亞太科學教育論壇,第九期,第二冊,文章六(二零零八年十二月) 朱紅紅 兩本大學物理教材光學部分的比較研究
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這兩本教材物理學史穿插的相對較少,比較注重傳授一定的物理理論知識。筆者認為一本好的物理教材不只是傳授物理知識。正如物理學家勞厄所說“重要的不是獲得知識,而是發展思維能力,教育無非是一切學的東西都遺忘掉的時候所剩下的東西。”[2] 物理學史穿插在物理知識的介紹中,不僅有利於增強學生的學習興趣,使學生瞭解物理定律的發現、發展歷史,更有利於讓學生在經受物理學家們孜孜以求、精益求精、尊重事實的科學作風的薰陶下,養成嚴謹治學的好習慣,培養學生的質疑精神和提出問題的能力,培養觀察和分析問題的能力,進行科學方法和思維訓練,並樹立唯物主義的世界觀與價值觀。
物理教學的目標,不只是向學生傳授物理知識,更重要的是培養學生運用物理知識分析問題、解決問題的能力。筆者認為,國內教材在培養學生物理直覺方面還有不少工作要做。如能以大量的照片、圖解,幫助學生建立對重要概念的物理直覺,通過對物理教材的學習架起物理基本原理與周圍環境的橋樑,逐步培養學生象物理學家那樣思考問題,解決問題的能力。由美國卡尼基--麥隆大學(Carnegie--Mellon University)物理教授Hugh D.Young等編寫的《University Physics》的“Building Physical Intuition”[2]即“培養學生的物理直覺”,可以給我們一種很大,很新的啟示。該教材獨特的創意,精心的設計,可以供我們借鑒。
筆者認為這兩本教材在體現與電腦以及其他學科的融合性方面還有較大的拓展空間。對於這個問題也是國內許多教材待解決的問題。現在電腦越來越被廣泛的應用於各個學科和領域,教材的編寫如能體現物理學科與電腦學科以及與其他學科的融合,對於培養綜合型人才,以滿足現代社會對綜合型人才的需要是非常有益的。比如在教材編寫上我們可試著滲透這樣的思想:從物理分析闡明物理圖像完成物理模型的過渡,從數學模型、計算方法、程式設計到電腦實現的過渡[3]。使學生通過閱讀這樣的教材,基本掌握把一實際物理過程模型過渡到數學模型,並把數學模型用演算語言編制出程式。從而使學生關於物理,數學,電腦等綜合知識和能力都能得到拓展和提升。