利用公共選修課提升新疆少數民族學生科學素質的實踐

王傳亮　霍大勇

摘 要 調查顯示，新疆具備科學素質的公民比例明顯低于全國平均水平。新疆高校肩負著提高少數民族大學生科學素質的重任。結合實踐經驗，探討利用公共選修課提升少數民族大學生科學素質的內容和方法，以淺顯易懂的方式在課堂中講述現代科學技術知識，注重引導學生學習和應用科學方法，并體會蘊含在其中的科學精神，這是提高大學生科學素質的有效途徑。

關鍵詞 科學素質；少數民族大學生；公共選修課

中圖分類號：G645 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）20-0078-03

Promoting Scientific Literacy of Ethnics Minority Students in Xinjiang Using Public Elective Courses//WANG Chuanling， HUO Dayong

Abstract Investigation shows that the proportion of citizens with scientific literacy in Xinjiang is significantly lower than the national average. Improving the scientific literacy of minority nationalities is

one of greatest missions of local colleges and universities. In this paper， the author discusses the contents and methods of improving the scientific literacy of minority college students in the public elec-tive courses. Teaching the modern scientific knowledge in simple terms， guiding students to learn and use scientific methods， and helping students to taste the scientific spirits， are effective ways to

improve the scientific literacy of minority college students in Xinjiang.

Key words scientific literacy； minority college students； public elec-

tive course

1 前言

根據中國科協開展的第九次中國公民科學素質調查，2015年我國具備科學素質的公民比例達到6.20%[1]。而新疆維吾爾自治區科協的調查顯示，2015年，新疆具備科學素質的公民比例為3.97%，明顯低于全國平均水平。調查結果同時顯示，新疆公民科學素質呈現隨年齡增長而逐步下降的趨勢，說明學校教育對公民科學素質培養的重要性。我國高等教育的一項重要任務，就是要提高公民的科學素質。高校公共選修課是為了改善學生知識結構、拓寬學生視野而面向全校各專業開設的課程，是高校教學體系重要的組成部分。因而，高校的公共選修課教學是提升當代大學生科學素質的重要途徑[2]。新疆的高等學校不僅肩負著為推動新疆經濟與社會發展培養大批高素質專業人才的重任，而且肩負著提高少數民族大學生科學素質的重任[3]。

喀什大學地處偏遠的南疆地區，是一所多民族、多學科、多形式的應用型、技術技能型大學，少數民族學生占到在校學生的60%左右。喀什大學的人才培養方案規定學生要選修一定學分的公選課，其中文科學生要重點選修科技類課程，理科學生重點選修人文類課程。作為一門最基本的理工學科，物理學不僅有完整的科學體系，而且它的研究方法和技術已經越來越廣泛地應用于其他學科，極大地促進了科技進步和社會發展。因此向學校申請開設面向全校學生的公共選修課——現代物理學簡介，課程定位是傳播科學知識、科學方法以及科學精神，以開闊學生視野，提高學生科學素質。

2 利用公共選修課提升新疆少數民族學生科學素質的實踐

拓展學生的科學知識 物理學的內涵豐富、涉及面廣，有很多豐富的內容值得講述，如物理學史、物理學與生活、物理學與技術、基礎物理、近代物理等[4]。考慮到課程的定位，將教學內容限定為現代物理學研究概覽。在該課程中，從20世紀初的相對論和量子力學開始，介紹百花齊放的現代物理學研究，主要包括原子分子物理、量子光學和現代光學、原子核物理、粒子物理和場論、天體物理、凝聚態物理和物理學交叉學科等。在內容安排上，基本遵循物理學發展的歷史順序，將現代物理學研究的內容呈現給學生。在介紹當代物理學研究時，介紹國內外最好的物理學科研機構和最新的研究熱點，如納米科技、石墨烯、高溫超導、拓撲絕緣體、引力波等。同時十分關注起源于物理學、現今已經推廣到各個學科的新技術和方法。

這些當代科學研究的熱點話題對內地的大學生并不陌生，但發現只有少部分新疆學生對這些研究有一定的認識，少數民族學生對這些概念的了解更是有限。當學到這些內容時，多數學生都表現出較大的興趣，但如何把這些科學知識清晰直觀地展現給學生是一大難題。一是教師一直從事專業研究和教學，習慣了專業術語表達；二是教師對當代科學研究的認識也相當有限。在教學過程中參考并向學生推薦大量優秀的科普資料，如曹天元的《上帝擲骰子嗎：量子物理史話》、伽莫夫的《物理世界奇遇記》、BBC的《宇宙》系列紀錄片、中科院上海光學精密機械研究所的“追光逐夢”系列科普微視頻等。此外，利用豐富的網絡資源獲取不熟悉的信息，如小木蟲、果殼網、維基百科等。同時嘗試引導學生自主搜集資料，講解一些前沿科學問題。有幾位學生搜集了引力波的科普資料和3D打印的基本知識，并在課堂上作了精彩的講解。endprint

引導學生學習和應用科學方法 教育不僅要傳輸科學知識，更應注重培養學生應用科學方法的能力。人類幾千年的探索，不僅創造了各學科豐富的知識體系，而且形成了系統的科學方法體系。法國科學家笛卡爾說：“最有價值的知識，是關于方法的知識。”學生在校能學到的知識有限，現代科技的迅猛發展要求大學生具有較強的獨立獲取知識和解決問題的能力[5]。近幾個世紀以來，物理學不僅以內容豐富和理論嚴謹而處于領頭學科的地位，更由于它的思想方法和研究方法的簡捷精妙和獨具魅力，在科學技術和人類社會的進步中發揮了巨大的推動作用[6]。常見的物理學方法有觀察實驗法、分析綜合法、歸納演繹法、數學方法、創造思維方法等。縱觀物理學發展史，許多重大的結論是物理家經長期觀察研究，加上大膽猜測和創造性的物理模型，再通過實驗驗證而獲得的。而物理學結論的表述，大多借助精準優美的數學語言，如愛因斯坦的質能公式、麥克斯韋方程組等。

由于多生長于偏遠的農牧區，少數民族學生知識面較窄，對事物評判往往采用簡單的類比法，而難以形成科學的思維方式[7]。具體表現為處理問題缺乏科學方法，如學習上不注重歸納總結和比較，難以建立專業知識體系；解決問題缺乏邏輯性，往往不知如何入手等。這些問題也導致部分少數民族學生在生活和處理人際關系中存在一定困難[8]。

講授物理學知識的過程中注重傳遞物理學研究的科學方法，如盧瑟福的α粒子散射實驗中的精細觀察、中子發現過程中的分析綜合和歸納演繹等。同時嘗試開展研究性教學，即讓學生提出問題、深入思考、查找資料并歸納總結、得出結論并交流討論等。布置一系列現代科學研究熱點，讓學生自主學習，并對該項研究進行簡單介紹。在考核方面也是讓學生自主選題，進行課堂講解。學生的參與情況參差不齊，但經過幾次訓練后，他們的整體水平還是有一定的提升。

培養學生的科學精神 科學精神是人類智慧的理想之光，是科學素質中最高層次的內容，高校公選課的落腳點應該是培養學生的科學精神。科學精神有多方面的內涵，其中以熱愛真理、理性與實證、懷疑與批判、協作意識為主要內容。科學要求人們樹立規律意識和理性精神。實事求是的求真精神是科學精神的基礎，理性的懷疑是科學精神的靈魂，謙恭的心態則是科學精神的內核[9]。如果沒有長期的實驗和理論積累，就不會有薛其坤院士在反常量子霍爾效應和拓撲絕緣體方面的突破；沒有懷疑和批判，恐怕不會有相對論和量子力學對經典力學的超越；如果沒有謙恭的態度促使科學家團結協作，現代大科學工程也將難以實現。

但科學精神是中國人普遍缺乏的。中科院院士饒毅認為，缺乏科學精神是限制中國科技發展的一個重要因素。現代媒體在新聞報道中缺乏科學精神的現象也并不少見[10]。在新疆，由于長期經濟文化水平落后，少數民族群眾受宗教思想影響嚴重，本地公民的科學精神相當缺乏。因此，人們對許多偽科學的不實報道缺乏判斷力，而盲目聽信。新疆大學生對許多科學問題和科學事件也缺少理性分析。如讓學生觀看“民間科學家”郭英森的一段視頻后討論發言，大部分學生立即為郭打抱不平。事實上，很少有學生對這個人和他的“事跡”有過深入了解，也沒有用學過的科學知識進行分析判斷，更沒有進行同學間的交流，他們得出結論的原因僅是出于對“弱者”的同情！

在本課程中，利用多次專題討論的機會，給出一個公眾熱議科技事件（如中國是否應該建造大型對撞機），讓學生搜集資料、思考歸納，再分組討論并分享結論。這些問題可能超過了物理學的范疇，也可能超出一般學生的能力范圍。但關注的重點是讓學生在分析這個事件過程中，學會動用自己的資源和方法，學會理性全面地看待問題。發現通過一學期的嘗試，部分學生在回答問題前的思考明顯更加深入。

3 結語

通過教學實踐，發現在公共選修課中講述現代科學知識、引導應用科學方法并傳遞科學精神，是提高大學生科學素質的有效途徑。經過一學期的教學，大部分學生更加喜愛科學知識，也開始注意科學方法。同時，發現講好一門科普公選課程非常困難。首先，教師必須具有寬廣的知識面，對物理學的現代研究有較為全面深刻的認識，而這是一個教師很難獨立做到的；其次，要對專業詞匯進行處

理，以便把深奧的專業知識用大眾能夠接受的方法表述出來；最后，要深入了解新疆少數民族學生的特點，以便讓課程真實滿足學生的需要。

參考文獻

[1]中國公民科學素質調查課題組.2015年中國公民科學素質抽樣調查數據總表[J].科普研究，2016（62）：65-115.

[2]何曉燕，陳小鳳，李俠.大學文科學生物理通識教育問題探析[J].成都理工大學學報：社會科學版，2006，14（4）：

95-97.

[3]阿孜古麗·買買提.師范學院公共選修課存在的問題及解決對策：以喀什師范學院為例[J].新課程研究：高等教育，2010（6）：44-46.

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[5]魏玲.對學生進行科學方法培養的探討[J].昌吉學院學報，2007（1）：54-57.

[6]胡揚洋.我國物理科學方法隱性教育的傳統與超越[J].教育理論與實踐，2014（14）：54-56.

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[9]梁樹森.論科學精神的培養[J].教育研究，2000（6）：

51-53.

[10]韓懷軍.新聞中科學精神缺失的表現[J].新聞前哨，

2013（2）：25-27.endprint