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1.加强学生思维能力的培养
思维能力是人们在感性认识的基础上,运用思维的基本方法形成概念并造成判断和推理,从而获得对事物的本质和规律认识的能力。它包括形象思维能力和抽象逻辑思维能力两种形式。一方面,形象思维能力在物理教学中起着十分重要的作用。物理学是一门以实验为基础的自然科学,大多物理规律都可以用实验演示,很多物理知识是建立在具体或理想的模型之上。因此通过具体形象或图景去认识物理知识是最常用的方法,就单从物理本身的这一特点上说,学生形象思维能力的培养是学好物理的前提。另一方面,抽象逻辑思维是学习物理必备的能力。思维是人类认识世界、改造世界的最重要的主观来源,是智力的核心和标志。在中专教育中我们就应当注重发展学生的逻辑思维能力,培养他们思维的灵活性和创造性。
2.加强学生自学能力和创新能力的培养
一方面,自学能力的培养和形成对学生的全面发展起着至关重要的作用。自学能力是指学生在教师的指导下,自觉主动地总结自己学习活动的方式、规律,有效地组织、利用影响自己学习活动的各种因素,以成功地完成学习任务的能力。中专学习阶段是学生思维始终处于积极活跃的重要时期,自学能力的培养和形成,对学生的全面发展起着至关重要的作用。为此,在中专物理教学中加强学生自学能力的培养,可以充分发挥学生主体意识,激发学生探索创新和开发智力潜能,更有利于提高学生综合素质、培养自立自强的精神。另一方面,创新是实施素质教育的关键。培养创新型人才,就必须着眼于学生创新能力的培养和科学素质的养成。为此,中专物理教师必须用新世纪的教育观点,积极构建适应和推进创新人才培养的新理念,努力探索,开拓进取,培养学生的创新能力。
二、中专物理教学中能力培养需要注意的问题
在中专物理教学中长期以来存在着应试教育的观念,使得中专物理教学无法适应能力培养的需要。为此,在中专物理教学能力培养中必须注意要转变传统的物理教学观念和教学方法。传统的中专物理教学强调基础知识、基础理论、基本技能的三基训练,使得很多学生仅停留在掌握知识的水准上,头脑中不能建立哲学方法论与物理方法论的联系。为此,中专物理教师要树立素质教育观念,强调发展,突出能力,在传授知识中,关注学习过程,重在传授学生物理的思考方法,使学生掌握物理思想和方法的实质。
三、中专物理教学中能力培养的途径
1.中专物理教学中运用行为导向教学法培养学生的能力
行为导向教学法是能力本位的教学方法,它关注学生的关键能力、综合职业能力与全面素质的培养。中专物理教师要积极的掌握和运用行为导向教学法,以满足中专教学改革的要求。行为导向教学法指全面的和学生积极参与的教学,这种教学是以职业活动为导向,以人的发展为本位的教学。
(1)项目教学。这是行为导向教学中一种代表性的方法。它的基本模式包括:作为出发点的项目创意;为研究项目创意而产生的方案;确定行为步骤的计划;实施;项目结束等。该教学方法注重实践教学,让学生在动手实践中学习,从而提高了学生的动手能力。如在教学中适当安排一些探索性和开放性的问题,给学生提供自主探索的机会,让他们去想办法解决,可以讨论,可以动手实践,可以查资料,让学生在观察、操作、讨论、交流、猜测、归纳、分析和整理的实践过程中,理解、掌握和运用知识,探究和解决简单的实际问题,在动手中发现问题,解决问题,同时也学习了知识,从中培养学生的创新意识和实践能力。
(2)演示教学。演示教学给人一种身临其境的感觉,可以进行重复教学,并随时进行学习评价和指导。演示教学有效地提供了一种人为的环境,让学生分析与处理各种问题,从而大大提高了教学效果。在物理教学中,教师应重视演示教学,创造适合教学的物理环境,让学生接触观察具体形象,让学生产生最典型的感性认识,学会观察具体材料,把抽象变生动,把难变易,从而培养并提高他们的形象思维能力,以更好的理解知识、掌握知识,实现理论与实践的结合。
(3)引导课文教学。引导课文教学法是借助一种专门的教学文件及引导课文,通过工作计划和自行控制工作过程等手段,引导学生独立学习和工作的项目教学。它是项目教学法的完善和发展。在引导课文教学法中,学生主要通过自学的方式,学习新的知识、技能和行为方式,学生需要按照给定的引导问题,学习掌握解决实际问题所需要的理论知识,从书本抽象的描述中刻画出具体的学习内容。如在电磁感应现象的教学中,可以给学生提这样一个问题:既然电流能够产生磁场,反过来,磁场是否也能产生电流呢?同时,给学生做一个引导思路的演示实验:将一根铜线直接绕在条形磁铁上,铜线的两端接入检流计。结果:无电流产生。此实验吸引了学生的注意,绝大多数学生自觉进入思考状态,从而掌握了课本中抽象的知识。
2.在中专物理教学中要开展探究实验教学
当前在中专物理实验教学中普遍存在着只重视简单的操作练习的倾向。教材中的演示实验和学生实验,从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行的,教师很少去引导学生对实验过程进行思考和探究,导致学生只是按规定好的步骤和方法机械的做试验,根本不能领会实验的原理、思想和方法,不利于学生的能力的培养。为了培养学生的思维能力、自学能力和创新能力,在物理教育中应加强探究实验教学,引导学生主动思考,自己去设计实验方案,设计表格,让学生充分发挥自己的才智。提高学生思维的密度和深度,克服学生的循规定向思维,训练和培养学生对物理现象的创造性思考。例如,教师在讲授利用伏安法测电阻的实验时,可以启发学生这样思考:利用伏特表和电流表测出的电压和电流可算出待测电阻的阻值,能不能只用一个电流表或电压表来测量电阻呢?如果能,还需哪些辅助器材?怎样测量?请说出你设计的方案并画出电路图。这样可以极大地提高学生学习物理的兴趣,发展学生的个性,活跃学生的思维,提高学生的能力。同时,在中专物理实验教学中还应该注意形成丰富灵活的观察实验类型和开展丰富多彩的科技活动。
参考文献:
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二、中职物流专业课堂教学存在的问题及其原因分析
(一)中职物流专业课堂教学的现状与问题笔者认为,目前中职物流专业课堂教学主要存在以下一些问题:一是在中职物流专业教学中,有些学生不喜欢这个专业,甚至厌恶这个专业的学习。二是有些学生上课不认真听课,玩手机、睡觉、翻阅课外书籍是常见的情况。三是在课堂教学活动中,不听教师指挥、不按要求完成课堂任务或作业、顶撞教师、逃课,甚至是因不满意安排而与任课教师起冲突等等。四是教师在教学中,往往都只是按教材进行理论的讲授,甚至在这些理论讲授过程中,有些内容过于深奥难懂,教学方法过分单一,与学生的交流不足,导致整堂课下来的课堂气氛十分死板沉闷,致使学生对物流专业课程的课堂教学兴趣进一步下降,严重影响了课堂教学效果。
(二)中职物流专业课堂教学存在问题的原因分析
1.物流专业学生方面的问题。(1)中职物流专业学生的基础差,学习能力低,自控能力薄弱。从某校近三年物流服务与管理专业的录取分数来看,2011年为380分(不区分专业),2012年为395分,2013年为402分。虽然录取分数每年都有一点点的提升,但是中职物流专业的学生也还是跟普遍中职学生一样,有相同的特点:文化基础较差,学习困难,对新知识的接受能力较差,而且自控能力薄弱,上课时爱讲话、玩手机,学习兴趣缺乏,人生目标不明确。由于中职物流专业学生具有这样的特点,如果教师在教学内容安排上没有将这点因素考虑进去,授课内容的理论知识偏多或过深,那么学生就很容易像听天书一样听不懂,教师在讲台上讲得兴高采烈,学生在台下却昏昏欲睡。(2)中职物流专业学生的男女比例严重失衡,加大了课堂教学管理的难度。从高职院校到中职学校,物流专业学生都存在着男女比例失衡的情况,而且这种情况呈现出越来越严重的趋势。以物流专业一个55人的班级为例,2007年,男生30人,女生25人,男女比例为6∶5;2010年,男生40人,女生15人,男女比例为8∶3;2013年,男生47人,女生8人,男女比例为11.75∶2。因男生相对女生来说比较容易出现懒散、调皮、思想冲动,甚至打架、斗殴、吸毒等行为,所以管理难度比女生大。而在开展中职课堂教学时,为使课堂效果更好,教学目的更容易达到,教师往往会在课堂中会增加如提问、小组活动、动手实践等活动。如果在女生较多、男生较少的班级,这些教学活动的学生参与度会高些,而且完成的效果也会好些。如果在女生较少、男生较多的班级,要达到相同的参与度和效果,可能授课教师就需要付出更多的时间去准备和更多的精力去组织管理课堂。所以,男女失衡这种情况,加重了中职物流专业的教学管理工作。(3)中职物流专业学生对物流专业的认识不够。在进入中职学校学习之前,这些学生根本就没有接触过专业课程的学习,也不了解什么是专业,什么是物流。从学生到学生的家长,他们都只是认为读完初中,就升入高中继续学习,希望完成高中后继续升读大学。所以大部分的学生都依然像初中阶段一样,较为重视语数英三科的学习,忽略专业课的学习。然而,中职教育是技能实践型的职业教育,对物流专业学生侧重于动手能力方面的培养。因此,在课堂教学中会尽量安排些实践活动,让学生能够将理论运用于实践中。如《仓储管理》这门课程中的入库操作,教师在讲授理论———入库操作流程后,就会安排学生到实训室里进行入库实际操作。部分学生在讲述实操感受时都反映说:原来物流就是搬运工,这么低级的工作,我以后才不想做这样的工作。学生先入为主认为物流就是低层工作,导致物流专业课开展时,学生对物流专业学习越来越没有兴趣,对专业实操活动较为马虎,使得课堂教学管理的难度大大增加了。(4)学生人数较多,不利于实训课(理实一体化课)教学的开展。由于物流专业的班级学生数量较多,基本都是55人以上。在上实训课(或理论实操一体化课)时,一个教师负责指导的学生数量过多,导致教师教学过程对学生管理无暇顾及。
2.物流专业教师方面的问题。(1)教学准备不足,基本功不扎实。由于教师备课不充分,所以缺乏教学组织能力,照本(或PPT)宣科,学生提不起学习兴趣。或者教师的表达能力差,对相关的专业技术知识自己也解释不太清楚,讲解不当或教学失误,教师在学生面前讲课显得无能、迟钝、笨拙,而且一段时间只困死在一个问题上,那么学生就有可能置功课于脑后而捣乱起来。(2)课堂管理方法不当。在课堂教学过程中,由于种种原因,学生在遵守课堂纪律方面肯定会出现各种情况的,如果教师对学生的违纪行为反应过激,大加训斥,滥用惩罚手段,往往会激化矛盾,使个别学生的违纪行为扩散开来。实践证明,对学生的违纪行为反应过激或滥用惩罚手段,不仅不能很好地维持课堂秩序,还会大大地降低教师的威信,甚至引起学生对教师的怨恨情绪。另外,如果教师对频繁出现的学生违纪现象疏于管理,或熟视无睹,也同样导致课堂秩序越来越混乱,影响课堂教学管理工作的开展,降低教学质量。(3)教学方法落后。传统的教学手段,主要以黑板、粉笔以及简单的原始工具为主,现在已经广泛应用多媒体教学,但部分教师对多媒体的应用也仅限于将原来板书的内容打入PPT中,用PPT代替板书,对多媒体的其他功能运用不够,已不适应现代化教学的要求。21世纪是科学技术不断创新的时代,现代化的教学手段,将会为教学创新提供良好的条件。教师除运用传统手段外,还必须学会在教学过程中穿插运用投影、幻灯、录像等辅助教学手段,并学会应用计算机网络教学以及开发、应用多媒体教学软件。利用多媒体技术能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具,也能有效地减轻学生课业负担,激发学习兴趣,真正地改变传统教育单调模式。(4)缺乏专业知识。要知道,教师是教学中的主导因素,是实现培养目标的根本保证。由于我国的物流专业教育起步较晚,物流专业教师比较缺乏,现有教师较大一部分是从管理、经济、计算机等专业转行而来,物流知识不系统、不全面、不扎实,同时也缺乏物流实践经验,导致在教学过程中只能照本宣科,以知识的灌输为主,学生只能是被动地听,这样就无法充分调动学生学习的积极性,物流专业学生就慢慢地失去了对物流专业学习的兴趣,以至于不愿听、不愿学,严重地影响了课堂教学管理。
三、提高中职物流专业课堂教学管理有效性的技巧与方法
(一)鼓励学生主动探索,培养自主学习能力在教学中,教师要遵循“教师主导,学生主体”的原则,让学生成为课堂的主体。[4]在中职物流专业课程的教学中,我们可以多采用分小组教学,在小组中树立典范,利用基础较好的学生优势,引领其他组员,同时能培养学生自主学习的能力。具体培养的方法如下:第一,根据每次授课的内容,设计问题,小组讨论,以小组为单位进行探索性学习,归纳总结出小组的答案后公布。对准确找到答案的小组,可以邀请其向全班同学进行说明和分享,并适当给予表扬和加分鼓励。第二,因中等职业教育是技能实践型的职业教育,对物流专业学生应侧重于动手能力方面的培养。所以在物流专业课教学过程中,根据每章节的内容和教学任务需要,都应适当安排具体的实例操作。在实例操作中,教师可以有针对性地辅导和培养小组长,让小组长协助再在组内指导其他成员的操作。同时,教师要多观察学生操作的完成情况,发现完成效果好的学生,要及时鼓励表扬,甚至还可以邀请该学生进行全班的展示示范。这样既增强了学生的自信心,促使其他同学更主动开动脑筋探索问题,也提高了学生自主学习的积极性和主动性,学生有事可做后自然就有利于课堂教学管理。
(二)提高学生对本专业的认识在物流专业学生入学时,学校应该对新生和家长开展物流专业专题介绍会议,邀请专业教师对物流专业课程、教学要求、发展前景、就业岗位、中职物流人才定位等内容进行详细的介绍。让学生从入学第一天开始就对自己的学习进行从新的定位,明确自己中职学生的身份,了解物流专业的相关课程的重要性,不能停留在只学语、数、英、物、理、化、生的初中阶段。同时,也让学生明白到中职教学是技能实践性教育,中职物流专业学生毕业后面对的就业岗位是具有一定理论知识的一线操作岗位,但不是搬运工。只有对中职物流专业有了准确的认识,这样才能有助于中职物流专业学生对自己的专业的学习不产生排斥心理。不排斥,才能慢慢形成兴趣,有了兴趣才能更好投入到课堂学习中,有利于课堂教学管理。
(三)改革教学方法,营造轻松的课堂教学氛围物流专业课程都是实践性较强的课程,传统的教学方法对这类课程并不是十分适用,需要采用如案例教学法、情景教学法、现场教学法等现代教学方法,注重理论联系实际,能启发和挖掘学生的分析能力、判断能力和决策能力。不仅仅要求学生被动接受知识,应该是通过课堂的教学,掌握一定的基本理论,懂得基本的操作技能,还要培养出学生分析问题、解决问题的能力。充分调动学生的情绪,使课堂气氛活跃,而且还能让课程的教学内容变得更为直观,学生更容易接受。有效的课堂教学管理还应该和学生实际需要结合,改变死板的教学方式,多增加教学中的实践活动,多结合实际经验,多与学生交流,建立良好的师生关系,使课堂气氛变得轻松,让学生学得更有兴趣,才能使课堂教学挂历产生效能。
(四)提高物流专业教师的专业素质物流专业课程的教学要求任课教师有丰富的专业实践经验。教师不能局限于教材中的知识、照本宣科,应能够在上课时灵活地将理论与实际联系起来。所以应鼓励物流专业教师到企业实践,多参加进修、交流会等。这样,一方面能够在此类活动中积累实践经验,丰富专业知识,收集教学素材;另一方面也能结识更多业内物流专业人士,拓宽人际关系,掌握更多的实践案例应用到课堂教学当中。如果在课堂教学中,教师能够将自己的亲身经历和实践经验融入到课程内容中,远比从书上看到的陌生死板例子生动多了,学生听起来也更积极,对任课教师的崇敬也相应增加了,对这门物流专业课也慢慢地喜欢了。只要学生喜欢上这门物流专业课,那在课堂上的表现自然也会更加积极主动,乐于参加课堂中的教学活动,那对任课教师来说,课堂教学管理就变得容易、轻松多了。
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物理是一门重要的基础课程,他不但要学生掌握物理学的基础知识和基本实验技能,而且要学生有科学的思维和实验探究方法,有严密的逻辑推理能力和用物理知识解决实际问题的方法。一些学生由于学习基础差,学习方法不当,学习目的不明确等诸多因素的影响,学习成绩不尽如人意,尤其在进入力学知识后,不少学生成绩明显下降,几次练习都得不到成功的体验,对物理产生为难情绪,甚至丧失信心,一蹶不振,尽管教师一再强调学好物理的重要性,但收效甚微。
为此,笔者把班上的差生按成绩选出,对他们进行调查、了解、分析导致他们沦为差生的原因,发现他们的共性是自尊心极强但求知欲低,上课注意力不集中,对学好物理没有自信心。所以,首要问题是帮助他们重新树立学习的信心,提高他们学习的主动性、积极性,从而提高教学效果初中物理论文,于是,笔者把差生分成三类并分别实行信心激励教学从而转变他们,让他们重拾学习的乐趣,具体方法如下:
一、对智商低、接受能力弱、记忆力差、学习基础差的学生,首先体谅他们的处境,给他们“教育之爱”,教师的爱心是传递给学生的一种愉快的情绪体验,让他们乐意老师与他们交往频繁。其次在课后根据课程标准的要求对他们进行适当的辅导,帮助理解、归纳基本的物理概念和规律,对他们的作业进行面批,友善地分析错误的原因,提炼和总结应用物理知识解决实际问题的方法,对他们的失败,给予宽容和理解,保护他们的自尊心,帮助他们在失败中总结经验和教训。对他们的进步及时表扬,哪怕是微不足道的进步,也加以鼓励和赞扬,让他们一份耕耘获得一份收获,一份努力获得十分肯定。测验试题评讲后,两三天内,找些与原试题类似的题目,让他们补测,成绩上升作为最终测验成绩并给予激励,让他们的成绩持续上扬中国知网论文数据库。
二、对学习方法不当、偏科且不喜爱物理的学生,首先挖掘造成偏科的原因及影响他们学习物理的主要事件,并以此总结出学习物理的积极因素与消极因素,打消他们的为难情绪,苏霍姆林斯基在《怎样对待学习有困难的儿童》中写道:“我们当教师的人应当记住:对于每个学习有困难的儿童不管他已被耽误到了什么程度,我们都应当让他在公民的,劳动的,精神的生活道路上站住脚。”其次在课堂上尽量提些稍易问题让他们回答,答对的当场表扬,答错的不简单的给予否定,甚至责怪,应帮助分析出错的原因,让他们彻底的领会、理解题意,当然提出的问题应以学生“跳一跳,就能摘得到”为准,让他们感受到努力后获得成功的喜悦,从而增加学习的兴趣和信心。此外在平时的教学过程中应尽可能的找出他们学习上的闪光点,及时给予适当的表扬和激励,时时用:“你行”、“学的不错”、“你真棒”“你的方法有新意”等话语暗示他们,鼓励他们,让他们感受到学习物理是快乐的,从而树立学好物理的信心,扬起学好物理之帆。
三、对于智商高初中物理论文,接受能力和反应能力强,学习成绩差的学生,首先让他们认识自我,分析他们的学习成绩在全班中所处的地位,使他们认识学习现状,认识到学习情况与教学要求之间的差距,帮助他们明确学习目标,激励他们树立远大理想,唤醒他们学好物理的内部动力。其次利用他们争强好胜,有较强表现欲的特点,多多的提供他们表现才能的机会,及时捕捉他们星星点点的智慧火花,不失时机的给予积极评价,使他们时时有一种愉悦的心理体验,感受到思维劳动本身的乐趣,激励他们发挥自生的才能和学习的信心,取得优异的物理成绩。
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[2]张海.高中物理教师多媒体课件制作和使用情况调查研究[D].东北师范大学,2011.
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我于xxxx年xx月在 师范毕业,被分配到xx 县xxx 中学教初中物理,xxxx 年 xx月调入 中学教高中物理, xxxx年 xx月被调入 分院做物理教研员, xxxx年做中学部副主任兼物理教研员至今。我所教的班级 xxxx年的初升高物理平均分在全县排第二, xxxx年的初升高物理平均分在全县排第一。 xxxx年均被评为县优秀教师, xxxx年被评为县模范班主任。到 xxx分院工作的这几年,5年被评为市级先进工作者,被评为省级优秀教研员一次,市级继续教育先进工作1次。
xxxx年开始在物理教学期刊上发表教学论文, 年开始参与教学资料的编写,至今已在《中学物理教学参考》等省部级以上期刊上发表教学论文13篇,主编《高中物理题解研究》《重点难点疑点学习手册》[初三物理]《微格教程》[物理卷]等教学参考书5本,参编8本,完成省级科研课题一个,所指导的教师有17人在省级教学大赛中获一等奖。参加了市级教师岗位达标以及“两优一推”的考试命题、评卷和课堂教学验收等工作,参与组织了全市教学能手评选和非凡教学能力竞赛等活动,参与组织了全市中学骨干教师和学科带头人的培训工作,参与了校长的培训工作,参与了全市教研员的培训工作,参与了全市继续教育典校课题实验的部分工作。
二、今后工作的设想
我市共有普通高中19所,其中有省首批办好的重点中学3所,省第二批重点中学4所(其中 和 是分别在 年和 年先后得到省里批准的),省第三批重点中学2所(今年上半年批准的),在余下的10所普通高中中,厂矿高中2所。在我市的省级重点中学中,只有是完全中学;在普通高中中有2所是完全中学。高中专任教师1887人,县级骨干教师84人,市级骨干教师151人,市级学科带头人50人,市级教育专家5人,省级学科带头人18人,参加国家级骨干培训的教师1人。各高中在校长、教师的教育理念、硬件装备和生源等方面都有较大的差距。
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一、借鉴科学伟人力量,提高学生思想素质
原子核物理是近代科学的原动力与重要组成部分之一。这门学科百年发展的辉煌历程和成就,是众多杰出物理学家辛勤劳动的创造性成果。这些科学伟人的事迹和言论常常是我们最宝贵的思想素质教育材料。我给同学们讲的课不时要涉及他们的科学研究成果。与此同时,如果稍稍用一点时间(有时可能只用两三句话或一二张照片)顺便介绍一下他们的思想言行,本来是顺理成章、水到渠成的事。例如,我在课堂教学中讲到光电能量转换、高能核反应等内容时涉及爱因斯坦的相关成果,我就在多媒体课件适当处插入了爱因斯坦的照片和名言:“一个人的真正价值首先取决于他在什么程度上和在什么意义上从自我解放出来”,“看一个人的价值,应该看他贡献了什么,而不应当看他取得了什么”。“如果对名利的追求超过了对科学的追求,科学也就失去了本来的意义和价值”,由于伟人的这些语重心长的话语是有机地融合在核物理专业知识的讲解之中,使听课学生不但不觉得枯燥乏味,反而觉得贴切在理,这从课堂上同学们的眼神表情与窃窃私语中可以看出。我在核物理课堂教学实践中体会到,借鉴科学伟人的名言佳句和高大形象,引导学生认识伟人达到的高尚思想境界,有利于启发学生建立自己积极向上的人生观、价值观、名利观,以及树立正确的世界观和方法论。我觉得,杰出物理学家言行典范的力量在素质教育中可能胜过我们教师自己的一般性说教:伟人的箴言和形象在学生内心深处的影响是无形的、难以估量的,这种影响的分量甚至可能超过一堂专业基础课传授给学生科学知识本身的分量。
二、结合各种创新实例,启发学生创新意识
在准备“核力的本质”那堂课时,我特意查找到诺贝尔奖得主,日本物理学家汤川秀树于1935年发表的原创性论文“关于基本粒子的相互作用”的英文稿,并扫描到幻灯片上。一上课我就请坐在第一排的某同学站起来把关键的几句英语翻成中文讲给大家听。大家通过讨论纠正翻译欠妥欠佳之处,同时加深了对主题物理内容的理解:“电磁力是交换虚光子传递的,核力也应该交换某种粒子来传递”。这是典型的“科学比拟”方法。学生通过学习认识到,诺贝尔奖得主汤川秀树之所以能够创立核力的介子交换理论和预言介子的存在,正是由于使用了这种“科学比拟”的创新方法。最后,我半开玩笑地对同学们说,“照猫画虎”在某种意义上不见得不好,“创新”常寓于“画虎”的过程之中。但如果照猫画猫,那就大可不必了。
此外,在讲授原子核的β衰变和李政道、杨振宁首次提出的“弱相互作用宇称不守恒”这一课题时,我着重说明了李、杨为什么会做出这一创新贡献(1957年诺贝尔奖)。指出在李、杨之前,人们认为“物理过程与其镜像过程服从相同物理规律”(宇称守恒定律)对各种相互作用过程是普遍成立的。李、杨没有人云亦云,而是认真审视前人的工作和分析当时面临的难以解释的矛盾现象,在此基础上提出:宇称守恒定律只是对电磁作用过程和强作用过程经受过严格的实验检验,而对弱作用过程是否成立并未经过严格的实验检验。他们建议了新的实验并由吴健雄精准高超地完成了实验,从而了“弱相互作用宇称守恒”的说法。这个创新实例告诉学生:不要被司空见惯的事务蒙住眼睛,要保持自己敏锐的洞察力,创新思维的火花往往就来自那些司空见惯或一般人容易放过的线索。
三、利用反面教材,进行正面素质教育
在教学中我有时也利用互联网或其他传媒中的反面教材进行正面的素质教育。一次我讲完超重元素知识后留的课外作业不是计算题,也不是问答题,而是要求学生课后上网到Science和Nature联合新闻网站,下载2002年8月号的简明新闻稿并译成中文。什么内容?原来是,在向超重元素“稳定岛”进军的国际性浪潮中,美国劳伦斯伯克利国家实验室向全世界正式宣布的“实验发现了最重的118号超重元素”被权威的科学检察组证实是假的,过去曾成果累累的首席科学家尼诺夫因伪造实验数据被立即开除。通过这个科技翻译小作业,同学们惊讶之余,内心深处或多或少地打上了这样的印记:“诚信是科学家的灵魂”。
四、介绍学科前沿新进展,不断启发学生创新意识
按照本课程教学大纲的要求,教学计划安排了原子核物理前沿介绍的内容。
在课堂教学过程中,在充分保证传授本专业最基本、最重要的科学知识的前下,我注意在恰当的章节结合课程内容介绍一点本学科前沿的新进展、新成果或正在探索的热点问题。原子核物理基本上是一门实验科学,对原子核的认识从大尺度到小尺度的深化要求“显微镜”的放大倍数越来越高,分辨本领越来越强,新型探测器和加速器为我们提供了丰富的新实验数据和新物理现象,不断推进着核物理学科前沿的发展。我把上述情况中的典型事例挑选出来,及时地在课堂教学中深入浅出地予以讲解。当同学们知道,新一代探测器能够探知核和粒子的新性质和新形态并发现新的核子与核;新发明的实验方法可以把以前认为是没有变化的直线数据放大100倍,从而看到相应的复杂变化的曲线及其背后潜在的物理现象和物质结构。讲课中适当介绍学科前沿新进展,不仅补充和丰富了课堂教学的内容,更重要的是可以启发和培养学生对新鲜事物的好奇心和敏感性,引导学生学习那些战斗在科学前沿的物理学家们对新事物的探索精神,特别是学习前沿科学家们在提出和解决问题方面的创新思想和思维方法。
五、介绍大科学工程,培养学生团队精神
当代核物理和粒子物理的前沿研究往往与“大科学工程”相联系,这通常是指实验装置的规模大、合作研究人员的团队大、资金耗费大等等。例如,美国纽约州Brookhaven国家实验室耗资若干亿美元、于2000年投
入使用的相对论重离子对撞机RHIC,其加速粒子的环形管道直径约4公里,一个测量实验要数百名科学家合作去完成。大科学工程是现代高新科技的综合集中体现,包括例如高能量、高束流强度的加速器或对撞机,高精度、响应快、分辨本领强的新型探测器系统或探测器阵列,以及快响应的电子学系统和大规模快速数据处理系统等。在课堂上讲到核物质的新形态一高温高密度物质一夸克胶子等离子体时,给出了上述RHIC的STAR探测实验合作组的照片。400名科学家在几层楼高的探测器系统装置上通力合作,其中包括来自中国6所大学和研究所的科学家。随着我国国力的增强,类似的大科学工程在我国越来越多。国家要求我们培养的学生毕业后能胜任这样的工作。这就要求学生不仅有扎实的基础知识和高新技能,而且还要有善于与他人合作完成工作任务的团队精神。
六、小结