大學(xué)物理教學(xué)人文精神教育實(shí)踐范文

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摘要：在大學(xué)物理教學(xué)中滲透人文精神教育，是新形勢下復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要。物理學(xué)不僅是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖匀豢茖W(xué)，同時包含豐富的人文教育素材。文章從講述物理學(xué)史、結(jié)合物理課程內(nèi)容、改革教學(xué)方法、介紹物理科技前沿發(fā)展和了解生活中的物理入手，在教學(xué)中自然、適時地對學(xué)生進(jìn)行人文精神的熏陶、滲透、培養(yǎng)和增強(qiáng)。這有助于學(xué)生人文素養(yǎng)的培育和人文精神的提升。教育者要善于捕捉和挖掘人文精神教育與大學(xué)物理課程的契合點(diǎn)，達(dá)到教書育人的良好效果。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；人文精神；培養(yǎng)

我們正在走向一個科學(xué)技術(shù)與社會文化協(xié)調(diào)發(fā)展的新時代，時代需要的是充滿人文精神的科學(xué)，充滿科學(xué)技術(shù)的人文[1]。社會對人才模式的要求正在發(fā)生著變化，造就高素質(zhì)的復(fù)合型人才成為大學(xué)教育的趨勢。在新的形勢下我們不能把大學(xué)教育的性質(zhì)僅僅定位在知識教育、技能培養(yǎng)上[2]，還要把大學(xué)當(dāng)作人文精神的發(fā)生器和傳承器。人文的概念，《辭海》[3]的解釋為“人文指人類社會的各種文化現(xiàn)象”。人文精神的基本涵義是：尊重人的價值，尊重精神的價值[4]。人文精神的基本涵義定為三個層次：人性，對人的幸福和尊嚴(yán)的追求，是廣義的人道主義精神；理性，對真理的追求，是廣義的科學(xué)精神；超越性，對生活意義的追求[4]。從人文精神的基本涵義，可看出包含了科學(xué)的成分。物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，它的每一次發(fā)明和創(chuàng)新，都毫無疑問地提升了整個人類社會文明的程度。因此，物理學(xué)教育與人文精神教育進(jìn)行有機(jī)整合，對于培育學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)大有益處，為培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。接下來結(jié)合大學(xué)物理教學(xué)，來探討大學(xué)物理教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行人文精神的熏陶與培養(yǎng)。

一、講述物理學(xué)發(fā)展史，熏陶學(xué)生的人文精神

物理學(xué)發(fā)展在人類文明歷史的進(jìn)程中發(fā)揮了巨大的推動作用，在物理學(xué)發(fā)展史中，幾乎每一個新發(fā)現(xiàn)、新規(guī)律、新理論都閃耀著人文精神的光輝，物理學(xué)的諸多研究方法也被廣泛應(yīng)用，物理學(xué)家的勇于探索和堅(jiān)持不懈的精神也鼓舞著一代一又代人。譬如在力學(xué)的發(fā)展史中，每個階段發(fā)展和進(jìn)步都離不開物理學(xué)家對真理孜孜以求的科學(xué)精神。哥白尼沖破神學(xué)的約束，堅(jiān)持日心說，否定地心說。從1543年哥白尼去世后，人們開始接受他的關(guān)于太陽論述的“新天文學(xué)”著作《天體運(yùn)行論》。第谷用畢生精力對天文做系統(tǒng)觀測，采集大量數(shù)據(jù)，為開普勒發(fā)現(xiàn)了行星三定律奠定了基礎(chǔ)。伽俐略以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)向權(quán)威挑戰(zhàn)，得出了落體定律。隨后勤于思考、悉心鉆研的牛頓把天體運(yùn)動規(guī)律和地面上實(shí)驗(yàn)研究成果加以綜合，建立牛頓運(yùn)動三定律和萬有引力定律。又如科學(xué)家的實(shí)事求是、勇于探索的科學(xué)精神貫穿了電磁學(xué)的發(fā)展過程。英國物理學(xué)家和化學(xué)家法拉第為了解磁可否產(chǎn)生電的問題，他經(jīng)過十年反復(fù)實(shí)驗(yàn)和研究，最終于1831年提出電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為電的廣泛使用奠定了基礎(chǔ)，這一偉大的發(fā)現(xiàn)是法拉第堅(jiān)持不懈頑強(qiáng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果。1873年前后，麥克斯韋提出的表述電磁場普遍規(guī)律的四個方程，建立電磁場的理論基礎(chǔ)，預(yù)言電磁波的存在。而在這之后的十多年里，赫茲經(jīng)過不懈的努力于1888年完成了電磁波實(shí)驗(yàn)，不僅證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論，而且為無線電和雷達(dá)的發(fā)展找到了途徑。把物理學(xué)史穿插在大學(xué)物理教學(xué)中，讓物理學(xué)家認(rèn)識世界的模式和科學(xué)思想方法貫穿于教學(xué)中，可以還原科學(xué)發(fā)現(xiàn)的本來面目，物理學(xué)家腳踏實(shí)地的科學(xué)態(tài)度。通過講述物理學(xué)史，還可以讓學(xué)生受到辯證唯物主義教育，有利于學(xué)生的獨(dú)立人格和堅(jiān)強(qiáng)意志的培養(yǎng)，有利于正確的人生觀和價值觀的形成，有利于人文精神的培養(yǎng)。

二、結(jié)合課程內(nèi)容，滲透人文精神教育

大學(xué)物理涵蓋了“力、熱、光、電、磁”等方面的內(nèi)容，授課內(nèi)容極其豐富。教師以課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，思考人文精神教育與物理內(nèi)容的內(nèi)在統(tǒng)一，挖掘進(jìn)行人文精神教育與物理知識的最佳結(jié)合點(diǎn)，在講述課程內(nèi)容的時候，自然地滲透人文精神的教育。這樣不僅有利于學(xué)生對物理知識的掌握，而且有利于學(xué)生在精神層面上的提高，可以對學(xué)生一生的發(fā)展產(chǎn)生較遠(yuǎn)的影響。例如講授質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)部分，介紹位移和距離是兩個不同概念，前者是矢量，有方向；后者是標(biāo)量，無方向。行過很長的距離也不等于位置有較大的改變，如圓周運(yùn)動。若是單方向的直線運(yùn)動，位移就等于距離。現(xiàn)在大學(xué)校園社團(tuán)多活動多，校園生活多姿多彩，同學(xué)們的經(jīng)歷也不盡相同。經(jīng)歷多是否就等于成長了呢，不一定。因?yàn)槌砷L或許是個矢量，方向正確是非常重要的[1]。由位移和距離的概念可以聯(lián)系到學(xué)生的成長，啟發(fā)學(xué)生思考并合理安排自己的學(xué)習(xí)和生活，找好自己的方向，更好地發(fā)展和成長。再如介紹廣義相對論等效原理時，指出所有物理規(guī)律具有廣義協(xié)變形式。廣義相對論中，物質(zhì)的分布和運(yùn)動影響著思維時空的性質(zhì)，反過來思維時空的性質(zhì)也影響著物質(zhì)的運(yùn)動，這就是廣義相對論的時空觀。我們每一個人都是宇宙物質(zhì)中的一份子，我們的一舉一動，都對整個時空產(chǎn)生影響，反過來時空也影響著我們。從廣義相對論來講，看上去完全不相干的人和事與我們是有聯(lián)系的，因?yàn)樗麄兊拇嬖谟绊懥苏麄€時空，而時空反過來又影響了每一個人，地球少你一個人，世界就不一樣了。森林的砍伐、泥土的流失、物種的滅絕，遙遠(yuǎn)國家的饑荒、洪災(zāi)、海嘯、颶風(fēng)等災(zāi)難……這些雖然離我們遙遠(yuǎn)，但與我們相關(guān)，因?yàn)樗鼈兒臀覀兌际怯钪娴囊环葑印Ｕ绾Ｃ魍≌f《喪鐘為誰而鳴》扉頁上的小詩[1]“沒有人能自全，沒有人是孤島……作為人類的一員，我與生靈共老……”，我們是統(tǒng)一的整體。由廣義相對論引導(dǎo)學(xué)生每個人都是獨(dú)特的，都有其存在的意義，珍愛生命，保護(hù)環(huán)境，追求生活的意義。

三、改革教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生探究能力與團(tuán)隊(duì)合作精神

教學(xué)方法對教學(xué)中知識的傳遞、技能的形成，對學(xué)生探究能力和團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)都具有重要的意義。所以，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法對物理教學(xué)中滲透人文精神有著關(guān)鍵的作用。如在講授帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時，可以把此節(jié)課設(shè)置為以探究性學(xué)習(xí)為主，即以學(xué)生為主，老師為輔的教學(xué)方法。給學(xué)生布置三個探究性問題：1.帶電粒子在均勻磁場中的運(yùn)動情況；2.帶電粒子在非均勻磁場中的運(yùn)動情況及其應(yīng)用；3.極光的產(chǎn)生條件。課前給學(xué)生分組，讓學(xué)生課下通過查資料、做實(shí)驗(yàn)、討論等方式，最終完成三個主要探究性問題，課堂上以組為單位來解答三個問題。學(xué)生通過探究性學(xué)習(xí)，討論交流，發(fā)現(xiàn)規(guī)律、歸納總結(jié)，最終大部分組都能完成問題。關(guān)于第一個問題，可以算是復(fù)習(xí)鞏固。第二個問題需要查找資料來完成，有一定的難度，組隊(duì)后經(jīng)過討論學(xué)生可以完成。第三個問題各組的完成情況差異較大。此題目涉及帶電粒子在非均勻磁場中運(yùn)動時形成磁鏡效應(yīng)。地球兩極的磁性最強(qiáng)，地球的磁約束效應(yīng)形成了天然的瓷瓶，約束了帶電粒子，即構(gòu)成極光產(chǎn)生的一個條件。大多數(shù)學(xué)生能找到極光產(chǎn)生的三個條件大氣、磁場、高能帶電粒子。有的學(xué)生還借助于信息技術(shù)，展示了磁鏡效應(yīng)及其應(yīng)用，如瓷瓶、天然瓷瓶，還展示了絢麗多彩的極光。探究性教學(xué)方法，不僅讓學(xué)生掌握了課內(nèi)的基本內(nèi)容，而且拓展了課外知識，同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生探究問題能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，培養(yǎng)學(xué)生的人文精神。

四、介紹物理科技前沿發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生愛國情感

近年來，我國在科學(xué)技術(shù)方面取得了史無前例的發(fā)展，為物理教學(xué)進(jìn)行愛國主義教育提供了素材。在進(jìn)行萬有引力等內(nèi)容教學(xué)時，介紹我國航天事業(yè)的輝焊成就。如2003年，“神舟五號”搭載首位中國宇航員楊利偉前往太空，實(shí)現(xiàn)了我國幾千年的飛天之夢。我國成為繼美國、前蘇聯(lián)之后，世界第三航天大國。我們并不是淺嘗輒止，接下來我國載人航天事業(yè)迅速發(fā)展。如神舟六號2005年首次進(jìn)行多人多天的航天飛行，2008年，“神舟七號”搭載三名宇航員進(jìn)入太空，翟志剛首次完成太空行走。神舟九號2012年首次進(jìn)行載人交會對接任務(wù)，神舟九號成功與天宮一號目標(biāo)飛行器實(shí)現(xiàn)自動交會對接。標(biāo)志著中國完全掌握了載人交會對接技術(shù)。神舟十號2013年首次開展我國航天員太空授課活動。另外，在深空探測方面，嫦娥奔月項(xiàng)目進(jìn)展順利，2007年隨著嫦娥一號成功奔月，我國順利完成了嫦娥工程一期任務(wù)。2016年9月，天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。目前我國正著手準(zhǔn)備到空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行多方面的實(shí)驗(yàn)研究。我國的航天事業(yè)已經(jīng)走在世界的前列，我國成為航天強(qiáng)國。在講述磁滯回線和磁存儲時，介紹我國自行制造成功的“銀河”巨型電子計(jì)算機(jī)，每秒鐘可以完成十億次運(yùn)行。在講授電學(xué)中“回旋加速度”時，可以把北京正負(fù)電子對撞機(jī)（我國的第一座高能加速器）首次對撞成功的情況向?qū)W生介紹。我國當(dāng)前物理科技前沿的輝煌成就，會激發(fā)和增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和愛國主義情懷，達(dá)到育人的目的。

五、了解生活中的物理，豐富人的精神世界

人文價值是科學(xué)教育的本然價值[5]。科學(xué)扎根于人的“生活世界”，科學(xué)與人息息相關(guān)。科學(xué)教育應(yīng)以素質(zhì)教育為指導(dǎo)，促進(jìn)人的精神完善[5]。在生活中，物理現(xiàn)象隨處可見，人們的日常生活幾乎離不開物理。摩擦現(xiàn)象和摩擦定律隱伏在人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。沒有摩擦力，最基本的行走都無法完成。很多的物理現(xiàn)象與人們?nèi)粘Ｉ畹拿芮邢嚓P(guān)。如為什么夏天穿淺色衣服會比較涼爽；雨過天晴為何會出現(xiàn)彩虹；空調(diào)為什么會制冷；節(jié)能燈泡為什么比傳統(tǒng)白熾燈省電；輪船為何不會下沉；智能手機(jī)為何可以視頻通話；小朋友吹的肥皂泡為什么是彩色的；高清電視的成像原理是怎樣的；微波爐為何能加熱和煮熟食物等等。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)的原理來解釋生活中的現(xiàn)象。生活中有這樣一個有趣的現(xiàn)象：當(dāng)一輛救護(hù)車迎面駛來的時候，聽到聲音比原來高；而車離去的時候聲音比原來低。你可能沒有意識到，這個現(xiàn)象和醫(yī)院使用的彩超同屬于一個原理，這就是多普勒效應(yīng)。由于觀察者（或波源、或二者）相對于媒質(zhì)運(yùn)動，而使觀察者接收到的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為多普勒現(xiàn)象[6]。多普勒效應(yīng)有很多應(yīng)用，例如交通警察用多普勒效應(yīng)檢測移動車輛的行駛速度。交通警察向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波的頻率變化的多少就能知道車輛的速度。裝有多普勒測速儀的監(jiān)視器有時就裝在路的上方，在測速的同時把車輛牌號拍攝下來。應(yīng)用多普勒效應(yīng)還可以制成流量計(jì)，可以測量人體內(nèi)血管中血液的流動速度或工礦企業(yè)管道中污水和有懸浮物的液體的流速等。聲波的多普勒效應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的診斷，就是我們平常說的彩超。物理現(xiàn)象不知不覺地貫穿于我們生活中，所以，學(xué)習(xí)物理科學(xué)對于提高人的生活質(zhì)量非常必要，乃至對于下一代的科普教育也有著積極的意義。只有了解生活中物理現(xiàn)象的基本原理，生活才過得科學(xué)而不糊涂，精神生活才豐富而多彩。要提升學(xué)生的人文素養(yǎng)、人文精神質(zhì)量，教育者需要將人文科學(xué)與物理科學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)施整合教育。在大學(xué)物理教學(xué)中滲透人文精神教育，是新時代復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要。物理學(xué)不僅是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖匀豢茖W(xué)，同時包含豐富的人文教育素材。教育者要善于捕捉和挖掘人文精神教育與大學(xué)物理課程的契合點(diǎn)。作者從講述物理學(xué)史、結(jié)合課程內(nèi)容、改革教學(xué)方法、介紹物理科技前沿和了解生活中的物理出發(fā)，在教學(xué)中自然、適時地對學(xué)生進(jìn)行人文精神的熏陶、滲透、培養(yǎng)和增強(qiáng)，這有助于學(xué)生人文素養(yǎng)的培育和人文精神的提升，為復(fù)合型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]辭海編輯委員會.辭海[M].上海：辭書出版社，1979.

[5]侯新杰.論科學(xué)教育的人文價值及其實(shí)現(xiàn)[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會科學(xué)版），2002，29（3）：117-119.

[6]吳百詩.大學(xué)物理（下冊）[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2008：105.

作者：于鳳梅 郭建軍 歐智貴 單位：仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院