周雨青
（东南大学物理系，江苏南京，210096）
我国高等文科教育在社会主义建设和发展中具有自己独特的功能和作用，尤其在发扬民族优良传统、继承宝贵文化遗产、形成世界观、提高个人修养方面起到了不可替代的作用，而且，文科人才又在社会主义建设的各个领域承担着相当比例的决策、管理和领导责任。从20世纪科学、技术的发展状况看，不难推断21世纪在信息、生命、材料等科学方面将发生迅猛变化，并体现“高”（科技）、“新”（技术、材料）、“广”以及“隧道效应”（各门科学之间形成相互渗透）的特点。因此，21世纪将对文科教育提出更高的要求，“通才”是21世纪决策、领导者的基本素质；文科人才必须了解理科人才的知识，应该懂得理科发展的规律。有鉴于此，东南大学较早在全国高等学校文科学生中开设物理课程。本文拟就两年来的“文科物理”教学作些反思和探讨。
一、认识
1．开设文科物理的意义
（1）提供思想方法，树立创造精神。物理学是各门自然科学的基础，其研究问题、解决问题的思想方法适用于一切科学研究。正如伟大的物理学家费曼所言：学习物理学，就是要学习怎样由未知进到已知的科学求知方法，就是要学习如何尝试和纠错，就是要学习一种普遍的自由探索的创造精神。这些方面恰恰是目前我国文科教育中所严重缺乏的，物理课的开设会在一定程度上弥补这种缺憾。
（2）培养21世纪高素质人才。从世纪的眼光看，21世纪的文科学生如果不懂得信息社会的“信息熵”、“高速公路”、“人工智能计算机”，不知道“纳米材料”，不了解新能源，不关心全球污染问题，他们就绝不会成为新时代好的决策者和优秀的管理者。在物理课上传授这些知识，用现代化知识武装文科学生，将可能产生“最有力量”的管理者和决策者。
（3）向国际一流大学靠拢。国外一些名牌大学早有文科学生学习理科知识的要求，甚至以“立法”的形式将理科教育内容纳入文科教学计划之中。比如：美国斯坦福大学规定，所有文科学生只有在修完微积分或其他数学学分之后才可学习高一级课程；麻省理工学院则要求主修文科的学生必须修习占学士学位课程学分总量16．5%的自然科学，方能获得学士学位。为了与国外先进大学在教育体系上接轨，我们大学的文科教育必须渗透理科内容。
2．文科物理与理工科物理的差异
（1）培养目标不同。理工科物理教学是为了培养研究和应用型人才，是为理工科学生后续课程学习打基础。而文科物理教学是指导文科学生用理科思想分析问题、解决问题，是为了扩大文科学生的自然科学和技术科学眼界。目的不同，应该有不同的教育方式。
（2）内容体系方面不同。理工科强调内容的“系统化”、“逻辑化”、“难度化”和“应用化”，文科物理则强调：①定性与半定量，对计算能力要求不高；②阐述物理概念的来龙去脉，加重物理学史的讲授分量；③弄清哲学与物理学的关系；④内容的广泛性；⑤方法论。这都将在教材和课堂讲授中体现出来。
（3）内容处理上不同。理工科物理教学是以物理自身发展内在的系统化、规律化来安排必要的基础知识理论的，具有概念明确、逻辑性强、理论功底扎实等优点。但对文科学生来说，重要的不在于理论性，而在于实用性。培养文科人才的目标是以实用的眼光看物理科学的作用，因而教材应该是通过身边的物理、生活中的物理以及工程技术中的物理直到最新科学动向（如高温超导、纳米材料、反物质世界等）导入物理基础知识。这种由实际问题开始，随问题的展开与解决，引入概念，介绍基本理论，揭示规律的方法，实用性强，使学生在实用中了解物理基础。
3．教学手段的拓展
根据文科学生自身的特点，教学中除了要充分运用直观性教学手段，比如实物演示、CAI、录像片、投影仪、幻灯机等外，还应设立“模拟现实”手段，让学生身临其境地感受到物理的有用性和指导性。
二、实践
1．教材
起初，我们使用的国内为数不多的文科物理教材之一，在其完整、系统地反映物理学基础方面是无懈可击的，但此教材未能很好地反映文科学生学习物理及21世纪对人才需要的特点。教学实践使我们深感教材建设的重要。因此，学校教务处建议自编教材。吴宗汉教授根据自己对文科物理的理解以及几年来的教学经验，同时参照国外同类教材，编写了一本《物理学概念——文科院系用大学物理教学用书》，其特点有三：
（1）全书以物理学三大综合为线索，以人类对自身环境的认识为开宗，以物理学研究的基本方法为终结。这样安排使学生首先对人类的能力有一个充分的认识；其次，对物理学的发展概貌有比较清晰的了解；最后，对物理学研究的方法有一个明确的把握。全书条理清楚，内容清新，选材得当，安排合理。
（2）没有繁复的物理理论，突出物理规律的发现过程和物理规律的运用。每一章节都以历史的眼光看待物理概念和规律的发生、发展和发现，既突出概念、规律的演化过程，又突出科学家为此而付出的劳动，还体现了物理学研究的方法，一举三得。教师讲授时津津乐道，学生听起来饶有兴味，大大地激发了学生学习物理的积极性。其中对物理概念的阐述不限于逻辑的严密，而是突出其应用的价值，往往是通过分析具体实例而引出规律性的东西。
（3）突出物理学与哲学的关系，较具体地把握每一个重大理论贡献者的哲学命脉。哲学是文科教育理论体系中的一大重要环节，而物理学中的许多物理思想是源于哲学思考的结果，同时一个成功的决策和管理者往往具有深厚的哲学底蕴。本教材在每一章的最后都安排有“物理思想的哲学思考”，从哲学的高度考察物理学的思想根基。这样的处理除了科学哲学和方法论方面的益处外，还能起到使文科学生对自身专业（包括哲学）增加信心的作用，认识到哲学这门课的实用性。
2．教学
（1）学生心理的引导。教学实施过程中，首先碰到的是学生对学习物理课程的不理解和害怕学的心理。由于我国现行教育制度，文、理两科向来就壁垒分明，学生在中学阶段就实行文理分科，学文科者长期不接触物理，自然形成害怕学不好、学不进去的畏难情绪；更多的文科学生对学习物理的目的不明确，产生消极情绪。教学实践告诉我们，必须首先解决好目的性问题。为此，我们充分利用课堂机会，用丰富的资料向学生展示物理学对人类活动的贡献。特别值得一提的有两份教案，一份是“宇宙、人类和环境”，介绍人类利用科学技术认识自己以及人类赖以生存的周围环境乃至宇宙，从中看到科学特别是物理学的作用；另一份是“用力学分析一起特大交通事故”，介绍如何巧用力学碰撞理论判断一起重大交通案，该实例对未来从事法律工作的文科生是一个极好的目的教育，使他们知道科学知识的重要性。
（2）学生来源的区分。由于文科学生来源于文科考生和理科考生（考试制度决定的）（以下简称文科生、理科生，以区别于“文科学生”这一总称），因而教师实施物理教学时存在许多困难。物理理论部分的教学，讲浅了理科生不满足，讲深了文科生听不懂（实际上有许多文科生连浅显的物理概念也不明白）。我们只得采取以下措施改善教学效果：①课堂分层；②课后指定帮对；③考核区别对待等等。也就是说，课堂上根据不同层次的学生提出不同的要求，对理科生的要求允许文科生不去弄懂；课后指定优秀的理科生帮助困难大的文科生补习相关内容；考核时相应对文、理科生区别对待。
（3）教师素质的要求。我校文科物理涉及面极广，从经典物理到近代物理，最终介绍现代物理，其中还包括许多实用性的实例，教师如果没有一定的理论功底和工程实用基础是难以胜任教学工作的。此外，由于文科物理应重直观少抽象，因而实物演示必须很好地加强，这就要求我们的教师特别是青年教师要有扎实的演示功底和开发启示的能力。简言之，由于文科物理教学内容和教学对象的特点，要求教师知识面要广、“通文达理”、语言生动优美、（实物）演示能力强。
3．考核
从文科物理教学一开始，我们就制定了素质教育的方针，教学与考核保持统一的要求，变单纯的卷面考核为多元的素质考核。
（1）学习活动与考核同步进行。教师根据教学内容和课时安排的许可，随堂进行：①阅读与归纳总结；②分组研讨，全班讨论；③模拟授课；④课堂提问（包括讲课、演示等内容的提问），最后老师检查、指点。这样做既让学生弄清问题，掌握知识，同时也适时、适当、适人（考虑文、理科生）地打出印象分，作为总评分数的一个组成部分。
（2）论文训练。我们觉得，文科学生很需要科学研究的训练，而写科学小论文是科研训练的基础（查文献、立意、论述），所以，整个学期中一般要求学生完成4篇左右的小论文，都分别给上一定的分数。论文有自选题目的，有规定题目的，比如“科学的意义”的命题论文，许多学生就完成得非常优秀。这种形式是文科学生非常乐意完成的一项功课。
（3）期中、期末考核。以卷面考试为主，但题目有所选择。为了突出素质训练，简述题的体裁都取自生活、工作及阅读中所感悟到的物理问题，用所学内容加以论述。比如，课本中介绍过热辐射理论，就出了“请说明在炎热的夏天穿深色衣服的物理道理是什么”这类题目。此外，试卷中还时常出现要求学生罗列当前的科技新闻之类的题目，以检查学生对科技进展的敏感程度。分段计分的统计平均是最终考核的总成绩。这样做既能保证绝大多数学生顺利修完物理，同时，一定程度上避免了单纯以考试定优劣的应试教育之弊。
4．调查
我们分别于学期前、中、结束时作卷面调查以了解学生对学习物理的态度。开始，感到不理解、害怕、不重视的学生约43%；恰好与文科生与理科生的对半数相近，可能多为文科生。通过学习和实践，85%的学生对物理感觉有兴趣、愿意学。这是非常可喜的变化，也是学校改革文科教育体系的成功之处，值得继续坚持。当然，在改革中也一定程度地存在教材、教学手段和师资力量方面的问题，这些都有待在进一步探索实践中加以改进。
附录：《物理学概论
——文科院系用大学物理教学用书》目录
前言
第1章 人类在宇宙中的位置
1-1 人类在宇宙空间中的位置
1-2 人类在时间中的位置
1-3 现实社会中的人类
1-4 有限资源、有限地球环境制约下，人类历史进步新思考
第2章 力学概念
2-1 力学发展史（亚里士多德的力学理论，伽利略和实验科学的兴起，牛顿三定律的建立，牛顿万有引力定律的建立）
2-2 力学的基本内容（质点运动学，质点动力学，力的时间、空间累积效应，动能定律、功能原理、机械能守恒定律，振动与波动，牛顿力学的方法论及其哲学思考）
第3章 热学与能源工程
3-1 热学发展史
3-2 热力学物理基础（几个基本物理概念，热力学定律，气体状态方程与等值过程）
3-3 耗散结构理论与“热寂论”（耗散结构理论，“热寂论”问题）
3-4 能源工程（机械能间的转换工程，热能和机械能间的转换，化学能源的利用，电能变为其他能，光能变为其他能的转换，核能）
第4章 近代科学重要基础——电磁学
4-1 电磁学发展史（电磁现象的早期知识、研究和利用，电磁学的大发展期，法拉第电磁感应现象的发现的电磁感应定律的建立，电磁场理论的建立与启迪）
4-2 电磁感应与电磁波（电磁感应基本定律，动生电动势与感生电动势，电磁场方程与电磁波，作为物理一种形态的电磁场）
第5章 物理学发展中的革命风暴
5-1 引言
5-2 相对论简介（相对论产生的历史背景，迈克尔逊实验与洛沦兹解释，彭加勒的相对性原理，爱因斯坦相对论的建立及其得出的结论的介绍）
5-3 量子论的产生和量子力学的发展（量子论的产生，原子光谱的规律，玻尔的氢原子模型，量子力学的发展）
6-1 核结构与核裂变
6-2 基本粒子的性质及其规律
6-3 中国科学家在近代物理和粒子物理方面所作的贡献
第7章 物理学研究的常用思想方法介绍
7-1 分析与综合
7-2 归纳与演绎（归纳与穆勒五法，演绎法）7－3 类比
7-4 从原型到模型
参考书目
习题与复习思考题
（原载于《高等工程教育研究》，2000年第2期）
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