于鳳梅 郭建軍 歐智貴

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(shí)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(shí)地對(duì)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)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）04-0072-03

Abstract： Penetrating of humanistic spirit in college physics teaching is needed for compound talent training under the new situation. Physics is not only a rigorous natural science， but also contains rich materials of humanism education. Edifying， penetrating， cultivating and enhancing of humanistic spirit for students have been naturally taught， based on telling a history of physics， combining the contents of courses， reforming teaching methods， and introducing the frontiers of physical science and technology，and understanding physics in life. Humanistic qualities will be cultivated and the humanistic spirit will be improved， contributed by the teaching. In order to achieve good results in educating students， educators should be good at capturing and exploiting the integration between humanistic spiritual education and college physics courses.

Keywords： college physics； humanistic spirit； cultivate

我們正在走向一個(gè)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)文化協(xié)調(diào)發(fā)展的新時(shí)代，時(shí)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(huì)對(duì)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(shí)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?！穂3]的解釋為“人文指人類社會(huì)的各種文化現(xiàn)象”。人文精神的基本涵義是：尊重人的價(jià)值，尊重精神的價(jià)值[4]。人文精神的基本涵義定為三個(gè)層次：人性，對(duì)人的幸福和尊嚴(yán)的追求，是廣義的人道主義精神；理性，對(duì)真理的追求，是廣義的科學(xué)精神；超越性，對(duì)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(gè)人類社會(huì)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(duì)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(duì)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(dòng)作用，在物理學(xué)發(fā)展史中，幾乎每一個(gè)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(gè)階段發(fā)展和進(jìn)步都離不開物理學(xué)家對(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(shí)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(jià)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(shí)的最佳結(jié)合點(diǎn)， 在講述課程內(nèi)容的時(shí)候，自然地滲透人文精神的教育。這樣不僅有利于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握，而且有利于學(xué)生在精神層面上的提高，可以對(duì)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(dòng)學(xué)部分，介紹位移和距離是兩個(gè)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(dòng)。若是單方向的直線運(yùn)動(dòng)，位移就等于距離?，F(xiàn)在大學(xué)校園社團(tuán)多活動(dòng)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(gè)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(duì)論等效原理時(shí)，指出所有物理規(guī)律具有廣義協(xié)變形式。廣義相對(duì)論中，物質(zhì)的分布和運(yùn)動(dòng)影響著思維時(shí)空的性質(zhì)，反過來思維時(shí)空的性質(zhì)也影響著物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，這就是廣義相對(duì)論的時(shí)空觀。我們每一個(gè)人都是宇宙物質(zhì)中的一份子，我們的一舉一動(dòng)，都對(duì)整個(gè)時(shí)空產(chǎn)生影響，反過來時(shí)空也影響著我們。

從廣義相對(duì)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€(gè)時(shí)空，而時(shí)空反過來又影響了每一個(gè)人，地球少你一個(gè)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(duì)論引導(dǎo)學(xué)生每個(gè)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(duì)教學(xué)中知識(shí)的傳遞、技能的形成，對(duì)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(duì)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(dòng)時(shí)，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(gè)探究性問題：1. 帶電粒子在均勻磁場中的運(yùn)動(dòng)情況；2. 帶電粒子在非均勻磁場中的運(yùn)動(dòng)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(gè)主要探究性問題，課堂上以組為單位來解答三個(gè)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(gè)問題，可以算是復(fù)習(xí)鞏固。第二個(gè)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(gè)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(dòng)時(shí)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(gè)條件。大多數(shù)學(xué)生能找到極光產(chǎn)生的三個(gè)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(shí)，同時(shí)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(shí)，介紹我國航天事業(yè)的輝焊成就。如2003年，“神舟五號(hào)”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(hào) 2005年首次進(jìn)行多人多天的航天飛行，2008年，“神舟七號(hào)”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(hào) 2012年首次進(jìn)行載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)，神舟九號(hào)成功與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。標(biāo)志著中國完全掌握了載人交會(huì)對(duì)接技術(shù)。神舟十號(hào) 2013年首次開展我國航天員太空授課活動(dòng)。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(hào)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(hào)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(chǔ)時(shí)，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(shí)，可以把北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)（我國的第一座高能加速器）首次對(duì)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(huì)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(jià)值是科學(xué)教育的本然價(jià)值[5]?？茖W(xué)扎根于人的“生活世界”，科學(xué)與人息息相關(guān)?？茖W(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€(gè)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(huì)比較涼爽；雨過天晴為何會(huì)出現(xiàn)彩虹；空調(diào)為什么會(huì)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(huì)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(gè)有趣的現(xiàn)象：當(dāng)一輛救護(hù)車迎面駛來的時(shí)候，聽到聲音比原來高；而車離去的時(shí)候聲音比原來低。你可能沒有意識(shí)到，這個(gè)現(xiàn)象和醫(yī)院使用的彩超同屬于一個(gè)原理，這就是多普勒效應(yīng)。由于觀察者（或波源、或二者）相對(duì)于媒質(zhì)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(shí)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(shí)就裝在路的上方，在測速的同時(shí)把車輛牌號(hào)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(dòng)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(duì)于提高人的生活質(zhì)量非常必要， 乃至對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)地對(duì)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)。

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