論物理科研對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的作用

摘 要：該文論述了物理科研融入大學(xué)物理教學(xué)中所起的積極作用，分析了物理教學(xué)和物理科研結(jié)合存在的問題及如何協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物理科研 大學(xué)物理教學(xué) 積極作用 協(xié)調(diào)發(fā)展

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（a）-0-02

物理學(xué)是研究客觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)和內(nèi)在本質(zhì)及其相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是其基礎(chǔ)。物理科研是指利用科研手段和裝備，為了認(rèn)識(shí)客觀事物的內(nèi)在本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律而進(jìn)行的調(diào)查研究、實(shí)驗(yàn)、試制等一系列的活動(dòng)，為創(chuàng)造發(fā)明新產(chǎn)品和新技術(shù)提供理論依據(jù)。科學(xué)研究的基本任務(wù)就是探索未知、認(rèn)識(shí)未知?？蒲信d民興國(guó)，我們國(guó)家也提倡科教興國(guó)，現(xiàn)在教學(xué)與科研已是大學(xué)的兩大職能。教學(xué)科研是相互促進(jìn)，相輔相成，共同發(fā)展的，高校的發(fā)展也應(yīng)堅(jiān)持教學(xué)與科研互動(dòng)，采取以教興科、以科興教的戰(zhàn)略。把物理科研的內(nèi)容、方法和科研成果溶入大學(xué)課堂教學(xué)，可以讓學(xué)生更加了解物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，了解物理的前沿發(fā)展，包括經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；可以讓學(xué)生從物理科研中感受到鉆研精神，并學(xué)習(xí)新的物理方法，從而促使學(xué)生創(chuàng)新；同時(shí)使物理教師不斷的更新教學(xué)方法，不斷的提高自身素養(yǎng)和教學(xué)水平。

1 物理科研在大學(xué)物理教學(xué)中的積極作用

1.1 物理科研拓寬大學(xué)生視野，激發(fā)大學(xué)生對(duì)物理的興趣

物理學(xué)是非常重要的一門基礎(chǔ)學(xué)科，它的基本原理和方法滲透到了自然科學(xué)的一切領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)部門，是自然科學(xué)的許多領(lǐng)域和工程技術(shù)的基礎(chǔ)[1]。然而在大學(xué)物理教學(xué)工作中，物理學(xué)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的重要性基本體現(xiàn)不出來，教材大都是介紹物理定律或其數(shù)學(xué)公式，要不就是對(duì)該理論的簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，甚至直接推廣到別的問題上應(yīng)用，讓學(xué)生感覺缺乏物理應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)，也感覺物理枯燥無味和生澀難懂；對(duì)于該理論的發(fā)展方向和應(yīng)用前景也甚少涉及，這容易使學(xué)生感覺物理學(xué)“無用”，滿足不了當(dāng)代大學(xué)生對(duì)未知世界和現(xiàn)實(shí)社會(huì)的求知欲，久而久之就失去了對(duì)物理的興趣，完成物理學(xué)分成了唯一的學(xué)習(xí)物理的動(dòng)力，這樣顯然背離了大學(xué)物理教學(xué)的初衷和目的。

物理科研工作往往涉及到某物理理論領(lǐng)域中的前沿問題和最新研究進(jìn)展，比如核能與核能技術(shù)是現(xiàn)今尖端技術(shù)領(lǐng)域之一，涉及的科研課題多如牛毛。而在講授“狹義相對(duì)論”[2]這一章時(shí)，也涉及到了核能的基本內(nèi)容，如愛因斯坦的質(zhì)能方程，但是教材僅僅列出了能量公式，簡(jiǎn)單列舉了核能的應(yīng)用—原子彈、核電站、氫彈等等，這太抽象，讓學(xué)生感覺離生活和現(xiàn)實(shí)很遙遠(yuǎn)，畢竟平常誰(shuí)也沒見過。詳細(xì)來說，前兩個(gè)例子都是重核裂變反應(yīng)能的應(yīng)用，后一個(gè)例子是輕核聚變反應(yīng)能的應(yīng)用，但學(xué)生想了解的遠(yuǎn)不止這些，他們更想了解具體的細(xì)節(jié)和運(yùn)作過程。核反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可控核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的提供核能的裝置，做核實(shí)驗(yàn)方面科學(xué)研究工作的教師把反應(yīng)堆和加速器的相關(guān)科研內(nèi)容融入教學(xué)課堂，向?qū)W生傳授這方面的前沿知識(shí)和現(xiàn)在遇到的解決不了的問題，再配以生動(dòng)的圖畫，比如二戰(zhàn)時(shí)美國(guó)向日本廣島和長(zhǎng)崎投放的原子彈“小男孩”和“胖子”的圖片，可以喚起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和奮發(fā)向上的激情，引起濃厚的興趣和積極的思考。物理方面的科研工作使學(xué)生拓寬視野，開闊眼界，增長(zhǎng)見識(shí)，也可以滿足他們旺盛的求知欲望和求新的需要。

1.2 物理科研促使大學(xué)生思考，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力

經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展越來越需要具有獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力的人才，而學(xué)校是向社會(huì)輸送人才的主要場(chǎng)所。我國(guó)高校傳統(tǒng)的教育模式強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳授的系統(tǒng)性和完整性，“教”占了很大的比重。楊振寧認(rèn)為，傳統(tǒng)教育就是老師講得太多、太細(xì)，重知識(shí)傳授，輕能力培養(yǎng)，使學(xué)生缺乏獨(dú)立思考，缺乏創(chuàng)造性和進(jìn)取精神[3]。物理學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，是由一些基本概念、基本規(guī)律和理論組成的體系嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒕芏康目茖W(xué)。大學(xué)物理教學(xué)中大都是老師介紹概念，然后是基本規(guī)律和公式及其簡(jiǎn)單應(yīng)用求解問題，學(xué)生也是按部就班的“比葫蘆畫瓢”，被動(dòng)的被灌輸物理知識(shí)，學(xué)生的主動(dòng)性很難發(fā)揮出來，積極性也很難調(diào)動(dòng)起來。雖然高校都開設(shè)有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課，然而這些大部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，方法單一，缺乏新意，很難引起學(xué)生的思考和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。

科學(xué)研究本身就在于創(chuàng)新，而新的東西往往否定或改善了舊有的東西，或者解決了原來沒有發(fā)現(xiàn)的問題?？茖W(xué)研究是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)最重要的途徑，必須將教學(xué)與科研緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教研相長(zhǎng)。物理科研融入課堂教學(xué)，就使教學(xué)帶有研究的性質(zhì)，它強(qiáng)調(diào)問題在教學(xué)和學(xué)習(xí)中的重要性，學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，教師針對(duì)問題教授，實(shí)現(xiàn)雙向交流，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立思考熱情。愛因斯坦認(rèn)為“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q問題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步”。敢于質(zhì)疑才能提出問題，敢于想象才能解決問題，這些都是創(chuàng)新的關(guān)鍵。教師還可以指導(dǎo)學(xué)生課外查閱相關(guān)論文和科研項(xiàng)目資料，甚至給學(xué)生機(jī)會(huì)參與科研，鼓勵(lì)學(xué)生自我展示，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑批判和發(fā)表獨(dú)立見解，這樣可以加深學(xué)生對(duì)課程教學(xué)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力?？蒲袧B入教學(xué)使學(xué)生了解專業(yè)前沿知識(shí)，體驗(yàn)科學(xué)探索的過程，掌握科研的方法，并有所創(chuàng)新和發(fā)明。

1.3 物理科研提高教師水平，促進(jìn)教學(xué)方法的改進(jìn)

“教育振興，教師當(dāng)先”。教師應(yīng)不斷強(qiáng)化自身修養(yǎng)，努力提高素質(zhì)，才能滿足和適應(yīng)現(xiàn)代教育的各項(xiàng)要求。有些教師“吃老本”，新知識(shí)不學(xué)習(xí)，新信息不聽取，“兩耳不聞窗外事”，一本教案用了很多年都不更新，知識(shí)“陳舊”，嚴(yán)重與物理發(fā)展脫節(jié)。而物理科研使教師充分地了解物理學(xué)科的發(fā)展前沿和最新研究進(jìn)展，促使教師不斷充電學(xué)習(xí)，完善自己的知識(shí)儲(chǔ)備，從而不斷提高自身的教學(xué)水平和科研素養(yǎng)，做到與時(shí)俱進(jìn)。同時(shí)在教學(xué)工作中充分利用科研成果，及時(shí)補(bǔ)充和更新物理知識(shí)，不僅豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，提高了課程教學(xué)質(zhì)量，還提升教學(xué)的品味，也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)效果就非常好。

物理教學(xué)結(jié)合物理科研，不僅可以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，還可以改進(jìn)物理教學(xué)方法和手段?！笆谌艘贼~不如授人以漁”，教師所要傳授的不僅僅是知識(shí)，還包括獲取知識(shí)的方法，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的品質(zhì)，使學(xué)生樂于獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)自己的想法?？茖W(xué)家拉普拉斯說“認(rèn)識(shí)一位巨人的研究方法，對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步，……并不比發(fā)現(xiàn)本身更少用處?？茖W(xué)研究的方法經(jīng)常是極富興趣的部分”?？梢妼W(xué)習(xí)的方法比學(xué)習(xí)本身更讓學(xué)生受益匪淺。傳統(tǒng)的教師怎樣講，學(xué)生就怎樣聽、怎樣記的灌輸式教學(xué)方法顯然已經(jīng)滿足不了當(dāng)代大學(xué)生的要求，必須改革教學(xué)方法和手段。

物理科研融入課堂就使教學(xué)帶有了研究的性質(zhì)，教師變灌輸為引導(dǎo)，通過親臨其境的科研經(jīng)驗(yàn)，把知識(shí)講活，以啟發(fā)式、問題式和探究式的方式授課，可以發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維，使學(xué)生創(chuàng)新性的想象力、思維能力和實(shí)踐能力得到提高，為今后走向社會(huì)能夠持續(xù)創(chuàng)造性地工作并取得良好的業(yè)績(jī)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2 物理科研與物理教學(xué)結(jié)合存在的問題

物理科研融入大學(xué)物理教學(xué)中，積極作用雖然顯著，但二者并不總是和諧的。首先從大學(xué)定位來看，教學(xué)很大程度上仍被公認(rèn)是大學(xué)的基本職能，有些大學(xué)就“重教學(xué)輕科研”，打擊了大學(xué)老師從事科研的積極性，特別物理科研是基礎(chǔ)研究，是自然科學(xué)的許多領(lǐng)域和工程技術(shù)的基礎(chǔ)，長(zhǎng)此下去大學(xué)本身固步自封，很難謀求發(fā)展。“如果不在大學(xué)的圍墻內(nèi)開展獨(dú)立的研究工作，或者如果連拓展知識(shí)界限的嘗試都沒有，那么大學(xué)就是死水一潭?！盵4]物理課堂當(dāng)然也是死水一潭，沉悶乏味，學(xué)生很快就會(huì)逃離“現(xiàn)場(chǎng)”，開設(shè)大學(xué)物理課程也就流于形式了，起不到培養(yǎng)大學(xué)生綜合素質(zhì)應(yīng)有的作用。也有很多大學(xué)“重科研輕教學(xué)”，把大學(xué)的科研水平看成是大學(xué)地位和實(shí)力的象征，往往造成大學(xué)在資金投入、人才引進(jìn)、職稱評(píng)定等政策上向科研傾斜[5]，在這種導(dǎo)向下，物理教師為了“提升”科研能力，會(huì)把大量精力用于撰寫論文和申報(bào)科研項(xiàng)目，不再好好備課，也不再重視課堂教學(xué)，甚至有些物理老師根本不登講臺(tái)，到“后臺(tái)”專門搞物理科研，這樣會(huì)缺失教學(xué)實(shí)踐的充實(shí)；而那些在物理教學(xué)上有豐富經(jīng)驗(yàn)但科研能力一般的教師，能力得不到承認(rèn)，在職稱評(píng)定時(shí)也沒有優(yōu)勢(shì)，就會(huì)感覺很“受傷”。這樣都會(huì)嚴(yán)重影響大學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平，自然影響了大學(xué)生的培養(yǎng)和發(fā)展。其次從執(zhí)教的大學(xué)老師來看，大學(xué)擴(kuò)招造成師生比例失衡，物理教師既從事教學(xué)又從事科研，難免時(shí)間和精力投入上難以平衡，不是物理教學(xué)受到影響，教學(xué)質(zhì)量下降，就是物理科研也沒搞透徹，出不來成果。有的物理教師科研搞得有聲有色，每年都發(fā)表好多篇高端論文，科研項(xiàng)目也是一個(gè)接一個(gè)，就是缺乏靈活應(yīng)用到課堂教學(xué)的方法和手段，“滿肚子的學(xué)問倒不出來”。另外有些教師在運(yùn)用物理科研知識(shí)和成果補(bǔ)充課堂內(nèi)容時(shí)沒有個(gè)度，不是“喧賓奪主”，就是“淺嘗輒止”，讓學(xué)生聽得“云里霧里”思想混亂，找不到學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，迷失學(xué)習(xí)的方向。其三從受教的大學(xué)生來看，由于大學(xué)擴(kuò)招，學(xué)生的程度也是良莠不齊，物理科研涉及的內(nèi)容和方法有時(shí)候有些“超前”，學(xué)生根本掌握不了；還有的學(xué)生在教師補(bǔ)充課外內(nèi)容時(shí)，比如穿插一些物理前沿知識(shí)或最新進(jìn)展，總覺得老師“跑題”，很是反感，產(chǎn)生抵觸情緒，這些都是影響教學(xué)效果的。

高校的領(lǐng)導(dǎo)者和決策者要堅(jiān)持教學(xué)與科研并重，不能“厚此薄彼”，給教師們營(yíng)造一個(gè)相對(duì)寬松和諧的工作環(huán)境。物理教師要合理掌握在教學(xué)和科研上的時(shí)間投入和精力分配，以物理科研促進(jìn)物理教學(xué)，以物理教學(xué)激勵(lì)物理科研，實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)結(jié)合；另外物理教師應(yīng)合理的在課堂教學(xué)中融入科研知識(shí)和成果，不能“鳩占鵲巢”，打亂了物理教學(xué)的安排；思想上要明確教學(xué)工作“任重而道遠(yuǎn)”，不能急功近利，不能科研功利化。只有物理科研與物理教學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展，才能最大程度的發(fā)揮科研在大學(xué)物理教學(xué)中的積極作用，才能加強(qiáng)高校內(nèi)涵建設(shè)和提高核心競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

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