对当前物理教学改革几点看法(4)

对当前物理教学改革的几点看法 在中国物理学会教学委员会第七届第一次全体扩大会议上的报告 （1999年11月6日） 赵凯华（北京高校 物理系，北京 100871） 摘 要就当前物理教学改革中的几个问题发表自己的看法 围绕物理课程改革，中国物理学会前两届教学委员会曾举办过一系列研讨会。第一次1992年11月在重庆，主题是基础物理教学的现代化问题；其次次1995年 4月在合肥，主题是物理教化与科学素养培育。后来，1997年在无锡、1998年在南昌，又举办过两次会议，物理教学的改革一步步地深化。新状况下有新问题，下面仅就我近来想到的、听到的，和被问到的问题，发表一些个人看法。 1、基本功的训练恒久不行少 我们曾多次引用杨振宁先生的观点中美传统教化方法的区分之一是中国教化按部就班、严谨仔细，而美国的教化是渗透式的，允许跳动。物理学是一门严谨的科学，基本观念、基本原理和基本技能等基本功的训练，恒久是物理课程的核心，也是我国物理教学的优良传统，舍此谈不上什么科学素养教化。在我国传统的物理教学中适当地引进渗透式教学方法，作确定程度的跳动，可使学生不过分地依靠老师，有利于激发他们的独立思索和创新精神。我们赞同杨先生的看法中美双方教化传统的长短是互补的，若能将二者和谐地统一起来，在教化上就是一个有意义的突破。然而，对我国物理教化传统进行伤筋动骨的手术，必需慎重。 2、内容现代化不能只是新闻报道 20世纪科学突飞猛进，新技术层出不穷，令人目不暇接，纷繁芜杂。物理教学要富有时代感，但不能流于新闻式的报道，而应讲出其中的物理内涵。近代物理的理论基础是相对论和量子力学，物理课中介绍现代科技成果时，应突出它们的近代物理原理。 3、学教化不能“软化” 自然科学都是严谨的“硬科学”，物理学尤其如此。对青少年进行硬科学教化，对他们科学素养的培育，是必不行少的。对于一个社会来说，一般国民受到扎实的硬科学教化，且不说对提高生产率和发展经济有利，对各种迷信和邪教的抵挡实力也会大大增加。今年8月在桂林召开的“99 国际物理老师学术沟通大会”上日本代表汇报了日本文部省（即教化部）的确定，将中学的物理、化学、生物、地学等科目合并为一门“综合理科”课，总课时大幅度地压缩，因而课程内容也大幅度地删减。例如，物理课程大纲中只保留了“能量”的概念，将“功”和“功率”砍掉。会上，各国代表听了为之一震。欧洲物理学会代表说，这种将科学教化“软化”的趋势在世界上有确定的普遍性，其实质是使国民教化廉价化。 4、如何看“综合” 据说“综合”有利于培育学生的创新实力。不错，现代的自然科学（物理学、化学、生物学、天文学、地质学、地理学）是从古希腊的自然哲学分化出来的，当前又呈现出综合起来的趋势。当时的分化标记着相识的深化，现在的综合标记着相识的进一步深化，即所谓相识的螺旋式上升。目前很多综合性的学科，如材料科学、环境科学、分子生物学等，培育人才的一般模式，是本科仍按传统学科分科培育，在探讨生阶段进行综合。这是有道理的，否则在低层次上“综合”，会造就出一批“万金油”式的毕业生，他们什么都知道一点，但哪门也不精通。这样的人在综合性学科的攻坚战中很难动“真格”的。其实一门精通，才能触类旁通。 5、要不要“破体系” 有人说生物课过去的体系是“门、纲、目、科、属”,现在改为“器官、细胞、蛋白质、DNA”体系大变；而物理课的体系过去是“力、热、电、光、原子”,现在仍是“力、热、电、光、原子”,体系该破了。我们认为,“体系”是形式，形式应听从内容。教学改革应以课程内容的改革为核心，“体系”破不破，是教学内容改革的结果，“破体系”不能作为教学改革的目标和动身点。“大跃进” 、“文化革命”、时代的教训，我们这一代人记忆犹新。 6、“还原论”还是“层次论” 物理学是追求“统一”的，物质的四种相互作用中电、弱统一了，高能物理学家们正在追求“大统一”,终极目标是应有尽有的TOETheory of Everything，真到那个时候，是否我们什么其它问题都不必探讨了事实上，物质结构是有层次的，上面一个层次物质运动的规律往往与底层脱钩，例如物质的夸克结构并不反映到凝合态或化学的层面上来。在物理教学中，四种相互作用、物质与运动、对称性与守恒定律等高层次的思想概括，不能代替各分支学科详细原理的讲授。或许为哲学系学生开设的物理课的例外。  从物理学的地位和作用看对中学物理老师的要求 赵凯华 北京高校物理系 北京 100871 摘 要物理学是一项国际事业，它对人类将来的进步起着关键的作用。在中学的各门课程中，物理课在提高学生的科学素养方面起着无可替代的作用。本文从物理学的重要作用出 发阐述了对中学物理老师的要求。 国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会1999美国亚特兰大市通过决议，呼吁社会正视物理学的重要性。对物理学的作用，大会的口号是“探究自然，驱动技术，挽救生命”。决议指出“物理学探讨物质、能量和它们相互作用的学科是一项国际事业，它对人类将来的进步起着关键的作用。对物理教化的支持和探讨，对全部国家都是重要的。” 中等教化阶段，是一个人从少年步入青年的时期，是身心成长趋于成型的时期，是在学问上和实力上为今后的工作和学习打基础、作打算的时期，有着特殊的重要意义。在中学的各门课程中，物理课在提高学生的科学素养方面起着无可替代的作用。对于这个问题，我想从20世纪科技发展大的背景谈起。 1、物理学推动了20世纪科学技术的高速发展 20世纪，是科学技术空前高速发展的世纪。在此世纪内，人类社会在科技进步上经验了一个又一个划时代的变革。这个世纪之初，无论在动力和信息沟通方面，人类社会就全面地进入了“电气化时代”。这是19世纪安培、法拉第、麦克斯韦等一批物理学家和爱迪生等独创家努力的结果。从上个世纪之交放射性的发觉，经过近半个世纪原子物理、核物理的探讨，40年头物理学使人类驾驭了核能的奇异，把人类社会带进了“原子时代”。今日核技术的应用远不止于为社会供应许久牢靠的能源，放射性与核磁共振在医学上的诊断与治疗作用，已为人所共知。这个成果是和卢瑟福、玻尔、爱因斯坦、居里夫人和她的女婿和女儿约里奥-居里夫妇、海森伯、费米、哈恩等一大串光辉的名字分不开的。到了50、60年头，物理学家又独创了激光，它的理论基础是爱因斯坦1916年提出的光的受激放射过程。今日激光技术已广泛应于尖端科学探讨、工业、农业、医学、通讯、计算、军事和日常生活，成为几十亿、上百亿的巨大产业。 20世纪科学技术给人类社会带来的最大的冲击，莫过于以现代计算机为基础发展起来的信息技术。号称“信息时代”的到来被誉为“其次次产业革命”。的确，计算机给人类社会带来如此广泛而深刻的变更，是二三十年前任何有远见的科学家都不行能预见到的。现代计算机的硬件核心是半导体集成电路，PN结是基础。半个多世纪前，巴丁、肖克莱、布赖顿等三位物理学家独创了晶体