從物理學(xué)的地位和作用看對(duì)中學(xué)物理教師的要求

1、從物理學(xué)的地位和作用看對(duì)中學(xué)物理教師的要求從物理學(xué)的地位和作用看對(duì)中學(xué)物理教師的要求作者：趙凱華國(guó)際純粹物理和應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)第23屆代表大會(huì)（1999美國(guó)亞特蘭大市）通過(guò)決議1，呼吁社會(huì)正視物理學(xué)的重要性。對(duì)物理學(xué)的作用，大會(huì)的口號(hào)是“探索自然，驅(qū)動(dòng)技術(shù)，拯救生命”。決議指出：“物理學(xué)——研究物質(zhì)、能量和它們相互作用的學(xué)科——是一項(xiàng)國(guó)際事業(yè)，它對(duì)人類(lèi)未來(lái)的進(jìn)步起著關(guān)鍵的作用。對(duì)物理教育的支持和研究，對(duì)所有國(guó)家都是重要的?！敝械冉逃A段，

2、是一個(gè)人從少年步入青年的時(shí)期，是身心成長(zhǎng)趨于成型的時(shí)期，是在知識(shí)上和能力上為今后的工作和學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)、作準(zhǔn)備的時(shí)期，有著特殊的重要意義。在中學(xué)的各門(mén)課程中，物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起著無(wú)可替代的作用。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我想從20世紀(jì)科技發(fā)展大的背景談起。1物理學(xué)推動(dòng)了物理學(xué)推動(dòng)了2020世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展20世紀(jì)，是科學(xué)技術(shù)空前高速發(fā)展的世紀(jì)。在此世紀(jì)內(nèi)，人類(lèi)社會(huì)在科技進(jìn)步上經(jīng)歷了一個(gè)又一個(gè)劃時(shí)代的變革。這個(gè)世

3、紀(jì)之初，無(wú)論在動(dòng)力和信息交流方面，人類(lèi)社會(huì)就全面地進(jìn)入了“電氣化時(shí)代”。這是19世紀(jì)安培、法拉第、麥克斯韋等一批物理學(xué)家和愛(ài)迪生等發(fā)明家努力的結(jié)果。從上個(gè)世紀(jì)之交放射性的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)原子物理、核物理的研究，40年代物理學(xué)使人類(lèi)掌握了核能的奧秘，把人類(lèi)社會(huì)帶進(jìn)了“原子時(shí)代”。今天核技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于為社會(huì)提供長(zhǎng)久可靠的能源，放射性與核磁共振在醫(yī)學(xué)上的診斷與治療作用，已為人所共知。這個(gè)成果是和盧瑟福、玻爾、愛(ài)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(fèi)米、哈恩等一大串光輝的名字分不開(kāi)的。到了50、60年代，物理學(xué)家又發(fā)明了激光，它的理論基礎(chǔ)是愛(ài)因斯坦1916年提出的光的受激發(fā)射過(guò)程。今天激光技術(shù)已廣泛應(yīng)用于尖端科學(xué)研究、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、通訊、計(jì)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(jì)科學(xué)技術(shù)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)最大的沖擊，莫過(guò)于以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的信息技術(shù)。號(hào)稱(chēng)“信息時(shí)代”的到來(lái)被譽(yù)為“第二次產(chǎn)業(yè)革命”。的確，計(jì)算機(jī)給人類(lèi)社會(huì)帶

5、來(lái)如此廣泛而深刻的變化，是二三十年前任何有遠(yuǎn)見(jiàn)的科學(xué)家都不可能預(yù)見(jiàn)到的?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的硬件核心是半導(dǎo)體集成電路，PN結(jié)是基礎(chǔ)。半個(gè)多世紀(jì)前，巴丁、肖克萊、布賴頓三位物理學(xué)家發(fā)明了晶體管，標(biāo)志著信息時(shí)代的誕生。從我們物理學(xué)家的眼光看來(lái)，這個(gè)嬰兒在娘胎里至少孕育了20年。這就是說(shuō)，20年代建立量子力學(xué)之后，物理學(xué)家發(fā)展了費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)、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(dǎo)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(xué)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(wèn)世以來(lái)，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(zhǎng)著。在有的人看來(lái)，物理學(xué)對(duì)高技術(shù)的貢獻(xiàn)屬于過(guò)去，今天在我國(guó)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(xué)各分支的實(shí)驗(yàn)室里移植到工業(yè)上去的?，F(xiàn)在教育界大談素質(zhì)教育和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，我想，20世紀(jì)高科技發(fā)展的事實(shí)證明，重大的創(chuàng)造來(lái)源于新的物理思想，否則只是“小打小鬧”，成不了大氣候。3對(duì)中學(xué)物理教師的要求對(duì)中學(xué)物理教師的要求我認(rèn)為，作一名優(yōu)秀的中學(xué)教師，除了良好的師德之外，最重要的是兩條：一是先進(jìn)的教育思想，二是較高的學(xué)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(guò)去比較重視知識(shí)傳授，現(xiàn)在提倡素質(zhì)教育，其實(shí)兩者不應(yīng)是對(duì)立的。學(xué)校的功能是傳授知識(shí)，脫離了科學(xué)知識(shí)的背景，科學(xué)素質(zhì)教育是空的。在傳授知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。但絕不能把素質(zhì)異化為知識(shí)灌輸給學(xué)生。科學(xué)素質(zhì)教育中很重要的一點(diǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，我想借楊振寧先生的話來(lái)發(fā)揮。下表是楊先生為中、美教育所作的比較：中美嚴(yán)格、堅(jiān)實(shí)的訓(xùn)練興趣集中于相對(duì)較窄的領(lǐng)域謙虛和循規(guī)蹈矩小心謹(jǐn)慎、缺乏自信被動(dòng)不規(guī)范的訓(xùn)

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(dòng)進(jìn)攻上表中的詞句是褒是貶，和我們中國(guó)教育的傳統(tǒng)看法恐怕有些出入。事物往往不那么絕對(duì)，說(shuō)褒貶參半也許更為恰當(dāng)，不過(guò)這里包含了中西教育思想上的重大差別。楊先生認(rèn)為：“中國(guó)傳統(tǒng)教育提倡按部就班的教學(xué)方法，認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，這有利于學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，缺少創(chuàng)新意識(shí)；美國(guó)提倡‘滲透式’的教育方法，其特點(diǎn)是學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候，對(duì)所學(xué)的內(nèi)容往往還不太清楚，然而就在這過(guò)程中已經(jīng)一點(diǎn)一滴地學(xué)

10、到了許多東西，這是一種‘體會(huì)式’的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生有較強(qiáng)的獨(dú)立思考和創(chuàng)造能力，易于很快地進(jìn)入科學(xué)發(fā)展的前沿，但不如前者具有扎實(shí)的根基。中美兩種教育方式各具特色，長(zhǎng)短互補(bǔ)，若能將兩者的優(yōu)點(diǎn)和諧地統(tǒng)一起來(lái)，在教育方法上無(wú)疑是一個(gè)突破?！痹谖覈?guó)，有一種普遍的提法：作為一名好教師，應(yīng)當(dāng)“課堂上解決問(wèn)題”，把所教的內(nèi)容都“講深講透”，不給學(xué)生課后留下疑難，讓學(xué)生課后提不出問(wèn)題。所以我國(guó)的教師都習(xí)慣于把知識(shí)組織得井井有條，對(duì)課程內(nèi)容的每個(gè)細(xì)

11、節(jié)作詳盡的解說(shuō)，對(duì)學(xué)生可能發(fā)生的誤解一一予以告誡。我粗略地估計(jì)，同樣的內(nèi)容，在我國(guó)現(xiàn)在課上所用的學(xué)時(shí)，至少比西方多50%~100%?，F(xiàn)代物理學(xué)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(guó)細(xì)嚼慢咽的講授風(fēng)格，封閉式的教學(xué)方法。著名理論物理學(xué)家和物理教育家韋斯科夫（V.F.Weisskopf）說(shuō)：“科學(xué)不是死記硬背的知識(shí)、公式、名詞。科學(xué)是好奇，是不斷發(fā)現(xiàn)事物和不斷詢問(wèn)‘為什么，為什么它是這樣的？’科學(xué)的目的是發(fā)問(wèn)，