利用公共選修課提升新疆少數(shù)民族學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的實踐

王傳亮　霍大勇

摘 要 調(diào)查顯示，新疆具備科學(xué)素質(zhì)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(shù)民族大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重任。結(jié)合實踐經(jīng)驗，探討利用公共選修課提升少數(shù)民族大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的內(nèi)容和方法，以淺顯易懂的方式在課堂中講述現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識，注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用科學(xué)方法，并體會蘊含在其中的科學(xué)精神，這是提高大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。

關(guān)鍵詞 科學(xué)素質(zhì)；少數(shù)民族大學(xué)生；公共選修課

中圖分類號：G645 文獻標(biāo)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(jù)中國科協(xié)開展的第九次中國公民科學(xué)素質(zhì)調(diào)查，2015年我國具備科學(xué)素質(zhì)的公民比例達到6.20%[1]。而新疆維吾爾自治區(qū)科協(xié)的調(diào)查顯示，2015年，新疆具備科學(xué)素質(zhì)的公民比例為3.97%，明顯低于全國平均水平。調(diào)查結(jié)果同時顯示，新疆公民科學(xué)素質(zhì)呈現(xiàn)隨年齡增長而逐步下降的趨勢，說明學(xué)校教育對公民科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的重要性。我國高等教育的一項重要任務(wù)，就是要提高公民的科學(xué)素質(zhì)。高校公共選修課是為了改善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、拓寬學(xué)生視野而面向全校各專業(yè)開設(shè)的課程，是高校教學(xué)體系重要的組成部分。因而，高校的公共選修課教學(xué)是提升當(dāng)代大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要途徑[2]。新疆的高等學(xué)校不僅肩負著為推動新疆經(jīng)濟與社會發(fā)展培養(yǎng)大批高素質(zhì)專業(yè)人才的重任，而且肩負著提高少數(shù)民族大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重任[3]。

喀什大學(xué)地處偏遠的南疆地區(qū)，是一所多民族、多學(xué)科、多形式的應(yīng)用型、技術(shù)技能型大學(xué)，少數(shù)民族學(xué)生占到在校學(xué)生的60%左右?？κ泊髮W(xué)的人才培養(yǎng)方案規(guī)定學(xué)生要選修一定學(xué)分的公選課，其中文科學(xué)生要重點選修科技類課程，理科學(xué)生重點選修人文類課程。作為一門最基本的理工學(xué)科，物理學(xué)不僅有完整的科學(xué)體系，而且它的研究方法和技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于其他學(xué)科，極大地促進了科技進步和社會發(fā)展。因此向?qū)W校申請開設(shè)面向全校學(xué)生的公共選修課——現(xiàn)代物理學(xué)簡介，課程定位是傳播科學(xué)知識、科學(xué)方法以及科學(xué)精神，以開闊學(xué)生視野，提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)。

2 利用公共選修課提升新疆少數(shù)民族學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的實踐

拓展學(xué)生的科學(xué)知識 物理學(xué)的內(nèi)涵豐富、涉及面廣，有很多豐富的內(nèi)容值得講述，如物理學(xué)史、物理學(xué)與生活、物理學(xué)與技術(shù)、基礎(chǔ)物理、近代物理等[4]?？紤]到課程的定位，將教學(xué)內(nèi)容限定為現(xiàn)代物理學(xué)研究概覽。在該課程中，從20世紀(jì)初的相對論和量子力學(xué)開始，介紹百花齊放的現(xiàn)代物理學(xué)研究，主要包括原子分子物理、量子光學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)、原子核物理、粒子物理和場論、天體物理、凝聚態(tài)物理和物理學(xué)交叉學(xué)科等。在內(nèi)容安排上，基本遵循物理學(xué)發(fā)展的歷史順序，將現(xiàn)代物理學(xué)研究的內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生。在介紹當(dāng)代物理學(xué)研究時，介紹國內(nèi)外最好的物理學(xué)科研機構(gòu)和最新的研究熱點，如納米科技、石墨烯、高溫超導(dǎo)、拓撲絕緣體、引力波等。同時十分關(guān)注起源于物理學(xué)、現(xiàn)今已經(jīng)推廣到各個學(xué)科的新技術(shù)和方法。

這些當(dāng)代科學(xué)研究的熱點話題對內(nèi)地的大學(xué)生并不陌生，但發(fā)現(xiàn)只有少部分新疆學(xué)生對這些研究有一定的認識，少數(shù)民族學(xué)生對這些概念的了解更是有限。當(dāng)學(xué)到這些內(nèi)容時，多數(shù)學(xué)生都表現(xiàn)出較大的興趣，但如何把這些科學(xué)知識清晰直觀地展現(xiàn)給學(xué)生是一大難題。一是教師一直從事專業(yè)研究和教學(xué)，習(xí)慣了專業(yè)術(shù)語表達；二是教師對當(dāng)代科學(xué)研究的認識也相當(dāng)有限。在教學(xué)過程中參考并向?qū)W生推薦大量優(yōu)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(jì)錄片、中科院上海光學(xué)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(wǎng)絡(luò)資源獲取不熟悉的信息，如小木蟲、果殼網(wǎng)、維基百科等。同時嘗試引導(dǎo)學(xué)生自主搜集資料，講解一些前沿科學(xué)問題。有幾位學(xué)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(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用科學(xué)方法 教育不僅要傳輸科學(xué)知識，更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法的能力。人類幾千年的探索，不僅創(chuàng)造了各學(xué)科豐富的知識體系，而且形成了系統(tǒng)的科學(xué)方法體系。法國科學(xué)家笛卡爾說：“最有價值的知識，是關(guān)于方法的知識?！睂W(xué)生在校能學(xué)到的知識有限，現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展要求大學(xué)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(jì)以來，物理學(xué)不僅以內(nèi)容豐富和理論嚴(yán)謹(jǐn)而處于領(lǐng)頭學(xué)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(xué)技術(shù)和人類社會的進步中發(fā)揮了巨大的推動作用[6]。常見的物理學(xué)方法有觀察實驗法、分析綜合法、歸納演繹法、數(shù)學(xué)方法、創(chuàng)造思維方法等?？v觀物理學(xué)發(fā)展史，許多重大的結(jié)論是物理家經(jīng)長期觀察研究，加上大膽猜測和創(chuàng)造性的物理模型，再通過實驗驗證而獲得的。而物理學(xué)結(jié)論的表述，大多借助精準(zhǔn)優(yōu)美的數(shù)學(xué)語言，如愛因斯坦的質(zhì)能公式、麥克斯韋方程組等。

由于多生長于偏遠的農(nóng)牧區(qū)，少數(shù)民族學(xué)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(xué)的思維方式[7]。具體表現(xiàn)為處理問題缺乏科學(xué)方法，如學(xué)習(xí)上不注重歸納總結(jié)和比較，難以建立專業(yè)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(dǎo)致部分少數(shù)民族學(xué)生在生活和處理人際關(guān)系中存在一定困難[8]。

講授物理學(xué)知識的過程中注重傳遞物理學(xué)研究的科學(xué)方法，如盧瑟福的α粒子散射實驗中的精細觀察、中子發(fā)現(xiàn)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(xué)，即讓學(xué)生提出問題、深入思考、查找資料并歸納總結(jié)、得出結(jié)論并交流討論等。布置一系列現(xiàn)代科學(xué)研究熱點，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并對該項研究進行簡單介紹。在考核方面也是讓學(xué)生自主選題，進行課堂講解。學(xué)生的參與情況參差不齊，但經(jīng)過幾次訓(xùn)練后，他們的整體水平還是有一定的提升。

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神 科學(xué)精神是人類智慧的理想之光，是科學(xué)素質(zhì)中最高層次的內(nèi)容，高校公選課的落腳點應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神?？茖W(xué)精神有多方面的內(nèi)涵，其中以熱愛真理、理性與實證、懷疑與批判、協(xié)作意識為主要內(nèi)容?？茖W(xué)要求人們樹立規(guī)律意識和理性精神。實事求是的求真精神是科學(xué)精神的基礎(chǔ)，理性的懷疑是科學(xué)精神的靈魂，謙恭的心態(tài)則是科學(xué)精神的內(nèi)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(yīng)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(xué)對經(jīng)典力學(xué)的超越；如果沒有謙恭的態(tài)度促使科學(xué)家團結(jié)協(xié)作，現(xiàn)代大科學(xué)工程也將難以實現(xiàn)。

但科學(xué)精神是中國人普遍缺乏的。中科院院士饒毅認為，缺乏科學(xué)精神是限制中國科技發(fā)展的一個重要因素。現(xiàn)代媒體在新聞報道中缺乏科學(xué)精神的現(xiàn)象也并不少見[10]。在新疆，由于長期經(jīng)濟文化水平落后，少數(shù)民族群眾受宗教思想影響嚴(yán)重，本地公民的科學(xué)精神相當(dāng)缺乏。因此，人們對許多偽科學(xué)的不實報道缺乏判斷力，而盲目聽信。新疆大學(xué)生對許多科學(xué)問題和科學(xué)事件也缺少理性分析。如讓學(xué)生觀看“民間科學(xué)家”郭英森的一段視頻后討論發(fā)言，大部分學(xué)生立即為郭打抱不平。事實上，很少有學(xué)生對這個人和他的“事跡”有過深入了解，也沒有用學(xué)過的科學(xué)知識進行分析判斷，更沒有進行同學(xué)間的交流，他們得出結(jié)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(yīng)該建造大型對撞機），讓學(xué)生搜集資料、思考歸納，再分組討論并分享結(jié)論。這些問題可能超過了物理學(xué)的范疇，也可能超出一般學(xué)生的能力范圍。但關(guān)注的重點是讓學(xué)生在分析這個事件過程中，學(xué)會動用自己的資源和方法，學(xué)會理性全面地看待問題。發(fā)現(xiàn)通過一學(xué)期的嘗試，部分學(xué)生在回答問題前的思考明顯更加深入。

3 結(jié)語

通過教學(xué)實踐，發(fā)現(xiàn)在公共選修課中講述現(xiàn)代科學(xué)知識、引導(dǎo)應(yīng)用科學(xué)方法并傳遞科學(xué)精神，是提高大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。經(jīng)過一學(xué)期的教學(xué)，大部分學(xué)生更加喜愛科學(xué)知識，也開始注意科學(xué)方法。同時，發(fā)現(xiàn)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(xué)的現(xiàn)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(yè)詞匯進行處

理，以便把深奧的專業(yè)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(shù)民族學(xué)生的特點，以便讓課程真實滿足學(xué)生的需要。

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