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胡刚复教育思想及其当代价值研究

2022-12-28卢长彤

物理教师 2022年8期
关键词:物理学物理思想

卢长彤

(苏州科技大学物理科学与技术学院,江苏 苏州 215009)

胡刚复(1892—1966)是我国近代著名的物理学家和教育家.他亲自组建了我国首个现代物理实验室,开创了物理实验教学的先河.在物理教育起步阶段,帮助人们对物理专业有了更科学合理的认识.从海外学成归国后,胡刚复担任多所高等院校的物理学教授,帮助和支持学校筹建物理专业和科研机构,培养了严济慈、钱临照、吴有训等一大批物理学精英,为我国物理事业的发展作出了巨大贡献.关于对胡刚复的研究,除物理科学知识本身的研究之外,也有许多文章关注他对我国近代物理学的贡献,其中大部分都提到他对物理教育的贡献.20世纪80年代中期开始出现怀念胡刚复的文章,如钱临照的《怀念胡刚复先生》一文提到他在教学方法上的创新及实验要与教学互相印证;王淦昌“在第二届胡刚复、饶毓泰、叶企孙、吴有训物理奖授奖大会上的讲话”中强调胡刚复物理奖主要授予在物理实验技术方面作出贡献的物理学研究者;20世纪90年代出现了更多这方面的文章,如钱临照在《纪念胡刚复先生百年诞辰——谈物理实验》一文中将物理实验的传统追溯到古希腊和中国先秦时代,分析了物理实验的重要性和物理研究的传统.[1]到了21世纪,出现更多深入研究胡刚复物理教育思想的文章,如凌瑞良的《中国物理学前辈——胡刚复》对其教育思想进行了总结,从师资建设、实验室建设、教学民主和师生关系方面进行了分析.[2]总的看来,学界已经关注到胡刚复的教育思想,但现有研究多是对胡刚复教育贡献的直白描述,尚缺少对其教育思想形成的历史语境考察及与现实问题的结合分析.笔者尝试在现有研究成果的基础上接着说、深入说,对胡刚复教育思想的当代价值进行深入研究.

1 胡刚复教育思想的形成审思

1.1 独特的成长求学经历是其思想萌发的肥沃土壤

成长背景和教育经历是一个人价值观养成的重要因素之一,直接影响着价值观的内化和形成.胡刚复出生在清末民初的教育之家,祖父胡和梅是当地教谕,父亲胡壹修和伯父胡雨人是新式教育改革家和爱国实业家,他们都积极倡导创办新学以开明智,鼓励下一代奋发图强、学习更加先进的文化.胡刚复与大哥胡敦复、二哥胡明复被称为“胡氏三杰”,他们从小便有机会接受到良好的新式教育,对科学知识产生了浓厚的学习兴趣,为之后在各自的领域取得成就打下了坚实的基础.胡刚复青年时代,社会动荡、民不聊生,不少有志青年踏上了向西方国家求学的道路,胡氏家族中亦先后有多人到海外求学.1909年,胡刚复顺利通过庚款留学考试,赴美国哈佛大学学习物理专业,他师从美国著名的X射线专家杜安教授,在X射线临界吸收频率、光电子效应和射线散射等方面从事研究工作,并把研究成果应用到癌症病人的诊疗中去,获得了同行和病人家属的认可.20世纪以前,西方自然科学还并未真正引入中国,物理学也鲜有人了解.留美期间,胡刚复积极倡导、支持大哥胡敦复的建议,共同创办了中国近代第一个科学团体“中国科学社”,并为科学社杂志《科学》撰写科普文章,向国内介绍自然科学知识,传播先进科学文化.1918年,他将自己的研究成果撰写成学术论文《X射线研究》,以优异的成绩取得博士学位,成为我国物理学史上第3个获得博士学位的中国人,学成之后,胡刚复怀揣科学报国之心回到了祖国,开启了他为我国物理教育奉献一生的伟大事业.

1.2 丰富的办学实践经历是其思想成熟的深厚基础

实践经历是人们提高思想认知的必然过程.没有实践检验的价值观和思想都显得十分空虚.胡刚复教育思想蕴含在其丰富的办学经历中,经过不断改造和完善而逐渐走向成熟.胡刚复曾受邀到南京高等师范学校和上海大同大学担任物理系主任并负责筹建物理专业.他一改传统的课堂讲授模式,从培养思路、教学内容和考核方式等各方面入手,对旧式的物理教学进行了大胆改革,还将这些新理念带到了他所兼任的上海交通大学、同济大学、厦门大学,为任教学校的物理专业发展提出了诸多建议和指导.课堂上,胡刚复经常旁征博引、条分缕析,不仅教授专业知识,还向学生传授研究方法,提升学生的物理思维能力.他翻译和编写了大量物理专业教材,亲自审定或定名了许多物理学概念、名词,为了让学生能更好地理解“电位”这一概念,胡刚复创造了一个新的汉字“熵”,既直观又形象地表达出了热力学函数“Entropy”的物理含义.1928年,胡刚复受蔡元培校长邀请出任中央大学理学院院长,在上海参与创建了中央研究院物理研究所.这是中国第一个物理学研究机构.1936年,他赴浙江大学任理学院院长,在浙大西迁过程中,他费尽周折为物理系保留了大部分实验仪器和专业教材,一度使浙大物理学发展成为了全国最具影响力的专业.解放以后,胡刚复又相继在唐山交通大学、北洋大学、南开大学等学校任教,直至1966年病逝于天津.纵观胡刚复半生的办学经历,他创造了诸多具有开创性意义的“第1次”,这些大胆尝试和辛勤付出都折射出了他具有创新意义的教育思想.

2 胡刚复教育思想的主要内容

2.1 注重实验教学:培育学生的科学精神

物理的研究对象是客观世界的物质现象,这些现象包含内部的、外部的复杂规律,受到运动、状态、形式、变化等多种因素的影响,要认识掌握物质的内部结构及运行规律,通过观察和实验验证方式是最有效的途径,因此,实验就成为了物理学研究的基础,也是物理教育必须传授的重要内容.然而,在我国物理教育的起步阶段,人们对如何开展好物理教学还没有科学的认识,对实验教学的重视程度远远不够.胡刚复始终强调实验教学的重要性,并重视培养学生的探索能力和科学精神.1918年,胡刚复将南京高等师范学校的废旧厂房改造成物理实验室,在艰苦的条件下,创办了我国近代第1个物理实验室.首先是购置教学所需的实验仪器,由于办学经费紧张,他不得不带领学生动手制作部分仪器,有时还特地从别的学校借来仪器供学生使用,待课程结束后再还回去.在师生的共同努力下,实验室配备了迈克尔逊干涉仪、密立根油滴仪等仪器.这些仪器在当时国内是最先进、种类也是最丰富的,大大满足了学习需要.其次胡刚复还注重实验课程安排,他亲自编写实验教材,设计教学内容和重难点,有时不是按书本上既定的教学内容进行,而是要求学生发挥聪明才智,自己设计实验步骤,甚至自己制作仪器来完成实验,使学生进一步加深了对物理原理和知识点的理解.此外,他还严格规范实验课程的考核,要求学生原原本本地记录实验过程和实验结果,确保实验数据真实可靠,当数据与预期推理结果不符,学生产生疑惑时,他就会亲自指导分析原因,帮助检查实验操作过程,鼓励学生进行多次尝试并总结经验.这使学生较好养成了坚持不懈和实事求是的科学精神.

2.2 强调因材施教:提升学生的学习兴趣

因材施教是古老而又常新的教育思想,孔子曾说“中人以上,可以语上也,中人以下,不可以语上也.”尊重学生的学习兴趣、以学生为本的思想始终贯穿在胡刚复的教育思想和实践中.首先,胡刚复主张因材施教要与通才教育相结合,他所指的通才教育就是所有学生都要学习的基本知识内容,在此基础之上再针对学生的个性差异和特点开展因材施教.教师要清楚学生的知识水平和兴趣爱好,在教好基础课程以后,开设一部分选修课程供学生自由选择.胡刚复还亲自了解学生的选课情况,指导学生按照个人喜好和时间精力做出最佳选择,更大程度地拓宽学生的知识面,提高学习潜能和学习效果.教育家朱熹曾说“圣贤施教,各因其材,小以小成,大以大成,无弃人也.”胡刚复坚持教师要以发展的眼光看待每位学生,要充分尊重每位学生.在回答学生提问时,他也总能耐心细致地给予解答,不论是成绩好的还是差的学生,并向学生传授自己的学习体会、生活态度和价值追求,最大限度地帮助每一位学生取得进步.其次,胡刚复还十分重视学生学习兴趣的培养,在美国求学时之所以会选择物理专业,就是出于他本人对物理学的兴趣,因此,他十分反对“填鸭式”的教育方式,积极倡导教师要采用寓教于乐、时常鼓励、适当放松的教育方式,不断激发学习兴趣,发挥学生的学习主动性.近代物理学家吴有训早年跟随胡刚复学习,他常常在学习中提出新的想法,再通过实验加以求证并经常与老师、同学讨论研究结论.因此,胡刚复特意为他开放实验室,允许他开展自己想做的实验,这极大提高了吴有训对物理的学习兴趣,为他将来的物理研究打下了坚实的基础.

2.3 重视人文素养:促进学生的全面发展

“胸藏文墨虚若谷,腹有诗书气自华.”作为人才培养的重要方面,人文素养对理科学生塑造人格,促进个体素质全面发展具有重要的作用.这一点也是胡刚复积极倡导并努力实行的.他特别强调理科学生要注重文理兼修,不仅要在本专业学得好,也要多了解文学、哲学、历史等其他学科的知识.首先,胡刚复重视通过物理学史教育学生,在介绍某个新物理概念时,他会在课前花时间搜集整理历史资料,了解一个公式的推理论证过程或物理事件背后的有趣故事.当在课堂上教授哥白尼、牛顿、法拉第等人的物理定义时,他经常穿插讲授物理学史,鼓励学生学习他们为人类科学事业无私奉献的高尚品格.在一次纪念伽利略的学术活动上,胡刚复热情洋溢地作了2h的报告,高度评价了伽利略所做的贡献,向大家介绍了人们眼中“不一样”的伽利略.其次,胡刚复还注重物理学要与其他学科之间相互借鉴,学科融合发展是丰富学习资源,获得知识创新的最有效途径.他鼓励物理专业的学生要选修工科课程,不仅能锻炼学生的动手操作能力,还能更好地将物理理论应用到工程实践当中.同时,他还鼓励文科学生也要选修理工科课程,以提高自身的科学素养.理工科的学生要学习社会、艺术等课程,以陶冶文化品格,达到提高综合素质的目的.著名哲学家罗素来中国演讲时,他就组织物理专业的学生前去听讲,并亲自担任翻译,引导学生从哲学角度思考物理学问题,以迸发出崭新的思想火花.胡刚复始终强调没有哪个学科是独立存在的,人才培养需要多学科的参与,否则,知识的学习将会是片面的、单薄的,科学研究也将很难实现技术创新,无法走向深刻.

3 胡刚复教育思想的当代价值

当前,我们已经迈入第2个百年奋斗的新征程,国家对高素质人才和技术创新的需求比以往任何时候都更加迫切,胡刚复教育思想的形成源于特定的历史环境和时代背景,为当前的物理教育提供了科学指引.

3.1 夯基固本:加强学科顶层设计

人类社会的历次伟大飞跃都是由科技创新推动的,而基础研究却是原始创新的源头,也是核心技术的关键所在.十九大以来,党中央和国家全面分析国际科学技术创新的竞争态势,深入研判国内产业技术创新的发展状况,全面谋划科技工作和高等教育改革的发展思路,明确了培养基础学科拔尖人才是高校的重大战略任务.2021年,国家召开全国两院院士大会,习近平总书记在大会上发表重要讲话“要加快科技强国建设,实现高水平科学技术的自立自强,就必须解决‘卡脖子’关键技术,就必须加强基础研究和基础人才培养.”[3]胡刚复始终坚持学好物理的重要性,认为物理教育是重要的科学素养教育,学好物理可以带动工业的进步,主张物理专业人才要主动服务国家经济发展,促进国家整体技术水平的提升.当前,我国已有多所高校实施了“强基计划”项目,国家和教育部门花大力气支持和发展基础学科,建好物理专业已成为国家战略.新时期,培养什么样的物理人才,如何培养物理人才,已成为广大物理教育工作者思考的重要问题.我们需要贯彻新教育发展理念,更加重视物理人才培养的科学谋划和顶层设计,借鉴胡刚复重视实验教学,培养科学精神,坚持理论与实践相互统一的思想,更好地尊重物理的学科规律,使物理教育回归物理学本身.还要坚持因材施教,重视学生物理核心素养培养,充分发挥学生的学习主动性,培养具有创新思维和实践能力的物理人才.

3.2 提质增效:加强教师队伍建设

办好物理教育的关键是要有一支高素质的教师队伍.胡刚复十分重视教师队伍建设,筹建浙江大学理学院时,他内培外引、广纳贤才,使一批经验丰富的老教师得以留任,又聘请年轻人才补充到教师队伍,并经常组织教学和学术讨论会议,促进教学水平的提高,营造良好的学术氛围,使理学院迅速发展成为全国知名的学院.进入新时期,国家对高校教师队伍建设提出了更高要求.2020年,教育部等部门出台《关于加强新时代高校教师队伍建设改革的指导意见》,提出高校要健全教师发展保障体系,通过科学的考核评价制度,打造政治素养过硬、业务精湛的创新型教师队伍.[4]提升物理教师队伍的整体素质水平,首先要加强师德师风建设,要大力弘扬优良的师德师风,选拔培养热爱物理教育事业,具有优良道德品质的人才,组织广大教师学习先进典型,树牢为教育事业无私奉献的理想信念,肩负起为国家伟大事业培养人才的使命担当;其次要注重教师业务能力提升,组织教师开展业务能力培养,深入研究教育教学方法,打牢知识理论基础,扩大专业知识储备,不断加强自我修养,进一步提高创新能力,实现教学相长;其次要完善教师考核制度,树立正确的评价导向,不断优化教师职称评聘,按照理论基础研究、应用创新研究等分类制定评价指标,合理发挥好考核评价的“指挥棒”作用,建立更加有利于教师持续发展的制度体系.

3.3 立德树人:加强课程思政建设

胡刚复历来重视学生物理学史学习和科学精神培养.他的一生就是科学报国、教育报国的最好体现.他始终坚持言传身教,向身边的学生传递正能量.这正是当前我们坚持立德树人根本任务,推进课程思政的教育思想.2018年,习近平总书记在北大师生座谈会上强调“人才培养一定是育人和育才相统一的过程,而育人是本,人无德不立,育人的根本在于立德,这是人才培养的辩证法.”[5]当前,推进课程思政和思政课程建设是教师的重要任务,也是实施“三全育人”的重要途径,广大物理教师要把思政元素贯穿在教育教学的全过程,促进专业课与思政课形成协同育人的良好效应.一是要明确物理课程思政的教学目标,真正地将实现中华民族伟大复兴的中国梦、社会主义核心价值观等精神内涵传递给大学生,引导广大学生增强“四个自信”,促进思想认同、价值认同和情感认同,激发他们关心政治生活、了解国情民情的热情;二是要优化物理课程思政的教学内容,深挖物理历史、人物的经典案例,探寻物理学史中所蕴含的思想价值,不断拓宽课堂教学的知识广度和内涵深度,增强思想政治教育的针对性和引领性,实现润物无声的良好效果;三是要把思政元素融入课堂教学的全过程,要把思政内容落实到物理教学的目标、大纲、教材、考核等各方面中,贯穿在理论教学和实验教学的各环节中,营造全方位、多要素的立体育人环境.

3.4 改革创新:加强创新人才培养

“基础不牢,地动山摇.”要培养具有创新意识的人才,关键是要打牢专业基础.既重视理论学习、实验能力培养,又强调综合素质提升,鼓励学生提出问题,胡刚复历来十分重视专业知识学习.首先,要能够坐得住“冷板凳”.基础领域的创新很难在短时间实现,因此一部分家长和学生在选择专业时,就存在着急功近利的想法,在个人兴趣、生活环境、就业压力等多种因素干扰下,选择热门专业无可厚非,但如果完全不考虑国家和社会需要,也终究不会是实现真正的个人价值.马克思曾说“科学没有平坦大道,而只有不畏劳苦、沿着陡峭山路攀登的人.”物理研究就是要经过一步一个台阶的攀登过程,没有前人的研究成果作为基础,就不可能实现原始创新和技术突破,而物理教育就是要培养敢于担当和默默付出的人,能够坐得住“冷板凳”的人.其次,是要培养敢于发问的学生,爱因斯坦曾说“提出一个问题往往比解决一个问题更重要.”当前物理教育最突出的问题就是学生实践能力和创新精神的不足.物理专业学习就是需要合理质疑和独立思考.只有与传统知识体系大胆决裂并勇于提出问题,才能抢占科学发展的前沿阵地.教师要改变传统的教学观念,使学生成为课堂的主角,善于组织学生开展课堂讨论,鼓励学生的创新动机,要积极引导学生进行大胆猜想,敢于失败、敢于质疑,敢于不断尝试,培养学生创造性的思辨能力,提升他们解决问题的能力.

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