文科物理
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物理学的思想、观点和方法给人以智慧和启迪,是科学素质教育中不可缺少的重要组成部分。
对文科学生开设物理课程,拓展物理学的科学普及功能,让文科学生学习一些与现代生活密切相关的物理学基本知识,感受物理学中科学的思维方法,了解物理学与社会发展的密切关系,有利于文科学生文理互补和兼通,有效提高文科学生的科学素养。
由于文科物理的教学对象和教学目标与理工科物理有所不同。
因此,文科物理不应是大学物理课程的简单浓缩,在教学理念、教学内容、教学方法、教学手段上,都应与理工科物理有所区别,以进一步发挥文科物理的科学教育作用和育人功能。
我们在文科类物理教学中,注意做好以下四个方面的结合:
一、文科生开设物理课的意义
爱因斯坦曾说过:“科学对于人类事务的影响有两种方式,第一种方式是科学直接地、并在更大程度上间接地生产出完全改变了人类生活的工具;第二种方式是教育的性质——它作用于心灵。
”给文科生开设大学物理课程主要是想用科学对人类事物的第二种影响方式来影响他们。
所以在这里关于开设文科物理课的意义我想强调两点:1、知识的积累;2、素质教育。
美国物理学家费曼曾经说过:“物理学是最基本的、包罗万象的一门学科,它对整个科学的发展有深远的影响。
”换句话说,物理学的研究对象很难用一个范围、一句话去定义。
力、热、电磁、光、原子、基本粒子、凝聚态、材料、信息、超导等等,大到天体,小到基本粒子,从宏观到微观,从低速到高速,都是物理学的研究对象及范围。
无论是在过去、现在还是将来,物理学都是各类学科的带头学科和基础学科,甚至为其它学科的建立提供了最基本的原理(支持保障等)。
所以我给文科生提出来的学习大学物理的第一个目标就是,通过大学物理的学习来积累知识,从而认识自然,理解自然界中一些最基本的规律和现象,建立正确的世界观。
我给文科生提出来的第二个目标是,通过大学物理的学习来提高自身素质,建立正确的方法论。
现代教育观点是:一个人接受终生教育,而大学所提供的教育是以基础的、素质的、方法的教育为主要目的的教育,是一个阶段性的教育。
大学教育把提高学生的素质,也就是把能力的培养放在首位。
物理学有自己的一套体系,它所涉及的思维方式、哲学思考、美学原则、科学方法,使其成为进行素质教育、方法教育的不可替代的学科。
因此,开设大学物理课不仅仅是出于为某专业服务的考虑,更因为这是进行素质教育、方法教育的一个有效途径。
综上可见,开设文科物理课有两种作用,一是通过基础知识的学习,了解自然运行的规律;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。
这是一门软硬结合的课程,从某种程度上讲,科学文化教学的重要性不亚于基础知识的教学。
开设文科物理课的目的就是培养文科学生的综合素质,提高学生的思维能力、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力,形成客观认识世界的方法,具备科学精神和人文精神。
除了培养正确的世界观和方法论,文科生开设大学物理有其更深远的意义所在。
伴随着文艺复兴,欧洲走出了中世纪,科学发展起来了,人类文化中便分出了科学文化,这种文化逐渐区别于早已形成的人文文化。
在20世纪50年代的中国,为改变我国科技落后的面貌政策导向,我们曾倡导过“学好数理化,走遍天下都不怕”。
这句话虽然在当时曾受到批判,却在实际上鼓励了无数青年发奋地学习科学技术。
然而,两种文化的分裂也以一种中国特色的形式表现出来了。
被誉为“德国教育之父”的洪堡提出:教育是个人状况全面和谐的发展,是人的个性、特性的一种整体发展,教育是一个人一辈子都不可能结束的过程,教育是人自身目的,也是人的最高价值体现。
一切社会活动都是人的活动,要改善我们的社会,就必须改善和提高人的全面素质。
因此我们的教育应当致力于培养德、智、体、能、美等诸方面和谐发展的一代新人。
而要做到这一点,正如已故著名女科学家吴健雄所指出,应该把人类文化已经长期分裂而造成隔阂的两种文化——科学文化与人文文化——在校园里重新加以弥合,这是为了避免社会可持续发展中出现危机而必须解决的一个刻不容缓的问题。
21世纪科学需要文理相通,这是给文科生开设物理课的根本意义所在。
二、文科物理的课程体系——立足于理,建瓴于文
经多方比较,选用倪光炯先生的《文科物理——物理思想与人文精神的融合》作为教材。
编者首先强调了一个重要理念,物理学既是科学也是文化。
在人类的人文文化和科学技术文化两大文化中,后者的重要部分就是物理文化。
物理教育的基本任务之一是传递物理文化。
因此,物理教育不应仅是传授物理知识的过程,而且要突出物理教育中的文化特征,重视对学生探索、求实精神及科学审美观等的培养。
一句话,就是要重视对学生科学素质的培养与教育。
按照上述理念,《文科物理——物理思想与人文精神的融合》以物理学史的发展为主线,以物理学发展史和物理学研究方法论作为其主要内容,从人文文化和科学文化的高度把有关的内容组织起来。
编者在该书的编写中,充分体现了文理渗透的精神,注意加强物理学的人文色彩,并注意突出物理学的思想性和哲理性,立足于理,建瓴于文。
本文来自: 师范生() 详细出处参考:/plus/view.php?aid=23950
文科物理共分为十个章节。
第一章,两种文化的历史演变。
通过简介中国傲人过去,引出李约瑟难题;在分析李约瑟难题过程中分析东西方哲学的差异;正是因为东西方哲学的不同开局导致了两种文化的分裂;最后指出东西方文化的融合对可持续发展的必要性;21世纪的科学需要文理相同,再次强调文科生学习物理的必要性。
第二章,经典力学的建立。
从哥白尼、地谷到开普勒,从伽利略到牛顿,简单介绍了经典力学的发展与成熟,简短的篇幅里面有完整的经典力学体系。
第三章,从静电现象到电磁现象。
包含了电磁学的整个完整体系,介绍思路也是顺延物理学的发展过程。
第四章,光的本性是什么。
简单的阐述了光的本质和有关光的最基本的物理现象。
第五章,打开微观世界研究大门的三大发现。
介绍了通向近代物理之门的三把钥匙X射线、放射性、电子的发现过程,在了解物理知识的同时我们还能学到正确的分析问题和解决问题的方法,并能领略到科学家的大师风范。
第六章,物质观的革命——量子论。
属于近代物理的范畴,带学生们走入微观世界,了解神秘的量子理论。
第七章,统计规律,混沌,熵与信息。
属经典热学范畴,研究了生活中遇到的热现象的微观实质。
第八章,时空观的革命——相对论。
属于近代物理范畴,它将带学生们走进高速的研究领域,在这里大家根深蒂固的时空观将被推翻。
第九章天体物理学的新发展将给学生们简单介绍天空中各种星体的运行。
演化和研究手段。
第十章物理亦文化再次给大家展示物理学的
魅力所在。
物理学在研究和发展过程中所形成的各种方法、理论与实践、归纳与演绎、分析与综合、类比联想和假设试探、理想化方法与模型化方法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,同时也蕴含着先进文化,对人类的未来能够起到决定性的作用。
三、文科物理课程的授课方法及其可行性分析
在高等教育从精英教育向大众化教育的转型时期,在教学中首先要提高学生的学习兴趣,这就要求教师在课堂上追求全方位的精彩。
讲出物理学中的科学之美,简捷与统一之美,深邃与含蓄的内在之美,奇异与对称的和谐之美。
让学生在浩繁的物理概念和推理下感受物理大师们赋予自然科学的真善美。
出于这方面的考虑,文科物理教学过程一定要优化教学方法。
文科物理的教学过程中综合采用了知识结构法教学、发现法教学、案例法教学、讨论法教学。
知识结构是指一门学科的基本概念、基本原理以及这些基本概念和原理之间的内部联系。
运用知识结构法教学,一方面可以增强学生对知识的理解力,另一方面可以提高学生对知识的记忆能力。
文科物理教学过程不是不要完整的知识结构,也不是简单的删减知识体系,而是要精讲文科物理的知识体系,给学生提供一个非常明确的知识理论框架。
发现法教学是一种典型的启发性教学方法,“发现”并不是要求学生去发现和创造新的科学理论和概念,而是把前人的发现创造的过程从教育的角度加以改造,加以精简,引导学生沿着简化的思维路线去“寻找”解决方法。
案例法教学是在文科物理的教学中,结合实际问题进行讲解,能很好的激发学生的好奇心。
讨论法教学是选择学生感兴趣的话题或和学生专业相关的话题,让学生们自己准备资料展开讨论。
在交流和讨论过程中,要善于引导,激发学生积极探索知识的欲望,使学生的思维活跃起来,从而有利于学习能力的提高。
一个成功的教学活动,并不在于通过这一活动交给了学生多少既定问题的答案,而在于通过这一活动给学生扩展了多大的自主进行创造性学习活动的天地,在于引发了学生多么强烈的自主追求和创造的冲动。
将上述文科物理教学理念及教学方法应用到大学物理课时较少的管理类学生和工业设计类学生的教学过程中。
两个学期的教学实践表明教学效果较好,能很好地激发学生了解自然的好奇心,培养了学生本应具有的科学文化素养。
本文来自: 师范生() 详细出处参考:/plus/view.php?aid=23950&pageno=2
师大附中杨琦
笔者在担任高二文科班物理教学工作时,发现由于物理不是高考学科,以及文科学生对未来专业方向和职业选择的倾向性而产生了“物理不重要”和“学物理无用”的思想。
从而
对物理学科缺乏兴趣和必要重视,是一个很普遍也很严重的问题。
抱有上述思想,是十分短视的!因为在这个当前科技突飞猛进,知识经济已成规模,人才竞争日益激烈,新学科、新知识不断涌现的时代,国家和社会需要的是高素质的复合型人才。
作为教育工作者,应帮助学生纠正上述错误认识,引导学生正确认识物理学习的重要性。
但如何才能激发文科学生学习物理的兴趣,笔者以为在文科物理课堂教学中注重对人文知识的渗透,是一个可行的方法。
物理学科虽属理科,但它与政治、历史、地理等学科都有着广泛的联系。
在学科渗透,学科交叉的大背景下,如果注意挖掘和联系,对文科的物理教学就能起到积极的作用。
下面就相关问题试举几例。
一、在原子物理部分,“重核的裂变”教学中渗透量变与质变的关系。
事物发展的过程是由量变到质变,又由质变到量变的转化,量变是质变的必要准备,质变是量变的必然结果,各种变化都是量变和质变交错、渗透的体现。
重核的“裂变”过程短到几十亿分之一秒,而铀238 “衰变”为钍234的半衰期长达45亿年,行课时学生对此感到十分诧异,随即指出:“裂变”和“衰变”是不同的质变,质变对量变有制约作用,质变能控制量变的速度。
此类例子还有很多,因为物理学与辩证唯物主义联系得非常密切,物理学中世界的物质性、运动的绝对性、静止的相对性、物理学中的时空观、宏观物体和微观粒子运动规律的对立统一等观念都是基本的哲学观念。
点明提出这些联系,让文科生认识到物理不仅是基础的自然科学学科,更包含着丰富的辩证唯物主义内容,正确理解物理知识的同时,剖析其中的哲学思想,也能锻炼思维,得到乐趣。
二、在学习“光的折射”时,采用以物理学史为线索进行教学,从公元前古希腊时代的欧几里德著有《光学》,到公元二世纪托勒密得到入射角与折射角的准确数据,到开普勒对折射关系可能与三角函数有关的猜测,最后再到斯涅耳于1620年前后通过实验发现折射规律,人类经过了1000多年的探索,终于发现了光的折射定律。
行课中指出托勒密已经编制了正弦函数表,开普勒已经猜测到可能需要三角函数的引入,这些插曲都让同学们感慨不已。
物理学发展史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特征、规律和本质的历程。
在历史的演绎中,凸现物理研究、学习中的方法论。
这样一方面打破了学生对科学研究的神秘感,另一方面通过科学家们原汁原味的思维及实验过程呈现,可以激发学生的创造意识,使概念原理的学习变得形象、生动、富有情趣,不再是枯燥的说教,不再是机械的模仿。
在历史的衬托下,知识变得不再刻板和抽象,学生对物理的学习兴趣自然而然地得到激发。
三、在学习“磁场对运动电荷的作用”时,利用投影放映出极光的图片,先让学生判断图片所示是何自然现象。
在学生说出正确答案后,提出为何极光经常出现在两极的问题。
让学生将物理知识同地理知识进行有机结合,提高学习兴趣,也加深对所学知识的理解。
文科地理和理科物理联系是十分紧密的,很多实例表明,物理和天文、地理学科存在着千丝万缕的联系,它们相互依存、相互渗透。
如果我们在平时物理课堂教学中,重视有机渗
透天文、地理的知识和方法,对激发学生学习兴趣,培养学生的综合能力都是十分有益的。
总之,在文科物理课堂教学中进行人文学科的渗透,对提高文科生对物理学科的学习兴趣和学习信心有非常积极的意义。
但对授课教师也有更高的要求,结合学科专业,充实相关人文知识,才能将文科物理课堂开展得愉快而有意义。
通过学习文科物理使我更加深刻地认识到物理学及物理课的作用和地位:
物理学是在人类探索自然奥秘的过程中形成的学科,物理学研究宇宙间物质存在的基本形式,物质的性质、物质的运动规律、物质之间如何相互作用、相互转化以及各种物质形态内部结构的基本规律。
物理学是自然科学的基础,是探讨物质结构和运动基本规律的前沿学科。
物理学是研究“物”的,研究宇宙间客观存在的物质。
物理学不是对客观存在的物质运动进行简单的记载和描写,而是研究“物”的“理”,也就是研究物质运动的道理,研究物质运动的普遍的基本规律。
物理学的研究对象是普遍的,物理学所研
究的规律是基本的。
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;同时文科物理学中出现的理性与非理性,科学与非科学的内容的比较与碰撞,这种矛盾的统一体对广大学生的创造性思维也是一种促进与启迪,可促使文科学生补充与完善自己的知识结构,提供当代大学生必不可少的现代观念和思维方式的理性基础。
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。
我们不仅可以利用它、理解它,而且也可以感受它、欣赏它,使之成为一门科学素质教养课。
既然称物理学为科技之母,那我们就应该理直气壮的“母仪天下”。
美国《今日物理》杂志两年前征求过“物理学”的定义。
最后他们推崇的答案是“物理学家所做的就是物理学”。
他是把物理学家(人)放在这一个对立统一体的主导方面。
我们是否也可以类似地说:“什么是物理课?”“物理学教师所讲授的就是物理课。
”
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。
但是在课堂上,同学们普遍对文科物理没有兴趣,积极性不高。
造成这种现象的原因是他们不需要,教科书里面的很多知识他们不需要。
用同学们自己的话来说,这对我没什么用,基本只是用来应付考试的。
因此我认为在文科物理的教学中,我们是否因该作出一定的改革,教学的内容要侧重于物理学的基本的知识及其物理学与社会的联系,与生活的联系的,能够对学生今后的生活有帮助;另一方面,在教学当中多增加一些实验类的课程,辅助教学,积极引导同学们注意观察物理现象,培养其兴趣,调动其积极性。
同时我们也要加强同学们的感官教育,
让大家认识到物理课的作用。
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。
这是一门软、硬相结合的课程。
从某种程度上讲,科学文化教学的重要性不亚于基础知识的教学。
开物理课的目的就是综合培养学生的素质。
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,有着得天独厚的优势地位,在这门课上加大力度,可以起到事半功倍的效果。
在物理理论和实验教学的过程中注入社会科学和人文科学的精髓,能探索一种实现自然科学、社会科学和人文科学一体化教育的新模式,培养出全面的、有活力、有发展潜力的高素质人才,对提高整个民族的科学文化素质具有重要意义。
通过对文科物理的学习可扩大文科学生对观察自然科学和技术科学的眼界,对文科学生融合自然科学与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、树立创新精神具的促进作用。
该课程融知识性与趣味性为一体,在学习物理学中了解一些影响历史进程推动社会发展的物理学家的生平及趣事。
物理学与经济学、金融、营销、文学等学科有所渗透有所联系,将物理学与这些学科融合起来,令人
有耳目一新的感觉。
尽管这学期的物理课程已经结束,但是确实让我受益匪浅,原来作为一名文科学生,物理课程的学习可以让我们有这么多的收获,想想平时上课不够认真,顿感惭愧。
在以后的学习生活中,我将用严谨的作风对待每一件事,学习用科学的眼光与人文的思想看待问题,逐渐把自己培养成为有知识有能力有素质的“三位一体”的大学生。
同时我也要感谢老师的辛勤劳动,是您引导我们这些物理盲逐渐走向光明,尽管这路途很长,也充满了荆棘,但是无论结果怎么样,您的劳动都是毋庸置疑的,谢谢您,我的老师。