高校文科物理教學(xué)初探

高禮靜

摘要：本文簡要分析了高校開設(shè)文科物理的意義和必要性，以及當(dāng)前文科物理教學(xué)情況和教材的選擇。最后論述了在文科物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意的問題，并給出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：文科物理；教學(xué)研究；科學(xué)素質(zhì)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(yùn)動(dòng)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(gè)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(shí)間較早，很多學(xué)生在高中就放棄了物理這門課程。因?yàn)橥耆涣私馕锢韺W(xué)內(nèi)容，大多數(shù)文科生對(duì)物理學(xué)敬而遠(yuǎn)之，甚至片面地認(rèn)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(gè)浩瀚無垠、結(jié)構(gòu)壯觀的宇宙中的人類，每人都有必要認(rèn)識(shí)自然、了解自然[1]?？茖W(xué)無國界之分，也無群體之分。

隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的高速發(fā)展，國家對(duì)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(shí)，對(duì)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(jì)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(duì)文科物理的教學(xué)內(nèi)容選擇、對(duì)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(shí)，因此選擇適當(dāng)?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(shí)體系為主線，主要分成力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、相對(duì)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(dāng)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(shí)左右較長學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)，而施大寧的《物理與文化》適合40學(xué)時(shí)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(jī)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(shí)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(shí)的重點(diǎn)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(xiàng)分以下幾個(gè)方面論述：

1.教師們在介紹物理知識(shí)的過程中可以多結(jié)合生活中直觀的物理體驗(yàn)，講述典型事例的應(yīng)用。例如我們在介紹動(dòng)量定理的時(shí)候，可以通過投擲標(biāo)槍、逆風(fēng)行舟的例子在闡述動(dòng)量定理的應(yīng)用。在介紹角動(dòng)量守恒定律時(shí)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(jī)機(jī)、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(shí)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(shí)上來，教學(xué)效果會(huì)有明顯提高。例如，我們在開始學(xué)習(xí)電磁學(xué)時(shí)，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(xiàn)，等等。

3.物理歸根結(jié)底是一門實(shí)踐學(xué)科，理論和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦，調(diào)解實(shí)驗(yàn)設(shè)備，觀察實(shí)驗(yàn)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(shí)較深，公式推導(dǎo)較煩瑣，文科物理教師在授課時(shí)應(yīng)該多注重概念的描述，避免物理模型的計(jì)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(xiàn)、近代物理對(duì)現(xiàn)在科技的影響等。同時(shí)，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(shí)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(dāng)前熱門的科學(xué)話題，了解當(dāng)前科技動(dòng)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(dòng)畫和視頻向?qū)W生展示。例如，介紹波動(dòng)部分的橫波縱波概念時(shí)候我們可以直接用動(dòng)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?jǐn)⑹?，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(shí)人文知識(shí)，具備豐厚的文化底蘊(yùn)，并做到自然科學(xué)和人文科學(xué)的融會(huì)貫通[5]。在考試方法上，我們也不能照搬理科物理?，F(xiàn)在的學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的狀況不如以前，由于手機(jī)、電子設(shè)備的影響，很多課程很難把學(xué)生的興趣調(diào)動(dòng)起來。這也是目前很多高校面臨的嚴(yán)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(shí)。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(duì)象的特點(diǎn)，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)?、知識(shí)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(shí)，通過對(duì)自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)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(jià)值觀。文科物理的教學(xué)宗旨是通過文理知識(shí)的交叉融合，培養(yǎng)出全面發(fā)展的綜合性人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]施大寧.文化物理[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]倪光炯，王炎森.物理與文化——物理思想與人文精神的融合[M].北京：高等教育出版社，2005.

[3]王小力，李宏榮，等.文科物理課程的內(nèi)容設(shè)置與教學(xué)方法改革[J].中國大學(xué)教學(xué)，2010，（9）：37-39.

[4]羅光.文科物理——文科生易學(xué)懂的物理學(xué)[J].物理與工程，2011，21（4）：55-57.

[5]趙旺，陳永紅.文科物理的教育實(shí)踐與探索[J].中國電力教育，2011，（7）：6-7.