通過大學(xué)物理教學(xué)提高學(xué)生綜合素質(zhì)的研究

蘭 民 王麗麗

（長春工業(yè)大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院 吉林長春 130012；長春工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院 吉林長春 130012 ）

通過大學(xué)物理教學(xué)提高學(xué)生綜合素質(zhì)的研究

蘭 民 王麗麗

（長春工業(yè)大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院 吉林長春 130012；長春工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院 吉林長春 130012 ）

大學(xué)物理學(xué)作為高等教育的一門基礎(chǔ)學(xué)科，對于提高學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新精神具有一定的先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性和無可替代性。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物理教育的功能和作用不斷突現(xiàn)，越來越引起高等教育工作者的重視。同時，現(xiàn)代高等教育的新理念、新理論、新模式，對物理教育提出了新的挑戰(zhàn)，社會、經(jīng)濟(jì)、科技的新發(fā)展對人才提出了新的要求。大學(xué)物理教育要面對新挑戰(zhàn)，適應(yīng)新要求，與時俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新，在傳授物理知識、培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)方面做了不懈的努力和有益的探索。

大學(xué)物理；教學(xué)；學(xué)生素質(zhì)

一、培養(yǎng)學(xué)生良好的素質(zhì)是時代的要求

把握新時代特征，理解新教育思想時，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn):(1)新時代需要復(fù)合人才。所謂復(fù)合人才，是指具有一個或相關(guān)幾個學(xué)科領(lǐng)域的知識與能力結(jié)構(gòu)，且能有機(jī)地將它們納入一個清晰的新認(rèn)知結(jié)構(gòu)的人才，復(fù)合人才的基本特征是能夠用已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)去理解或同化新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并能用所學(xué)解決實(shí)際問題。(2)新時代所需要人才的突出特征是強(qiáng)調(diào)他們的創(chuàng)新能力。無論是交叉學(xué)科理論的發(fā)展還是若干新技術(shù)熱點(diǎn)的研究開發(fā)，創(chuàng)新點(diǎn)的質(zhì)與量都要求有階躍式的提高。(3)新時代需要有良好素質(zhì)的人才。無論從科學(xué)、技術(shù)自身發(fā)展的內(nèi)在要求還是從新時代科學(xué)、技術(shù)表現(xiàn)出來的新特點(diǎn)，都更加強(qiáng)調(diào)新人才正確的自然觀、人生觀、世界觀，強(qiáng)調(diào)合作精神與團(tuán)隊精神，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊的協(xié)作能力。

二、大學(xué)物理教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的重要性

1.有利于培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的觀點(diǎn)和方法。物理學(xué)是一門研究物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科，它包含著培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點(diǎn)的豐富內(nèi)容，通過物理基礎(chǔ)知識的教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識到:世界是物質(zhì)的，運(yùn)動是物質(zhì)的不可分割的根本屬性，物質(zhì)運(yùn)動的形式是多種多樣的，物質(zhì)運(yùn)動的發(fā)展、變化有它本身的規(guī)律性，這些規(guī)律是可以逐漸被認(rèn)識的，人們是通過認(rèn)識和掌握這些規(guī)律去能動地改造自然。

物理學(xué)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過觀察和實(shí)驗(yàn)學(xué)生會逐步認(rèn)識到物質(zhì)運(yùn)動的形態(tài)都是不以我們的意志為轉(zhuǎn)移的客觀實(shí)在。物理學(xué)所研究的對象，從微觀粒子到天體運(yùn)動，通過這些內(nèi)容的教學(xué)使學(xué)生認(rèn)識到:運(yùn)動并不是物質(zhì)的偶然屬性，而是物質(zhì)的不可分割的根本屬性。物理學(xué)研究多種形式運(yùn)動的形態(tài)，簡單的機(jī)械運(yùn)動，無規(guī)則的分子熱運(yùn)動，微觀粒子的運(yùn)動等，這些又能使學(xué)生認(rèn)識到物質(zhì)運(yùn)動的多樣性、無窮性以及不能把高級的運(yùn)動形態(tài)歸結(jié)為低級的運(yùn)動形態(tài)等辯證唯物主義的原理。從作用力與反作用力;原子是帶有正負(fù)電荷的統(tǒng)一體;光的波粒二象性，等等。學(xué)生可以從這些具體物理知識的學(xué)習(xí)中，認(rèn)識到“發(fā)展是對立面的統(tǒng)一和斗爭”這一辯證法的觀點(diǎn)。從物質(zhì)的三態(tài)變化過程(沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、凝固點(diǎn));波長不同的電磁波具有不同性質(zhì);元素的轉(zhuǎn)化以及一些基本粒子向另一些基本粒子的轉(zhuǎn)化過程等等，使學(xué)生明確“發(fā)展是量變引起質(zhì)變的過程”這一普遍原理。種種事例都說明，通過物理學(xué)教學(xué)能使學(xué)生潛移默化中培養(yǎng)辯證唯物主義的觀點(diǎn)和方法，這不僅是科學(xué)研究的強(qiáng)有力的武器，也是指導(dǎo)他們?nèi)松猛镜恼_指導(dǎo)思想。

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。物理學(xué)的大廈是建立在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，物理教學(xué)的全過程觀察和實(shí)驗(yàn)始終貫穿其中。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中要驗(yàn)證物理概念和規(guī)律，這就必須借助相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器，制訂合理的實(shí)驗(yàn)方案，而每個正確結(jié)果的取得又是經(jīng)過正確使用儀器、細(xì)心觀察、詳細(xì)記錄、反復(fù)驗(yàn)證、分析整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出必要結(jié)論等一系列過程。

通過物理實(shí)驗(yàn)，就會逐漸培養(yǎng)起學(xué)生的觀察品質(zhì)，也慢慢養(yǎng)成了學(xué)生求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。尤其明確了實(shí)驗(yàn)對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要意義，為將來步入社會以后的不斷進(jìn)取打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和豐富而奇特的想象力。思維能力在物理學(xué)的研究中起著重大作用。不論是物理概念的建立或物理定律的發(fā)現(xiàn)，還是物理基礎(chǔ)理論的創(chuàng)立和突破，都離不開思維能力。在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理的過程中，對分析、綜合、歸納、演繹等多種思維能力培養(yǎng)起著十分重要的作用。

三、從大學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的體驗(yàn)

例如：物理學(xué)在研究復(fù)雜的波動現(xiàn)象時，首先從研究機(jī)械振動開始;研究物體運(yùn)動狀態(tài)和所受的外力的關(guān)系時，采用的“隔離法”等等。都是分析方法在物理學(xué)的具體應(yīng)用。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識過程中，同時也掌握了一種把整體分解為部分，把復(fù)雜的事物分解為簡單的要素，然后分別加以研究的一種思維方法。

綜合是建立在分析的基礎(chǔ)之上的一種思維方法，二者相互依存，不可分割，分析的目的是為了綜合，分析又是以綜合的成果為指導(dǎo)，例如:全電路歐姆定律是在學(xué)習(xí)了電動勢的概念，分析電流通過內(nèi)、外電路電壓降落的情況，在學(xué)習(xí)部分電路歐姆定律的基礎(chǔ)上綜合的結(jié)果。在物理教學(xué)的整個過程中，對形成概念，掌握規(guī)律，以及運(yùn)用物理基礎(chǔ)知識解決實(shí)際問題，處處離不開分析和綜合，學(xué)習(xí)物理的過程同時也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的過程。歸納和演繹在物理學(xué)的學(xué)習(xí)中也起著重要作用，牛頓運(yùn)動的三個定律，波義耳定律，法拉第電磁感應(yīng)定律等等都和歸納法的運(yùn)用分不開。由歸納得到的結(jié)論是否正確，還需要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)。例如:酒精、水銀等大多數(shù)液體是熱脹冷縮的，并不能由此斷言任何液體在任何情況下是如此4℃到0℃之間的水就恰好是熱縮冷脹，這就是分析物體從一般到個別的思維方法，這種思維方法就是演繹。總的來說思維方法的應(yīng)用和培養(yǎng)貫穿于物理教學(xué)的全過程，不僅訓(xùn)練了學(xué)生深入細(xì)致的思考習(xí)慣，也培養(yǎng)了學(xué)生處理和解決問題的正確思維方法。

要培養(yǎng)大學(xué)生素質(zhì)全面發(fā)展，大膽而奇特的想象力也是不可忽視的一個重要因素，而物理學(xué)中的好多成果正是依靠這種大膽而奇特的想象力的驅(qū)使所取得的，例如:盧瑟福建立的原子模型，倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，愛因斯坦提出相對論，都和他們奇特的想象力分不開，當(dāng)然這種想象力是以廣博的知識基礎(chǔ)為前提，建立在科學(xué)思維的基礎(chǔ)之上。為了適應(yīng)時代發(fā)展的要求，當(dāng)前我國正以培養(yǎng)高素質(zhì)人才為目標(biāo)，通過物理教學(xué)不僅能激發(fā)學(xué)生的好奇心，也能培養(yǎng)出學(xué)生大膽而奇特的想象力和直接敏感性。

四、主動學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生良好素質(zhì)的主要標(biāo)志

自學(xué)能力的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的高級層次。因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)校學(xué)到的知識畢竟只是很少的一部分，在學(xué)生畢業(yè)以后的人生旅途中，要根據(jù)實(shí)際需要不斷學(xué)習(xí)新知識，掌握新技術(shù)，這就必須通過教學(xué)手段來培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和強(qiáng)烈的求知欲，而加強(qiáng)基礎(chǔ)物理課的教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因?yàn)檩^強(qiáng)的自學(xué)能力是建筑在扎實(shí)的基礎(chǔ)知識之上，而物理學(xué)理論又被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活等各個方面，物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基石，理工科院校的學(xué)生要深入本專業(yè)的學(xué)習(xí)，必須具備堅實(shí)的物理基礎(chǔ)知識，只有這樣才能培養(yǎng)出一批自學(xué)能力強(qiáng)，適應(yīng)社會發(fā)展需求的人才來。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與科學(xué)工作者勇于探索和強(qiáng)烈的求知欲望分不開，必須在教學(xué)當(dāng)中培養(yǎng)學(xué)生的這種精神素質(zhì)。物理教學(xué)的過程不僅僅是科學(xué)知識的傳授，同時也是一部物理學(xué)發(fā)展史的介紹，物理學(xué)中每一項成果的取得和每種理論的創(chuàng)立都是無數(shù)物理學(xué)家執(zhí)著追求、勇于探索、大膽想象、反復(fù)論證的結(jié)果如果說奇妙的物理世界能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲的話，則貫穿于物理學(xué)中每一位科學(xué)家的動人事跡和優(yōu)秀品德也是影響學(xué)生素質(zhì)的一個重要因素，它的作用絕不亞于對科學(xué)技術(shù)具體知識的積累。它已成為培養(yǎng)和提高學(xué)生素質(zhì)的重要課程，各理工科院校對物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)引起高度重視。在教學(xué)課時的開設(shè)上，要本著厚基礎(chǔ)、寬口徑、淡化專業(yè)界限，注重能力培養(yǎng)，提高綜合素質(zhì)的原則，為社會培養(yǎng)出具有較強(qiáng)競爭力，較強(qiáng)應(yīng)變力的人才。

[1]大學(xué)物理中的人文素質(zhì)教育[J].長春師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,(02).

[2]任云.關(guān)于在大學(xué)物理教學(xué)中開展STS教育的探討[J].中國科技信息,2005(24).

[3]馬麗芹.大學(xué)物理教學(xué)與人文素質(zhì)教育[J].化工高等教育,2002(03).

[4]張靜江.《大學(xué)物理》第六屆編委會工作報告[J].大學(xué)物理,2005(07).

Study on improving the comprehensive quality of the students through the university physics teaching

Lan Min, Wang Li-li

(College of Computer Science and Engineering, Changchun University of Technology, Changchun Jilin,130012, China; College of Basic Sciences, Changchun University of Technology, Changchun Jilin, 130012, China)

University physics as a basic subject of higher education, has a pilot, basic and irreplaceable in improving students' scientific and cultural quality and cultivate the spirit of innovation. With the development of modern science and technology, function and role of physical education appears continuously, attract more and more attention of higher education researchers. At the same time, new ideas, new theory, a new model of the modern higher education, put forward the new challenge to the physical education, the new development of society, economy, science and technology brings forward new requirements for the talents. University physical education will face new challenges, adapt to the new requirements, keep pace with the times, pioneering and innovative, made unremitting efforts and explorations in teaching physics knowledge, the cultivation of students' quality.

university physics; teaching; students' quality

O4-0

A

1000-9795（2014）05-0129-02

［責(zé)任編輯：劉麗杰］

2014-03-10

蘭 民（1962-），男，吉林梨樹人，副教授，從事大學(xué)物理教育方向的研究。

王麗麗（1979-），女，黑龍江七臺河人，副教授，從事提高物理教學(xué)效果的研究。

本研究受到如下課題支持：吉林省教育科學(xué)‘十二五’規(guī)劃2013年度立項課題GH13140和GH13170。