對諾貝爾物理學獎的解讀讓德育貫穿大學物理的教學

許春燕

◆摘 要：在《大學物理》教學中，德育發(fā)揮著不可或缺的作用，為了加強德育教育，建立方法多樣化、形式多樣化和內容多樣化的德育教育新模式，筆者組織開展尋找最亮的星——即歷屆諾貝爾物理學獎的介紹，在教學中做到思想性、知識性、趣味性的有機結合，從而更加有效提升德育的效果。

◆關鍵詞：大學物理；德育教育；諾貝爾物理學獎

一、《大學物理》課程對德育的具體要求

在教育部制定的《非物理類理工科類大學物理課程教學基本要求》中對大學物理的教學提出了明確的要求，即通過大學物理課程的教學，大學物理課程在為學生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎，培養(yǎng)學生樹立科學的世界觀，增強學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識，通過大學物理課程的教學，應使學生對物理學的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認識和正確的理解，為進一步學習打下堅實的基礎。在大學物理課程的各個教學環(huán)節(jié)中，都應在傳授知識的同時，注重學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，注重學生探索精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，努力實現(xiàn)學生知識、能力、素質的協(xié)調發(fā)展。這里涉及到的探索精神也正是培養(yǎng)學生高尚的道德品質、堅強的意志、愛國主義精神和為實現(xiàn)中國夢不斷奮斗等。

二、諾貝爾精神概述

每一個諾貝爾物理學獎都對整個物理學發(fā)展起到重要的開創(chuàng)性作用，對整個科學的進步的貢獻是巨大的。每個諾貝爾獎得主嚴謹求實的態(tài)度、獨辟蹊徑的見解、耐住寂寞和承受壓力和失敗的心理素質及孜孜不倦的研究正與《大學物理》課程對德育的具體要求不謀而合。

以原子的結構研究為例，當湯姆遜發(fā)現(xiàn)陰極射線后知道原子可以再分，對原子結構提出了電子分布在球體中很有點像葡萄干點綴在一塊蛋糕里的“葡萄干蛋糕模型”。它不僅能解釋原子為什么是電中性的，電子在原子里是怎樣分布的，而且還能解釋陰極射線現(xiàn)象和金屬在紫外線的照射下能發(fā)出電子的現(xiàn)象。而且根據(jù)這個模型還能估算出原子的大小，正由于湯姆遜模型能解釋當時很多的實驗事實，所以很容易被許多物理學家所接受。后來盧瑟福用α粒子去轟擊金箔，做練習實驗，利用熒光屏記錄那些穿過金箔的α粒子。按照湯姆遜的葡萄干蛋糕模型，質量微小的電子分布在均勻的帶正電的物質中，而α粒子是失去兩個電子的氦原子，它的質量要比電子大幾千倍。當這樣一顆重型炮彈轟擊原子時，小小的電子是抵擋不住的。而金原子中的正物質均勻分布在整個原子體積中，也不可能抵擋住α粒子的轟擊。也就是說，α粒子將很容易地穿過金箔，即使受到一點阻擋的話，也僅僅是α粒子穿過金箔后稍微改變一下前進的方向而已。測量表明，在他們的實驗條件下，每入射八千個α粒子就有一個α粒子被反射回來。用湯姆遜的實心帶電球原子模型和帶電粒子的散射理論只能解釋α粒子的小角散射，但對大角度散射無法解釋。多次散射可以得到大角度的散射，但計算結果表明，多次散射的幾率極其微小，和上述八千個α粒子就有一個反射回來的觀察結果相差太遠。盧瑟福經(jīng)過仔細的計算和比較，大膽的推翻了葡萄干蛋糕模型，提出了行星模型。最終獲得了諾貝爾獎。這里的每一步都是對未知世界的探索和對已有知識的否定、創(chuàng)新和應用。

通過傳授知識，來激發(fā)學生大膽設想和敢于創(chuàng)造的能力，注重學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，注重學生探索精神、創(chuàng)新意識和思想道德品質的培養(yǎng)，努力實現(xiàn)學生知識、能力、素質的協(xié)調發(fā)展。

三、尋找最亮的星活動介紹

在開學初期，筆者就在任課班級公布了這一活動，先讓大家兩個人一組自由組合，進而讓大家選擇自己所感興趣的科研方向去找歷屆諾貝爾獎物理學獎，要求寫出一篇物理學獎的介紹、作出相關視頻并在訂閱號usstphysics上發(fā)布，這個限時一個月，最好之后在班級進行公開交流探討。同學們興趣濃厚，很快就把一篇篇精美的PPT和視頻做好，也同步公開發(fā)表在訂閱號上便于其他同學閱讀。在整個活動中，培養(yǎng)了在校大學生的協(xié)作能力、文獻的查找與總結能力、電腦的使用技巧以及整個對整個物理知識的綜合學習，鼓勵學生要養(yǎng)成敢于發(fā)現(xiàn)，善于思考，勤于鉆研的習慣。這種教育方式，不僅有利于學生綜合素質的提高，亦有利于學生科學思維的萌發(fā)。

四、結束語

在《大學物理》教學過程中，在傳授知識的同時滲透德育不僅有利于知識的有效傳播，更有利于學生人格的塑造，精神的熏陶，品質的升華。這種教育模式，不僅有利于培養(yǎng)新世紀下的人才，更有利于我們常常以他們的科學成就和奮斗精神來激勵和鼓舞年青人奮發(fā)向上，榜樣的力量是無窮的。以自強不息的精神去摘取諾貝爾獎的桂冠，為社會的進步作出貢獻。只不過不要讓他們把此當作奮斗的最終目標，意為肩負國家的使命，挑起民族的重擔，為了祖國昌盛，為了民族崛起，不斷地為國家的繁榮和強盛提供新鮮血液。

參考文獻

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基金項目：本課題受上海理工大學《大學物理》課程思政項目資助。