大学物理教育与人文精神培养

吕 波 谢 谦

物理学是一门最基本的自然科学，在物理教育中，人们往往将焦点集中在如何培养学生科学思维方法，开发学生智力、提高学生的科研能力上来，而忽视了对学生人文精神的培养。作为物理文化的组成部分，物理教育不仅是传播知识、培养科学精神，更应是一种课程文化的浸润与陶冶，倡导包括人文精神教育在内的完整教育。教师在引导学生继承人类文化遗产的同时，应在人文教育和物理教学的相互融合中，将二者有机地结合起来，并自觉领悟人类关于世界的全部知识，及其获得这些知识过程的活的生命力——深深蕴涵于其中的人文精神。正如季羡林所说：“在当代自然科学和社会科学绝不像以前讲的泾渭分明”；“文理不但互补。而且要互相渗透”。

一、物理学与人文精神的关系

物理学是一门最基本的自然科学，物理文化是科学精神体现的典范，以客观事实为依据，理性的怀疑、求真、求实为基本要素，以客观世界为认识对象。而人文精神则是追求理想世界和理想人格，体现人的价值，追求人自身的完善，谋求个性解放，是人类对自身的认识、自身的发展、自身的完善和自身的需要过程中形成的，规范、指导和约束人类自身的各种活动。二者并不如传统观念所认识的那样是对立的、不相关的，恰恰相反，人文科学与自然科学是紧密相联、不可分割的。自然科学研究并不完全依靠严格的逻辑思维，机械思维逐步让位于辩证思维，更多的是人文科学的功劳；而自然科学的发展，又使原有的思想观念、价值观念以至整个文化传统发生巨大的变化，使人类能重新定位自己，进而拥有更为深刻的人文观念，为人的生命寻找更有意义的人文价值。举世公认的著名科学史学家乔治·萨顿指出：“我们必须使科学人文主义化，最好是说明科学与人类其他活动的多种多样关系——科学与我们人类本性的关系”。这样做的目的不是贬低科学，而是使科学“更有意义，更为动人，更为亲切。”

二、在大学物理教育中培养人文精神的意义

爱因斯坦曾经说过，用专业知识教育人是不够的，通过专业教育，他可以成为一种有用的机器，但不能成为一个和谐发展的人。现实中的大学物理教学把主要精力和时间耗于单纯的学科知识教育，集中注意了解题目，根本无暇顾及学科的过去、现在和未来，放弃了在科学教育过程中培养学生人文精神和科学态度的机会，带给学生的只有枯燥的概念、无味的公式，导致学生文化素养低下，人格“残疾”。所以，物理教学中渗透人文精神是十分必要的。

从物理教学的实施上看：第一，物理教育是教育者与受教育者两者之间在认识上、感情上和行动上的交流与探讨。既然是交流与探讨，就必然会使人与社会的关系、人与自身的关系在这个动态过程中得到反映；第二，现代教学重视把物理学家认识世界的模式和科学思想方法贯穿在教学过程中，提倡学习主体从目的、需要、动机、情感等方面仔细感悟，让学生体会形成科学的过程，把握科学、自然、社会和人类的关系。我国现代教学改革倡导学习方式的变革，提倡学生通过认真踏实的探究，实事求是地获得结论，养成尊重他人和成果的正确态度，以及不断追求的进取精神、严谨的科学态度、克服困难的意志品质，这为物理教学中人文价值的体现提供了广阔的平台。

三、在大学物理教育中培养人文精神的方法

(一)培养学生的辩证唯物观

物理教学必须从整体和综合的观点出发，把对学生的人文思想教育落到实处，从而达到提高学生人文素养的目的。在物理教学中应重视物理学史和物理过程的教学，把人文思想寓于知识传授之中，把知识的科学性与教育性、理论价值与教育价值有机地渗透起来。

物理学是辩证唯物主义的重要基础，是研究物质运动最一般的规律和物质基本结构的一门自然科学，其研究对象大到宇宙星体，小到原子、基本粒子。从有形实体到电场、磁场、引力场等无形场物质。这些都充分体现了世界的物质性。在物理世界中处处存在着矛盾，如运动与静止、作用与反作用、合成与分解、热胀与冷缩、吸热与放热、正电与负电、吸引与排斥等，而矛盾的双方在事物中既对立又统一。如光的波动性和粒子性是矛盾的两个方面，在光电效应中，光表现为粒子性，在干涉和衍射中，光则表现为波动性。光的粒子性与波动性，在宏观上是对立的，在微观上又可以协调统一起来。光的波粒二象性充分揭示了事物对立统一规律。在物理教学过程中，在按照物理学的理论体系进行讲授的同时，我们应适当精选一些典型实例，从辩证的角度讲授物理规律的建立过程，通过潜移默化的影响，使学生逐步树立起辩证唯物观是很有必要的。

(二)培养学生爱国主义精神

“科学没有国界科学家却有国界。”著名科学家巴甫洛夫和巴斯德都说过此话。向学生进行生动具体的爱国主义和民族气节的教育，无疑将震撼学生的心灵，优化学生的道德情操和思想素质，尤其是人类物质文明获得极大发展与繁荣的今天，培养学生的爱国精神尤为重要。我国原子能事业的开拓者、著名物理学家钱三强在新中国成立前夕决定回国。当时，他和夫人何泽意已经在核物理学研究方面取得了骄人的成绩，尽管约里奥·居里夫妇对失去这两位优秀的助手感到十分惋惜。但约里奥教授说：“我要是你的话，也会这样做的，祖国是母亲，应该为他的强盛而效力”。就这样，钱三强满怀爱国之情。投身到了祖国的核事业的开拓和建设之中，为我国试制原子弹和氢弹作出了卓越的贡献。在物理教学中，教师应通过这些感人肺腑的典型事例来激励学生、感染学生，并将之与物理知识相融合，使他们在学习物理知识的同时树立起献身科技、报效祖国和精诚敬业的奋斗精神，增强他们的自豪感和使命感。

(三)培养学生审美精神

在五彩缤纷的物理世界中，到处都蕴含着美。如：在经典物理理论中，有美妙庄严的牛顿力学体系，有如诗如画的麦克斯韦电磁方程；在现代物理理论中，有优美典雅的爱因斯坦相对论等选些理论充分显示了自然规律的统一简洁、和谐之美。给人以崇高的美感。在物理实验直到处闪耀着美的光辉，从伽利略理想实验，牛顿著名的棱镜色散实验、焦耳的热功当量实验、库仑著名的扭秤实验、法拉第具有划时代意义的电磁感应定律、赫兹验证电磁渡存在的实验直至迈克耳逊一奠雷否定以太存在的实验、卢瑟福著名的n粒子散射实验、密立根测定电子荷质比的实验及美藉华人吴健雄博士证实在弱相互作用中字称不守恒的实验等，这些实验设计思想之精巧、实验技术之精堪，无不给人以美的享受。此外，还有物理现象的奇特美，如苍穹彩虹、海市蜃楼、长河落日等壮观景象；物理概念的对称美，如正电荷与负电荷、南磁扳与北磁极、电场与磁场、正粒子和反粒子、作用力与反作用力等；物理规律的有序美，如太阳光透过棱镜形成的连续光谱、晶液凝固形成的空间点阵、太阳系行星的轨道排列、原子内电子的壳层分布等，这些都是绝好的美育因素。

其实，“惊人的简单”、“神秘的对称”、“美妙的和谐”等美学特征在物理学中有大量的例证，是物理教学中渗透人文意识教育的重要素材。在物理教学中，应重视学生审美意识和审美情趣的培养，要有意识地引导学生去领悟其深含的意蕴，使学生面对一个个简洁优美的物理方程，就像面对一件绝美绝伦的艺术品那样，去尽情欣赏其中的美景。通过引导学生感受、发现和体会物理学中隐含或显见的科学美。既能使学生充分领略到物理学的魅力，从中获得美的体验，进而陶冶情操，净化心灵，促进学生身心健康发展，起到以美引真，以美促善的作用。

科学与人文，是一个人实现高度完美发展的双物理教育工作者，要时刻注重将科学教育与人文精神的教育渗透于科学教育之中，只有这样才能为国家培养出全面和谐发展的高素质人才。