陳 錦
(成都中醫(yī)藥大學(xué)成人教育學(xué)院,四川 成都 610072)
醫(yī)用物理學(xué)是高等醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的一門重要的基礎(chǔ)課,它是由物理學(xué)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合而成,屬于交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科[1]。物理學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展過(guò)程中具有重要的作用,它既為醫(yī)學(xué)提供理論、概念和方法,又提供現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)、診斷和治療手段。近年來(lái),隨著生命科學(xué)研究從宏觀的、定性的形態(tài)描述進(jìn)入微觀的、定量的本質(zhì)探討,要求生命科學(xué)工作者具有更全面更深厚的物理學(xué)基礎(chǔ)。醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)為成人醫(yī)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)課程打下必要的物理基礎(chǔ),使成人醫(yī)學(xué)生在學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識(shí)的同時(shí),掌握科學(xué)的思維方法,不斷提高分析、解決問(wèn)題能力,進(jìn)一步提高綜合素質(zhì)。
由于物理學(xué)是一門邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科,對(duì)于醫(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō)難度較大,而對(duì)于成人醫(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō),難度更大。大多數(shù)成人醫(yī)學(xué)生由于缺乏高中物理基礎(chǔ),所以在醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生了較大的畏難情緒,常較難抓住重點(diǎn),這就需要教師深入分析教材,引導(dǎo)學(xué)生理解授課內(nèi)容,啟迪學(xué)生思維,引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)參與課堂教學(xué)活動(dòng)。
成人醫(yī)學(xué)生感到醫(yī)用物理學(xué)難學(xué),主要是不能正確運(yùn)用邏輯思維方法處理具體問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程實(shí)際上是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)的過(guò)程。教師在傳授知識(shí)的同時(shí),還需培養(yǎng)學(xué)生正確的邏輯思維,使其樹立辯證唯物主義世界觀。
筆者就醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,如何在教學(xué)中突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)談?wù)勛约旱捏w會(huì)。
思維是一種復(fù)雜的活動(dòng),但它可以分解成一些基本的思維形式和思維方法。自然科學(xué)中常用的思維方法有:比較和分類、歸納和演繹、分析和綜合、抽象和具體等。
抽象是正確反映客觀事物本質(zhì),形成概念的一種思維方法。抽象思維是根據(jù)事物的內(nèi)容和性質(zhì),抓住事物的主要因素,撇開次要的、局部的和偶然的因素,建立一個(gè)與實(shí)際情況近似的理想模型進(jìn)行研究。如我們?cè)谘芯繗怏w的性質(zhì)時(shí),就是根據(jù)氣體動(dòng)理論,考慮氣體本身表現(xiàn)出來(lái)的特性,對(duì)氣體進(jìn)行一種理想的、抽象的概括,忽略分子本身的大小和分子間引力這些次要因素從而提出理想氣體分子的微觀模型。在理想模型的基礎(chǔ)上,得出了理想氣體適用的狀態(tài)方程:PV=(M/μ)RT[2]。
比較法是認(rèn)識(shí)事物的基本方法之一,是確定對(duì)象之間差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的邏輯方法。人們認(rèn)識(shí)事物是從區(qū)別事物開始的,事物之間的差異性(個(gè)性或特殊性)和同一性(共性或一般性)是比較法的客觀基礎(chǔ)??茖W(xué)研究中的比較,是要從表面差異極大的事物之間找出其本質(zhì)上的共同點(diǎn);在表面極為相似的事物之間找出其本質(zhì)的差異點(diǎn)[3]。任何比較都是在一定關(guān)系上,根據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn),就無(wú)法進(jìn)行比較;不同的標(biāo)準(zhǔn),就不能進(jìn)行比較。
如講授諧振動(dòng)時(shí),可以將振動(dòng)和平動(dòng)進(jìn)行比較,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)二者的共性和個(gè)性。振動(dòng)和平動(dòng)的共性是機(jī)械運(yùn)動(dòng)——物體對(duì)參照系位置的變化。振動(dòng)的特殊性在于它的位移是時(shí)間t的周期函數(shù)。由于振動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種形式,因此,它的能量描述與平動(dòng)相同。以彈簧振子為例,它的動(dòng)能Ek=1/2(mv2),彈性勢(shì)能Ep=1/2(ks2),由于它的特殊性,振動(dòng)位移S是時(shí)間t的周期性函數(shù),即 S=A(ωt+φ),它的速度 v=ds/dt=Aω(ωt+φ)也是時(shí)間 t的周期性函數(shù),故振動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能都是時(shí)間的周期性函數(shù)。但在任一時(shí)刻,總動(dòng)能E=Ek+Ep為一恒量,即振動(dòng)也要遵守機(jī)械能守恒定律。
在教學(xué)中,如機(jī)械振動(dòng)和電磁振蕩、穩(wěn)恒電流與交變電流、電場(chǎng)與磁場(chǎng)以及光的衍射等都可用比較法講授。這樣既有利于新課的理解,又復(fù)習(xí)了舊課。
在物理實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用比較法可以準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單地測(cè)定各種物理量,如在用奧斯粘度計(jì)測(cè)量液體的粘滯系數(shù),用惠斯登電橋測(cè)量電阻時(shí)都用到了比較法。
事物都有主次和難易之分。任何一門課程內(nèi)容都有重點(diǎn)知識(shí)和一般知識(shí)及難易的不同。
重點(diǎn)知識(shí)是根據(jù)本課程的研究對(duì)象及與其他課程的聯(lián)系而定的,重點(diǎn)知識(shí)是本質(zhì)的、最核心的、能承前啟后的知識(shí)。
物理學(xué)中的基本概念和規(guī)律屬于重點(diǎn)知識(shí)。如功和能的概念、伯努利方程、熱力學(xué)定律、含源電路的歐姆定律等。
難點(diǎn)是指學(xué)生難以接受和理解的知識(shí)。難點(diǎn)不僅決定于知識(shí)的內(nèi)容,還取決于教學(xué)對(duì)象,即學(xué)生已有的物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。如諧振子對(duì)高中畢業(yè)生并非難點(diǎn),而對(duì)大多缺乏高中物理知識(shí)的成人醫(yī)學(xué)生而言就是難點(diǎn)。又如麥克斯韋速率分布的計(jì)算,內(nèi)容并非難點(diǎn),但是由于成人醫(yī)學(xué)生的高等數(shù)學(xué)知識(shí)不足,理解和計(jì)算比較困難,這就需要教師因材施教,各個(gè)突破。
第一,要使學(xué)生明確這些知識(shí)的重要性。第二,著重闡明這些知識(shí)的物理意義以及它在整個(gè)課程中的縱橫聯(lián)系。第三,通過(guò)課堂上例題的演算,使學(xué)生學(xué)會(huì)處理這類問(wèn)題的方法。再通過(guò)課外作業(yè)使他們能逐步應(yīng)用這些知識(shí)。第四,盡可能配合實(shí)驗(yàn)、教具和多媒體課件等直觀的教學(xué)形式,加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
如在講授靜電學(xué)時(shí),緊抓電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電容這3個(gè)重要的物理量,重點(diǎn)講清它們的物理意義、定義式及相關(guān)計(jì)算,引導(dǎo)學(xué)生注意它們?cè)诟拍?、公式間的差異與聯(lián)系,使學(xué)生在概念清晰的基礎(chǔ)上記憶相關(guān)公式。
難點(diǎn)取決于知識(shí)的內(nèi)容和教學(xué)的對(duì)象。需要教師在教學(xué)中隨時(shí)記錄學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題,分析產(chǎn)生的原因,要了解學(xué)生、關(guān)心學(xué)生。如波動(dòng)光學(xué)是比較抽象的內(nèi)容,其中,光的干涉、光的衍射又是兩個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。因此,除了加強(qiáng)課堂的直觀示教讓學(xué)生反復(fù)觀察它們呈現(xiàn)的不同圖樣外,還要根據(jù)二者內(nèi)在的聯(lián)系,總結(jié)對(duì)比,使學(xué)生在對(duì)比中明確它們?cè)诠馄辽想m然都出現(xiàn)了明暗相間的條紋,表現(xiàn)出光的波動(dòng)性,但是,二者是有區(qū)別的,由于明暗條紋產(chǎn)生的條件不同,因而條紋間距、條紋寬度都不相同。還可以利用列表對(duì)二者加以比較,抓住各自的本質(zhì),使復(fù)雜的內(nèi)容簡(jiǎn)單化,抽象的內(nèi)容具體化,讓學(xué)生一目了然,達(dá)到深入淺出的效果。
除重點(diǎn)知識(shí)外,由基本概念、定律派生出的物理結(jié)論和與之有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用等,也是要熟悉或了解的。這些知識(shí)不能與重點(diǎn)知識(shí)等同對(duì)待。只有掌握了基本概念,才能融會(huì)貫通地應(yīng)用于實(shí)際工作中。因此,在教學(xué)中力求突出重點(diǎn),抓住關(guān)鍵,以奠定牢固的知識(shí)基礎(chǔ)。
教師在醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中不僅是向?qū)W生灌輸書本上的知識(shí),更重要的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和理性思維方法去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。根據(jù)現(xiàn)代教育理論指導(dǎo)和完成醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)工作,是醫(yī)用物理學(xué)教育工作者必須不斷探討的重要問(wèn)題。
[1]胡新珉.醫(yī)學(xué)物理學(xué)[M].7版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2008.
[2]喀蔚波.醫(yī)用物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2005.
[3]宓子宏.物理教育學(xué)[M].杭州:浙江教育出版社,1999.■