论物理科研对大学物理教学的作用

摘 要：该文论述了物理科研融入大学物理教学中所起的积极作用，分析了物理教学和物理科研结合存在的问题及如何协调发展。

关键词：物理科研 大学物理教学 积极作用 协调发展

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-0-02

物理学是研究客观物质结构和内在本质及其相互作用和运动规律的学科，实验是其基础。物理科研是指利用科研手段和装备，为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动，为创造发明新产品和新技术提供理论依据。科学研究的基本任务就是探索未知、认识未知。科研兴民兴国，我们国家也提倡科教兴国，现在教学与科研已是大学的两大职能。教学科研是相互促进，相辅相成，共同发展的，高校的发展也应坚持教学与科研互动，采取以教兴科、以科兴教的战略。把物理科研的内容、方法和科研成果溶入大学课堂教学，可以让学生更加了解物理学的学科特点，了解物理的前沿发展，包括经济效益和社会效益，从而激发学生学习物理的兴趣；可以让学生从物理科研中感受到钻研精神，并学习新的物理方法，从而促使学生创新；同时使物理教师不断的更新教学方法，不断的提高自身素养和教学水平。

1 物理科研在大学物理教学中的积极作用

1.1 物理科研拓宽大学生视野，激发大学生对物理的兴趣

物理学是非常重要的一门基础学科，它的基本原理和方法渗透到了自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，是自然科学的许多领域和工程技术的基础[1]。然而在大学物理教学工作中，物理学的社会效益和经济效益的重要性基本体现不出来，教材大都是介绍物理定律或其数学公式，要不就是对该理论的简单的数学推导，甚至直接推广到别的问题上应用，让学生感觉缺乏物理应有的严谨，也感觉物理枯燥无味和生涩难懂；对于该理论的发展方向和应用前景也甚少涉及，这容易使学生感觉物理学“无用”，满足不了当代大学生对未知世界和现实社会的求知欲，久而久之就失去了对物理的兴趣，完成物理学分成了唯一的学习物理的动力，这样显然背离了大学物理教学的初衷和目的。

物理科研工作往往涉及到某物理理论领域中的前沿问题和最新研究进展，比如核能与核能技术是现今尖端技术领域之一，涉及的科研课题多如牛毛。而在讲授“狭义相对论”[2]这一章时，也涉及到了核能的基本内容，如爱因斯坦的质能方程，但是教材仅仅列出了能量公式，简单列举了核能的应用—原子弹、核电站、氢弹等等，这太抽象，让学生感觉离生活和现实很遥远，毕竟平常谁也没见过。详细来说，前两个例子都是重核裂变反应能的应用，后一个例子是轻核聚变反应能的应用，但学生想了解的远不止这些，他们更想了解具体的细节和运作过程。核反应堆是实现大规模可控核裂变链式反应的提供核能的装置，做核实验方面科学研究工作的教师把反应堆和加速器的相关科研内容融入教学课堂，向学生传授这方面的前沿知识和现在遇到的解决不了的问题，再配以生动的图画，比如二战时美国向日本广岛和长崎投放的原子弹“小男孩”和“胖子”的图片，可以唤起学生强烈的好奇心和奋发向上的激情，引起浓厚的兴趣和积极的思考。物理方面的科研工作使学生拓宽视野，开阔眼界，增长见识，也可以满足他们旺盛的求知欲望和求新的需要。

1.2 物理科研促使大学生思考，培养大学生的创新能力

经济建设和社会发展越来越需要具有独立思考和创新能力的人才，而学校是向社会输送人才的主要场所。我国高校传统的教育模式强调知识传授的系统性和完整性，“教”占了很大的比重。杨振宁认为，传统教育就是老师讲得太多、太细，重知识传授，轻能力培养，使学生缺乏独立思考，缺乏创造性和进取精神[3]。物理学以实验为基础，是由一些基本概念、基本规律和理论组成的体系严谨的、精密定量的科学。大学物理教学中大都是老师介绍概念，然后是基本规律和公式及其简单应用求解问题，学生也是按部就班的“比葫芦画瓢”，被动的被灌输物理知识，学生的主动性很难发挥出来，积极性也很难调动起来。虽然高校都开设有大学物理实验课，然而这些大部分是验证性实验，方法单一，缺乏新意，很难引起学生的思考和激发学生的创新欲望。

科学研究本身就在于创新，而新的东西往往否定或改善了旧有的东西，或者解决了原来没有发现的问题。科学研究是培养学生创新素质最重要的途径，必须将教学与科研紧密结合，实现教研相长。物理科研融入课堂教学，就使教学带有研究的性质，它强调问题在教学和学习中的重要性，学生带着问题学习，教师针对问题教授，实现双向交流，激发学生的创新思维和独立思考热情。爱因斯坦认为“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。敢于质疑才能提出问题，敢于想象才能解决问题，这些都是创新的关键。教师还可以指导学生课外查阅相关论文和科研项目资料，甚至给学生机会参与科研，鼓励学生自我展示，鼓励学生质疑批判和发表独立见解，这样可以加深学生对课程教学的理解，培养学生的创新思维和创新能力。科研渗入教学使学生了解专业前沿知识，体验科学探索的过程，掌握科研的方法，并有所创新和发明。

1.3 物理科研提高教师水平，促进教学方法的改进

“教育振兴，教师当先”。教师应不断强化自身修养，努力提高素质，才能满足和适应现代教育的各项要求。有些教师“吃老本”，新知识不学习，新信息不听取，“两耳不闻窗外事”，一本教案用了很多年都不更新，知识“陈旧”，严重与物理发展脱节。而物理科研使教师充分地了解物理学科的发展前沿和最新研究进展，促使教师不断充电学习，完善自己的知识储备，从而不断提高自身的教学水平和科研素养，做到与时俱进。同时在教学工作中充分利用科研成果，及时补充和更新物理知识，不仅丰富了课堂教学内容，提高了课程教学质量，还提升教学的品味，也增加了学生的学习兴趣，课堂教学效果就非常好。

物理教学结合物理科研，不仅可以优化教学内容，还可以改进物理教学方法和手段。“授人以鱼不如授人以渔”，教师所要传授的不仅仅是知识，还包括获取知识的方法，培养学生敢于质疑的品质，使学生乐于独立思考，发现自己的想法。科学家拉普拉斯说“认识一位巨人的研究方法，对于科学的进步，……并不比发现本身更少用处。科学研究的方法经常是极富兴趣的部分”。可见学习的方法比学习本身更让学生受益匪浅。传统的教师怎样讲，学生就怎样听、怎样记的灌输式教学方法显然已经满足不了当代大学生的要求，必须改革教学方法和手段。

物理科研融入课堂就使教学带有了研究的性质，教师变灌输为引导，通过亲临其境的科研经验，把知识讲活，以启发式、问题式和探究式的方式授课，可以发挥学生学习的积极性、主动性，培养学生的创新意识、创造性思维，使学生创新性的想象力、思维能力和实践能力得到提高，为今后走向社会能够持续创造性地工作并取得良好的业绩打下扎实的基础。

2 物理科研与物理教学结合存在的问题

物理科研融入大学物理教学中，积极作用虽然显著，但二者并不总是和谐的。首先从大学定位来看，教学很大程度上仍被公认是大学的基本职能，有些大学就“重教学轻科研”，打击了大学老师从事科研的积极性，特别物理科研是基础研究，是自然科学的许多领域和工程技术的基础，长此下去大学本身固步自封，很难谋求发展。“如果不在大学的围墙内开展独立的研究工作，或者如果连拓展知识界限的尝试都没有，那么大学就是死水一潭。”[4]物理课堂当然也是死水一潭，沉闷乏味，学生很快就会逃离“现场”，开设大学物理课程也就流于形式了，起不到培养大学生综合素质应有的作用。也有很多大学“重科研轻教学”，把大学的科研水平看成是大学地位和实力的象征，往往造成大学在资金投入、人才引进、职称评定等政策上向科研倾斜[5]，在这种导向下，物理教师为了“提升”科研能力，会把大量精力用于撰写论文和申报科研项目，不再好好备课，也不再重视课堂教学，甚至有些物理老师根本不登讲台，到“后台”专门搞物理科研，这样会缺失教学实践的充实；而那些在物理教学上有丰富经验但科研能力一般的教师，能力得不到承认，在职称评定时也没有优势，就会感觉很“受伤”。这样都会严重影响大学的教学质量和教学水平，自然影响了大学生的培养和发展。其次从执教的大学老师来看，大学扩招造成师生比例失衡，物理教师既从事教学又从事科研，难免时间和精力投入上难以平衡，不是物理教学受到影响，教学质量下降，就是物理科研也没搞透彻，出不来成果。有的物理教师科研搞得有声有色，每年都发表好多篇高端论文，科研项目也是一个接一个，就是缺乏灵活应用到课堂教学的方法和手段，“满肚子的学问倒不出来”。另外有些教师在运用物理科研知识和成果补充课堂内容时没有个度，不是“喧宾夺主”，就是“浅尝辄止”，让学生听得“云里雾里”思想混乱，找不到学习的重点，迷失学习的方向。其三从受教的大学生来看，由于大学扩招，学生的程度也是良莠不齐，物理科研涉及的内容和方法有时候有些“超前”，学生根本掌握不了；还有的学生在教师补充课外内容时，比如穿插一些物理前沿知识或最新进展，总觉得老师“跑题”，很是反感，产生抵触情绪，这些都是影响教学效果的。

高校的领导者和决策者要坚持教学与科研并重，不能“厚此薄彼”，给教师们营造一个相对宽松和谐的工作环境。物理教师要合理掌握在教学和科研上的时间投入和精力分配，以物理科研促进物理教学，以物理教学激励物理科研，实现二者的有机结合；另外物理教师应合理的在课堂教学中融入科研知识和成果，不能“鸠占鹊巢”，打乱了物理教学的安排；思想上要明确教学工作“任重而道远”，不能急功近利，不能科研功利化。只有物理科研与物理教学协调发展，才能最大程度的发挥科研在大学物理教学中的积极作用，才能加强高校内涵建设和提高核心竞争力。

参考文献

[1]李慧，王玉良，吴世永.试论物理学史对物理教学的作用[J].科技创新导报，2012.

[2]王少杰，顾牡.新编基础物理学[M].北京：科学出版社，2011.

[3]房欲飞，周洪林.杨振宁教育思想浅谈[J].高教发展与评估，2006.

[4]梅·亚德利著.大学的理想·序[M].徐辉等，译.杭州：浙江教育出版社，2001.

[5]李辉.从文化层面审视大学教学与科研职能的和谐[J].现代教育科学，2006.

推荐访问:物理教学 科研 物理 作用 大学