论物理学在培养高职学院大学生科学素养的独特作用

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  【摘要】阐述了科学素养的内涵,论述了大学生应该具备的科学素养的主要内容,论述了文科物理是高职学院实施文化素质教育的一门重要课程,是对自然科学、社会科学和人文科学一体化教育新模式的探索和尝试。文章概述了我校开设文科物理课程的实践和体会。
  【关键词】文科物理 科学素养
  【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)37-0167-02
  随着素质教育的全面普及和教学改革的深入开展,文理渗透、学科交叉是现代高等教育发展的趋势。提高文科学生的科学素养,正成为一种社会共识。物理学是整个自然科学的基础,无论是蒸汽革命和电气时代,还是近代高新技术如激光、电子计算机的出现,都是以物理学的成果为基础的。不仅如此,物理学的研究方法和思维方式已经渗透到了其他各个学科领域,甚至应用到了经济学中。20世纪末,继生物物理学、地球物理学和天体物理学之后,在经济学与经济管理学研究的前沿,一门由物理学向经济学中渗透、交融而产生的新学科——“文科物理学”问世。由此可见,物理学是非常适合对大学文科学生进行科学素养通识教育的学科。
  一 、当代大学生应该具备的科学素养
  科学素养是现代人综合素质的一个重要方面,是一个人的科学认知水平、科学认知能力、科学实践能力和科学创新能力的综合体现。国际上公认的科学素养主要指以下三个方面的内容:一是对已经被人所接受的科学知识的理解,主要是一些概念性知识,诸如一些事实、法则以及有关自然世界的理论;二是对一些科学探究方法和程序的理解,主要是了解科学知识 如何产生、如何发展以及科学研究中的创造性思维能力的培养等;三是对科学作为一项社会文化事业的理解,了解其中的问题。争论以及他们的解决方法。
  当代大学生作为一个特殊的社会群体,其科学素养的水平对于科学技术的发展以及科学技术知识的传播的影响不言而喻。作为大学生应该具备的科学素养主要包括:一是广博的科学视野。当今的世界是开放的世界,也是科学技术日新月异、突飞猛进的世界,知识就是力量、知识就是资本、知识改变世界。新技术、新工艺、新能源、新材料对人们的活动产生着巨大的冲击,尤其是电子计算机和微电子技术的广泛应用,使传统的行为方式产生了深刻的变化。因此,当今的大学生要有广博的科学视野,要努力走在世界科技的前沿,才能承担起历史赋予的重任;二是要有严谨的科学精神,科学精神是探求真理、坚持真理、主持正义的一种勇气和人格,是求实原则、理性思维、探索精神、质疑态度和创新精神的集中体现。因此,大学生必须养成严谨的科学精神,坚持以追求真理为目标,以探索未知、创新知识为己任,把不断进行知识创新作为自己终身追求的目标;三是要有科学的研究能力,科学研究的目的既是创造精神财富、创新新知识、新概念、新理论,也是创造物质财富,是将科学研究成果应用于生产、应用于实践,在生产和实践中发现新科学;四是要有高尚的道德品质。
  二、物理学在培养文科类大学生科学素养的独特作用
  物理学是研究物质运动普遍规律和物质基本结构的科学,是自然科学中最基本的学科之一。物理学的研究范围在空间尺度上之广和在时间尺度跨度上之大是任何一门学科所不能比拟的,广义地讲,它涵盖了所有自然学科。物理学不但是一切自然科学的基础,而且是一切工程技术的基础。对人类的文明产生了巨大的影响。物理学既有优美的理论体系,又是生长科技新枝的母体。时时从相关的学科中吸取营养,丰富和壮大自己,使自身具有鲜明的时代特征。
  文科物理是高校实施文化素质教育的一门重要课程,它对体现科学教育与人文教育的融合,特别对提高非理工学生的科学文化素质起着重要作用。今天的物理学不仅在实用技术工程方面有着广泛的延伸,而且在人文精神方面也有着深厚的积淀。自然科学与人文科学由于内容上互渗、方法上互通、功能上互补、结果上互利,使得自然科学和人文科学的统一和一体化进程成为一个不争的趋势,这一趋势影响着社会生活的方方面面,从而也影响着教育发展的走向。由于历史原因,我国教育长期存在着文、理分科的现象,致使受教育者知识片面化、思维僵化,严重影响了现代型人才的形成及完善。学理工的学生不仅要有良好的科学技术专业知识,也要有宽广的财经文法知识,文科学生应当有必要的自然科学素养。对每个学生来说,科学、技术、宗教、历史、艺术、哲学等等,都应在他的视野之内。人文专业的大学生是未来社会事物和文化活动的组织者及管理者,他们的个人素质直接影响着一个部门甚至整个社会的文明和进步程度,因此对人文专业大学生的素质教育显得尤为重要。物理课是对人文专业大学生进行素质教育的极好课程。通过对物理学的理性思维的训练,可使人文专业大学生逐步培养独立思考、尊重客观事实、勇与批判的科学精神。
  从素质教育的角度看,物理课有两种作用,一是基础知识的学习,另一个是思维方法的教学、科学精神的熏陶、创新素质的培养,即科学文化的教学。培养学生的思维能力、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力,形成客观地认识世界的方法,具有科学精神和人文精神。新世纪要求的人才应该具备积极进取、勇于开拓、不断创新的精神;具备应变、发展和再学习所需的能力;具备广博的基础知识和合理的知识技能结构;崇尚理性,崇尚实践;对社会有高度责任感等。物理课在高校推进包括思想道德素质、科学文化素质、专业业务素质和身体心理素质高度协调发展的创新素质教育中,在把好“知识——能力——素质”三位一体的质量关的工作中,有着得天獨厚的优势地位,在这门课上加大力度,可以起到事半功倍的效果。
  三、我校开设《文科大学物理》的体会
  2012年秋季学期,我校首次以公共选修课的形式开设《文科大学物理》课程。经过反复比较,我们选择了高教出版社出版的倪光炯、王炎森先生编写的《文科物理——物理思想与人文精神的融合》作为教材,适当加入一些专题讲座素材。第一次课适逢日本大地震一周年,筆者有意安排《核能及安全利用》作为讲座内容,比较详尽了讲解了核能利用的基本原理、核能利用的高效性及安全性,吸引了近200名同学。在32个学时的讲座中,适时加入《纳米技术》、《飞行器与航天技术》、《激光技术》等八个专题讲座,并把课件及相关视频资料放在共享,让同学们下载学习,目前,我们为文科大学生又相继开设了《仰望星空》、《激光美容》等选修课,分别介绍天文学、激光应用等知识,极大地激发了我校文科大学生学习物理学的热情。当然讲授内容不可能包含物理学所有的博大与精深。我们只想能做到:呼唤猎奇欲,体验理性美。我们坚信物理学的悠久历史足以构建起一个平台,让所有科学技术乃至文学艺术的精彩画面在上面展现作秀。
  四、结论
  通过近五年的教学实践,我们有几点体会:第一,要适当地向学生介绍物理学史。如果只教给学生现成的定理,学生没有兴趣。例如,在讲授光的本性时,我把迈克尔逊和莫雷两位科学家,为了验证“以太”介质的存在,两人合作了38年,不断改进实验原理和方法,最后该实验还是以失败告终,不仅激发了学生的学习兴趣,学生还深入领会了物理规律的发现过程是现代科学方法的范例,也懂得了前辈为追求真理付出的艰苦劳动以及乐在其中的人文精神。第二,着重于基本概念和基本知识的掌握,而不纠缠于复杂繁琐的计算,用一些简单生动的例子使学生对物理学建立起直观的理解。第三,教给学生一些直观的解题方法,比如用作图法进行分析。第四,通过课堂上进行演示实验,并在课后让学生自己动手操作,使他们更好地理解物理现象。第五,注意介绍一些新的前沿的内容,以拓展学生的思路。实验是物理基础,为了增强学生的直观认识,分组让学生观看了物理系演示实验室,在讲解后还让学生动手做,调动了学生的积极性,激发了他们的求知欲。
  参考文献:
  [1]艾宝勤,蒋逢春 《教育与职业》2007年第3期
  [2]张淳民.大学物理[M].西安:西安交通大学出版社,2004
  [3]倪光炯,王炎森,钱景华,等.改变世界的物理学[M].上海:复旦大学出版社
  作者简介:
  熊峻松 (1964.04-),男,湖北武汉人,副教授,研究方向:高等职业教育。
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