文科物理實驗

文科物理實驗

(復(fù)旦大學(xué) 物理實驗教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

如何提高人文社科類學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是大家普遍關(guān)心的問題. 知名學(xué)者J.M. Pimbley認(rèn)為：“Physics is the liberal arts education for a technological society.”物理學(xué)教育能夠使學(xué)生對世界萬物有更客觀、理性的認(rèn)識. 但霍金曾說：“多寫一個公式就會嚇跑一半讀者.”如何在較低的學(xué)時基礎(chǔ)上講授好普通物理，對提高人文社科類學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)尤為重要. 復(fù)旦大學(xué)物理教學(xué)實驗中心從1998年起開始開設(shè)“文科物理實驗”. 通過多年的探索和積累，該課程現(xiàn)已成為提高文科類學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效平臺.

“文科物理實驗”課的教學(xué)基于各種容易實現(xiàn)、現(xiàn)象直觀而且有趣的實驗項目來開展. 首先讓學(xué)生在操作、觀察中提高興趣，體會成就感，然后引導(dǎo)他們?nèi)ヌ骄亢蛯W(xué)習(xí)實驗現(xiàn)象背后的物理知識. 用吹幣入杯來展示飛機(jī)機(jī)翼上為何會產(chǎn)生升力(圖1)，用溫差發(fā)電驅(qū)動玩具來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)半導(dǎo)體中的塞貝克效應(yīng)(圖2)，用玩具電動車開發(fā)教學(xué)實驗來探究馬路上的超速探測器如何工作……文科物理實驗的絕大多數(shù)項目都源自日常生活，都有豐富有趣的實驗想象，但也蘊(yùn)含著豐富的物理知識.

不需要預(yù)先理解艱深的實驗原理，不要求為每個實驗寫完整的實驗報告，學(xué)生在實驗課上根據(jù)自己的興趣“點菜式”選擇實驗項目，他們對每個實驗項目的探索都表現(xiàn)了極大的熱情(圖3)，也愿意提交包含自己的探究過程及收獲體會的實驗記錄與教師和同學(xué)分享. 他們不僅學(xué)到了科學(xué)知識，還通過實踐體會了如何探究、如何討論等，逐步提升自己的科學(xué)素養(yǎng). 在學(xué)校的學(xué)生評教體系中，這門以“做中學(xué)”為特色的文科物理實驗課幾乎每年都在所有物理實驗課中處于前列.

圖1 吹幣入杯實驗 圖2 熱水發(fā)電實驗

詳細(xì)的內(nèi)容可參見：

1)復(fù)旦大學(xué)物理教學(xué)實驗中心網(wǎng)站

http://phylab.fudan.edu.cn/doku.php?id=course:selfstudy1

2)精品資源共享課程網(wǎng)站

http://www.icourses.cn/coursestatic/course_5921.html

3)精品課程網(wǎng)站

http://jpkc.fudan.edu.cn/s/73/t/132/main.htm

2 創(chuàng)新點

1)用趣味物理實驗激發(fā)文科學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)、完成實驗的興趣，并幫助他們建立學(xué)習(xí)自然科學(xué)的信心；

2)以“做中學(xué)”為指導(dǎo)思想，不要求學(xué)生在預(yù)習(xí)時完全掌握實驗原理，降低實驗課的門檻，也適當(dāng)減輕實驗課業(yè)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生保持對實驗課的熱情；

3)鼓勵學(xué)生對感興趣的內(nèi)容做深入探究，體會科學(xué)研究的方法.

(執(zhí)筆：王曉峰)