淺談高校開設文科物理的必要性

張軼群

摘 要： 為了培養文科生的科學素養，本文從幾個方面淺談高校開設文科物理的必要性。

關鍵詞： 文科；物理；科學素養

從2009年開始，為了提高文科生的科學素養，王明吉教授在我校部分文科專業開設了文科物理的必選課，深受學生喜歡和好評。但開始時很多學生不理解為什么開設文科物理，甚至有關領導、文科院老師以及有關職能部門對是否需要加強文科學生的科學素養，怎樣加強都不理解。現結合我校教學實踐，就開設文科物理課程的必要性，淺談一些體會和看法。

一、文科生科學素養的培養

科學素養是人在處理與自然、社會的關系中應該具備的知識、精神要素和實踐能力。科學素養同人文素養都是現代人綜合素質的重要方面。科學素養能有效的培養和提高公眾科學的世界觀和思維方法，已成為國家可持續發展的基礎。

科學與人文是相輔相成的，兩者不該有分裂和隔閡。沒有人文的科學是跛腳的，沒有科學的人文是盲目的。西方文藝復興是近代科學的開始，這時期以科學、理性為旗幟的人文精神追求人的自然本性的解放和人的主體性的尊重。同時，科學的歷史告訴人們，每一次重大的科學發現都帶來人類思想的深刻變化，尤其是現代科技革命更給人們的觀念和信仰帶來巨大震動，引起哲學思想演變，進而引起對人與自然、人與人、人與社會之間關系的重新認識。

大學生作為一個特殊的社會群體，其科學素養的水平對于科學技術的發展以及科學技術知識傳播的影響是不言而喻的，更應引起人們的重視。然而我國當前文科大學生科學素養狀況并不樂觀。缺乏基本的科學素養在文科學生中尤其明顯，我國過早在高中階段實行文理分科，導致文科學生科學知識學習不足，缺少科學素質和科學方法的培養。對我校學習文科物理的文科學生調查表明，多數學生高中階段沒有學過電磁學，超過半數的學生不了解萬有引力定律。可以說這些學生幾乎沒有任何物理常識，也就更談不上具有基本的科學素養了。我們看到，中國迷信活動仍然有不少受眾，新聞報紙還常常看到不少對“發明”永動機的“發明家”的報道。報道這些新聞的記者大多是文科出身，如果不是缺乏基本職業道德在制造話題的話，那么可以說這些記者是明顯缺乏基本的科學常識。

我國正處在全面建設小康社會的重要階段，需要大批高素質人才，而科學素養正是公民素質的核心內容。我國公民科學素養不高的狀況已經影響了經濟發展和社會進步。教育部已就高中取消文理分科問題開始征集民意，我國長期以來科學與人文脫離的教育現狀有望逐漸改善。

我國著名的建筑學家和教育學家梁思成1948年在清華大學作了一個題為《半個人的時代》的演講，詳細論述了文、理分家導致的人的片面化問題。“科學與人文分離導致了兩種畸形人的出現：只懂得技術而靈魂蒼白的空心人和不懂技術而奢談人文的邊緣人……”。只有將人文素養與科學素養相融合，才能在真正意義上全面提升大學生的綜合素質。時代要求當代大學生融通文理全面發展。也就是說，理工科學生應加強人文素養和人文文化教育，而文科學生應加強科學素養和科學文化教育。21世紀是科學的世紀，不懂科學，沒有科學素養的人注定無法適應社會的發展。

二、開設文科物理的必要性

由于物理學的基礎地位和文化功能，開設文科物理對于提高文科學生的科學素養有著重要作用。

首先，物理學是一切自然科學的基礎。物理學是研究物質基本結構、物質之間相互作用、物質最基本和最普遍的運動形式及相互轉化規律的學科。物理學的基本原理滲透物質世界的方方面面，滲透自然科學的所有學科，應用于工程技術的各個領域。物理學是其他許多自然科學的基礎，是“萬物之理”，是“科技之母”。 例如：生命科學的發展也離不開物理學。脫氧核糖核酸（DNA）是存在于細胞核中的一種重要物質，它是儲存和傳遞生命信息的物質基礎。1953年生物學家沃森和物理學家克里克利用X射線衍射的方法在卡文迪許實驗室成功地測定了DNA的雙螺旋結構。因此，學好物理能為大學生更好地學好其他科學知識打下扎實的基礎，有助于培養大學生嚴密的邏輯思維能力。

其次，物理學是工業革命和高新技術的先導。沒有蒸汽機的發明就沒有工業革命；沒有電的發現就沒有現代光明；沒有微電子學的發展就不會有計算機，也就不會有現在的信息時代。蒸汽機時代、電氣化時代、核時代、航天時代、信息化時代等等，演繹了近現代科技文明的發展的歷程，近現代人類科技文明史幾乎就是基于物理學的發明創造史，“微芯片”、 “納米技術”等等新的技術不僅深刻改變人們的生活，也顛覆了一些傳統的產品。例如：在牛頓力學和萬有引力定律的基礎上發展起來的空間物理，能把宇宙飛船送上太空，使人類實現了飛天的夢想，也使中國人“九天攬月”成為可能。只有學習物理學具備一定的科學素養的人才能對這些有基本的了解。文科學生如果想要成為企業高管、政府首腦，對以物理學研究為基礎的發明創造與技術革新就應具有基本的洞察與判斷能力。

第三，物理學既是一門科學，又是一門文化。從古到今，從中到西，許多物理學的新發現都與哲學思潮相聯系，許多物理學家同時又是杰出的哲學家，如亞里士多德、愛因斯坦等。物理學與哲學的關系之密切、歷史淵源之久遠是有目共睹的，一部物理學史實際上也就是一部自然哲學史。物理學的基本觀點是人們的自然觀和宇宙觀的重要組成部分，物理學的每一次重大突破，不僅是一次偉大的科學革命，同時也是人類思想史上的偉大革命，例如：日心說-宇宙觀；相對論-時空觀；量子論-物質觀等等。因此物理學既是一門科學，又是一門文化。從這個角度上來說，學習、研究哲學等相關學科，更深的理解人類文化，必須要有物理學基礎。

第四，物理學追求“真”、“善”、“美”。提起物理學，首先給人一種嚴謹的感覺，物理學絕對以真為前提，以真為基礎；人類在探索求真的過程中，又以造福人類為目的，體現著“至上至善”，也不斷享受著她的恩賜；同時也創造出一次又一次“美”（簡單、對稱、和諧）的感受。物理學與真、善、美是密不可分的，它們共同的基礎是人類的創造力，它們追求的目標都是真理的普遍性。物理學追求“真”、“善”、“美”的本質，對人類文明的進步和社會良性的發展，都將產生巨大的影響作用，也會促進一個人完善人格的培養。例如： 19世紀中葉寫下來的麥克斯韋方程是在20世紀初通過愛因斯坦的工作才顯示出高度的對稱性，而這種對稱性以后逐漸發展為20世紀物理學的一個最重要的中心思想。另一個例子是狄拉克方程，它最初完全沒有被數學家所注意，而今天狄拉克流型已變成數學家熱門研究的一個新課題。學物理的人了解了這些像詩一樣的方程的意義以后，對它們的美的感受是既直接而又十分復雜的。它們的極度濃縮性和它們的包羅萬象的特點也許可以用布雷克的不朽名句來描述：一粒砂里有一個世界，一朵花里有一個天堂。把無窮無盡握于手掌，永恒寧非是剎那時光。文科學生需要學習物理學，體會物理世界的“真”、“善”、“美”。

第五，社會科學需要物理學。物理學的概念、思想和方法來源于大自然，而人類生活在這個大自然中，人類社會的發展規律必然要受制于自然法則，因而社會學領域的問題往往也可以借用物理學的概念、思想和方法來處理。事實上，這方面的例子已經不勝枚舉，例如：“熵”的概念，“模型思想”等已被引入社會科學之中，并取得了顯著的成就。在我們這個時代，物理學與社會科學之間的溝通和滲透越來越強，正如沈致遠先生所說的：“在社會科學中廣泛采用自然科學的研究方法，關鍵在人，必須造就具有自然科學基本知識的社會科學工作者。從長遠考慮，中學不應該提倡文、理分班，大學應鼓勵文、理學院的學生互相選修對方的課程”。

第六，物理學是人類“思想和方法”的寶庫。物理學作為研究自然界最普遍規律的科學和最成熟的自然科學，其思想方法不僅已經廣泛地滲透到各種科學技術領域，而且是科學方法的典型代表。對世界觀的形成所起的作用是直接的，其思想和方法對整個人類文化的發展始終產生著深刻的影響。例如：牛頓在《原理》中提出了力學的三大定律和萬有引力定律，把地面上物體的運動和太陽系內的行星的運動統一在相同的物理定律之中，從而完成了人類文明史上第一次自然科學的大綜合。它不僅標志了16，17世紀科學革命的頂點，也是人類文明、進步的劃時代標志。它不僅總結和發展了牛頓之前物理學的幾乎全部重要成果，而且也是后來所有科學著作和科學方法的楷模。牛頓的科學思想和科學方法對他以后三百年來自然科學的發展產生了極其深遠的影響。因此，文科學生要想接受科學精神和科學方法的教育，首先就必須受到物理學思想和方法的培養和訓練。

因此，文科大學生有必要學習物理學的基本知識、基本理論、基本思維方式、以及主要的成就與發展趨勢等這些文科物理課程內容，從而不斷提高自身的科學素養。

參考文獻

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