物理教學(xué)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的促進(jìn)作用

張婷婷

【摘 要】“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。[1]”在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的大背景下，教師更應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。眾所周知，物理學(xué)是現(xiàn)代科技發(fā)展的基礎(chǔ)，是眾多理工科專業(yè)學(xué)生的必修科目，其豐富的知識及邏輯嚴(yán)密的科學(xué)思想和方法是創(chuàng)新型人才必備的科學(xué)素質(zhì)。因此，加強(qiáng)和改進(jìn)物理教學(xué)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，可以對科技發(fā)展起到積極的推進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】物理學(xué)；創(chuàng)新型人才；科技發(fā)展

1 物理學(xué)主要研究內(nèi)容

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探索自然界基本規(guī)律的學(xué)科，是對自然界各種現(xiàn)象概括的規(guī)律性總結(jié)，是最基本的和包羅萬象的。它的基本理論滲透在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門，是一切自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)[2]。物理學(xué)的研究領(lǐng)域包括凝聚態(tài)物理、原子分子物理、高能/粒子物理、天體物理等幾大方面。物理學(xué)具有真理性、統(tǒng)一性、簡潔性、對稱性、預(yù)測性和精密性等性質(zhì)。而且，大量事實(shí)表明，物理思想和方法不僅對物理學(xué)本身有價值，而且對整個自然科學(xué)，乃至社會科學(xué)的發(fā)展都有著重要的指導(dǎo)意義。

2 物理學(xué)發(fā)現(xiàn)引領(lǐng)科技革命

科技的發(fā)展離不開物理學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，將這些新的物理原理運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中，便會使人們的生活發(fā)生翻天覆地的變化，帶來一場新的科技革命，下面將舉兩個例子來進(jìn)行闡述。

2.1 電磁波的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用

1864年，英國科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁波理論，得到了麥克斯韋方程組。此方程組表明空間某處只要有變化的磁場就能激發(fā)出渦旋電場，而變化的電場則進(jìn)一步激發(fā)渦旋磁場。交變的電場和磁場互相激發(fā)就形成了連續(xù)不斷的電磁振蕩即電磁波。這一理論直接預(yù)言了電磁波的存在。麥克斯韋創(chuàng)立電磁理論之后，直到1887年，德國的青年物理學(xué)家赫茲在實(shí)驗(yàn)上證明了電磁波的存在。之后，研究人員便展開了積極的探索，爭取將此重大的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活之中。如今，電磁波已經(jīng)在人們生活的方方面面都展露了頭角，比如，無線電廣播和電視信號都是利用電磁波來進(jìn)行的。人們先將聲音及圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺缓髮е@些信號的高頻振蕩電磁波向周圍空間傳播。而在另一地點(diǎn)，人們利用接收機(jī)接收到這些電磁波后，又將其中的電信號還原成聲音和圖像信號。微波爐發(fā)射的微波頻率接近食物的固有頻率，容易引起食物分子共振，食物分子在高頻磁場中發(fā)生震動，分子間相互碰撞、磨擦而產(chǎn)生熱能，從而使得食物被加熱。此外，紅外線可以用于遙控、熱成像儀、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈等，紫外線可以用于醫(yī)用消毒，測量距離，工程上的探傷等。

2.2 互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)

1987年，北京計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究所發(fā)出了中國第一封電子郵件：“Across the Great Wall we can reach every corner in the world. ”（越過長城，走向世界），揭開了中國人使用互聯(lián)網(wǎng)的序幕。在此后的30年中，互聯(lián)網(wǎng)在中國得到了飛速的發(fā)展，極大的改變了中國人的生活和工作習(xí)慣，使人們感受到了科技發(fā)展所帶來的便利。在當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)時代，人們的衣食住行都離不開網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)帶我們走進(jìn)了大數(shù)據(jù)時代，網(wǎng)絡(luò)早已改變了我們的生活。通訊更加的快捷方便，距離不再是阻礙信息傳輸?shù)囊坏励櫆?，利用各種聊天視頻軟件，信息往往瞬息可達(dá)。網(wǎng)上購物的興起，使人們足不出戶便可輕松購買到全球各地的商品。甚至在外出消費(fèi)時不再需要攜帶現(xiàn)金，直接網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)賬，使生活更加的輕松愜意。而這一切都離不開物理學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展，越來越多的事實(shí)證明物理學(xué)也必將在科技的創(chuàng)新發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用，只有將物理學(xué)的基礎(chǔ)打牢，才能建立氣勢恢宏的科技創(chuàng)新大廈。

3 物理教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

3.1 物理在高考選擇中受冷落

在新高考改革試點(diǎn)地區(qū)浙江、上海出現(xiàn)選考物理考生人數(shù)銳減的問題引起了媒體的廣泛關(guān)注。浙江高考考試科目設(shè)計形式改革為：3+3，即語文、數(shù)學(xué)、英語三門必考，而后三門由考生自選。其積極意義就在于給了考生更大的自主權(quán)，可以選擇自己擅長的科目。而此項(xiàng)改革導(dǎo)致了物理科目在高考選擇中備受冷落，抽樣調(diào)查的結(jié)果顯示，物理已經(jīng)從從第一選擇變成倒數(shù)第二的選擇。究其原因，最主要的是賦分法有誤導(dǎo)，但最根本的原因，還是遭遇了功利文化的算計。對大部分考生來說，物理科目的難度是所有科目中最高的，物理成績好的孩子，多數(shù)總體學(xué)習(xí)成績也普遍較好。但是由于在新的賦分法下，考生難以在物理科目上獲得更好分?jǐn)?shù)。于是一些考生就放棄物理，轉(zhuǎn)而去選考其他更容易獲得高分?jǐn)?shù)的科目。并且即使可以獲得同樣的分?jǐn)?shù)，物理學(xué)科相較于其他學(xué)科來說也需要花費(fèi)更多的時間和精力。因此，選考物理的人數(shù)出現(xiàn)大幅度下降。物理科目從理論上的最佳選擇，變成了實(shí)際中的倒數(shù)第二選擇。然而，從長遠(yuǎn)來看，選擇物理科目才是明智之舉，因?yàn)閺母咝ｄ浫≌邅砜矗锢硎琼敿飧咝５谋匾獥l件。且大部分高校的理工類專業(yè)以及頂尖高校的普通錄取的選考科目中都包含物理。因此，考生不應(yīng)只看眼前利益，盲目追求高考的高分，而在填寫高考志愿時由于沒有選考物理而不能錄取到自己喜歡的專業(yè)，也就不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

3.2 大學(xué)生缺乏興趣，教學(xué)效果不理想

在大學(xué)階段，對于物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，進(jìn)入大學(xué)后會進(jìn)行更深入更系統(tǒng)的物理知識的學(xué)習(xí)，而這些知識往往環(huán)環(huán)相扣，并且需要運(yùn)用微積分等更多高等數(shù)學(xué)的知識來進(jìn)行求解。學(xué)生通常會感覺到大學(xué)里的物理知識更加困難，更加抽象，學(xué)習(xí)起來也有些力不從心，部分學(xué)生便因此失去了信心，僅僅追求考試能夠及格，致使教學(xué)效果較差。對于非物理專業(yè)的理工科學(xué)生來說，情況也并不樂觀。筆者在講授此部分學(xué)生《大學(xué)物理》課程的過程中發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生中學(xué)物理基礎(chǔ)較差，對很多基本的概念及公式理解不夠透徹，因此不能很好的進(jìn)行過渡，很難跟上大學(xué)的授課進(jìn)度。還有的學(xué)生數(shù)學(xué)知識比較欠缺，還是用原來的老方法來解決新問題，在求解題目的過程中出現(xiàn)了一定的偏差。而《大學(xué)物理》課程恰恰是理工科學(xué)生學(xué)習(xí)其專業(yè)知識的基礎(chǔ)，如果不能掌握其中的基本原理，形成清晰的物理圖像，將直接影響其對專業(yè)知識的領(lǐng)悟和運(yùn)用，因此其重要性不言而喻。所以，如何提高學(xué)生的興趣，增強(qiáng)其理論與實(shí)際想結(jié)合的能力，提高創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)效率等都是我們值得深思的課題。

3.3 專業(yè)分工細(xì)化

隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，專業(yè)分工也越來越細(xì)化，由物理衍生出來的無線電、微電子、通信工程、光學(xué)工程、電子信息等專業(yè)在各種高精尖的科學(xué)領(lǐng)域都發(fā)揮著舉足輕重的作用，也為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供了沃土。然而，如此紛繁復(fù)雜的專業(yè)設(shè)置也給學(xué)生的專業(yè)選擇帶來了一定的困難，如何選擇適合自己的專業(yè)，怎樣處理博與專的關(guān)系等等都值得我們進(jìn)一步探討。

4 解決方案

針對在物理教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的上述問題，我們從以下幾個方面來試圖提供一些解決問題的角度：首先，降低高考選考課程的功利性目的，或提出更合理的賦分法則，以使真正喜歡和適合學(xué)習(xí)物理的學(xué)生能真正的投入其中。其次，明確物理課程在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要作用，調(diào)整教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生由被動接受到主動學(xué)習(xí)。再次，創(chuàng)造個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，提倡理論與實(shí)際想結(jié)合，帶領(lǐng)學(xué)生參加實(shí)踐活動，激發(fā)其學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性[3]。當(dāng)然，任何問題的解決都不是一蹴而就的，需要一個漫長的過程，但是只要我們能夠充分意識到物理課程的學(xué)習(xí)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性，就能使問題逐步向好的方向發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)科技進(jìn)步和國家的興旺發(fā)達(dá)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]江澤民.在新西伯利亞科學(xué)城的演講[M].江澤民文選，第2卷.北京人民出版社，2006.

[2]李媛媛，徐志杰.創(chuàng)新型人才培養(yǎng)與大學(xué)物理教學(xué)[J].中國石油大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009.

[3]馬學(xué)軍，徐送寧.基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的大學(xué)物理課程改革與實(shí)踐[J].高校物理課程教學(xué)系列報告會論文集，2015.endprint