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開篇:寫作不僅是一種記錄,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)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
經(jīng)過多年的理論研究和物理課的教學(xué)實踐,可以看到第二課堂的教學(xué)有以下特點:一是“活”:第二課堂不受現(xiàn)行教學(xué)計劃和教學(xué)大綱的限制,時間和空間都機動靈活、內(nèi)容豐富多樣,形式生動活潑。例如:在第一課堂中講無線電發(fā)射和接收時由于受時間和空間的限制,只能死板地講其原理,效果不理想,因此我們讓學(xué)生在物理實驗室中制作“小小廣播臺”,發(fā)射和接收調(diào)幅、調(diào)頻電磁波,然后可在實驗室、操場等地進行發(fā)射和接收的實驗。有時領(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)知識的興趣,使學(xué)生體會到運用技能的快樂,從而調(diào)動了學(xué)生極大的主動性和積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的科技意識。
二是“新”:第二課堂不受現(xiàn)行教材——主要是傳播昔時信息的限制,能迅速將各種即時信息傳播給學(xué)生。這些最新的科技信息可以通過現(xiàn)代化教學(xué)手段傳遞給學(xué)生。例如:日本的科技博覽會中最現(xiàn)代化的機器人,在營養(yǎng)液中培植的西紅柿等,使學(xué)生大開眼界;愛因斯坦的相對論、時空觀,有意義的科幻片等。這樣,有利于擴大學(xué)生的知識面,開拓視野,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,增強學(xué)習(xí)的動力。同時,更重要的是對學(xué)生進行了生動的科技教育。
三是“全”:第二課堂的教學(xué)活動,帶有很強的實踐性、社會性和科技性,有利于學(xué)生德智體的全面發(fā)展,可以促使學(xué)生把動手與動腦、實踐與探索、學(xué)習(xí)與創(chuàng)造、基礎(chǔ)知識與科技信息密切結(jié)合起來,培養(yǎng)了學(xué)生各方面能力。例如:學(xué)生看到盲人在過馬路時由于看不見紅綠燈,易發(fā)生危險,因而制作了“盲人紅綠燈”。因為盲人看不見燈,但能聽到聲音,所以用不同的聲音代表不同顏色的燈,盲人可聽聲辨燈,以保證交通中的安全。使科技知識應(yīng)用于社會實踐中,培養(yǎng)了學(xué)生科技知識的應(yīng)用能力。
從上述特點可以看出,第二課堂教育是服從于教育目標,不受教學(xué)大綱限制,但可配合教學(xué)大綱教學(xué)的相對獨立的教學(xué)體系。用發(fā)展的觀點看教育,它不再是可有可無的課外活動,而是進行科技教育、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)生主動精神相結(jié)合的原則、傳播知識與培養(yǎng)能力相結(jié)合的原則,理論與實踐相結(jié)合的原則、循序漸進的原則。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、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,才能更好地進行科技教育。
第一,畫向多數(shù)原則
開辟第二課堂是培養(yǎng)科技人才的重要渠道。因此,首先要面向多數(shù),根據(jù)自愿和每個學(xué)生的愛好,盡量多地把學(xué)生吸引到第二課堂中來。使絕大多數(shù)學(xué)生有機會參與科技研究和制作,充分發(fā)揮自己的特長,增強自信心,促進心智機能的發(fā)展。
第二,實踐性原則
我國學(xué)生跟外國學(xué)生比,突出的缺點是動手能力差,知識面窄,科技信息知道的少,創(chuàng)造精神差。應(yīng)多安排實踐性活動,接觸社會,接受科技信息、給學(xué)生創(chuàng)造動手的機會,豐富學(xué)生的感性知識。同時,通過開展小制作,小發(fā)明活動,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)生進行科技制作,學(xué)生做出了“光控報警器”,“光控路燈”等許多作品。提高了學(xué)生把科技知識應(yīng)用于實踐的能力。
第三,相互促進原則
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)校是一個整體,兩者的教育目的相同,培養(yǎng)目標是一個;從貫徹黨的教育方針看,德智體美技幾個方面的教育是密不可分的。兩個課堂并行發(fā)展,互相促進是教學(xué)組織形式的比較合理的結(jié)構(gòu)。第二課堂活動要注意內(nèi)容的教育性、針對性和可接受性。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?shù)財U充。例如:在講萬有引力定律和宇宙速度時,可提到衛(wèi)星發(fā)射和接收,但無法做細致講解,在第二課堂中通過錄像,資料講解等具體學(xué)習(xí),可以達到進行科技教育的目的。也滿足了學(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,自己的優(yōu)勢及有利條件,從實際出發(fā)開展科技活動。
例如:利用舊的半導(dǎo)體元件制做出“光控報警器”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)熱運動及其有關(guān)性質(zhì)和規(guī)律的一門分支學(xué)科,是物理學(xué)專業(yè)本、專科學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。《熱學(xué)》課程在實驗基礎(chǔ)上,通過物理學(xué)的基本概念、基本原理、基本知識、基本思想和方法的引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生進一步學(xué)好物理學(xué)的興趣,提高學(xué)生的自學(xué)能力、分析和解決問題的能力。其主要內(nèi)容包括:分子動理學(xué)理論的平衡態(tài)理論、輸運現(xiàn)象與分子動理學(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、基本理論和基本運算技能。通過本課程的學(xué)習(xí),既要幫助學(xué)生迅速掌握大學(xué)的學(xué)習(xí)特點和規(guī)律,建立正確的學(xué)習(xí)方法,努力養(yǎng)成刻苦踏實、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,通過調(diào)查研究,適當了解這些基本概念與規(guī)律以及它們在生產(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)系實際的能力,培養(yǎng)學(xué)生對實際問題特別是當代物理學(xué)前沿以及當前高技術(shù)領(lǐng)域中物理問題的興趣,引導(dǎo)和激勵他們解決實際問題的愿望和責(zé)任感。教學(xué)方法的改進是課程教學(xué)改革的重要方面,在課程論文的實施過程中重視學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng),把課程建設(shè)的目標定位于造就新世紀人才,使學(xué)生終生受益。
二、課程論文的基礎(chǔ)
課程論文實際上是對學(xué)生提出了更高的要求,因此,《熱學(xué)》課程的教學(xué)應(yīng)當把重點放在打好基礎(chǔ)上。如果學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識雄厚,基本功扎實,再加上廣泛涉獵與深入鉆研,專業(yè)課就能學(xué)得好,理解得深,在將來從事高新科技領(lǐng)域的創(chuàng)新工作時就上手快,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)知識的同時,還要培養(yǎng)學(xué)生掌握物理學(xué)中的思維方法與工作語言。這樣,盡管有些基礎(chǔ)物理知識從表面上看似乎并沒被直接應(yīng)用,但這卻會影響到學(xué)生的工作方法、思維方式以至世界觀,當他們以后從事科研與教學(xué)工作時會在潛意識深處起重要作用。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,離開這些基礎(chǔ)去談?wù)n程論文就是無源之水、無本之木。
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)查報告,還包含有實驗研究、實物制作等多種形式。在教學(xué)過程中,教師可以通過告知、提問等多種提示方式引導(dǎo)同學(xué)自行深入研究,常見的課程論文形式主要有以下幾種。一是解題方法的探究,通過對一個例題或習(xí)題的多種方法求解,使得學(xué)生對相關(guān)概念、原理、方法掌握得更透徹;二是實驗探究,例如,當講解到氣體玻一馬定律與蓋?呂定律知識點時,可以讓學(xué)生自行設(shè)計相關(guān)實驗來驗證上述定律;三是調(diào)研報告,例如在講解卡諾循環(huán)這一知識點時,可讓學(xué)生調(diào)研、總結(jié)目前市場上熱機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點時,可以通過理論分析各種相的穩(wěn)定性。五是合理的估算,例如氣體動理學(xué)理論里輸運現(xiàn)象中的氣體黏度公式,查普曼和恩斯庫格曾用不同的高深理論得到相同結(jié)果,它是個級數(shù),由前幾項可得系數(shù)約為0.499,而如果充分考慮速度住留的簡便方法,很容易就得到此系數(shù)等于1/2,又如通過對小無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)驗公式,再如可以用標準大氣模型中數(shù)以千計的數(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所得到的結(jié)果進行對比,從而總結(jié)出估算行星大氣粒子總數(shù)的簡便方法;目前“熱學(xué)”課程中有一些概念和提法在學(xué)術(shù)界實際并未完全統(tǒng)一,有的甚至還是有爭議的,例如:任意逆循環(huán)的制冷系數(shù)的定義,等熱容過程與多方過程的差異,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,就在課程講授中把各家的觀點都原原本本地告訴學(xué)生,同時也介紹自己的看法,然后讓學(xué)生獨立進行研究,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)象與微觀模型進行聯(lián)系的物理思想方法,掌握對事物的實驗――理論――實踐的認知規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,采用問題探討與課程講授、主題討論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方式,以教學(xué)論文為載體,實現(xiàn)《熱學(xué)》課程的互動研究型教學(xué),重視學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng),通過精心設(shè)計方案,全面加強各個環(huán)節(jié),合理運用各種方法手段,形成視野開闊、理論聯(lián)系實際的特色風(fēng)格。用搞科研的態(tài)度對待教學(xué),積極開展教學(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)域挖掘課題開展科研所取得的成果,身教言傳,課程里就會充滿了研究與探索的特色和風(fēng)格,使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程的過程中逐漸受到熏陶,養(yǎng)成勤于思考研究、勇于提出自己獨立見解的良好習(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)問題、分析問題、解決問題的能力都能夠得到進一步的提升。
參考文獻:
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論文關(guān)鍵詞:應(yīng)用理科;應(yīng)用型人才;培養(yǎng)
進入21世紀,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)更強調(diào)實踐能力有關(guān)。應(yīng)用理科人才的培養(yǎng)起步相對較晚,20世紀80年代,才作為本科教育改革的成果之一得以凸現(xiàn)。1990年原國家教委在蘭州大學(xué)組織召開的全國高等理科教育工作座談會,明確提出保護基礎(chǔ)、加強應(yīng)用、分流培養(yǎng)基礎(chǔ)型和應(yīng)用型兩類理科人才,為我國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,但是隨著時代的發(fā)展,從原來的基礎(chǔ)理科中直接衍生出了如計算數(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)各類技術(shù)人員搭配起來協(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特作用。可見,社會發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)不僅需要大量工、農(nóng)、醫(yī)專業(yè)應(yīng)用型人才,也更強烈地呼喚理科應(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,前三種對應(yīng)于應(yīng)用型本科人才,第四種對應(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)出來的人才,走上工作崗位后,經(jīng)過一段時間的實踐鍛煉,大多可以成長為職業(yè)化的經(jīng)營管理人才,如:項目經(jīng)理、職業(yè)經(jīng)理人等。
武漢大學(xué)(以下簡稱“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)相當大比重,卻一直沒有放松對理科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。經(jīng)過近幾年的探索與實踐,我們認為發(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、準確把握人才培養(yǎng)目標定位
理科本科教育中應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標定位一定要準確,符合社會及學(xué)校自身實際。不同學(xué)校、不同地區(qū)、不同學(xué)科都應(yīng)有所差異。
一般來說,理科應(yīng)用型人才在知識、能力、素質(zhì)等目標定位上都應(yīng)有所側(cè)重。在知識結(jié)構(gòu)上,與重視理論知識并強調(diào)知識系統(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)要求專業(yè)理論知識和實踐知識并重,注重理論知識的廣、淺、新、用特點和學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)。在能力目標定位上,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)知識解決工作中實際問題的能力。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、信息意識的養(yǎng)成。
比如,我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標定位為:培養(yǎng)適應(yīng)我國社會主義建設(shè)實際需要,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、基本理論和較強的實驗技能,能在科研機構(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)管理工作的高級專門人才。本專業(yè)學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)化學(xué)方面的基礎(chǔ)知識、基本理論、基本技能以及相關(guān)的工程技術(shù)知識,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)實驗訓(xùn)練,以使學(xué)生具有較好的科學(xué)素養(yǎng),具備運用所學(xué)知識和實驗技能進行應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)和科技管理的基本技能。
二、按社會需求調(diào)整學(xué)科、專業(yè)設(shè)置
在社會主義市場經(jīng)濟體制下,高等理科教育要為經(jīng)濟建設(shè)這個中心服務(wù),原來的高等理科教育單一的基礎(chǔ)學(xué)科已不能適應(yīng)形勢的要求。在新形勢下,必須調(diào)整學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu),積極地發(fā)展應(yīng)用學(xué)科,設(shè)置一批對口、急需的應(yīng)用理科專業(yè),培養(yǎng)直接為經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場服務(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,明確合適的專業(yè)方向,并不是輕而易舉的事情,需要通過國際、國內(nèi)的社會調(diào)研,從原有各專業(yè)的基礎(chǔ)出發(fā),發(fā)揮基礎(chǔ)理科的優(yōu)勢,不斷開拓應(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)“三個面向”的要求逐步調(diào)整和完善。
應(yīng)用理科是一類有自身特色的新型專業(yè)。一方面,作為理科,它應(yīng)當保留基礎(chǔ)寬厚、適應(yīng)能力強的優(yōu)勢,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,更要有較強的適應(yīng)性,要求培養(yǎng)的學(xué)生能夠直接參與實際工作,為經(jīng)濟建設(shè)作出貢獻。因此,建設(shè)應(yīng)用理科專業(yè)應(yīng)當遵循“保證基礎(chǔ)、注意應(yīng)用”的原則
近年來我校不斷加強專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加強應(yīng)用理科專業(yè)建設(shè)。在“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的方針指導(dǎo)下,各院系實行“按大類招生,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、化學(xué)類招收的學(xué)生,進校后1~2年打通培養(yǎng),然后按社會人才需求及學(xué)生自身興趣分方向培養(yǎng)。為了滿足社會對多學(xué)科知識人才的需求,學(xué)校開設(shè)了物理、化學(xué)交叉的材料科學(xué)與技術(shù)試驗班;化學(xué)與生物交叉的化學(xué)生物學(xué)專業(yè)方向。為了滿足社會對專業(yè)知識扎實、英語應(yīng)用能力好的人才的需求,學(xué)校在多個專業(yè)開設(shè)了國際班、中美、中法聯(lián)合培養(yǎng)試驗班。
三、優(yōu)化課程體系、加強師資隊伍建設(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,在確定課程體系時,必須保留最基本的;加強反映科技發(fā)展總趨勢的;更新反映科技進步的;增設(shè)經(jīng)濟建設(shè)迫切需要的。但無論課程體系怎么變,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)生將來的工作方向如何變動,只要擁有堅實的基礎(chǔ)知識和基本理論,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)變一切實際問題。因此,絕不能丟掉原有的優(yōu)勢和長處。當然,在內(nèi)容上要隨著科技的進步不斷更新。
建設(shè)應(yīng)用理科課程體系還應(yīng)注意以下四個方面:一是以職業(yè)能力為導(dǎo)向設(shè)計專業(yè)課程;二是加強公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課的銜接和融合;三是構(gòu)建模塊化的集中實踐教學(xué)課程;四是開拓建設(shè)綜合性課程。[6]
另外,高素質(zhì)的師資隊伍也是實施應(yīng)用理科專業(yè)人才培養(yǎng)方案、實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的保證。因此,師資隊伍的配備上應(yīng)充分考慮應(yīng)用理科專業(yè)的人才培養(yǎng)目標要求。應(yīng)用理科的教師要像應(yīng)用工科的教師一樣,既擅長教學(xué)和研究又具備指導(dǎo)學(xué)生實踐的能力,也稱“雙師型”教師。高校可以通過產(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)單位或機關(guān)部門的技術(shù)和管理人員中聘請一批作為兼職教師。教師在教學(xué)時應(yīng)根據(jù)應(yīng)用理科專業(yè)人才培養(yǎng)目標,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)、項目教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、行動導(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)評價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,注重過程考核,激勵學(xué)生平時積極參與到教與學(xué)的過程中,成為主動學(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“加強基礎(chǔ)、拓寬口徑、通專并重”的方針,進一步打破了學(xué)科壁壘,拓寬了專業(yè)口徑,并在全校范圍內(nèi)統(tǒng)一設(shè)置了通識教育基礎(chǔ)課程,在同一級學(xué)科或?qū)W院內(nèi)的各專業(yè)打通培養(yǎng)渠道,按學(xué)科大類設(shè)置學(xué)科基礎(chǔ)平臺課程。學(xué)校重新審定、合理調(diào)整各學(xué)科專業(yè)課程體系,進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。同時注意各個教學(xué)環(huán)節(jié)的合理安排和整體優(yōu)化,注重對學(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
目前全校共開設(shè)通識教育課程639門,分為人文科學(xué)、社會科學(xué)、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、中華文明與外國文化、跨學(xué)科領(lǐng)域五大類,學(xué)生在每個領(lǐng)域至少選修2個學(xué)分,共最低修滿12個學(xué)分。獲人文科學(xué)與社會科學(xué)類學(xué)位的學(xué)生,在數(shù)學(xué)與自然科學(xué)領(lǐng)域至少修滿4個學(xué)分,獲自然科學(xué)類學(xué)位的學(xué)生,在人文科學(xué)與社會科學(xué)領(lǐng)域至少修滿4個學(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)、中南財經(jīng)政法大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué))聯(lián)合開設(shè)了“七校聯(lián)合”培養(yǎng)等,提倡和鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生修讀第二學(xué)位。
總之,要培養(yǎng)基礎(chǔ)知識寬厚、具有良好科學(xué)文化素養(yǎng)、適應(yīng)范圍廣、應(yīng)用開發(fā)能力強的應(yīng)用理科人才,關(guān)鍵是要根據(jù)科技發(fā)展趨勢和社會需求動向,探索和建立與人才培養(yǎng)要求及知識能力結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的全新的課程體系、引進“雙師型”教師、改革學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核評價方式。
四、加強實踐教學(xué)的開展
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)具有將理論知識與實驗方法應(yīng)用于實踐的能力,具有直接為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)的能力,具有開拓應(yīng)用成果的能力,具有創(chuàng)造精神和獨立工作的能力。另外,生產(chǎn)實習(xí)和科研訓(xùn)練等實踐教學(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)。
實踐教學(xué)包括實驗課程、科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文、社會實踐等。實驗課程應(yīng)統(tǒng)籌兼顧,將基礎(chǔ)型、提高型、綜合型實驗有機結(jié)合。科研訓(xùn)練應(yīng)與實驗課程和畢業(yè)論文、社會實踐連貫起來,逐步培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、獨立工作能力、直接為經(jīng)濟建設(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)合的三層次本科實驗教學(xué)新體系:基礎(chǔ)型、技能型實驗;提高型、綜合性實驗;研究型、創(chuàng)新性實驗,并加強和落實學(xué)生的野外綜合實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí),從實驗和實習(xí)的各個環(huán)節(jié)強化學(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、九宮山等國家自然保護區(qū)建立了野外實習(xí)基地,每年暑假相關(guān)專業(yè)的學(xué)生都要在實習(xí)基地進行為期兩周的野外綜合實習(xí),相關(guān)專業(yè)教師親自帶隊,隨時給予指導(dǎo)。學(xué)院還與多家企業(yè)簽訂實習(xí)協(xié)議,如:東陽光藥業(yè)集團、華北制藥集團、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行為期3個學(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。為了增強學(xué)生的社會實踐能力,學(xué)院每年選派30個暑期實踐小分隊,深入社會,認識社會,應(yīng)用所學(xué)知識分析相關(guān)領(lǐng)域的問題,提出自己的建議及解決方案,學(xué)院給予經(jīng)費支持。
化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院根據(jù)自身專業(yè)特點將實踐教學(xué)內(nèi)容分為實驗課堂教學(xué)、業(yè)余科研和畢業(yè)實踐三部分。通過以下三個創(chuàng)新教育平臺來實施:一是理論教學(xué)-實驗教學(xué)-科學(xué)研究,二是計劃教學(xué)-開放實驗-業(yè)余科研,三是學(xué)校-科研機構(gòu)-企業(yè)(學(xué)研產(chǎn))。并與中國科學(xué)院、部門科研院所、國內(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)重點的實習(xí)基地23個。學(xué)院每年都派出優(yōu)秀學(xué)生到實習(xí)基地實習(xí)(包括本科畢業(yè)論文實踐和暑期社會實踐)。另外,還與香港華懋科技有限公司聯(lián)合成立了“聯(lián)合實驗室”,實驗室設(shè)在校內(nèi),嚴格按照企業(yè)管理模式運作,每年接受本院學(xué)生進去實習(xí)。
目前,我校六個理科學(xué)院中有三個國家實驗教學(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)生通過實驗課程、科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文、社會實踐的系統(tǒng)訓(xùn)練后,創(chuàng)新實踐能力得到很大提高,為其以后的工作打下堅實的基礎(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,一方面理科學(xué)生要選修其他學(xué)科的通識教育課程,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)活動各個學(xué)科學(xué)生同時參加,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)科特點等。在這樣一個各種學(xué)科交叉融合的氛圍中培養(yǎng)出來的理科應(yīng)用型人才,不僅精通本學(xué)科專業(yè)知識,還熟悉其他學(xué)科特點,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,我校學(xué)生創(chuàng)新實踐能力得到了很大提高,也取得了不少成績。如:在我校每兩年舉辦一次的大學(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)新實踐作品約400件,其中大多作品已申請專利或以論文形式發(fā)表。據(jù)不完全統(tǒng)計,2009年我校六個理科學(xué)院本科生共申請專利5項;發(fā)表SCI論文37篇,核心及其他期刊論文26篇;獲國家大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目16項,武漢大學(xué)創(chuàng)新實驗項目61項;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)院土地資源管理專業(yè)2005級學(xué)生周躍文,從大二開始從事校園兼職,逐漸積累創(chuàng)業(yè)啟動資金,大四時成立了武漢文谷科技有限公司,主要從事網(wǎng)頁制作與推廣、系統(tǒng)及軟件開發(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、加強思想道德及心理素質(zhì)的培養(yǎng)
品德培育是加強學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)的關(guān)鍵,是人才成長的靈魂。培養(yǎng)理科應(yīng)用型人才要堅持“育人為本、德育為先”,把德育擺在突出地位。因為品德可以決定人才獲取知識的思想動機和刻苦精神,在社會實踐中的事業(yè)心、責(zé)任感和意志力,在人際關(guān)系處理中的親和力、影響力及團隊精神。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代性和針對性,更有親和力和說服力;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。要通過思想政治教育,引導(dǎo)學(xué)生追求真理、追求進步,樹立愛國報國、服務(wù)人民的思想,堅持自強不息、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。當今世界科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,國際競爭日趨激烈,人們的經(jīng)濟生活、價值觀念、思維方式、人際關(guān)系等都發(fā)生著很大變化,并且市場經(jīng)濟對人才提出了更高要求。成長中的大學(xué)生面臨日益增多的社會心理壓力,他們在學(xué)習(xí)、生活和社會適應(yīng)等方面都遇到了越來越多的困難和挫折,導(dǎo)致各種心理問題和心理障礙的出現(xiàn)。越來越多的學(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),充分開發(fā)他們的潛能,培養(yǎng)學(xué)生樂觀、向上的心理品質(zhì),促進學(xué)生人格的健全發(fā)展。為此,我們應(yīng)積極開展心理健康教育課程;健全心理咨詢機構(gòu);加強校園文化建設(shè),為學(xué)生心理素質(zhì)的培養(yǎng)營造良好的環(huán)境等。
(桂平市下灣一中廣西桂平537219)
(6)后語
μ子實驗和原子鐘環(huán)球飛行試驗以及光譜線紅移,都證明轉(zhuǎn)動參照系上時鐘變慢[2]。邁——莫試驗和水星近日點運動以及勻速運動圓盤圓周率大于π,都證明轉(zhuǎn)動參照系上的尺子變長[2](愛因斯坦誤認為是變短)。參照系的轉(zhuǎn)動使光線彎曲[2](加速度所為)。到此可見,我們應(yīng)該從王亞平實驗想到各種轉(zhuǎn)動參照系上的實驗,以便尋找科學(xué)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新理論。
參考文獻
[1]梁尺峰,建立在實際實驗基礎(chǔ)上的普適經(jīng)典力學(xué),第六屆中國管理科學(xué)大會論文(2013,北京人民大會堂),第五屆全國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》,紀念母校廣西師范大學(xué)80周年校慶,2012桂林。見梁尺峰博客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)編寫組,《普通物理學(xué)》第一冊,北京,人民教育出版社,1978,54-73.
作者簡介: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,改革開放才有機會研究牛頓力學(xué)和愛因斯坦相對論以及重力以尋找人生價值,幾十篇,寫有一本專著——《普適經(jīng)典力學(xué)與普適相對論》(時機成熟才能出版),要用牛頓——梁氏定律改寫牛頓力學(xué),要用梁氏變換改寫愛因斯坦相對論。
2013年6月20日王亞平在離地球347公里繞地球一周為90分鐘的天宮一號做太空實驗授課,“在冊”弟子6000余萬,旁聽難以計數(shù)。三個問題值得思考:①梁尺峰質(zhì)疑其中質(zhì)量測量實驗之依據(jù),不是牛頓定律而是牛頓——梁氏定律,希望大家公開評論之。②中學(xué)生可動腦估算天宮一號內(nèi)的微重力加速度g*,然后計算自由落體下落1米所需時間,再計算平拋物體水平移動10米時該物體下降了多少。③設(shè)想兩只相同的原子鐘同時撥零后,一只留在地面上,另一只即刻跟隨王亞平升空并進入天宮一號,然后又跟隨王亞平回到地面上,這兩只鐘從分開到相會,哪兩只鐘變慢了?大學(xué)生可動腦推算鐘慢的理論預(yù)言值(應(yīng)用梁氏變換),這實驗不同于用飛機帶原子鐘環(huán)球飛行實驗。
附錄:
為了給出轉(zhuǎn)動參照系上的時鐘變慢及尺子變長的數(shù)學(xué)解釋,為了計算加速度對時間及尺長的影響,我們找到了兩坐標系(參照系)相對加速運動時的時空變換式——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)立了適用于相對運動的任何兩個參照系的普適相對論(可稱為愛式——梁氏相對論)。應(yīng)用梁氏變換解釋狹義與廣義相對論問題最好(最簡單)。本文
參考文獻[1]正確地解答 了火車進入隧道的爭論,而本文文獻[2]對該爭論的解答不成立。本文文獻[2]因不能計算加速度對時間的影響,所以不能給出雙生子佯謬的完全的數(shù)學(xué)解釋(愛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),上文文獻[2]不能給出μ子實驗的數(shù)學(xué)解釋,上文文獻[2]應(yīng)用轉(zhuǎn)動情況的梁氏變換解釋了μ子實驗。本文文獻[1]給出了洛倫茲變換的推導(dǎo)和加速運動情況的梁氏變換的推導(dǎo),還給出了鐘慢尺縮絕對性原理及其力學(xué)機理。
1971年原子鐘環(huán)球飛行實驗可簡化為這樣一個問題:原子鐘甲與靜止在赤道上A點的原子鐘乙同時撥零后,鐘乙即從A點以加速度a豎直上升至高h處,然后向水平方向(向正東或正西)作恒緯度、等高、勻速圓周運動一周,最后從A點正上方以加速度a減速豎直下降至A點恰好停下,鐘乙與鐘甲相會時,哪只鐘慢?上文文獻[2]對鐘乙作變速平動應(yīng)用加速平動情況的梁氏變換而對鐘乙作勻速圓周運動應(yīng)用勻速轉(zhuǎn)動情況的梁氏變換,于是得
其中t1和t2分別為鐘乙上升時間和下降時間,t為其勻速飛行時間,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V前取正號而向西飛時V前取負號,∑t為鐘甲記錄的時間,∑t’為鐘乙記錄的時間。根據(jù)上式得到的理論值(見上文文獻[2])與實驗值(見本文文獻[3])基本相符而無矛盾;上文文獻[2]就本文文獻[3]對該實驗的理論值的推算提出了商榷。設(shè)想乙環(huán)球飛行n周,則上式右邊第二項出現(xiàn)系數(shù)n。顯然,知道了天宮一號S*離地高度和S*繞地運行周數(shù)以及運行周期,則可推算S*帶原子鐘環(huán)球飛行實驗的理論值。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子實驗的數(shù)學(xué)解釋、火車進入隧道的爭論之解答、1971年原子鐘環(huán)球飛行實驗的數(shù)學(xué)解釋、天宮一號S*帶原子鐘環(huán)球飛行實驗的理論值的推算,……,這將使物理學(xué)家從洛倫茲變性的束縛下解放出來,還使愛因斯坦從神壇上走下來,還使物理學(xué)獲得發(fā)展。
參考文獻
[1]梁尺峰,梁氏變換與鐘慢尺縮絕對性原理,第六屆中國管理科學(xué)大學(xué)論文(2013,北京人民大會堂),第五屆全國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
創(chuàng)新意識是指創(chuàng)新的愿望和動機,要激發(fā)創(chuàng)新意識就必須培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究興趣。物理世界是一個充滿生氣的世界,大量的物理實驗顯現(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,對人的智力活動和其他實踐活動有著積極的功能。興趣能夠促進學(xué)生去思考、去創(chuàng)新,它是發(fā)展思維,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的催化劑,是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、自覺性和創(chuàng)造性的一種內(nèi)在動力。因此,教師要培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)線索,全力追蹤,從各個可能的角度和不同的側(cè)面予以觀察,并將它和其他知識聯(lián)系起來,找出新東西、新方法、新途徑。教育學(xué)生理解學(xué)習(xí)并不在于知識本身,而在于將知識作為創(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)新的動機,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為:教師的權(quán)威不容侵犯,即使錯了,學(xué)生也不能在公開場合當面反對。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)主動性的萎縮,不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
教師要營造寬松的教學(xué)環(huán)境,敢于放手讓學(xué)生充分討論。一個問題可以有多種答案,要鼓勵學(xué)生從多角度進行回答,創(chuàng)新性的見解往往就在學(xué)生的各抒己見之中。學(xué)生討論熱烈之時,往往正是發(fā)散思維最為活躍之際。我曾見過一位物理老師設(shè)計的一個可供學(xué)生討論,并引導(dǎo)他們一步步探究解決的實驗題目:不用長卷尺來測量兩座相距較遠的樓房之間的距離。有的學(xué)生提出利用自行車來測量,先測出車輪的半徑,記下自行車經(jīng)過兩樓過程中轉(zhuǎn)動的圈數(shù),然后通過計算可測。有的提出利用聲速和光速來測量,大家認為這一方案比較先進,物理知識含量高、有創(chuàng)新思想……接下來讓學(xué)生討論怎樣測量,問題的難點是當聽到槍聲掐表時間誤差大,……問題一個接一個出現(xiàn),被同學(xué)們一個又一個解決,終于大家得出了比較滿意的方案。接著全班同學(xué)就按自己設(shè)計的方案興高采烈地去做實驗,最后回到教室,師生一起處理實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)果。在整個實驗過程中,除了題目是教師提出的外,實驗方案和解決問題的途徑都是由學(xué)生議論研究出來的。學(xué)生的主體地位得到充分體現(xiàn),同時又培養(yǎng)了創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
三、改進教學(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、靈活的有機結(jié)合。
對學(xué)生進行發(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、一問多答的練習(xí),促使學(xué)生廣泛搜尋自己的記憶儲存,提取盡可能多的信息項目來尋求答案。
在進行發(fā)散思維訓(xùn)練的同時,還必須注意進行收斂思維的訓(xùn)練,如:進行測密度的分組實驗前,先提出:想一想,有關(guān)密度的知識有哪些?利用你所學(xué)的物理知識你能設(shè)計出哪些方案?引導(dǎo)學(xué)生進行多方面的聯(lián)想與思考,看學(xué)生能提出幾種方案。接著讓他們進行收斂思維訓(xùn)練,即指導(dǎo)學(xué)生對各種實驗方法進行篩選,從而開拓思維,針對不同物體、不同問題找出簡單易行的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力,進而取得收斂思維訓(xùn)練的良好效果,并培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識。
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)方法就是人類在探索未知自然規(guī)律時(實踐活動),從實踐或理論上,把現(xiàn)實的解決具體任務(wù)所運用的各種途徑、方式和手段的總稱。
人們要想在實踐活動中有所創(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),這是他善于運用理論分析法、數(shù)學(xué)測算法、經(jīng)驗總結(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,與他正確選用了實驗法、觀察法、猜想假設(shè)法和數(shù)學(xué)相結(jié)合的科學(xué)方法是分不開的。瓦特發(fā)明了蒸汽機,使人類步入熱機(工業(yè)革命)時代,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),開辟了電能的新時代,這是他運用科學(xué)假說方法和實驗驗證的成功之處。愛因斯坦創(chuàng)立了相對論,使人類走進了核能時代,理想實驗起了重要的作用。麥克斯韋電磁場理論的突破,造就了電磁破信息的新時代,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,無不與他們運用正確有效的科學(xué)方法密切相關(guān)。以上的事實充分說明科學(xué)方法在物理史上占有十分重要的創(chuàng)新地位,我們在中學(xué)物理教學(xué)過程中,有目的、有計劃,適時有機地對學(xué)生進行物理學(xué)科學(xué)習(xí)方法的研究和訓(xùn)練,對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力,將來走上工作崗位為祖國的繁榮昌盛和科技進步貢獻力量,具有深遠的意義。
五、優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境,鼓勵創(chuàng)新
[關(guān)鍵詞]農(nóng)村學(xué)生 物理課外活動 探索
一、實施要求、策略
1.實施要求
作為農(nóng)村物理教師,首先,應(yīng)該明確開展課外活動的重要意義,爭取學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持,因地制宜,創(chuàng)造條件。同時要充分利用學(xué)校的師資力量、圖書、實驗室的設(shè)備,并且發(fā)揮學(xué)生的作用,爭取社會的支持。其次,要結(jié)合學(xué)校實際,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、豐富的活動內(nèi)容,從而拓寬同學(xué)們的視野。另外,根據(jù)學(xué)生的個性差異因材施教,讓每位學(xué)生按照自己的興趣愛好,自覺地參加物理課外活動,在活動中激發(fā)興趣,發(fā)揮特長。
2.實施策略
(1)小實驗、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。這些活動器材簡單易得,操作簡易方便,現(xiàn)象清晰明了,能夠營造輕松愉快的氛圍,有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(2)調(diào)查研究和參觀訪問。組織學(xué)生深入鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)村工廠等地方實地調(diào)查研究和參觀訪問,結(jié)合農(nóng)村實際提出具有實用價值的調(diào)查項目,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)村綠色能源的開發(fā)和應(yīng)用、供電線路的改造等。
(3)成立科技興趣小組。按照個性特長和興趣愛好,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、無線電小組等,并相應(yīng)地匯編成定期或不定期的手抄報。
(4)開放學(xué)校實驗室。如周末或課余開放實驗室,為以實驗為研究手段的專題訓(xùn)練與研究實驗小組安排,或為對提出合理的實驗方案或?qū)φn本中實驗有改進的實驗小組安排。
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,舉辦競賽等活動形式。
二、探索
我校理化組自2006年起,就在八、九年級學(xué)生中普遍推行學(xué)生物理檔案袋評價方式,其中就包括許多課外活動的內(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,進行些課外科學(xué)實驗,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)生課外活動方案,組織學(xué)生積極開展物理課外活動。
開始組織時,吸收學(xué)生人數(shù)較少,但我并不灰心,我堅信隨著活動的深入開展,同學(xué)們會看到物理課外活動有意義、有學(xué)頭,對它發(fā)生興趣的人也會越來越多。于是便更加堅定地設(shè)定各項課外活動課題,認真指導(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、參觀訪問、科普制作等活動共12次,并將活動情況用黑板報、展板等形式在全校范圍內(nèi)公布。
在理化教研組的例會中,我的方案在討論修正后最終得以通過,該方案包括活動宗旨、組織機構(gòu)、活動小組、活動時間、參與方式等。并決定在試行一學(xué)期滿后,在全校推廣。
活動宗旨:激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開發(fā)學(xué)生的潛能、提升學(xué)生協(xié)作能力、增強學(xué)生科學(xué)知識、改善學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境。
組織機構(gòu):由指導(dǎo)組、顧問組、活動組構(gòu)成。
活動小組包括學(xué)科小組、科技小組、課外閱讀小組。
開展活動的時間和方式是間周集中活動一次,約一小時,其余是空閑時間(主要是利用周末、寒暑假),分散活動。集中活動是討論和制定計劃,落實各階段(一般學(xué)一月)活動的具體內(nèi)容和明確要求、指導(dǎo)讀書的方法、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、解答疑難問題、進行階段小結(jié)等等。分散活動是學(xué)生按計劃去完成各項安排的活動,并由秘書紀錄各組活動情況,最終的報告書要求所有參與者填上自己的結(jié)論并署名。
在2008―200年中,我們組織的活動包括:組織閱讀物理課外書籍和雜志計58本;觀察分析與物理有關(guān)的各種現(xiàn)象并進行探究共26次;觀看物理科技電影和專題電視8部;利用多媒體遠教資源8次,利用網(wǎng)絡(luò)資源10次;小論文32篇;小制作與簡易教具32件,其中有10件在校內(nèi)進行了展覽,3件參加縣科技活動征集并獲獎;科技展1次;組織和指導(dǎo)學(xué)生參加各級競賽3次,有20余名學(xué)生分獲一、二、三等獎。
通過物理課外活動,使學(xué)生增長了知識,開擴了眼界,提高了學(xué)習(xí)興趣,增強了學(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、實驗和認識新事物的能力,提高了課堂學(xué)習(xí)的質(zhì)量,培養(yǎng)了鉆研精神和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
三、經(jīng)驗與思考
1.要有明確的、特定的目的和計劃。物理課外小組的活動雖然是學(xué)生自愿參加的活動,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劃。物理課外小組的活動切忌搞形式,更不能把課外活動時間用來完成課堂教學(xué)計劃,加重學(xué)生的負擔(dān)。
2.活動的內(nèi)容和形式循序漸進。低年級組和高年級組要有所區(qū)別,要符合學(xué)生心理、生理、個性發(fā)展的要求,八年級學(xué)生好動,好奇心強,物理課外小組的內(nèi)容要以動手為主,使他們感到“物理”是那么有趣,學(xué)起來有味、干起來有勁,這對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣是很有幫助的。九年級學(xué)生已具備初級的物理知識,對物理課外小組的活動內(nèi)容要求要高些,他們并不滿足于做一、二個實驗,而要探討其中奧秘,弄清所以然,所以活動內(nèi)容在注重動手的同時,也要考慮到理論的指導(dǎo)作用,既要提高學(xué)生的動手能力,也要提高分析問題解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:文科物理;教學(xué)研究;科學(xué)素質(zhì)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)46-0187-02
一、開設(shè)文科物理的意義
物理學(xué)是一門研究物質(zhì)基本運動規(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),給人類文明帶來新的改變。物理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)在已經(jīng)延伸到各個學(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。然而由于我國教育體制的原因,文理科分科時間較早,很多學(xué)生在高中就放棄了物理這門課程。因為完全不了解物理學(xué)內(nèi)容,大多數(shù)文科生對物理學(xué)敬而遠之,甚至片面地認為物理、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)好中國傳統(tǒng)文化就好。物理學(xué)是關(guān)于自然的學(xué)問,生活在這個浩瀚無垠、結(jié)構(gòu)壯觀的宇宙中的人類,每人都有必要認識自然、了解自然[1]。科學(xué)無國界之分,也無群體之分。
隨著社會的進步、科技的高速發(fā)展,國家對高素質(zhì)、全方位人才的需求增多,各類文理交叉專業(yè)大量涌現(xiàn)。很多金融企業(yè)在招聘人才時,對有理工科背景的大學(xué)生更歡迎。越來越多的高校開始關(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),文科物理的開設(shè)可以滿足高校綜合素質(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、工業(yè)設(shè)計類學(xué)生開設(shè)了文科物理。
二、教材的選擇
目前各大高校均已開設(shè)文科物理課程。不同高校由于學(xué)生的基礎(chǔ)差異、專業(yè)特色不同,在教學(xué)過程中,教師對文科物理的教學(xué)內(nèi)容選擇、對學(xué)生的要求都不一樣。大多數(shù)學(xué)生主要靠書本自學(xué)獲取系統(tǒng)知識,因此選擇適當?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)知識體系為主線,主要分成力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、相對論和量子力學(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。當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)時左右較長學(xué)時的學(xué)習(xí),而施大寧的《物理與文化》適合40學(xué)時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結(jié)合起來,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)生在將來的工作生活中應(yīng)用物理專業(yè)知識的可能性不大,他們不需要掌握復(fù)雜的物理建模[3]。因此,文科物理知識的重點應(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)。具體注意事項分以下幾個方面論述:
1.教師們在介紹物理知識的過程中可以多結(jié)合生活中直觀的物理體驗,講述典型事例的應(yīng)用。例如我們在介紹動量定理的時候,可以通過投擲標槍、逆風(fēng)行舟的例子在闡述動量定理的應(yīng)用。在介紹角動量守恒定律時可以播放花樣滑冰、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)中介紹蒸汽機機、冰箱的物理原理。讓學(xué)生通過直觀形象的事例了解物理顯現(xiàn)和物理知識的應(yīng)用。
2.文科物理教師在授課過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)生更愿意聽老師介紹物理學(xué)上的逸聞趣事,通過故事打開話題,再引入到物理知識上來,教學(xué)效果會有明顯提高。例如,我們在開始學(xué)習(xí)電磁學(xué)時,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奮斗史,安培的主要貢獻,等等。
3.物理歸根結(jié)底是一門實踐學(xué)科,理論和實驗的結(jié)合非常重要。因此,文科物理的教學(xué)要安排相應(yīng)的實驗內(nèi)容,讓學(xué)生自己動手、動腦,調(diào)解實驗設(shè)備,觀察實驗結(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,因理論知識較深,公式推導(dǎo)較煩瑣,文科物理教師在授課時應(yīng)該多注重概念的描述,避免物理模型的計算。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、近代物理對現(xiàn)在科技的影響等。同時,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)科前沿以及當前熱門的科學(xué)話題,了解當前科技動態(tài),并在課堂中能夠?qū)?fù)雜的物理問題深入淺出、言簡意賅地傳授給學(xué)生。
5.教學(xué)方式上,盡量少板書,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)象可以用直觀的動畫和視頻向?qū)W生展示。例如,介紹波動部分的橫波縱波概念時候我們可以直接用動畫播放,給學(xué)生的印象更深刻、直觀。多媒體課件在制作過程中,應(yīng)該盡量避免大幅度的文字敘述,多一些圖片,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,不斷充實人文知識,具備豐厚的文化底蘊,并做到自然科學(xué)和人文科學(xué)的融會貫通[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、電子設(shè)備的影響,很多課程很難把學(xué)生的興趣調(diào)動起來。這也是目前很多高校面臨的嚴峻問題。文科物理的教學(xué)更應(yīng)該注重課堂的參與,而不是通過簡單的概念考察,讓學(xué)生考試前背一背、看一看就好。教師在授課過程中可以多開展一些討論課,讓學(xué)生自己搜集資料,參與討論,了解相關(guān)知識。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。
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)對象的特點,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)提高文科類學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),在學(xué)好本專業(yè)的同時,通過對自然科學(xué)的認識和理解,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、價值觀。文科物理的教學(xué)宗旨是通過文理知識的交叉融合,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)的英文縮寫。它是20世紀60-70年代首先在英、美等國興起的一門綜合叉學(xué)科。STS教育代表著一種新的社會價值觀和新的思維模式,它對傳統(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)未來社會具有以下方面基本科學(xué)素養(yǎng)的公民:① 意識到科學(xué)和技術(shù)的社會環(huán)境及對個人、社會的影響;② 具有基本科學(xué)知識和邏輯推理能力,而且了解知識的技術(shù)應(yīng)用,有解釋和解決生活中各種具體問題的能力;③ 具有科學(xué)-技術(shù)-社會的倫理觀、價值觀和決策能力,能在個人生活和社會環(huán)境中做出正確決策;由聯(lián)合國教科文組織召開的STS專題討論會曾指出“STS教育是一個對今日學(xué)生進行理科教育最合適的方法”,它對培養(yǎng)“具有科學(xué)上讀寫能力的公民是首要的”。科學(xué)--技術(shù)--社會構(gòu)成一個三角形三個頂點,科學(xué)、技術(shù)構(gòu)成金字塔的底,社會是金字塔尖,說明科學(xué)和技術(shù)的進步是社會發(fā)展的原動力。
二、STS教育在初中物理教學(xué)中任務(wù)和內(nèi)容
為了實現(xiàn)初中物理新課程目標,結(jié)合物理教材和學(xué)生實際,在物理教學(xué)中,進行S T S教育的主要任務(wù)包括以下幾點:
(1)加強對現(xiàn)代化物理知識的了解及其價值觀的培養(yǎng)。
(2)培養(yǎng)學(xué)生正確應(yīng)用知識的能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生科技探究能力和創(chuàng)新能力。
(4)在一些重大的社會問題(如能源、環(huán)保)上能正確處理科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系。
(5)幫助學(xué)生盡快進入自主學(xué)習(xí)的軌道。
進行S T S教育的主要內(nèi)容可以有以下幾方面:①生產(chǎn)生活實際。如電冰箱原理、球面鏡、照相機、電影、電話、發(fā)電機、電動機、太陽能的綜合利用、安全用電、安裝照明電路、修理各種家用電器、自制各種實驗儀器等。②、現(xiàn)代科技成就。如半導(dǎo)體、超導(dǎo)材料、激光、火箭、計算機、現(xiàn)代信息技術(shù)等。③、社會熱點問題。如環(huán)境保護、能源的開發(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:(1).課堂滲透。 (2).科普講座。 (3).探究性實驗(興趣小組)。 (4).開設(shè)綜合實踐活動、研究性學(xué)習(xí)。 (5).開展小發(fā)明、小制作活動。 (6).身邊物理知識競答:讓學(xué)生搜集身邊的物理現(xiàn)象。 (7).介紹物理學(xué)史。 等多種途徑實現(xiàn)。歸納起來主要表現(xiàn)在以下三個方面:
(一)課堂有機滲透
①挖掘教材中的相關(guān)內(nèi)容。教材中進行STS教育的素材很多,依據(jù)課程標準,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。例如在進行閱讀材料《電冰箱的原理》一節(jié)的閱讀指導(dǎo)時,結(jié)合書中的示意圖,介紹電冰箱的工作原理,同時也介紹制冷劑氟利昂對臭氧層的破壞作用,破壞了生活環(huán)境,目前正在興起的無氟冰箱又能有效地解決這一問題。這個材料的閱讀指導(dǎo),要讓學(xué)生進一步感受到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展能夠提高人民的生活水平,同時也進一步讓學(xué)生體會到,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又帶來一些新的社會問題(氟利昂的危害),解決這些新的社會問題,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)開展STS課外活動
①精心設(shè)計、開展增長學(xué)生見識、擴大學(xué)生視野的科技講座。
②開展以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識、解決實際問題為主的競賽活動。如舉辦“生活用電知識競賽”、“慣性與交通安全知識競賽”、“環(huán)境保護知識競賽”等。
③加強實踐操作訓(xùn)練。在教學(xué)中要創(chuàng)設(shè)一定的情景和條件,讓學(xué)生多動腦、動口、動手,將課本理論與生活實踐有機結(jié)合起來。組織開展小實驗、小制作、小論文等“三小”活動,讓學(xué)生利用廢舊材料進行實驗儀器及模型的制作。
(三)開展社會實踐活動
開展以學(xué)生為主體,進行探究性、創(chuàng)造性的社會實踐活動,也是STS教育的重要途徑。充分體現(xiàn)了STS教育的社會功能,使學(xué)生有更多的機會去接觸社會,去領(lǐng)會物理科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活中的實際應(yīng)用。主要可以通過以下幾種社會實踐活動。
①、“電能”系列活動。如替自家所在的社區(qū)、村組收幾次電費并分析電能浪費的原因,提出有效的節(jié)能措施與改進方案;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。讓學(xué)生調(diào)查了當?shù)亟z綢廠所用燃料的種類、性能、發(fā)熱量、價格以及燃燒產(chǎn)物對環(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:針對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的普通物理實驗教學(xué),我們在實驗內(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 :實驗內(nèi)容;教學(xué)方法;考核方式;改革
中圖分類號:G642.0文獻標識碼:A文章編號:1671—1580(2014)05—0057—02
收稿日期:2013—12—02
作者簡介: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:粒子物理和實驗教學(xué)。
隨著我國高等教育規(guī)模的不斷擴大和人才需求結(jié)構(gòu)的變化,近年來,我國多所高校增設(shè)了一批專業(yè)方向各異的應(yīng)用物理學(xué)本科專業(yè)。按照《高等學(xué)校應(yīng)用物理學(xué)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》培養(yǎng)目標要求,應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)具有較強的實踐能力和創(chuàng)新意識,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)開發(fā)與應(yīng)用以及管理工作。普通物理實驗是實驗技能和科學(xué)實驗初步能力培養(yǎng)的一個主要載體。
一、實驗內(nèi)容多元化
普通物理實驗打破了以前按力、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)備性實驗、基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、研究創(chuàng)新性實驗,形成從低到高、從接受知識到培養(yǎng)綜合能力,逐級提高的物理實驗課程新體系。
(一)預(yù)備性實驗
以最常用的實驗儀器和常規(guī)實驗為主,這部分實驗一般開設(shè)4~5個。開設(shè)預(yù)備性實驗是為了解決低年級學(xué)生由于受中學(xué)實驗條件的限制,實驗動手能力參差不齊的問題。通過基本的實驗訓(xùn)練,使學(xué)生能初步掌握長度、質(zhì)量、基本電學(xué)量和基本光學(xué)參數(shù)等物理量的測量;學(xué)會最基本儀器的使用;學(xué)習(xí)最基本的測量方法和實驗數(shù)據(jù)處理,掌握必備的實驗基礎(chǔ)知識和實驗基本技能,有利于提高物理實驗課程的起點,激勵學(xué)生的實驗興趣。
(二)基礎(chǔ)性實驗
注重物理學(xué)基本規(guī)律的驗證與運用。通過這一階段的訓(xùn)練,使學(xué)生掌握基本實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生認真、嚴謹、實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度。要求能夠根據(jù)實驗結(jié)果,正確地進行數(shù)據(jù)處理,并對實驗方法、結(jié)果做初步的分析評價。
(三)綜合性實驗
該層次實驗項目涉及的儀器設(shè)備較為復(fù)雜,知識綜合性較強,實驗內(nèi)容難度較大。在實驗過程中,要求學(xué)生獨立完成實驗步驟、數(shù)據(jù)處理、實驗過程中異常現(xiàn)象的分析及對實驗結(jié)果的分析和評價,目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運用多種實驗儀器的能力,培養(yǎng)在比較復(fù)雜的條件下,觀察實驗現(xiàn)象、采集實驗數(shù)據(jù)、分析和解決實驗異常現(xiàn)象以及綜合分析問題的能力。
(四)設(shè)計性實驗
在掌握基礎(chǔ)性實驗和具備綜合實驗知識及能力之后,為了進一步強化學(xué)生的思維能力及動手能力,尤其是為了科學(xué)實驗素質(zhì)的培養(yǎng)和提高而開設(shè)的。通過這一層次的實驗,促進學(xué)生獨立思考,強化對學(xué)生實驗技能及實驗設(shè)計思想的培養(yǎng),是一個再學(xué)習(xí)、再深化的過程。
(五)研究創(chuàng)新性實驗
充分利用學(xué)科優(yōu)勢,為實驗教學(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)實驗室、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,這些重要平臺將學(xué)科成果及時轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)項目,使實驗中心的實驗項目富有特色,與時俱進。我院豐富的科研成果為實驗項目提供了保證,如玻璃化轉(zhuǎn)變研究實驗、力學(xué)譜測量、介電譜測量、全息光學(xué)測量等。這些實驗是由實驗中心老師和科研課題組老師共同開發(fā)的。通過這一層次的實驗,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實驗中遇到的故障及異常現(xiàn)象等能力。
設(shè)計性和研究創(chuàng)新性實驗為學(xué)生提供了自主、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的平臺。學(xué)生在這兩個層次的實驗中,積極思考,主動學(xué)習(xí),充分發(fā)揮了他們在實驗教學(xué)中的主體地位,并從實驗教學(xué)中獲得了成就感、滿足感。該層次的實驗在啟發(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
在實驗課的教學(xué)中,教師和學(xué)生都十分重視實驗數(shù)據(jù)的獲得,而對實驗課的教學(xué)過程反而不夠重視。但是,從培養(yǎng)學(xué)生實驗素質(zhì)和實驗?zāi)芰Ψ矫鎭砜矗瑢嶒炚n的教學(xué)過程具有舉足輕重的地位。它是強化實驗知識、培養(yǎng)實驗?zāi)芰疤岣邔嶒炈刭|(zhì)的過程,也是正確、合理地獲得實驗數(shù)據(jù)的重要保證。
首先,在實驗教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生理解實驗原理、實驗設(shè)計思路、實驗方法及實驗儀器的構(gòu)造和運行機理等基本知識。這樣,學(xué)生在課堂中會跟著實驗教師的引導(dǎo)主動、積極地思考,充分調(diào)動了積極性,激發(fā)了實驗興趣,從而發(fā)揮了在實驗教學(xué)中的主體作用,這也是實驗課成敗的關(guān)鍵。其次,引導(dǎo)學(xué)生在綜合應(yīng)用已學(xué)知識的基礎(chǔ)上,學(xué)會新知識、新方法的應(yīng)用,這是實驗教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),也是教學(xué)中的難點。實驗教學(xué)與相應(yīng)理論課中的知識密切相關(guān),但它們之間又沒有直接一一對應(yīng)的關(guān)系。在實驗教學(xué)中,更多的是綜合性實驗,即一個實驗要用到幾個學(xué)科領(lǐng)域的知識點,而且更強調(diào)實驗的方法和知識的綜合應(yīng)用。
在教學(xué)方法上,針對多元化的實驗內(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”的實驗教學(xué)模式。在基礎(chǔ)實驗教學(xué)中,改變了教師講、學(xué)生做的實驗教學(xué)方法,采取學(xué)生相互討論實驗?zāi)康摹⒃怼嶒灢襟E,教師針對學(xué)生提出的問題幫助分析和解決的方式,改變了以教師為主導(dǎo)的實驗教學(xué)模式。設(shè)計性實驗是指學(xué)生通過自己查找資料寫出實驗原理,根據(jù)實驗室現(xiàn)有的實驗儀器自己進行合理搭配,設(shè)計出可行的實驗方案,然后通過觀察實驗現(xiàn)象采集實驗數(shù)據(jù),最后處理實驗數(shù)據(jù),對實驗結(jié)果進行評價和分析,整個實驗過程都由學(xué)生獨立完成,教師僅做針對性的指導(dǎo)。研究創(chuàng)新性實驗,是在第二課堂中進行,不占用計劃學(xué)時,主要針對那些學(xué)有余力或?qū)嶒炗信d趣的學(xué)生進行進一步的實踐創(chuàng)新訓(xùn)練和培養(yǎng)的活動,同時也為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文提供服務(wù)。
在實驗教學(xué)中,應(yīng)充分利用多媒體教學(xué)軟件,豐富教學(xué)內(nèi)容。實驗中心建有自己研發(fā)的具有特色的物理實驗網(wǎng)站,可以實現(xiàn)學(xué)生下載教師電子教案、實驗報告、學(xué)習(xí)資料,了解教學(xué)資源、設(shè)備管理和實驗項目管理等。這些資源能滿足物理實驗課程的教學(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
實驗考評采取多種考核方式相結(jié)合的綜合評定方法。普通物理實驗共開設(shè)四個學(xué)期,第一學(xué)期主要開設(shè)基礎(chǔ)類實驗,考核方式為平時實驗成績占50%,期末成績占50%。其中,期末成績?yōu)閷嶒灷碚摼C合考試,采取閉卷形式。其余學(xué)期的實驗成績考核方式為平時實驗成績占40%,期末操作考試占30%,設(shè)計性實驗小論文占30%。平時實驗成績包含實驗預(yù)習(xí)、實驗過程中的表現(xiàn)和紀律、實驗儀器的正確規(guī)范使用、實驗操作熟練程度、實驗報告等各項指標。小論文根據(jù)實驗方案的可行性和創(chuàng)新性、實驗結(jié)果的正確性和小論文的規(guī)范性等要素進行成績評定。操作考試讓學(xué)生以抽簽的形式隨機抽取實驗項目及試卷,考試時間為20分鐘。采取上述考核方式的目的在于表明對實驗成績的考評更注重實驗過程及創(chuàng)新,消除了以往僅根據(jù)實驗報告的好壞給成績的弊端。
四、改革效果
通過對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實施上述一系列的實驗教學(xué)改革,學(xué)生的創(chuàng)新意識和研究能力有所提高。近三年,物理實驗中心支撐大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目18項,一名同學(xué)在“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競賽中獲自治區(qū)優(yōu)秀獎。關(guān)于普通物理實驗教學(xué)的改革,針對我校學(xué)生的實際情況,我們也在不斷地探索和向兄弟院校學(xué)習(xí),旨在通過不斷改革,真正培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(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
【中圖分類號】N41 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2016)02-0013-03
如今的時代是科學(xué)技術(shù)的時代,科學(xué)是探索宇宙和微觀世界及人類自身的前沿研究。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)是經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)的強大手段,它也是改善我們?nèi)粘I钯|(zhì)量的工具,影響到社會生活的各個方面,并已成為人類文化的一部分,正確的世界觀和價值觀、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、最普遍運動規(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)滲透到社會科學(xué)的各個領(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。
我國高等教育的一個重要任務(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。而非理工科專業(yè)學(xué)生(通稱為文科生)如經(jīng)濟、金融、管理、法律和商學(xué)等社會科學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生及藝術(shù)、語言、文學(xué)、哲學(xué)等人文科學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生則一般很少有與科學(xué)相關(guān)的必修課程。文科生作為國家的重要人才,他們是教育、經(jīng)濟、管理、文學(xué)等社會領(lǐng)域的核心力量,是社會管理高效運轉(zhuǎn)的保障。在當今的科技時代,如果他們不了解基本的科學(xué)技術(shù)知識,沒有必要的科學(xué)素養(yǎng),他們就無法勝任現(xiàn)代社會決策和管理的職責(zé),他們的文學(xué)藝術(shù)作品也不能夠展現(xiàn)時代的風(fēng)貌……
因此,對文科學(xué)生開展必要的科學(xué)教育是非常重要的。我國高等教育工作者已經(jīng)認識到這一點,從20世紀90年代后期陸續(xù)開展科學(xué)通識教育,開設(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,國內(nèi)物理教育工作者從學(xué)習(xí)參考國外優(yōu)秀文科物理教材到自己開發(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 國內(nèi)外文科物理教材概況
1.國內(nèi)外文科物理教材
在西方發(fā)達國家,較早就開展了文科的大學(xué)物理教學(xué),課程和教材建設(shè)比較成熟,出現(xiàn)了很多專用的優(yōu)秀教材,比較著名的有美國A.Hobson教授編寫的教科書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70年代開設(shè)了一門以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為目的的文科物理課程,并編寫了這部教材。這本書極有特色,是一本充滿人文色彩的物理書,現(xiàn)在已出了很多版,在130多所美國大學(xué)中使用,目前我國也有譯本,并逐步推廣使用。由于這本書和他提倡在物理教學(xué)中聯(lián)系社會問題,2006年美國物理教師協(xié)會(AAPT)授予他密立根獎(AAPT的最高獎之一)。加拿大Paul G.Hewitt編寫的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,普遍為美國大學(xué)文科學(xué)生所鐘愛。近年來也被中國一些高校,譬如中山大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等選為文科物理教材。風(fēng)靡一時的《費曼講物理》雖然內(nèi)容較多,但也很適用于文科學(xué)生學(xué)習(xí),在中國有較多譯本。
在我國文科大學(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)》、同濟大學(xué)吳翔等編著的《文明之源――物理學(xué)》、南開大學(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外優(yōu)秀教材的優(yōu)點,也各有特色。
2.文科物理教材的特點
國外優(yōu)秀文科物理教材有其重要特點:強調(diào)科學(xué)的認知過程,注重介紹知識來自實踐并最終由實踐檢驗;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)知識的介紹;關(guān)注與物理學(xué)有關(guān)的社會問題。
我國物理教育工作者吸取了國外文科物理教育的優(yōu)秀經(jīng)驗,通過長期的教育教學(xué)實踐,進行了大量的經(jīng)驗總結(jié)和理論研究,提出了適合于國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,而應(yīng)當有自己的特色。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)中蘊涵的世界觀、方法論,物理理論的哲學(xué)意義等問題;二是與物理有關(guān)的社會問題,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)。
國內(nèi)不少學(xué)者針對文科物理教材的編寫提出了一些具體的建議。比如注重生活實例,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,用生動的語言揭示自然現(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)語言來表達;增加實例插圖等等。梁志國先生直接提出了編寫大學(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),促進少數(shù)民族的科學(xué)教育。加強少數(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中,很少提到民族高校文科學(xué)生科學(xué)教育的話題,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)性問題。少數(shù)民族學(xué)生有其特殊的地域特點和文化背景及由此形成的知識結(jié)構(gòu)和思維特征,因此民族高校文科學(xué)生的科學(xué)教育和普及的問題需要進一步研究。現(xiàn)有的文科物理教材在民族高校文科物理課程中的實用性亦有研究的必要。
1.民族高校學(xué)生的特點
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待科學(xué);語言障礙又造成了課外閱讀范圍狹窄,限制了對主流文化的接受;少數(shù)民族學(xué)生生活的地域大多是邊遠落后地區(qū),沒有受到現(xiàn)代科技社會環(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)中并沒有形成系統(tǒng)的科學(xué)知識,更缺乏對科學(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)、實驗教學(xué)嚴重不足、理科成績差。在青海民族大學(xué)2012年的一項調(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平均為93.4分(滿分為300分),僅占總分的31.1%,有85.5%的同學(xué)覺得自己在中學(xué)時物理學(xué)習(xí)成績不好或成績一般,文科學(xué)生的成績更是可想而知。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)平均成績偏低。
2.民族高校文科物理教材應(yīng)有的特點
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,在此基礎(chǔ)上應(yīng)該做適當?shù)奶幚硪赃m應(yīng)少數(shù)民族學(xué)生的特點。
第一,更加貼近生活,更加直觀呈現(xiàn),用通俗語言描述。大多數(shù)少數(shù)民族學(xué)生生活于邊遠農(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)專業(yè)術(shù)語,用通俗易懂的語言闡明物理思想。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》中談到生動的插圖在展示物理狀態(tài)、呈現(xiàn)物理過程、表達物理規(guī)律、解釋物理原理、說明物理條件、化解物理難點等物理內(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,物理知識點要精選。應(yīng)當以點帶面,不要過于追求知識體系的完整性,不拘泥于傳統(tǒng)的力、熱、光、電、近代物理的體系和順序。應(yīng)當先選取重要的知識點,然后針對這些知識點從生活中提出問題,解釋物理原理,再提出其他相關(guān)實例。掌握系統(tǒng)的物理知識并不是最重要的,通過重要物理原理的闡釋,讓學(xué)生了解物理文化,加深對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)典中對于物理世界和自然規(guī)律也有自己的解釋,形成一套自圓其說的思想和方法。自小接受這些思想對學(xué)生接受科學(xué)思想方法必然有影響。因此,對于自然規(guī)律的宗教解釋和科學(xué)思想方法解釋之間的區(qū)別和類似之處,應(yīng)當給予闡明。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。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)社會發(fā)展進步的關(guān)系。少數(shù)民族學(xué)生大多單純、樸實,熱愛自己的民族,講義氣。如果對他們深刻揭示科學(xué)技術(shù)與人類社會文明進步的關(guān)系、介紹科學(xué)技術(shù)的社會功能、了解科學(xué)技術(shù)與民族地區(qū)社會發(fā)展進步的關(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)的實例很多。簡單的如聯(lián)合收割機、剪羊毛機等,先進的如農(nóng)作物、草場的紅外遙感和畜群的遠程監(jiān)控等非常豐富。
第六,重視物理實驗。目前流行的文科物理教材中一般沒有或較少有實驗的內(nèi)容。但也有一些學(xué)校比如東南大學(xué)、南京大學(xué)等給文科生開設(shè)了大學(xué)物理實驗課程。編寫民族高校文科物理教材時,不應(yīng)該忘記實驗的內(nèi)容,一些最基本的實驗應(yīng)該寫清楚,實驗的篇幅可以不多。可設(shè)計定性或半定量的實驗,以提高學(xué)生興趣;加入演示實驗,可以增加教材內(nèi)容的趣味性,體現(xiàn)物理學(xué)是一門實驗科學(xué)的特點,并拓展學(xué)生視野,促進其對物理規(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是非常重要的工作,需要關(guān)心民族教育的專家學(xué)者繼續(xù)關(guān)注并付諸實踐。
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聰明反被
但是。聰明并不必然意味著嚴謹或深刻,有時聰明反被。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)越來越不翔實,推理越來越不嚴密,觀點也越來越不全面。比如,他在書中指出“王小波根本就不是一個理科生,他從來就沒有修習(xí)過任何真正的理科課程”。
我是王小波的校友,當年在人民大學(xué)曾有意留心過他的學(xué)歷。王小波本科就讀于人大貿(mào)易經(jīng)濟系商品學(xué)專業(yè),這是該校當年僅有的兩個理科專業(yè)之一,只招理工類考生。據(jù)人大一位老師回憶,“(該專業(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,四個學(xué)期都有教學(xué)安排:數(shù)學(xué)則是整個人大最難的……”我以為王小波有充分的理由認為自己是個理科生,絕不像王小東所說的那樣“沒有修習(xí)過任何真正的理科課程”。后者公然指控王小波謊稱其專業(yè)背景,輕一點說是失查,重一點說是誣蔑。
王小東對“文藝腔”的批評很有見地,可他有時失去了分寸感。人世間的美丑好壞,常常不是有和無的問題,而是多和少的問題。不錯,中國有裹腳文化,西方有隆胸風(fēng)潮,都跟女人身上的零件過不去。可我若是生為女兒身,寧愿生在隆胸的西方,也不愿長在裹腳的中國。畢竟,前者是成人有自主的選擇,后者是幼兒被強迫的扭曲。社會文明往往就在乎誰比誰好那么一點,五十步是可以笑百步的。評價其他領(lǐng)域時,王小東并不是沒有分寸感,他回答記者提問時曾說:“《紅樓夢》、《牡丹亭》都達到了相當?shù)母咚剑m然說不同背景不好比較,但我就認為西方都沒達到這種水平。”這里我不想質(zhì)疑小東的文學(xué)鑒賞力,因為更大的問題在于,他批評文藝腔的時候為什么就不討論差別呢?
為了給中國頒發(fā)“歷史最佳表現(xiàn)獎”,王小東甚至跟他所批判的文藝腔如出一轍。他在書中寫道:“猶太人已經(jīng)被其他民族反復(fù)打敗、反復(fù)征服……中國人在歷史上從來沒被打成這樣吧?從文明史上的實踐成績來看,中國人比猶太人好太多了。”英文諺語說,規(guī)模的確重要(The size does matter)。在這個世界上,猶太族的人口只有1300多萬,數(shù)量是華人的百分之一,歷史比率恐怕也據(jù)此不遠,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“實踐成績”是否說明中國不僅被“反復(fù)打敗”。而且還被貌似弱小的對手打敗?另外,從亞伯拉罕到愛因斯坦,猶太民族為人類貢獻了與其人口不成比例的思想家、科學(xué)家和藝術(shù)家。我們試想一下中華民族的優(yōu)秀兒女能否占到世界歷史人才庫的五分之一?更不要說超出這個總?cè)丝诒壤恕?/p>
細節(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,甚至扭曲國外學(xué)者的原意。他將社會生物學(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)說強調(diào)進化在各個層面上進行,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化成針對社會整體的“選擇壓”定理。王小東因而得出結(jié)論:“……(中國歷史上)外部選擇壓很弱。于是越混越衰朽,美國現(xiàn)在也是這樣的情況,剛混了兩百多年,就混到了中國混了兩千多年才達到的地步……”據(jù)筆者旅居美國的觀察,這個超級大國就算沒有外部選擇壓,內(nèi)部選擇壓也十分強大,比如其市場機制和高等教育體制,這也是美國長時間保持強盛的原因之一。對“多層選擇理論”的粗疏理解,讓王小東對美國的實力和國運作出了誤判。
不妨再舉一個例子。王小東接著“分層選擇理論”談道:“冷戰(zhàn)之后,更是幾乎沒有選擇壓了,美國人福山高興得忘乎所以,說‘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,他的理論并不是指美國會永遠保持其霸權(quán),只是說冷戰(zhàn)結(jié)束以后。不會再出現(xiàn)能與自由民主相抗衡的意識形態(tài),無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)論與中國崛起論并不矛盾――如果民主制度也是中國崛起的題中之義。考慮到《不高興》的作者們支持民主改革。他們其實還站福山這一邊呢。王小東大概沒有時間細讀西方原著,不過他至少應(yīng)該搞清人家的楊心思想吧?
王小東在書中責(zé)問中國經(jīng)濟學(xué)家,笑話他們說不清美國的科技存量,他則認為“美國真正的科技存量就是軍事科技”。王在這里沒有提供任何系統(tǒng)性的數(shù)據(jù),表明美國其他領(lǐng)域的技術(shù)水平已經(jīng)與他國持平或者落后。事安恰恰相反,以諾獎得主的數(shù)量、美國大學(xué)的排名、專利和論文的數(shù)量及引用率等一系列科技指標衡量,美國都把排在第二位的國家甩出一大截。《不高興》的作者們說美國是“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:“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的科技大軍,來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的大踏步升級。”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)該聽說過科技成果產(chǎn)出的普賴斯定律。也就是說。如果一萬名發(fā)明家總共申請了一萬件專利,大約有五千件是生產(chǎn)率最高的那一百位發(fā)明家申請的。在創(chuàng)造性領(lǐng)域,一個諸葛亮勝過一百個臭皮匠。只要美國仍然擁有相當數(shù)量的世界頂尖學(xué)者,就能夠保持其科技霸主地位。相對而言,如果中國只擴招學(xué)生不提升質(zhì)量,生產(chǎn)再多的理工科大學(xué)生也不濟于事。