对诺贝尔物理学奖的解读让德育贯穿大学物理的教学
2019-08-19许春燕
许春燕
◆摘 要:在《大学物理》教学中,德育发挥着不可或缺的作用,为了加强德育教育,建立方法多样化、形式多样化和内容多样化的德育教育新模式,笔者组织开展寻找最亮的星——即历届诺贝尔物理学奖的介绍,在教学中做到思想性、知识性、趣味性的有机结合,从而更加有效提升德育的效果。
◆关键词:大学物理;德育教育;诺贝尔物理学奖
一、《大学物理》课程对德育的具体要求
在教育部制定的《非物理类理工科类大学物理课程教学基本要求》中对大学物理的教学提出了明确的要求,即通过大学物理课程的教学,大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神和创新意识,通过大学物理课程的教学,应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解,为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中,都应在传授知识的同时,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养,努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。这里涉及到的探索精神也正是培养学生高尚的道德品质、坚强的意志、爱国主义精神和为实现中国梦不断奋斗等。
二、诺贝尔精神概述
每一个诺贝尔物理学奖都对整个物理学发展起到重要的开创性作用,对整个科学的进步的贡献是巨大的。每个诺贝尔奖得主严谨求实的态度、独辟蹊径的见解、耐住寂寞和承受压力和失败的心理素质及孜孜不倦的研究正与《大学物理》课程对德育的具体要求不谋而合。
以原子的结构研究为例,当汤姆逊发现阴极射线后知道原子可以再分,对原子结构提出了电子分布在球体中很有点像葡萄干点缀在一块蛋糕里的“葡萄干蛋糕模型”。它不仅能解释原子为什么是电中性的,电子在原子里是怎样分布的,而且还能解释阴极射线现象和金属在紫外线的照射下能发出电子的现象。而且根据这个模型还能估算出原子的大小,正由于汤姆逊模型能解释当时很多的实验事实,所以很容易被许多物理学家所接受。后来卢瑟福用α粒子去轰击金箔,做练习实验,利用荧光屏记录那些穿过金箔的α粒子。按照汤姆逊的葡萄干蛋糕模型,质量微小的电子分布在均匀的带正电的物质中,而α粒子是失去两个电子的氦原子,它的质量要比电子大几千倍。当这样一颗重型炮弹轰击原子时,小小的电子是抵挡不住的。而金原子中的正物质均匀分布在整个原子体积中,也不可能抵挡住α粒子的轰击。也就是说,α粒子将很容易地穿过金箔,即使受到一点阻挡的话,也仅仅是α粒子穿过金箔后稍微改变一下前进的方向而已。测量表明,在他们的实验条件下,每入射八千个α粒子就有一个α粒子被反射回来。用汤姆逊的实心带电球原子模型和带电粒子的散射理论只能解释α粒子的小角散射,但对大角度散射无法解释。多次散射可以得到大角度的散射,但计算结果表明,多次散射的几率极其微小,和上述八千个α粒子就有一个反射回来的观察结果相差太远。卢瑟福经过仔细的计算和比较,大胆的推翻了葡萄干蛋糕模型,提出了行星模型。最终获得了诺贝尔奖。这里的每一步都是对未知世界的探索和对已有知识的否定、创新和应用。
通过传授知识,来激发学生大胆设想和敢于创造的能力,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神、创新意识和思想道德品质的培养,努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。
三、寻找最亮的星活动介绍
在开学初期,笔者就在任课班级公布了这一活动,先让大家两个人一组自由组合,进而让大家选择自己所感兴趣的科研方向去找历届诺贝尔奖物理学奖,要求写出一篇物理学奖的介绍、作出相关视频并在訂阅号usstphysics上发布,这个限时一个月,最好之后在班级进行公开交流探讨。同学们兴趣浓厚,很快就把一篇篇精美的PPT和视频做好,也同步公开发表在订阅号上便于其他同学阅读。在整个活动中,培养了在校大学生的协作能力、文献的查找与总结能力、电脑的使用技巧以及整个对整个物理知识的综合学习,鼓励学生要养成敢于发现,善于思考,勤于钻研的习惯。这种教育方式,不仅有利于学生综合素质的提高,亦有利于学生科学思维的萌发。
四、结束语
在《大学物理》教学过程中,在传授知识的同时渗透德育不仅有利于知识的有效传播,更有利于学生人格的塑造,精神的熏陶,品质的升华。这种教育模式,不仅有利于培养新世纪下的人才,更有利于我们常常以他们的科学成就和奋斗精神来激励和鼓舞年青人奋发向上,榜样的力量是无穷的。以自强不息的精神去摘取诺贝尔奖的桂冠,为社会的进步作出贡献。只不过不要让他们把此当作奋斗的最终目标,意为肩负国家的使命,挑起民族的重担,为了祖国昌盛,为了民族崛起,不断地为国家的繁荣和强盛提供新鲜血液。
参考文献
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[3]周永伟.浅谈物理教学中德育的渗透[J].大东方,2017,8:317.
基金项目:本课题受上海理工大学《大学物理》课程思政项目资助。