教材改革與素質(zhì)教育（上）

劉文旺

伽利略是近代物理之父，他的老師對(duì)他的評(píng)價(jià)是：連自己的母親都敢踢兩腳的小馬駒。質(zhì)疑精神之強(qiáng)可見(jiàn)一斑。

教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的核心，是教師執(zhí)教的根本。教材要是有問(wèn)題，把錯(cuò)誤的概念教給學(xué)生這是違背教育初衷的。我們做不了伽利略，但也要勇于質(zhì)疑，只有質(zhì)疑才會(huì)有創(chuàng)新！

古之學(xué)者必有師。師者，所以傳道受業(yè)解惑也。這是我們大家都知道的韓愈名言。大學(xué)、中學(xué)教師也是從大學(xué)出來(lái)的。對(duì)教師的教育尤其不能出現(xiàn)錯(cuò)誤。

一、注意狹義相對(duì)論的一些問(wèn)題

1.介質(zhì)中的狹義相對(duì)論

目前，在大學(xué)中對(duì)狹義相對(duì)論的質(zhì)疑已經(jīng)具有普遍性。今天我們從另一個(gè)角度分析它存在的問(wèn)題。

兩個(gè)基本事實(shí)是：a.電磁理論等同地適用于真空與介質(zhì)中，真空中具有光速不變性，介質(zhì)中也應(yīng)該具有光速不變性；b.有初中學(xué)歷的人就知道，無(wú)論是自然界中還是實(shí)驗(yàn)室中的介質(zhì)，都擁有確定的折射率和不變的光速，而被我們忽略的事實(shí)是：這些介質(zhì)也在隨地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)著，因此，介質(zhì)中的光速也與地球的自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，同樣違背經(jīng)典意義下的速度疊加原理。同樣需要給出解釋。

把狹義相對(duì)論應(yīng)用在介質(zhì)（水中）中解釋了菲索實(shí)驗(yàn)，可見(jiàn)，狹義相對(duì)論的思想是適用于介質(zhì)中的。我們把相對(duì)性原理明確應(yīng)用于介質(zhì)中，結(jié)合介質(zhì)中的光速不變現(xiàn)象，類比愛(ài)因斯坦，可以建立起介質(zhì)中的狹義相對(duì)論。

基本假設(shè)：

（1）廣義相對(duì)性原理：在含有介質(zhì)的慣性系中，物理定律具有相同的形式。

（2）廣義光速不變?cè)恚涸诤薪橘|(zhì)的慣性系中光速具有不變性。

在此基礎(chǔ)上，把真空中的光速C變?yōu)檎凵渎蕿閚的介質(zhì)中的光速C/n，然后完全不變地按照愛(ài)因斯坦推導(dǎo)狹義相對(duì)論的方法，就可以推導(dǎo)出介質(zhì)中的相對(duì)論（推到過(guò)程較長(zhǎng)，本文沒(méi)有列出）。

為了便于比較，我們把兩者的結(jié)論放在一起，見(jiàn)下表：

在具體的教材編寫(xiě)中，一定要指出狹義相對(duì)論存在的不足，不能告訴學(xué)生它是一個(gè)完美的理論。一定要留給學(xué)生獨(dú)立、自由的思考空間。認(rèn)真履行素質(zhì)教育，搞好教育創(chuàng)新。