一、文科大學(xué)物理課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.教學(xué)內(nèi)容缺乏針對性與時效性
目前很多高等院校開設(shè)文科大學(xué)物理課程,所用教材種類雖然較多,但與各校的具體情況以及學(xué)生的要求尚有一定差距。特別是在教學(xué)內(nèi)容安排方面未能解決文科大學(xué)物理課程課時壓縮與知識增多之間的矛盾,教學(xué)內(nèi)容有些為“壓縮版”或“稀釋版”的理工科大學(xué)物理,對于文科大學(xué)生這一特殊教學(xué)對象缺乏針對性和時效性。由于不同專業(yè)不同背景的學(xué)生要求不同,部分高校開設(shè)的文科物理課程沒能做到區(qū)分生源,因材施教。另外,由于物理學(xué)與數(shù)學(xué)密切相關(guān),很多物理知識的學(xué)習(xí)都需要用到比較深奧的數(shù)學(xué)知識,例如量子力學(xué)、原子物理和相對論等相關(guān)內(nèi)容,使數(shù)理基礎(chǔ)較差的文科學(xué)生產(chǎn)生畏懼與厭學(xué)情緒,以至于最終達不到教學(xué)目的。
2.教學(xué)模式重理論輕實踐
物理是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),絕大部分物理概念和規(guī)律都可以從實驗中歸納總結(jié)得出。實踐是檢驗真理的唯一標準,由于文科學(xué)生動手能力不強、實踐相對較少,更應(yīng)重視實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。然而,部分授課教師在講授文科大學(xué)物理課程的過程中仍然采取傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,忽視了物理演示實驗在教學(xué)過程中的輔助作用。
二、文科大學(xué)物理課程的教學(xué)改革措施
文科大學(xué)物理課程既不是理工科大學(xué)物理課程的簡單濃縮,也不是大量物理學(xué)史的簡單羅列,更不是相關(guān)科技前沿的簡單拼湊。文科大學(xué)物理課程應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)、接受能力以及專業(yè)特點合理安排教學(xué)內(nèi)容,豐富教學(xué)手段,理論與實踐并重,激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中認識科學(xué),從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)與人文精神的有機融合。
1.合理安排教學(xué)內(nèi)容
文科大學(xué)物理課程的重點內(nèi)容是物理思想、思維模式、研究方法、科學(xué)精神以及科學(xué)觀點,注重的是物理思想與研究方法的應(yīng)用,目的是為了提高文科學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。由于物理學(xué)內(nèi)容包羅萬象,知識點浩如煙海,而文科大學(xué)物理課的程課時有限,因此在知識體系的構(gòu)建與教學(xué)內(nèi)容的選取方面,必須充分考慮到文科學(xué)生的知識背景與接收能力,把文科大學(xué)物理課程作為提高文科大學(xué)生綜合素質(zhì)的通識教育課程來對待。基于以上分析,筆者認為文科大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括以下三個方面:一是物理基本概念,講授過程中適當(dāng)穿插物理學(xué)史,通過重點講述著名物理學(xué)家的典型事跡,突出他們的高尚品德、人格魅力以及堅忍不拔的科學(xué)意志,從而擴大學(xué)生的基礎(chǔ)知識面,使學(xué)生掌握相關(guān)的研究方法和物理思想,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神;二是與物理相關(guān)的環(huán)境污染與社會問題,如大氣污染、全球變暖、清潔能源、固態(tài)照明、核潛艇與核武器等,使文科學(xué)生認識到物理知識與人類社會息息相關(guān),對日常生活和國家安全具有重要的影響;三是日常生活中與物理相關(guān)的高新技術(shù),結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容介紹一些科技前沿,如太陽能電池、納米材料、醫(yī)療技術(shù)、宇宙飛船、激光武器等,使科技前沿與教材中的物理基礎(chǔ)知識融為一體,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)。
對文科學(xué)生開設(shè)大學(xué)物理課程的主要目的是提高他們的科學(xué)素養(yǎng)與綜合素質(zhì),并非培養(yǎng)物理方面的專業(yè)人才,學(xué)生不需要鉆研物理學(xué)中的具體定義、定理及公式推導(dǎo),教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以物理基礎(chǔ)知識為載體,突出基本概念和物理思想,展現(xiàn)物理學(xué)的文化內(nèi)涵,融合科學(xué)精神和人文精神,不必糾纏于復(fù)雜繁瑣的公式推導(dǎo)與理論計算,用一些生動形象的例子使學(xué)生對物理學(xué)建立起直觀的理解。總之,授課教師應(yīng)結(jié)合文科大學(xué)物理課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象的特點,重視文科物理與理工科物理課程的差異,通過不斷加強學(xué)習(xí)人文知識,豐厚文化底蘊,關(guān)注科技前沿,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,將復(fù)雜的物理問題深入淺出、言簡意賅地傳授給學(xué)生。
2.豐富教學(xué)手段
由于文科學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和物理知識相對薄弱,與理工科學(xué)生相比,在學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的過程中會遇到較多的困難。例如對于簡單的數(shù)學(xué)運算和公式推導(dǎo)都會產(chǎn)生一種畏懼心理,學(xué)習(xí)過程中容易對物理課程產(chǎn)生抵觸情緒,學(xué)習(xí)興趣不高。授課教師如果采取豐富多樣的教學(xué)手段,則有助于教學(xué)工作的順利開展,例如在課堂上嫻熟運用實物演示、多媒體技術(shù)、視頻錄像等多樣化的教學(xué)手段,將抽象化的物理概念與物理定理形象化和具體化,從而使形象思維能力較強的文科學(xué)生易于接受和理解。關(guān)于文科大學(xué)物理課程的教學(xué)手段探索,主要概括為以下幾點:首先,要充分發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢。多媒體技術(shù)是現(xiàn)代化教學(xué)的重要手段,打破了傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,利用多媒體技術(shù)可以隨時通過網(wǎng)絡(luò)查閱和下載相關(guān)資料,例如圖片、教學(xué)動畫和視頻錄像等素材,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,豐富了課堂的教學(xué)內(nèi)容。多媒體課件的運用,使得較為抽象的物理概念變得形象化和直觀化,大大提高了授課教師的講課效率。
其次,文科學(xué)生的形象思維能力和語言能力較強,在講授知識點時運用生動、直觀、形象的語言對所研究的物理問題或物理過程進行描述,引導(dǎo)學(xué)生想象,使學(xué)生們能根據(jù)教師生動、形象的語言,在大腦中想象出清晰的物理圖像或物理模型,幫助他們從形象思維向抽象思維過渡,逐步培養(yǎng)他們的抽象思維和邏輯思維能力。例如在講角動量的概念時,學(xué)生很難理解角動量在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用,教師可以結(jié)合花樣滑冰中的旋轉(zhuǎn)、跳水中的翻轉(zhuǎn)以及陀螺的旋轉(zhuǎn)等生活中常見的實例,使學(xué)生們很快掌握角動量這類抽象的物理概念。
再者,結(jié)合與日常生活密切相關(guān)的物理知識,授課教師可以采用專題講座的授課方式,集中向?qū)W生深入淺出地講授一些科技前沿,例如太陽能光伏發(fā)電、半導(dǎo)體照明、磁懸浮列車、碳納米管等,從而開闊學(xué)生的視野,拓展學(xué)生的知識面,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性,培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力。除此之外,授課教師還可以鼓勵學(xué)生參加各種各樣的小發(fā)明和小制作等科技實踐活動,通過這些實踐活動,不僅可以拓展學(xué)生的物理知識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的興趣,還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
3.重視物理演示實驗
物理演示實驗具有較強的趣味性和實踐性,有利于加強文科學(xué)生對物理現(xiàn)象的感性認識,幫助學(xué)生直觀形象地理解物理現(xiàn)象和規(guī)律,啟發(fā)學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣和欲望。教學(xué)過程中,除課堂教學(xué)中充分利用部分攜帶方便的演示實驗來開展教學(xué)活動外,還應(yīng)專門組織學(xué)生進入實驗室親自動手做物理演示實驗,通過動手操作不僅可以鞏固課本上學(xué)過物理知識,而且還可以鍛煉學(xué)生的實際操作能力,讓學(xué)生在動手過程中切身體會到學(xué)習(xí)物理知識的樂趣。考慮到文科學(xué)生的特點,文科物理演示實驗的選取應(yīng)區(qū)別于理工科物理實驗項目,以原理普遍、貼近生活、提高學(xué)生理性思維和反映科技前沿的演示實驗為主。在開設(shè)實驗項目方面,應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的知識背景和具體需求區(qū)別對待,具有針對性的開設(shè),不可盲目追求實驗項目的全面性。
三、結(jié)束語
總之,文科大學(xué)物理課程有利于構(gòu)建和完善文科學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),對提高文科大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)文理兼通的復(fù)合型創(chuàng)新人才具有重要的作用。教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)置、多種教學(xué)手段的嫻熟運用以及授課教師豐富的人文知識和深厚的文化底蘊是提高文科大學(xué)物理課程教學(xué)質(zhì)量的重要保證。
作者:張巧麗 劉德偉 單位:華北水利水電大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院 鄭州輕工業(yè)學(xué)院物理與電子工程學(xué)院