普通物理課程現(xiàn)代化初探

練秀琴

[摘要]本文探討了如何把普通物理課程現(xiàn)代化，以及在把普通物理課程現(xiàn)代化的過程中會(huì)遇到哪些困難，會(huì)取得哪些成效等問題。

[關(guān)鍵詞]普通物理 現(xiàn)代化 內(nèi)容體系 方法手段

眾所周知，物理學(xué)分為經(jīng)典物理和近代物理。五十年代以前，普通物理只講經(jīng)典物理，五十年代以來情況發(fā)生了很大變化，各國的普通物理中紛紛增添了近代物理的內(nèi)容，如天體物理，生物物理和技術(shù)等。這是科學(xué)高速發(fā)展和知識(shí)更新的必然結(jié)果。因此，普通物理課程要與時(shí)代接軌就不得不進(jìn)行改革。本文從“如何進(jìn)行改革”、“面臨的困難”以及“取得的成效”這三個(gè)方面來探討普通物理課程改革問題。

一、普通物理課程現(xiàn)代化的重要性

普通物理學(xué)是大學(xué)學(xué)習(xí)前一個(gè)階段的主要知識(shí)之一，同時(shí)也是其他學(xué)科或?yàn)楸緦W(xué)科后續(xù)課程服務(wù)的基礎(chǔ)。因此，既要重視物理學(xué)本身內(nèi)在的邏輯性和整體的系統(tǒng)性，也要重視與其他學(xué)科技術(shù)銜接的協(xié)調(diào)性以及現(xiàn)代科技和物理前沿發(fā)展的協(xié)同性。毋庸置疑，普通物理學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)以及物理學(xué)前沿接口的問題，長期以來一直沒有解決好。這已經(jīng)成為普通物理學(xué)教育發(fā)展的障礙，從這個(gè)意義上講，普通物理學(xué)的現(xiàn)代化問題已是迫在眉睫。

二、普通物理課程現(xiàn)代化所涉及的內(nèi)容

1.教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化。近幾年的分析表明，對課程現(xiàn)代化的改革概括起來主要有以下兩個(gè)方面：①運(yùn)用現(xiàn)代的觀點(diǎn)，橫向拓寬和縱向延伸經(jīng)典物理的內(nèi)容，也就是用現(xiàn)代的觀點(diǎn)對經(jīng)典物理概念和規(guī)律進(jìn)行審視，或修正或補(bǔ)充，或重新評(píng)價(jià)或引深發(fā)揮，挖掘新意。例如，在講解力的概念時(shí)，介紹四種基本的自然力；在講解守恒定律時(shí)，插入對稱性理論；在講授熱學(xué)時(shí)，補(bǔ)充信息熵，耗散結(jié)構(gòu)的內(nèi)容；在講授狹義相對論時(shí)加進(jìn)廣義相對論等。②另辟蹊徑，介紹現(xiàn)代物理科學(xué)的新發(fā)展。教學(xué)某些章節(jié)之后，可配置一些閱讀參考材料；或開設(shè)第二課堂，組織專題講座或報(bào)告會(huì)，介紹科技前沿的熱點(diǎn)題目；或開設(shè)選修課，講解近代物理內(nèi)容；還可以通過習(xí)題和例題滲進(jìn)現(xiàn)代科技新成就等。上述舉措不但有利于課程內(nèi)容的現(xiàn)代化建設(shè)，開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的熱情，也有利于教師自身素質(zhì)的提高。

2.教學(xué)體系的現(xiàn)代化。教學(xué)體系的現(xiàn)代化應(yīng)從有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)角度出發(fā)。科學(xué)技術(shù)的研究對象和領(lǐng)域正向深度和廣度發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的研究方法也由分析方法向系統(tǒng)方法轉(zhuǎn)移。長期使用分析方法，容易產(chǎn)生孤立的靜止的看待事物和思考問題的習(xí)慣性與局限性。系統(tǒng)方法是把科學(xué)研究對象當(dāng)做一個(gè)系統(tǒng)來處理，即把研究對象看成是若干相關(guān)聯(lián)的部分所組成的有機(jī)整體，分析各部分在整體中的層次方向。如在教學(xué)中將光學(xué)與振動(dòng)和波動(dòng)一起講，狹義相對論在力學(xué)后面講，改變以往將物理內(nèi)容分為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理幾部分的模式，在組織好傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，大膽地將物理學(xué)新成果、新技術(shù)、新思想、新方法有機(jī)地結(jié)合到經(jīng)典課程內(nèi)容里。如熱學(xué)部分加強(qiáng)熵的內(nèi)容，介紹在信息科學(xué)及其他學(xué)科中的應(yīng)用；磁學(xué)部分介紹磁鏡原理、磁流體發(fā)電等；光學(xué)部分介紹光全息等。要把經(jīng)典部分和現(xiàn)代部分、現(xiàn)代物理內(nèi)容與經(jīng)典物理內(nèi)容有機(jī)地融為一體，教師需要不斷地深入研究與探索。

3.教學(xué)方法手段的現(xiàn)代化。要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容體系的改革，目前的學(xué)時(shí)就顯得緊張。因此，教學(xué)方法和教學(xué)手段的現(xiàn)代化是至關(guān)重要的。教學(xué)方法的現(xiàn)代化應(yīng)以現(xiàn)代教育理論為基礎(chǔ)，處理好教師和學(xué)生的關(guān)系，重在加強(qiáng)學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。教學(xué)手段的現(xiàn)代化要求充分運(yùn)用教學(xué)媒體和其他工具以增強(qiáng)教學(xué)效果，如幻燈、投影、錄像、CAI等。運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段能使物理課既深入又生動(dòng)，而且信息量大，有力地保證了教學(xué)改革的順利進(jìn)行。

三、普通物理課程現(xiàn)代化改革所面臨的困難

普通物理課程的現(xiàn)代化面臨二個(gè)矛盾：一是課程現(xiàn)代化與學(xué)時(shí)的矛盾；二是如何進(jìn)行現(xiàn)代化。

先談?wù)n程現(xiàn)代化與學(xué)時(shí)的矛盾。就程守誅、江之永先生合編的普通物理教材來說，從1961年第一版到1979年第二版，一直到1982年的修訂本，很明顯，是在不斷地對原來的經(jīng)典內(nèi)容進(jìn)行改革，并充實(shí)了近代物理的內(nèi)容。如狹義相對論、量子力學(xué)、激光技術(shù)等。教材內(nèi)容不斷增加，而學(xué)時(shí)不可能增加，甚至可能減少（因?yàn)樾碌膶W(xué)科，如計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程的開設(shè)）。這就是課程現(xiàn)代化與學(xué)時(shí)的矛盾。再談如何進(jìn)行現(xiàn)代化的問題?，F(xiàn)在的普通物理一般分為經(jīng)典物理和近代物理兩部分，近代物理的理論基礎(chǔ)是相對論和量子力學(xué)。眾所周知，相對論和量子力學(xué)不僅包含大量的數(shù)學(xué)知識(shí)，而且還非常抽象。怎樣避開高深、枯燥的數(shù)學(xué)，用形象化的圖畫來表示抽象的東西，這就要求教師要用普通物理的風(fēng)格來講相對論和量子力學(xué)。在普通物理課程中，對當(dāng)前物理學(xué)中最前沿的熱點(diǎn)作適當(dāng)?shù)慕榻B固然是課程現(xiàn)代化的一個(gè)方案，但如何用普通物理的風(fēng)格對前沿物理學(xué)熱點(diǎn)作適當(dāng)?shù)慕榻B仍是擺在教師及教育工作者面前的一個(gè)難題。

總之，普通物理現(xiàn)代化是一項(xiàng)重要而艱難的任務(wù)。通過幾年的實(shí)踐，普通物理現(xiàn)代化取得了成果，但也存在矛盾。這說明普通物理現(xiàn)代化是一項(xiàng)長期而細(xì)致的工作，絕不能一蹴而就。需要廣大教育工作者不斷積累經(jīng)驗(yàn)，互相交流，去弊存利，把普通物理課程現(xiàn)代化改革逐步推向前進(jìn)。

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