大学文科物理导入课教学探讨与思考＊

何莹松

（北方民族大学 宁夏 银川 750021）

李 芒

（北京师范大学 北京 100875）

物理学是自然科学的基础，其科学的思想、方法已渗透到其他领域，科技的发展与物理学的发展密不可分.虽然文科大学生研究的领域不是自然科学，但科学技术迅速发展，各学科相互交叉、促进，较强的科学观察能力必将有助于文科大学生日后的工作.我国从20世纪90年代就开始开展文科物理教学，但因地域等不同情况，各个高校对这项工作的要求进展不尽相同.笔者结合自己从事的工作来探讨大学文科物理教学.

1 大学文科物理课程简介

大学文科物理是北方民族大学依据学生特点面向文科学生开设的一门公共课.它不同于中学物理也不同于物理专业和工科类专业的物理课.是文科学生了解自然科学对人类文明进程的重大作用的窗口，学习科学研究方法，提高自身思考能力和创新能力的有力途径.文科大学物理课程内容主要涵盖物理基本概念定律（可节选）、物理与文化、物理学与人类文明三部分.教师在具体讲授时可根据学生情况选择两个部分，甚至三个部分内容都涉及.作为一门培养文科学生科学素养、人文素养的课程，大学文科物理发挥着优势与作用.而且，从物理学视角审视人类文明进程，是当代大学生综合素质教育的一个重要层面.笔者结合自己课程讲授过程中导入课的教学进行探讨.

2 大学文科物理导入课概念界定及导入课的重要性

2.1 何为导入课

俗话说：“万事开头难”“好的开头是成功的一半”.在讲授新课之前，教师就应该考虑如何激发学生的学习兴趣和求知欲望，使其一开始就有一个明确的探索目标和正确的思维方向.笔者把课程开始时的导入部分称为导入课.导入课是一堂课效果优劣的重要参数.

2.2 导入课的重要性

以往大学物理教学对导入课的关注度不高，所以导致许多教师不注重导入课的授课方法，更没有多少人对其进行探索.近年来随着物理教学的不断改革，导入课在大学教学中显得越来越重要.认知心理学的研究指出，学习过程是从外界刺激产生感觉和由个体的学习动机产生对感觉信息的选择性注意开始［1］.信息从感觉刺激到被送到记忆系统的过程“注意”起到了关键作用.这说明导入课在整个授课过程中起着重要作用，为一堂成功课铺下了基石.如果教师能对导入课做深入探究，在课堂的开始就能吸引学生，会对课程学习起到非常重要的促进作用.可见，导入课影响着课程的进展，如果能够有效地设计导入课会让课堂教学达到很好的效果，既让教者感到满意，也让学者感到有兴趣.

大学文科物理与其他自然科学课程一样，总会出现物理语言即科学语言的陈述，它不同于日常语言，科学语言具有简洁（即术语的定义使用数学公式表达）、精确（即词语的含义一经确定，就相对不再改变）、客观（即科学报告的客观性和非个性化）等特点，能准确表达物理规律［2］.可见，科学语言与学生的日常语言之间是有差别的.而用科学语言描述的物理现象、规律与学生的已有经验有所出入，这更增加了学习的难度.文科物理课面向文科生开设，而文科生的物理基础薄弱，一定会遇到上述接受困难的问题.于是学生产生畏惧心理，影响了学习的积极性.大学物理教师应该深入研究导入课教学，使其一开始就被吸引，进而提高学习兴趣和学习主动性.

3 如何有效上好导入课

李政道先生曾说过，“最重要的东西往往是最简单的”，“那些最基本的东西，恰恰是最简单的，但却最重要”.笔者非常认同李先生的观念，在教学中始终持这样的原则，选取物理学中最重要的内容，导入课教学设计以简洁明了为原则，引导学生体会物理学的简单美.

另外，大学文科物理在整个大学课程中，对文科生而言，长期受非智力因素的影响存在学习不适应性，有时即使是容易的问题，他们仍会有理解误区，导致物理学习的畏惧心理.爱因斯坦在74岁高龄时说过这样一段话，“我现在已经很清楚了，我并没有特别高的才能.在好奇、求知欲、忍耐固执与自我批评的带领下找到我的理论.我并没有特别强的思考力，或者只有中等程度.很多人有比我更好的脑筋，但并没有做出任何有价值的新贡献”.这是对非智力因素在物理学习中影响最好的诠释.导入课中教师要特别注意学生非智力因素对学习的影响.

笔者依据自己多年的教学实践体会，并根据北方民族大学文科学生数理底子薄等特点，在注意上述所提的两方面问题的前提下，总结了文科物理导入课一些值得关注的教学内容，与广大物理同行共同交流.

3.1 以物引思教学模式

不论是理科生还是文科生，直观的视觉刺激，总能给他们带来意外的收获.因此视觉的刺激往往比简单的语言描述更能让学生产生共鸣.通过物理实验演示，通过实物创设物理情境，引起学生的视觉注意，吸引学生积极投入课堂.演示实验尽可能简单明了、直观，能反映物理现象，引发学生的思考，激起学生的兴趣.例如，在让学生认识了解电容器时，通常教师都是在黑板上画电容器，然后给学生介绍它的特点，很枯燥，学生接受起来很困难，很难在头脑中构建电容器的概念，最终也没有搞清楚电容器为何物.如果换成做这样的实验，效果就会大为改观.实验仪器和器材有盛饮料的高橙瓶一支、导线若干、锡箔纸两张、范氏起电机，如图1所示.

图1 认识了解电容器的演示实验

高橙瓶与锡箔纸构成一个电容器，利用范氏起电机充电，这样做既直观有又能引起学生的兴趣，可谓事半功倍.既认识了电容器也弄清了它的特点.在这里教师还可以选择实物投影仪让学生对实验有更为清晰的视觉认识.

3.2 以史为镜教学模式

故事是最能激发学生兴趣的手段，通过物理故事引入课程内容效果甚好.文科学生具有较强的形象思维能力和语言能力，在表达故事时利用多媒体配上形象的图片和优美的文字，他们还是很有兴致的.自然科学的发展历史对大多数文科学生来讲是知之甚少，而科学史对学生科学素养的培养大有裨益.科学小故事比理论推演更能引发文科学生的参与意识.运用物理学史的材料，在分析史料中，了解知识产生的社会背景.针对所学知识，以物理学史为背景，拓展学生思维，培养学生科学的态度、情感、价值观.让学生认识到科学的社会价值.通过分析史料，使学生意识到科学发展就是一种探究的过程，培养他们的科学探究意识.

例如，在讲运动问题时可以介绍伽利略及他的科学精神与科学态度［3］.在讲运动与力的联系时，可以先给学生讲讲日心说［4］，讲讲哥白尼的故事，再介绍牛顿和他的研究方法.介绍电磁学内容时，可以将法拉第、安培、麦克斯韦的故事引入［5］，让文科生在人文气息中进入学习，可能更容易让他们接受.科学史中对人类发展有重大意义的人、事件，以故事的形式呈现给学生会让他们对物理学有全新的认识，对物理学在人类文明历程中所起的关键作用有一定认识.从全新视角认识物理学，不仅是技术发展的基础，也是社会发展不可或缺的部分.在导入课中选取合适的史料，有针对性地、有明确目标地引起学生的学习欲望，不失为一种好的方法.

3.3 触类旁通教学模式

3.3.1 引用学生生活经验为实例（基于问题引入）

笔者认为尽可能用学习者已有经验作为导入课的素材.生活中的经验有正确的和错误的两种，有时利用学生生活中的错误经验来引入新课，会产生导通的效果.文科生不同于理科生，他们对一些基本物理现象可能还会存在误解，这时正好可以利用这一点.在介绍惯性时，可先提问学生：“维持物体的运动是否一定要有力的作用？”“速度大的物体是不是一定受一个较大力的作用？”对这些问题肯定的答案是错误的，但学生常常会认为是正确的.产生这种错误的根源在于学生的生活经验被假象所迷惑.

例如静止的车，人推它才动；静止的树枝，风吹它才动；静止的球，脚踢它才滚，如此等等.如果不推、不吹、不踢，这些物体是不会动的.当教师把学生认为是“千真万确”的生活经验，给予否定时，学生的思维一下子被激活了（尽管这些内容他们中学时有学到，但真正能透彻领悟的却寥寥无几），注意力顿时集中到教师所提出的问题上来，这样就巧妙地引入了新课.这种引入方法不仅可集中学生的注意力，更重要的是能使学生明白生活中的经验在没有经过严谨的科学分析之前还是粗浅的、片面的，甚至是错误的.要正确认识世界，掌握自然界的客观规律，还必须经过严格的科学分析［6］，透过表象挖掘事物的本质特征.通过课程使文科生学会用科学的方法认识物质世界.

通过学习，对培养文科生科学思维方式有很大作用.他们自己对原有的感性知识作一番分析后，获得一个比较全面的认识，认识能力有所攀升，理性思维显著提升.在解决问题中培养文科学生一种认识问题的方法，让他们学会在处理问题时思维更加理性化.同时使学生认识到物理现象不是孤立存在的，它与生活息息相关，打破过去那种孤立思考问题的方法，正确运用联系发展的视角认识物质世界，引导他们树立一种哲学自然观.在教师的引导下，文科学生能对一些物理现象有深入的科学认识，激发他们对科学的热爱也是开设这门课程的目的之一.

3.3.2 通过类比打通思路

对文科生而言，他们在科学素养方面缺失较多，在物理课堂上应培养他们建立物理现象与生活现象的联系，关注学生已有思维在教学中的作用.例如，在介绍一些物理词语时，虽然他们对这个词并不陌生，可是真正用科学语言来理解，文科学生还是比较困难.究其原因是科学语言过于抽象，会带来一些理解偏差.以下介绍几个实例.

如在介绍加速度时，文科学生对变化率的概念理解透彻，出现了理解误区.如果此时教师仍然用数学语言去讲解会很费劲，这时可以类比生活中的具体实例，可以达到触类旁通的效果.例举简单事例，如学生自己身高的变化快慢，或者树和树苗高度的变化，这些都是他们身边耳熟能详的事.总之越简单越好，因为学习的目的不是将问题复杂化，越简单的语言是越容易被受众接受和理解的.

介绍电阻或电场强度时，它们都是用比值定义的反映本质属性的物理量.而比值定义是物理概念比较常用的一种方法.可能有些教师会用数值计算的数据来引入新课，这种方法虽然可被学生接受，但也存在弊端.文科学生看到数学演算会感到惧怕，即使是很简单的运算也会令他们挠头.在这里建议教师利用多媒体课件借助几何学知识，因为简单的欧式几何对大学文科生而言不困难，图形往往比数值更直观.这是培养科学思维的一个极好办法.可用三角形边角间关系作类比.如30°角所对的直角边与斜边之比是，45°角的两直角边之比是1.可见比值可反映三角形的角度，则密度和电场强度也是通过比值来定义的量，反应物质一种属性.以此类比引导学生理解这两个物理量.这样可以更好地使学生的思维导通，借助多媒体手段使学生头脑中构建数学表达形式与物理概念之间的模型.

4 对大学文科物理导入课教学的一点思考

笔者从事物理教学多年，对我校针对文科生开设的大学文科物理教学实践过程亲历亲为，有颇多感受，希望能与广大物理同行共同交流.

大学文科物理课程对教师提出了新的要求，不论在教学目标、教学内容、还是教学手段，都需要突破传统.

首先要注意授课对象是文科学生，需依据文科生的认知特点确定教学目标.他们与理工科学生不同，不需要强调专业技术性能力的培养，主要侧重于培养他们用理科思想分析问题、解决问题，扩大他们在自然科学、技术科学领域的眼界，导入课设计在顾及上述方面的同时还需兼顾学生的新奇感，因为这是引发学生兴趣的关键阶段.

其次要注意教学内容也有不同.理工科学生强调教学内容的系统化”“逻辑化”“难度化”和“应用化”.文科学生则强调：定性与半定量，对计算能力要求不高；阐述物理概念的来龙去脉，加重物理学史的分量；弄清哲学与物理学的关系；内容可广泛涉猎方法论方面.

最后，要注意文科生物理基础较弱，在教学手段的选择上必须注意采用多元化的方法调动其学习兴趣.在大学文科物理教学中，充分利用多媒体及其软件图文声像并茂、交互环境友好、信息资源丰富、学习路径多样的特点，还可以向学生介绍物理学发展前沿，热点或现代物理知识，以及当今科技形势与发展趋势；展现物理学发展的历史和物理理论的发展脉络，体现物理思想方法的应用及其成果；揭示物理学神秘和谐的美.笔者认为这些丰富的内容，只要教师善思、善想，将其融入导入课一定会有很好的效果.

总之，导入课的教学方法有很多，只要积极探索，认真去想，认真去实践，就会产生好的效果.文科生在高校是一个庞大的群体，要想使科学素养课能切实对他们发挥作用，需要广大物理教师共同努力，提高自身综合水平才能更好驾驭课程，让学生在学习中有所收获.

1 乐国安.当代美国认知心理学.北京：中国社会出版社，2001.23

2 田春凤，郭玉英，王凤.中学物理教学中的语言问题初探.物理教师，2004（5）：34～35

3 倪光炯，王炎森.物理与文化.北京：高等教育出版社，2009.45

4 赵峥.物理学与人类文明十六讲.北京：高等教育出版社 ，2008.69

5 （美）Art Hobson.物理学的概念与文化素养 .秦克诚，刘培森，周国荣译.北京：高等教育出版社，2008.12

6 刘辉.体现物理文化的大学物理教学审视 .湖南师范大学 ，2008.58