趙 莉
(中國石油大學物理科學與技術學院 山東 東營 257061)
張 垚 谷向郁
(中國石油大學機電工程學院 山東 東營 257061)
李 紅
(中國石油大學物理科學與技術學院 山東 東營 257061)
在知識經濟時代,創新是一個國家、一個民族能否持續發展的關鍵,加強大學生創新能力的培養刻不容緩;而創新能力的培養歸根結底依靠的是創新人格的塑造.物理學在認識、協調、變革自然的科學技術活動中,創造了偉大的物質文明,同時也因提供自然觀、思想觀念和認知圖式等精神理念而影響人文文化.由于教育體制的偏差,以及社會價值取向的浮躁,現在的一些大學生在成長過程中喪失了創新的理想、創新的興趣、創新的能力.如何在物理教學中加強學生的創新意識的培養,是目前物理教學中所存在的亟待解決的問題之一.
根據對大學生的調查及探討,發現約70%的學生對目前的大學物理學習感到不滿,其原因主要有以下點
經典物理所占比例相對過大,而現代物理成分則相對過小.與高中的知識重復率過高,在物理學的前沿領域涉及面太窄,致使其與時代脫軌.
在目前的物理教育中,大多數是在教室中完成教師對知識的傳授和學生對知識的被動接受,只注重理論知識的灌輸,卻沒有及時地引導學生將所學知識應用于生活實踐之中.使物理知識脫離了應用于社會實踐進步的作用.
現代的物理教學手段,主要依賴于教師在課堂上對知識的講述和依照課本在黑板上知識點的復制,從而使教育模式趨向于簡單的“注入式”教學.
現階段,物理教師隊伍的匹配組合缺乏科學性.組合是指將事物的不同因素或者不同事物之間加以排列的方式,它日益受到許多大科學家、大思想家的重視.愛因斯坦曾經指出“組合作用似乎是創造性思維的本質特征.”因此,一個具有科學組合的教師隊伍對創新性教育的實施具有舉足輕重的作用.而現在教師隊伍結構單一化,同一科目或者同一專業的教師聚集在一起的時間遠遠長于與其他科目教師相處的時間.這就導致固定科目的教學模式更加趨向于單一化.
教室不僅是傳授知識的場所,更是發現問題、解決問題的場所.物理是一門需要嚴肅對待,一絲不茍的學科,這是勿庸置疑的.但在部分教師的教學活動中氣氛過于嚴肅,在一定程度上遏制了學生創新思維與創新能力的發展.
總之,現在大學物理的教學多忽視物理人文文化的交流.教師授課時,大多數滿堂灌式,沒有引導學生去積極思考,而把重點放在解題上.要考核學生的學習情況,目前來看,只有考試.試題只是對于公式記憶,對于公式的應用,計算能力等等方面的考查.這就造成考試前重點突擊,考試后忘記的情況.從短時間來看,知識是掌握了,但是,時間長了,物理考試的知識也就成了過眼云煙.教師在授課時,多數是偶爾聯系一下實際.而從一個學生來說,他們把大學物理的學習當成了高中物理學習的簡單延續,遇到問題去解答,多數停留在課本知識,很少有學生去探索,走向更深一層.沒有認識到物理學中包含的人文文化.有一些情況是缺少了老師的引導,也有些是缺乏一種物理精神.
在物理知識的教育中,只要有定律、有新的發現,就會有其相應的文化,相應的人文精神.物理學是大學工科教育的必修課,物理學是一門認識、協調、變革自然的學科.物理學在發展中創造了偉大的物質文明,同時也因提供自然觀、思想觀念和認知圖式等精神理念而影響人文文化,伴生出嶄新的人文理念.社會學家厚宇德對物理文化的定義:“物理文化應該具備廣義文化的屬性,它的特殊之處在于它是以物理學工作者為中心,為創造、為實踐向人類社會輻射的一種文化,它集中體現為物理學家的思想及思維模式、情感模式、行為習慣、價值標準、工作方式等等,還包括以體現、表達物理思想、物理知識為目的的物質載體.”它在告訴我們宇宙空間的同時,也提供給我們一個人面對浩瀚宇宙的新認識;它在提供地球運行、解釋地理現象的同時也給我們提供了一種對于人生、對于自然新的理解.物理學的研究使人在自然界中贏得了生命自信和對價值的認定.
物理學家在探索研究物質世界、追求科學真理的過程中所表現出來的精神更加燦爛.許多杰出科學家,不斷探索,不斷鉆研,甚至為了真理不惜獻身的精神以及嚴謹的邏輯思維能力,這些都是重要財富值得學生學習的.布魯諾支持哥白尼《天體運行說》,教會為了抹殺天體的科學思想,放逐他、迫害他,面對種種酷刑,布魯諾堅持真理,寧死不屈.這就是為真理獻身的精神.物理學家在探索中的執著、永不放棄的精神帶給我們一種新的科學探索的感受.正是這些為物理學做出貢獻的科學家的存在更加豐富了物理學這門學科,而其貢獻不僅僅是推動了物理學的發展,同時也為物理學的人文精神的發揚起到至關重要的作用.
物理學中的人文文化,就是面對未知領域的遐想與探索、已知領域帶給我們的思維認識的升華以及物理學研究探索中的執著不懈的精神.所謂的人文精神就是要做到以人為本,只有做到以學生為本才能將物理學中的真諦授予學生,才能使大學物理不同于高中物理,不同于其他學科.
創造性在心理學的解釋是:人們應用新穎的方式解決問題,并能產生新的、有社會價值的產品的心理過程.創造性的心理成分及測量:輻合思維與發散思維(在發散生成測驗中,用發散思維的流暢性、變通性、獨特性的好壞來衡量創造性的高低),遠距離聯想能力,非智力因素,如人的堅持性、自信心、意志力、責任感、勤奮、熱情、善于形象、興趣廣泛等.而在大學物理中蘊藏的人文精神均能體現上述特性.創新也是對世界對自然的探索,探索的過程就是一個認識的過程.因此在大學物理教學中融入對學生創造性的培養是完全可行的.國際純粹物理與應用物理聯合會在《進入新千年的物理學》一書中,對世紀物理教育的目的提出了質疑.其論點是如果所有的學生都要學物理,那么物理教育的主要目標應該放在大多數的未來公民的興趣和需要上,而不是放在將進一步學習物理而成為科學家或工程師的少數精英分子身上.如果物理教育是為更多學生的全面發展服務的,那就應當重視物理學家的工作成果在社會上、技術上的應用;重視物理學的哲學和物理學的歷史重視蘊含于我們文化之中的物理學方法;重視物理學家這個專業群體的特點,如支持、貢獻社會的方式等.物理學的人文文化不同于一般的文化,它帶給我們的是一種新的文化觀念、是一種探索、是一種執著,更是一種追求真理的精神.創新注重的不應該只是一種結果,而應是一種發現、一個過程,再加一個結果.物理學的人文文化給了我們新的視野.
如此看來大學物理對社會、對每一位學生而言都是非常重要的,這也是物理學科作為一門基礎學科的原因所在.
培養大學生的創造性是一件由中國制造走向中國創造的重要之事,而大學物理能起到不容小視的作用.大學物理能夠鍛煉學生的理性思維能力,能夠提高大學生的輻合思維及發散思維的能力.
那么究竟應當如何使物理學中的寶貴財富得以傳播呢?
(1)改變教師隊伍的結構.教師隊伍的合理、科學搭配是提高教學水平的重要條件.不同的教學理念、親密的師生關系將更加有力地激勵學生的求知欲望,增加其對物理科學的興趣愛好.
(2) 注重教育的國際化.由于世界各國之間的聯系與交往日益頻繁,加強教育的國際化普遍被各國所重視.物理學是一門開放的學科,因此加強國際交流有益于擴展學生的視野,增加創新途徑.
(3) 改進大學物理的相關考查機制.高中的教育使得如今的大學生的思想仍然停留在做題得高分;然而那些得高分的學生真正把握住了所學內容嗎?不然.目前大學生物理和高中無太大差別,大部分同學也只是知其然不知其所以然.因此大學的考查機制要有所改進.筆者建議考試內容可分為文理兩塊,理要檢測大學生應當要掌握的必要技能,而文則要注重檢測大學生對這門課程的整體把握,以及相關的文化素養.正所謂文理不分家,理科的發展必然少不了文化的發展.
(4)大力削減與高中課本的重復部分,增加近代物理的比重.物理教師應該時刻關注物理學的發展前沿,并積極將其與其他學科相互滲透,加強學生創新能力在不同學科之間的有效遷移,使學生的創新能力得到整體性的提高.
(1)把握住課程的重點,在教授課程時穿插些典故及有價值的人文精神.教師在授課時要加強對物理人物、物理事件的介紹;把這些介紹帶入課堂,不僅增強了物理課堂的趣味性,還可以帶給學生關于物理學的相關思考.教師可以帶領學生去發掘其中的意義,帶領學生去感受物理學家的那種執著精神,從而對學生在創新過程中培養堅強的毅力有所幫助.
(2) 改變傳統教學模式,使“注入式”向“啟發式”發展;由傳統的以“教”為中心轉向以“學”為中心.使教學過程不是單向的知識傳授,而是雙向的信息交流過程,是師生之間情感的交流過程[1].轉向積極引導學生形成自主思考和發現問題的能力,重視學習能力和學習方法,培養學生的創新思路,未來社會需要具有創新能力、獨立工作能力的全方位人才.通過這種方式讓學生感受物理學中對于未知事物的探索,一種尋求真理的求知狀態,從而使學生充分體會物理學的主動求知的人文文化.培養學生在創新方面對未知事物主動探索的能力.
(3) 在物理教學中掌握公式的推導是一種對物理人文文化的思考.公式等的推導本身就是一個探索的過程,是物理學家探索各種真理的一種縮影.推導過程蘊含了堅持不懈的努力.在現有機制條件下,由于學習評估機制是考試,對于有關公式等的考查自然少不了,我們可以加上對于公式等得來過程的考查,這有助于學生在平時學習中的鍛煉,從而鍛煉了一種求知的能力.通過對于推導過程的考查,還可以加強對公式的記憶與理解.
(4) 引導學生自主學習.教師不應為學生做得面面俱到,應當將一些在學生范圍內可以解決的難題交給學生獨立完成或是以小組的形式去完成,即加強師生互動.教師可以給學生安排課前預習任務.對于課本中的某個知識點讓學生通過查資料去掌握,然后在課堂上互相進行交流,達到師生互動.以鍛煉學生的自主探索、自主解決困難的能力.這在一定程度上更有助于提高學生對課程的熱情程度,也有助于教育者對知識傳播的深入.物理學的人文文化是人類的一筆巨大財富,好好利用這筆財富,培養大學生的創新人格,充分利用教學資源,做最好的大學物理傳播者.
(5) 開展課外興趣小組,拓展學生的動手、動腦能力.遇到問題時把問題記下來,通過大家相互之間地督促來組織解決,進而形成習慣.“思而不學則罔,學而不思則殆”.課外實驗不僅可以為學生創建創新能力的氛圍,培養其創新能力,而且可以促進學生的自主學習和獨立思考,深刻鉆研的能力.目前,物理實驗大部分是不斷地重復,致使學生缺少自主創新的能力.課外興趣小組正好可彌補這個缺點.通過這些鍛煉來加強學生的實際行動力,避免學生在創新人格的培養中脫離實際.
(6)活躍課堂氣氛,鼓勵學生廣開思路.學生本身就對自然界科學領域充滿著好奇心理,對于不明白的東西都喜歡問個為什么,而這些為什么之中就摻雜著學生的一些奇思妙想.有些老師不愿意回答課上學生提出的很奇異的問題,其實如果拒絕回答這些問題可能就意味著抹殺了一個學生的創新能力.
大學物理教育對學生的創造性人格塑造有著重要的作用,它蘊含著豐富的人文精神,能夠對學生起到許多積極性的影響.隨著物理教育地不斷深入將會影響著學生的思維方式,從而能夠成為學生必要的思考技能.以科學的思維方式作為積淀,以濃厚的物理人文精神作為精神支柱,必然能夠提升學生的綜合素質,從而真正發揮出高等教育的價值.
“處處是創造之地,天天是創造之時,人人是創造之人”陶行知的呼聲在21世紀的今天依然是振聾發聵.目前,科學技術的高度發展使這種呼聲變成可能,而從現代教育改革入手正是實現創新教育的有效手段.物理學是一門既嚴謹又需要新鮮血液不斷注入的學科.如何利用物理學科固有的特點開發學生的創新能力,培養學生的創新意識是物理教學艱巨的任務,將新一代大學生培養成“面向祖國,面向世界,面向未來”的新世紀高科技人才.提高教師的責任感以及與學生之間的相互認同能力,同時學生也應該逐漸改變傳統的求學模式,始終將自己與時代接軌,有意識的培養自己的創新意識,提高創新能力,使物理教學改革確有成效.
參考文獻
1 李玢.世界教育改革走向.北京:中國社會科學出版社,1997.20~22