少研究生的加入,此举既强化了研究生的基础训练,又培养了研究生解决综合问题的能力、清楚表达的能力以及尊重他人和与人沟通的能力。
随着我国经济建设的发展,思辨、创新型人才越来越得到用人单位的青睐,我国大学本科教育的教育模式也由专业型人才教育向通识教育逐渐转变。不论是综合性大学还是工科类院校都已经开设或即将开设文科物理课程,本文对于文科物理开设的意义和开设的内容及模式进行了探索。
参考文献:
[1]杨恢东,丁瑞钦.文科“大学物理”课程教学探讨[J].中山大学学报论丛,2004,(24):3.
[2]王瑞军,范虹,张礼刚.文科类学生物理素质教育的探究[J].教育与职业,2009,(17).
[3]孔令帅.当前美国研究型大学通识教育课程改革:背景·困难·趋势[J].教育科学,2007,(6).
(责任编辑:麻剑飞)