從物理學的地位和作用看對中學物理教師的要求

1、從物理學的地位和作用看對中學物理教師的要求從物理學的地位和作用看對中學物理教師的要求作者：趙凱華國際純粹物理和應(yīng)用物理聯(lián)合會第23屆代表大會（1999美國亞特蘭大市）通過決議1，呼吁社會正視物理學的重要性。對物理學的作用，大會的口號是“探索自然，驅(qū)動技術(shù)，拯救生命”。決議指出：“物理學——研究物質(zhì)、能量和它們相互作用的學科——是一項國際事業(yè)，它對人類未來的進步起著關(guān)鍵的作用。對物理教育的支持和研究，對所有國家都是重要的?！敝械冉逃A段，

2、是一個人從少年步入青年的時期，是身心成長趨于成型的時期，是在知識上和能力上為今后的工作和學習打基礎(chǔ)、作準備的時期，有著特殊的重要意義。在中學的各門課程中，物理課在提高學生的科學素質(zhì)方面起著無可替代的作用。對于這個問題，我想從20世紀科技發(fā)展大的背景談起。1物理學推動了物理學推動了2020世紀科學技術(shù)的高速發(fā)展世紀科學技術(shù)的高速發(fā)展20世紀，是科學技術(shù)空前高速發(fā)展的世紀。在此世紀內(nèi)，人類社會在科技進步上經(jīng)歷了一個又一個劃時代的變革。這個世

3、紀之初，無論在動力和信息交流方面，人類社會就全面地進入了“電氣化時代”。這是19世紀安培、法拉第、麥克斯韋等一批物理學家和愛迪生等發(fā)明家努力的結(jié)果。從上個世紀之交放射性的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過近半個世紀原子物理、核物理的研究，40年代物理學使人類掌握了核能的奧秘，把人類社會帶進了“原子時代”。今天核技術(shù)的應(yīng)用遠不止于為社會提供長久可靠的能源，放射性與核磁共振在醫(yī)學上的診斷與治療作用，已為人所共知。這個成果是和盧瑟福、玻爾、愛因斯坦、居里夫人和她的女

4、婿和女兒約里奧居里夫婦、海森伯、費米、哈恩等一大串光輝的名字分不開的。到了50、60年代，物理學家又發(fā)明了激光，它的理論基礎(chǔ)是愛因斯坦1916年提出的光的受激發(fā)射過程。今天激光技術(shù)已廣泛應(yīng)用于尖端科學研究、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、通訊、計算、軍事和日常生活，成為幾十億、上百億的巨大產(chǎn)業(yè)。20世紀科學技術(shù)給人類社會帶來最大的沖擊，莫過于以現(xiàn)代計算機為基礎(chǔ)發(fā)展起來的信息技術(shù)。號稱“信息時代”的到來被譽為“第二次產(chǎn)業(yè)革命”。的確，計算機給人類社會帶

5、來如此廣泛而深刻的變化，是二三十年前任何有遠見的科學家都不可能預(yù)見到的?，F(xiàn)代計算機的硬件核心是半導體集成電路，PN結(jié)是基礎(chǔ)。半個多世紀前，巴丁、肖克萊、布賴頓三位物理學家發(fā)明了晶體管，標志著信息時代的誕生。從我們物理學家的眼光看來，這個嬰兒在娘胎里至少孕育了20年。這就是說，20年代建立量子力學之后，物理學家發(fā)展了費米狄拉克統(tǒng)計、能帶論，從此有了電子和空穴的概念。爾后用摻雜的辦法產(chǎn)生了N型和P型的半導體，這才為晶體管的發(fā)明打下基礎(chǔ)。以上

6、成果又是和一連串物理學家光輝的名字——薛定諤、海森伯、狄拉克、泡利、布洛赫、索末菲等聯(lián)系在一起的。自從40年代末晶體管問世以來，60年代制成了集成電路，從70年代后期起，發(fā)展成為大規(guī)模集成電路，而后是超大規(guī)模集成電路，集成度以每10年1000倍的速度增長著。在有的人看來，物理學對高技術(shù)的貢獻屬于過去，今天在我國發(fā)展高技術(shù)的關(guān)鍵在于新材料、新工藝。殊不知，微電子加工和分析手段本身，如離子注入、激光退火、盧瑟福背散射譜、俄歇電子譜、射線發(fā)光

7、光譜、二次發(fā)射離子質(zhì)譜，以及高分辨的電子刻蝕、同步輻射光刻，哪一樣不是從物理學各分支的實驗室里移植到工業(yè)上去的。現(xiàn)在教育界大談素質(zhì)教育和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，我想，20世紀高科技發(fā)展的事實證明，重大的創(chuàng)造來源于新的物理思想，否則只是“小打小鬧”，成不了大氣候。3對中學物理教師的要求對中學物理教師的要求我認為，作一名優(yōu)秀的中學教師，除了良好的師德之外，最重要的是兩條：一是先進的教育思想，二是較高的學術(shù)水平。3.13.1轉(zhuǎn)變教育思想轉(zhuǎn)變教育思

8、想先談教育思想。過去比較重視知識傳授，現(xiàn)在提倡素質(zhì)教育，其實兩者不應(yīng)是對立的。學校的功能是傳授知識，脫離了科學知識的背景，科學素質(zhì)教育是空的。在傳授知識的同時，應(yīng)注意培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)。但絕不能把素質(zhì)異化為知識灌輸給學生?？茖W素質(zhì)教育中很重要的一點，是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。關(guān)于這個問題，我想借楊振寧先生的話來發(fā)揮。下表是楊先生為中、美教育所作的比較：中美嚴格、堅實的訓練興趣集中于相對較窄的領(lǐng)域謙虛和循規(guī)蹈矩小心謹慎、缺乏自信被動不規(guī)范的訓

9、練隨心涉足廣闊領(lǐng)域、興趣廣泛自大并充滿活力勇敢、自信主動進攻上表中的詞句是褒是貶，和我們中國教育的傳統(tǒng)看法恐怕有些出入。事物往往不那么絕對，說褒貶參半也許更為恰當，不過這里包含了中西教育思想上的重大差別。楊先生認為：“中國傳統(tǒng)教育提倡按部就班的教學方法，認真的學習態(tài)度，這有利于學生打下扎實的基礎(chǔ)，但相對來說，缺少創(chuàng)新意識；美國提倡‘滲透式’的教育方法，其特點是學生在學習的時候，對所學的內(nèi)容往往還不太清楚，然而就在這過程中已經(jīng)一點一滴地學

10、到了許多東西，這是一種‘體會式’的學習方法，培養(yǎng)出來的學生有較強的獨立思考和創(chuàng)造能力，易于很快地進入科學發(fā)展的前沿，但不如前者具有扎實的根基。中美兩種教育方式各具特色，長短互補，若能將兩者的優(yōu)點和諧地統(tǒng)一起來，在教育方法上無疑是一個突破?！痹谖覈?，有一種普遍的提法：作為一名好教師，應(yīng)當“課堂上解決問題”，把所教的內(nèi)容都“講深講透”，不給學生課后留下疑難，讓學生課后提不出問題。所以我國的教師都習慣于把知識組織得井井有條，對課程內(nèi)容的每個細

11、節(jié)作詳盡的解說，對學生可能發(fā)生的誤解一一予以告誡。我粗略地估計，同樣的內(nèi)容，在我國現(xiàn)在課上所用的學時，至少比西方多50%~100%?，F(xiàn)代物理學中的新事物，怕不能講透而引起麻煩的，在課堂上寧可只字不提。這就是我國細嚼慢咽的講授風格，封閉式的教學方法。著名理論物理學家和物理教育家韋斯科夫（V.F.Weisskopf）說：“科學不是死記硬背的知識、公式、名詞?？茖W是好奇，是不斷發(fā)現(xiàn)事物和不斷詢問‘為什么，為什么它是這樣的？’科學的目的是發(fā)問，