大學物理教育與人文精神培養

呂 波 謝 謙

物理學是一門最基本的自然科學，在物理教育中，人們往往將焦點集中在如何培養學生科學思維方法，開發學生智力、提高學生的科研能力上來，而忽視了對學生人文精神的培養。作為物理文化的組成部分，物理教育不僅是傳播知識、培養科學精神，更應是一種課程文化的浸潤與陶冶，倡導包括人文精神教育在內的完整教育。教師在引導學生繼承人類文化遺產的同時，應在人文教育和物理教學的相互融合中，將二者有機地結合起來，并自覺領悟人類關于世界的全部知識，及其獲得這些知識過程的活的生命力——深深蘊涵于其中的人文精神。正如季羨林所說：“在當代自然科學和社會科學絕不像以前講的涇渭分明”；“文理不但互補。而且要互相滲透”。

一、物理學與人文精神的關系

物理學是一門最基本的自然科學，物理文化是科學精神體現的典范，以客觀事實為依據，理性的懷疑、求真、求實為基本要素，以客觀世界為認識對象。而人文精神則是追求理想世界和理想人格，體現人的價值，追求人自身的完善，謀求個性解放，是人類對自身的認識、自身的發展、自身的完善和自身的需要過程中形成的，規范、指導和約束人類自身的各種活動。二者并不如傳統觀念所認識的那樣是對立的、不相關的，恰恰相反，人文科學與自然科學是緊密相聯、不可分割的。自然科學研究并不完全依靠嚴格的邏輯思維，機械思維逐步讓位于辯證思維，更多的是人文科學的功勞；而自然科學的發展，又使原有的思想觀念、價值觀念以至整個文化傳統發生巨大的變化，使人類能重新定位自己，進而擁有更為深刻的人文觀念，為人的生命尋找更有意義的人文價值。舉世公認的著名科學史學家喬治·薩頓指出：“我們必須使科學人文主義化，最好是說明科學與人類其他活動的多種多樣關系——科學與我們人類本性的關系”。這樣做的目的不是貶低科學，而是使科學“更有意義，更為動人，更為親切?！?/p>

二、在大學物理教育中培養人文精神的意義

愛因斯坦曾經說過，用專業知識教育人是不夠的，通過專業教育，他可以成為一種有用的機器，但不能成為一個和諧發展的人?，F實中的大學物理教學把主要精力和時間耗于單純的學科知識教育，集中注意了解題目，根本無暇顧及學科的過去、現在和未來，放棄了在科學教育過程中培養學生人文精神和科學態度的機會，帶給學生的只有枯燥的概念、無味的公式，導致學生文化素養低下，人格“殘疾”。所以，物理教學中滲透人文精神是十分必要的。

從物理教學的實施上看：第一，物理教育是教育者與受教育者兩者之間在認識上、感情上和行動上的交流與探討。既然是交流與探討，就必然會使人與社會的關系、人與自身的關系在這個動態過程中得到反映；第二，現代教學重視把物理學家認識世界的模式和科學思想方法貫穿在教學過程中，提倡學習主體從目的、需要、動機、情感等方面仔細感悟，讓學生體會形成科學的過程，把握科學、自然、社會和人類的關系。我國現代教學改革倡導學習方式的變革，提倡學生通過認真踏實的探究，實事求是地獲得結論，養成尊重他人和成果的正確態度，以及不斷追求的進取精神、嚴謹的科學態度、克服困難的意志品質，這為物理教學中人文價值的體現提供了廣闊的平臺。

三、在大學物理教育中培養人文精神的方法

(一)培養學生的辯證唯物觀

物理教學必須從整體和綜合的觀點出發，把對學生的人文思想教育落到實處，從而達到提高學生人文素養的目的。在物理教學中應重視物理學史和物理過程的教學，把人文思想寓于知識傳授之中，把知識的科學性與教育性、理論價值與教育價值有機地滲透起來。

物理學是辯證唯物主義的重要基礎，是研究物質運動最一般的規律和物質基本結構的一門自然科學，其研究對象大到宇宙星體，小到原子、基本粒子。從有形實體到電場、磁場、引力場等無形場物質。這些都充分體現了世界的物質性。在物理世界中處處存在著矛盾，如運動與靜止、作用與反作用、合成與分解、熱脹與冷縮、吸熱與放熱、正電與負電、吸引與排斥等，而矛盾的雙方在事物中既對立又統一。如光的波動性和粒子性是矛盾的兩個方面，在光電效應中，光表現為粒子性，在干涉和衍射中，光則表現為波動性。光的粒子性與波動性，在宏觀上是對立的，在微觀上又可以協調統一起來。光的波粒二象性充分揭示了事物對立統一規律。在物理教學過程中，在按照物理學的理論體系進行講授的同時，我們應適當精選一些典型實例，從辯證的角度講授物理規律的建立過程，通過潛移默化的影響，使學生逐步樹立起辯證唯物觀是很有必要的。

(二)培養學生愛國主義精神

“科學沒有國界科學家卻有國界?！敝茖W家巴甫洛夫和巴斯德都說過此話。向學生進行生動具體的愛國主義和民族氣節的教育，無疑將震撼學生的心靈，優化學生的道德情操和思想素質，尤其是人類物質文明獲得極大發展與繁榮的今天，培養學生的愛國精神尤為重要。我國原子能事業的開拓者、著名物理學家錢三強在新中國成立前夕決定回國。當時，他和夫人何澤意已經在核物理學研究方面取得了驕人的成績，盡管約里奧·居里夫婦對失去這兩位優秀的助手感到十分惋惜。但約里奧教授說：“我要是你的話，也會這樣做的，祖國是母親，應該為他的強盛而效力”。就這樣，錢三強滿懷愛國之情。投身到了祖國的核事業的開拓和建設之中，為我國試制原子彈和氫彈作出了卓越的貢獻。在物理教學中，教師應通過這些感人肺腑的典型事例來激勵學生、感染學生，并將之與物理知識相融合，使他們在學習物理知識的同時樹立起獻身科技、報效祖國和精誠敬業的奮斗精神，增強他們的自豪感和使命感。

(三)培養學生審美精神

在五彩繽紛的物理世界中，到處都蘊含著美。如：在經典物理理論中，有美妙莊嚴的牛頓力學體系，有如詩如畫的麥克斯韋電磁方程；在現代物理理論中，有優美典雅的愛因斯坦相對論等選些理論充分顯示了自然規律的統一簡潔、和諧之美。給人以崇高的美感。在物理實驗直到處閃耀著美的光輝，從伽利略理想實驗，牛頓著名的棱鏡色散實驗、焦耳的熱功當量實驗、庫侖著名的扭秤實驗、法拉第具有劃時代意義的電磁感應定律、赫茲驗證電磁渡存在的實驗直至邁克耳遜一奠雷否定以太存在的實驗、盧瑟福著名的n粒子散射實驗、密立根測定電子荷質比的實驗及美藉華人吳健雄博士證實在弱相互作用中字稱不守恒的實驗等，這些實驗設計思想之精巧、實驗技術之精堪，無不給人以美的享受。此外，還有物理現象的奇特美，如蒼穹彩虹、海市蜃樓、長河落日等壯觀景象；物理概念的對稱美，如正電荷與負電荷、南磁扳與北磁極、電場與磁場、正粒子和反粒子、作用力與反作用力等；物理規律的有序美，如太陽光透過棱鏡形成的連續光譜、晶液凝固形成的空間點陣、太陽系行星的軌道排列、原子內電子的殼層分布等，這些都是絕好的美育因素。

其實，“驚人的簡單”、“神秘的對稱”、“美妙的和諧”等美學特征在物理學中有大量的例證，是物理教學中滲透人文意識教育的重要素材。在物理教學中，應重視學生審美意識和審美情趣的培養，要有意識地引導學生去領悟其深含的意蘊，使學生面對一個個簡潔優美的物理方程，就像面對一件絕美絕倫的藝術品那樣，去盡情欣賞其中的美景。通過引導學生感受、發現和體會物理學中隱含或顯見的科學美。既能使學生充分領略到物理學的魅力，從中獲得美的體驗，進而陶冶情操，凈化心靈，促進學生身心健康發展，起到以美引真，以美促善的作用。

科學與人文，是一個人實現高度完美發展的雙物理教育工作者，要時刻注重將科學教育與人文精神的教育滲透于科學教育之中，只有這樣才能為國家培養出全面和諧發展的高素質人才。