時間:2022-12-26 20:41:29
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有人可能認為培養優秀學生主要靠課外小組和個別輔導,與課堂教學關系不大,這種看法是片面的,實際上課堂教學也是至關重要的.本文著重從高中物理課堂教學這一側面來總結取得這些成果的經驗.
我們十多年來的課堂教學經驗可以總結成三句話:追根尋源真一點,實驗研究多一點,能力要求高一點,簡稱“三點”教學法,因此我們稱自己的教材為“三點”法教材.
我們的“三點”法教學完全是根據國家教委頒布的高中物理教學大綱編寫的.因為我們面對的是全班學生,不可能而且也不應該把課堂教學變成物理競賽輔導,我們確確實實通過課堂教學明顯提高了學生的素質和能力,為學生在高考和物理競賽中取得優異成績打下了扎實的基礎.
一、追根尋源真一點
一個學生學習物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學,必然是每個物理教師首先要考慮的問題.
在進行某一物理定律教學時,我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關的內容,這就是所謂的“溯源”教學.任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學的研究方法和正確的推理思維方式,這些內容毫無疑問是屬于物理學科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財富,也是我們物理教學的寶貴財富.
在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數據的基礎上,通過大量計算總結出描寫天體運動的經驗規律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規律予以解釋,終于發現了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學習牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向學生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法.
在學習庫侖定律的過程中,我們糾正了學生由于大多數教科書敘述籠統而形成的錯誤觀念,使他們明白:1.庫侖當年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗,而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗,因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩定的.庫侖是用電擺來完成后一實驗的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當年的庫侖(實際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當今物理學中最精確的定律之一.結合庫侖定律的建立過程,我們還向學生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法.
在學習歐姆定律的過程中,學生一開始都以為研究通過導體的電流和導體兩端的電壓之間的關系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學中最重要的定律的呢?學生頓時產生了濃厚的興趣.在學習歐姆定律誕生過程的同時,我們還結合歐姆的實踐,介紹了用圖線探究新規律的方法.
此外,我們還結合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法,結合氣體定律介紹了“分析法”,結合能量的轉化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學生比較系統地掌握了一些重要的科學研究方法.有的同學深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.
在物理定律的教學中,我們在課堂上經常采用設問的方法,不是直接告訴學生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學生去思考,擺出困難讓學生去克服,提出任務讓學生去完成,制定目標讓學生去實現.這樣可以有效地發展學生的創造性思維和解決問題的能力.
我們要求學生在課外進行大量自學.早在公元前4世紀,古希臘蘇格拉底明確強調過:“好的、正確的教學不是傳遞,而是對學生的自學輔導”.我一貫強調學生要學會自學、討論、研究.我教的優秀學生,學得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學.到一定階段,我開始指定幾個學得比較好的學生輪流給其他學生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學講,后半部分由全體同學提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學也不例外.
我們這種自學討論式教學還延續到學生畢業以后.獲金牌或學有所成的學生進了大學甚至出國留學后,有機會還回來給小同學談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月,來學校給95、96屆學生講了10次課.他向小學友介紹物理學中一些新進展、中美物理教學中的差異以及他們當年學習過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓隊隊員奮發學習的感人事跡,使小同學們大開眼界.
這樣的訓練方法也得到了權威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學會副理事長、現全國中學物理競賽委員會主任、北京大學沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學物理教學”的報告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學生講他們的老師如何培養他們的情況,我認為這個經驗倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸的辦法,而是啟發引導,要求他們給同學講課,這對他們搞清概念原理和科學地進行表達都非常有幫助.我想這可能是提高優秀學生能力的有效方法之一.”
那么自學為什么會對提高學生的能力起這么大的作用呢?從心理學角度來看,自學與聽課可能有以下兩點不同:
(1)人類的思維活動表現為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個學生在自學某一個新的物理內容時,少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學對學生的思維活動提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.
(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預定的目標,也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預定的目標,在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個學生在自學的時候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅持),因此學生在自學時,可保證在絕大多時間內都處于有意注意的狀態,這一點對提高學習效率和學習能力都是很有好處的.有的學生在自學中往往會十分投入,進入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時就比較少.一個學生堅持自學一段時間之后,便能漸漸地從有意注意轉化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠將自己的注意力長期保持在這項工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創造性活動的必需條件.學生一旦進入這種狀態,他們的物理學習效率就會大大提高,學習成績就會有明顯進步.
二、實驗研究多一點
物理學是一門實驗科學,物理學中的每一個概念、規律的發現和確立主要依賴于實驗.因此,在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練,無疑是提高物理教學質量的一條必由之路.
目前中學物理教學大綱中安排了相對數量的學生實驗和演示實驗,不難發現,這些實驗存在著某些不足,主要表現在下面幾個方面:
第一,教材中幾乎所有實驗是為配合所學內容而安排的,目的是幫助學生加深對所學內容的理解,因此學生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法.
第二,課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚,學生只需按部就班地完成實驗操作即可.這樣的實驗只能增加學生的感性認識,鍛煉學生的動手操作能力,而對學生創造性思維的訓練是不夠的,也無法培養學生解決問題的能力.
第三,目前課本中的實驗大多是驗證性實驗,學生只要學懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實驗.這種安排違反了教育應該走在學生智力發展前面的原則,對培養學生的能力是不利的.
針對以上不足,我們對實驗教學內容和教學方法進行了改革,使實驗教學為發展內容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:
(1)增加實驗數量.
不論是在課堂演示實驗,還是在學生實驗或小實驗方面,平均增加了60%的實驗.其中有一部分新實驗,學校沒有現成的儀器,安排學生自己制作,對學生有較高的要求.
(2)重視實驗誤差討論.
物理實驗離不開測量,測量是實驗科學最本質的東西.從某種意義上講,結果準確的實驗就是成功的實驗,反之就是不成功的實驗.因此在培養優秀學生的過程中,應該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識.在設計實驗方案時,要求學生們盡量消除實驗的系統誤差;在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度;在處理實驗數據時,要采用盡量科學的方法.
(3)加強重要實驗方法教學.
在實驗領域中有一些重要的方法,比如減小實驗系統誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實驗中,而是在許多實驗中都有應用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學生很好地掌握.在必要時,我們甚至根據實驗方法來安排實驗內容,集中安排幾個某種方法體現比較典型的實驗,這樣便于學生深刻領會和熟練掌握某一種實驗方法.
在實驗教學方法改革方面,我們做了以下嘗試:
(1)在課堂上創設一些實驗問題讓學生研究.
在高中階段,每周至少有4節物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設計一些供學生討論的實驗題目,并引導他們一步一步地探索、解決.
我在講功率一節時,設計了這樣一個實驗題目:要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學生根據自己騎自行車的經驗,認為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學生都有這樣的體會:頂風騎車時,騎得越快風的阻力越大,因此可以設風的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風的阻力和車速成正比的比例因數是多少?問題一個接著一個地出現,被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案.接著全班同學興高采烈地到操場上去做實驗,最后再回到教室里,師生一起處理實驗數據,作出圖象,得出實驗結果.在整個實驗過程中,除了實驗題目是由老師提出的外,實驗方案和解決問題的途徑都是由學生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.
(2)對課本中一些重要實驗進行深入研究.
物理課本中有大量現成的實驗,有時可以對這些實驗進行一些討論和改進.
在做直流電路的實驗時,我們讓學生對伏安法測量導體的電阻這個實驗進行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內接還是電流表外接,都有系統誤差.結合這個問題,我給學生介紹了補償的思想,然后由學生自己設計了電流補償和電壓補償兩種線路.補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經過進一步研究改進,大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實驗結果的準確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標準電阻,比較測量結果,可以證實先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的,而在我們這堂實驗課中,學生經歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實驗課對增強學生的能力是很有幫助的.(1)和(2)實際上都是不斷地給學生提出新的目標,誘導他們提高實驗水平,我們有時稱之為“目的誘導法”.(3)給特優學生安排一些特殊實驗.
我校有一批進口物理儀器,性能比較好,涉及的實驗內容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學生準備某一個實驗,要求他先翻譯好說明書,準備好器材,然后帶領其他同學做實驗.這個主講的學生還要準備好一些討論題,在實驗后供同學們討論.學生對這樣的實驗非常感興趣.此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關系,但是這種帶有研究性的實驗對優秀學生很有好處.
三、能力要求高一點
物理習題教學是物理教學的重要組成部分.不論是教師還是學生,都在解習題上花費了大量的時間,因此,習題教學的改革是一個很重要的問題.就本質來說,物理習題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學家是不會去做物理習題的,而他們是在研究那些真實的、尚未發現的物理規律.同樣,發明家也是不會去做物理習題的,他們是在力圖應用已有的物理規律去解決一系列實際問題,那么我們為什么要讓學生做那么多人為假想的物理習題?目的無非是要培養學生的理解、分析、推理等能力.所以物理習題教學應該圍繞這個目標來進行.
我們常用以下兩種方法來進行習題教學:
(1)按照解題方法組織習題教學
一般的習題都是按力、熱、電、光的順序來講授的,但我們比較傾向于按照解題方法來講解物理習題.例如理想化法、整體法和隔離法、等效替代法、小量分析法、疊加法、對稱法、圖象法等,這樣比較有利于學生掌握一些重要的解題方法.到學習的某一階段,集中將一批用解決方法相同的習題安排給學生練習,使他們由不會用到會用這種方法.在以后的學習中,每隔一定階段讓這種方法再出現一次,以加深這種解題方法在大腦中的印象,達到牢固掌握,應用自如的目的.
【論文摘要】文章根據農科類大學物理教學的現狀和教學改革的發展,從教學的幾個環節,提出了大學物理教學內容及教學方法改革的幾點想法,提出建議,以促進農科類大學物理在教學內容、教學目的、教學效果等方面得到更好的發展,實現農科類院校大學物理教學改革的目的。
大學物理是研究物質的基本結構、相互作用和物質最基本最普遍的運動形式及其相互轉化規律的學科。物理學的研究對象是非常廣泛的,它的基本理論滲透到自然科學的很多領域,應用于生產技術的各個部門,它是自然科學和工程技術的基礎。它包含經典物理、近代物理和物理學在科學技術方面的應用等基本內容,這些內容都是各專業進一步學習的基礎和今后從事各種工作所需要的必備知識。因此,它是各個專業學生必修的一門重要基礎課[1]。
在農科類各專業開設大學物理課的作用,一方面在于為學生較系統地打好必要的物理基礎,另一方面是使學生學會初步的科學的思維和研究問題的方法。這對開闊學生的思路、激發探索和創新精神、增強適應能力、提高人才的素質都將起到非常重要的作用。同時,也為學生今后在工作中進一步學習新的知識、新的理論、新的技術等產生深遠的影響。
一、大學物理教學現狀分析
21世紀是科學技術飛速發展的時代,對人才的要求將更高、更全面,這對我們的大學物理教學也提出了更高的要求,必須跟上時代的步伐。但是,目前以農科類大學物理教學為例存在以下問題:
(1)大學物理教材的內容中,以經典物理為主,分為力學、熱學、光學、電磁學和近代物理,內容各自獨立,彼此之間缺乏聯系,沒有形成統一的物理系統。教學內容大部分標題與中學類似,學生看到目錄后學習熱情和興趣銳減。
(2)經典物理和近代物理的比例極不平衡,經典物理部分占物理教學內容的80%以上,而且基本上都是20世紀以前的成果,沒有站在近代物理學發展的高度,用現代的觀點審視、選擇和組織傳統的教學內容。同時近代物理的內容非常少,特別是沒有反映20世紀后半個世紀以來物理學飛速發展的現代物理思想,使學生對近代物理知識知之甚少,與現代物理嚴重脫節,因此大學物理教學改革勢在必行。
(3)教學手段落后,雖說現在有些老師已經用上了多媒體教學,但是總體對現代化教學手段的充分利用還遠遠不夠,未能充分體現現代化教學手段的優越性,對教學手段的改進也期待著進一步探索。
二、對大學物理教學內容改革的幾點想法
(1)從大學物理非物理專業的人才培養的總體要求出發,對農科類各專業采取不同側重點的教學,現在所用的教材,或是適合我們的短學時,又無配套的教學參考書,或是對農科類相關教學內容不足,我們可以根據不同專業制定不同的教學大綱,注重各部分知識的聯系,以近代物理學的發展為主導,完整而系統的講述物理學的基本內容。同時,教研室可以準備組織力量編寫一本少學時且適合農科類各專業學習用的大學物理教學參考書,主要用于幫助學生理解基本概念、基本定理,幫助學生學會分析問題和解決問題,幫助學生提高把物理學的知識應用到實際中的能力。
(2)添加近代物理內容,介紹當今物理學前沿的發展,如量子理論、相對論的時空觀等,啟發學生興趣,擴大學生的科學視野,開闊學生的思路。把近代科學技術成就和前沿課題的內容融入教材中,補充一些物理學與相關專業的交叉或補充的前沿的新發展內容,使學生在學習基本理論的同時了解現代科技發展的新信息、新動向。
(3)對經典物理部分進行處理,精選與現代科技、現代物理知識緊密聯系的內容,刪去陳舊部分,避免和中學物理的內容重復,將經典物理延伸至近代物理,增添新意。
(4)將相關學科的基礎知識納入教材。如今科學技術越來越向交叉學科發展。因此,針對農科類各專業,在教材內容的選擇上,增加農業應用方面的內容,緊密聯系學生專業進行因材施教。
三、關于大學物理教學方法和教學手段改革的想法
(1)注重應用,弱化計算。傳統的物理教學方法是以物理理論和計算公式為主,要求學生會解題,而對物理概念的理解和應用則一掠而過。其實,學生對用數學方法解決物理問題不適應,導致對解題產生畏懼心理。因此在教學中不應以做題為目的,使學生陷入題海之中,而是要著重應用方面的教學,適當進行習題練習,重點培養學生應用物理知識分析問題的能力,培養學生的創新能力。
(2)靈活運用多媒體教學。多媒體教學已經成為現代教育中的重要組成部分,適當的多媒體教學可以提高學生的學習效率,有利于發揮學生的主觀能動性,發展學生的個性,實現“以學生為本”的教育理念。在多媒體電子課件中,加入動畫、演示實驗、圖示說明和物理學的一些基本模型等,以彌補傳統教學的不足,增加課堂教學的形象性,對學生動態認識和掌握物理概念有著重要的作用[2]。
(3)在考試方面,可改變現在的考試模式,采用多種考試方法結合。一方面閉卷筆試,采用試題庫考試,另一方面,采取書寫小論文、新想法等方式,加強學生學習的自覺性,減輕學生的壓力,同時也提高了學生的發現問題和探究問題的能力。
(4)重視學生動手能力的培養。物理學是建立在實驗基礎上的,所以大學物理包括理論和實驗兩部分,學生通過大學物理實驗,增強了動手能力、分析問題解決問題的能力,培養了良好的實驗素質。根據物理實驗室開放實驗的實踐經驗,實驗室向學生開放,給學生提供觀察和實際操作的機會,學生可以根據自己的實際情況選擇觀看和操作實驗,從中體會物理學知識的奧秘。
一、道德“規范性”:自然主義與非自然主義說明
麥凱否認價值及道德事實、屬性的存在,理由是它們“不是世界構造的一部分”,“不存在某種客觀的價值或要求的實體或關系,盡管許多人曾經相信它們存在”,[1]6“價值不是客觀的、不是世界構造的一部分,這一主張意味著不但要包括或許被最自然地等同于道德價值的道德上的善,而且還要包括其他可以被更寬泛地稱作道德價值或道德貶斥的東西———正確和錯誤、義務、責任、一個行為的惡劣和卑鄙,諸如此類”[1]3。這是因為麥凱所默認的前提是,“惟一充分的回答就是要表明,我們如何能夠在經驗主義的基礎上構造出一個解釋,解釋我們所擁有的對所有這些事物的觀念、信念和知識”[1]29。麥凱整個理論的前提是一種自然主義預設,可觀察、可感知是真實性的惟一判斷依據。“因為麥凱所愿意承認的惟一事實是那些屬于自然秩序的事物,我們通過經驗觀察,在歸納和演繹推理的幫助下所可以接近的。”[3]145麥凱說:“或許當黑爾說他不明白‘價值的客觀性’是什么意思時……他不能清楚、詳細地設想價值成為世界構造之一部分會是個什么情形。……如果我們不得不在我們的世界圖景的某個地方為客觀價值———它或許是某種類似于柏拉圖的相的東西———尋找地盤的話。”[1]13麥凱關于道德價值和屬性完全不同于宇宙中任何其他東西的思想,在一定意義上是有道理的。休謨就曾提出:你根本看不到惡,直到你反思到你自己的心緒;康德也說過:在世界之中,甚至在世界之外,除了善良意志,不可能設想一個無條件善的東西,我們不知道在世界的何處可以找到實在的德行,沒有例證證明其存在。休謨和康德實際上都指出了善惡不是自然世界本來存在的東西。摩爾在論述道德價值與善的非自然性質時,也抓住了要點,但摩爾和麥凱卻又把價值和道德屬性說成是某種神秘而奇怪的東西。麥凱對道德概念的分析說明了道德價值不能是“自然的”屬性,善與惡、對與錯不是在作為科學所描述的這個自然主義世界中具有一種位置的特征。那么,“錯誤理論”所針對的以及倫理學的根本問題似乎是道德屬性和事實的這種“規范性”是否能夠被“自然主義”地理解。非自然主義者堅持區分道德屬性和事實的“規范性”特征與自然的屬性,因為前者是規范性的,是自成體系的(suigeneris),與自然屬性和事實處在一種不同的形而上學和認識論范疇中。這一點是存在于非自然主義觀念背后的預設。自然主義者不得不同意,道德屬性和事實不同于非規范性的屬性和事實,但盡管這樣,他們主張這些屬性和事實的“規范性”能夠被“自然地”理解。對于自然主義者來說,即使道德屬性是規范性的,這并不意味著這些屬性在任何形而上學或認識論意義上就是完全特殊的。[4]26道德屬性是否是一種自然現象或者一種能夠被自然主義地理解的現象,這一“自然主義解釋問題”背后的基礎問題,其實是解釋“規范性”的重要任務。麥凱的“錯誤理論”立足于規范性屬性不能用自然性質說明。道德自然主義者尋求使規范性奠基于這個自然的世界而非自然主義者的目標,在于說明規范性屬性顯著不同的特征。道德自然主義者和非自然主義者都同意存在道德屬性和道德事實,他們之間不一致的是關于道德屬性和事實本質的理解和說明問題。這一點說明“錯誤理論”既不屬于倫理自然主義,也不屬于倫理非自然主義,而可以歸屬于“哲學自然主義”。哲學自然主義是一個更為廣義的形而上學觀念,根據這種觀念,一切所存在就是被科學所認識的這個世界。很顯然,哲學自然主義并不一定導致倫理自然主義,因為它也可以否認道德事實及一切價值性存在。但因為錯誤理論主要的前提預設是認為道德事實和屬性在認識論和本體論意義上的非自然性、非經驗解釋性,所以這也與倫理學理論中關于倫理自然主義和非自然主義的重要爭論相關,并且在這一理論視域中能夠更清晰地分析其錯誤理論。麥凱先取倫理非自然主義立場,設定道德屬性是客觀的、內在地規范性的,并且不能進行科學的、自然的或經驗的說明,然后又以一種哲學自然主義的立場設定不能用自然科學說明的事物就不可能存在,最終否認道德屬性和事實的存在。倫理自然主義者認為,大致來說,道德屬性和事實在所有形而上學和認識論意義上重要的方面都類似于(其他的)自然屬性和事實,倫理非自然主義者否認這一點,因為他們認為用自然主義方式不能說明道德屬性和事實的“規范性”要求和特征。[4]24道德屬性與“規范性”理解中的自然主義與非自然主義之爭存在兩方面問題:一是對“自然”以及“自然地”說明的不同理解和使用問題。摩爾說,根據“自然主義倫理學”,“倫理學是一門經驗科學或者實證科學:因為它的各項結論全都能夠運用經驗觀察和歸納來予以建立”。[5]54他一方面用“自然”表述“作為各自然科學的研究對象,也作為心理學的研究對象的東西”[5]56。追隨摩爾,許多學者努力通過指稱科學的對象來解釋自然屬性或事實這一觀念。另一方面,根據摩爾的道德自然主義的認識論特征,倫理知識是經驗的,它建基于“經驗觀察和歸納”,這又可以看作關于“自然”的“經驗概念”。可見摩爾實際上提出了“學科的”和“經驗的”兩種意義的“自然主義”概念。另一個問題,也是與本文論題主要相關的,自然主義和非自然主義其實具有共同的理論和思維模式,即這個世界中存在道德事實和規范,正是這樣的道德事實或規范,本身具有某種“屬性”,這些屬性具有“規范性”功能或力量。同時它們都堅持道德語詞的表征主義立場,也就是規范性謂詞指稱規范性屬性。這是一種對待自然事實和事物的本體論和方法論模式,體現的是基礎主義和反映論的思維特征,“錯誤理論”正是這種哲學形而上學和方法論立場所產生的。對倫理規范或道德事實這樣的事物及其“規范性”來說,這樣的理論思維模式就成了問題。
二、“規范性”與道德“屬性”
道德事實或倫理規范往往被看作具有某種“規范性”“屬性”,規范性事實和屬性常常被看作是“規定性的”、“行動引導的”或“權威的”,這樣就產生了如何理解和說明這種事實或屬性的“規范性問題”。倫理非自然主義者正是立足于這種“規范性”特征,聲稱一個道德事實要具有規范,必須具有某種特殊的性質,它不能被看作科學世界觀念的組成部分,也不用自然的或經驗的方式被認知和把握。自然主義者希望將規范性屬性錨定在科學的世界觀點之中,從而避免被定義為非自然的、神秘的東西。自然主義者確信,在我們的世界中,沒有什么東西具有非自然主義者認為“善”和“正當”所是的那些屬性種類。[4]71自然主義甚至“錯誤理論”的合理性在于:在現代“自然化”或“祛魅”時代背景下,任何神秘的、怪異的、依靠某種不可言說的直覺來傳達的東西,已經越來越失去吸引力。但問題在于,這里的“自然”不能局限于“自然科學”的對象和范圍,否則這將把所有“社會的”東西統統斥為錯誤或虛妄。因而“自然”其實應該包含社會學、經驗科學、心理學等廣義的內容,它不應當被理解為一種學科概念,而更多地是一種方法論概念和態度。總之,它可以被理解為并非神秘的,在自然科學、社會科學及日常經驗基礎上可理解、可解釋、可說明的一種廣義的“自然主義”。這是在宗教神學、形而上學、直覺主義基礎之后,當代普遍被接受的思想觀念基礎。近幾十年來,倫理學研究中“自然主義復興”的趨勢也表明了這一點。不可否認,非自然主義者注意到在“自然的”或“描述的”屬性與“規范的”屬性之間顯著而非常重要的區別,因此他們想要通過將“規范性”與“科學”或“自然”隔離開來標示出這一區別。摩爾不僅反對用自然屬性來說明規范性屬性,而且也反對試圖將規范性屬性還原為任何其他非自然的屬性系列,比如試圖通過上帝的意志或一種康德式的“物自體”來定義規范性觀念。摩爾在《倫理學原理》第二版扉頁引用巴特勒主教的話點明了他的核心思想:“凡物是什么就是什么,而不是別的什么。”但同樣不可否認的是,非自然主義這種道德事實與屬性解釋上的語義學“優勢”也同時導致一種形而上學代價。正是這種非自然的規范屬性觀念在現代科學和知識背景中看起來似乎是“怪異的”。非自然主義也反對“錯誤理論”,其所面對的挑戰是解釋如何能夠存在非自然的“規范性”屬性,用康德的術語,就是回答一種規范“如何可能”問題。這似乎是一個形而上學之謎。塞爾(JohnR.Sear-le)曾提出,在這樣一個物質性世界中,怎么能夠有意向性事物存在,或者對于我們所討論的問題來說,在自然事實的世界中如何能夠存在“規范性”事實;在現代科學世界觀中,如何可能有倫理規范這樣的事物存在,怎樣來理解和說明道德事實、原則與倫理規范這樣“社會的和制度性事實”。“錯誤理論”提出的就是這個問題,這是一切與自然事物相對的社會的和制度性存在的本體論問題。面對倫理規范和道德原則的“規范性”特征對我們提出的“要求”,最直接和最常見的認識是,“規則”對我們提出形形的“要求”。但維特根斯坦提醒我們思考:“規則要求”到底意味著什么?什么是作為一個規則對我們“提出要求”?他說,“你說你必須,但不能說出是什么強迫你”。假如一個規則告訴我們,我們“必須”做一件特定的事情,很清楚,我們并不是被施加一種物理上強制我們做這件事的“必然性”,而是如果我們要使自己正確地行為,我們就必須做這件事。我們可以做其他事,但那樣的話,我們就在錯誤地做事。所以,我們所面對的“必然性”是根據規則中所體現的一定標準,正確或錯誤地對待事物以及正確或錯誤地行為,這就是我們所說的處于“規范性”領域中的意思。[6]1-2那么這種“規范性”的要求或強制如何可能?正是在這里,無論倫理自然主義還是非自然主義都犯了方向性錯誤,或者應該說是一種本體論錯誤,即關于倫理規范或道德原則的本體論理解與觀念錯誤。倫理規范與道德準則所提出的是行動理由,而不是其本身具有的某種“屬性”,應當去做的事本身不具有某種“應當被做的屬性”,無論它可能是自然的或非自然的屬性。導致這種錯誤的思想根源,是從我們人類生活中存在各種規范性要求這樣一種觀察轉移到了這樣一種主張,認為存在抽象地說正當的“屬性”。一種倫理學理論被要求給予說明的屬性,其實所要求的是對“我們”行動理由的某種說明。“過去哲學家們的錯誤,是從一個謂詞的存在轉移到對應于這個謂詞的一種屬性的存在。”[4]75維特根斯坦指出,我們感受到的這種規則或規范的神秘特征其實是它們的社會性內容被“誤解和誤特征化”的表現,規則所提出的“應當”標準這種非物質性的“規范性”力量,實際上并不內在于規則本身,而是被社會性地施加于它的。[6]139因而道德感知并不完全類似于物理感知,道德對錯不可能有感官上直接可接受的現象性表征,雖然可能有某些現象性因素相伴隨。一些倫理學家曾提出過的被認為顯然的“惡行”,作為一種鮮明的“道德感知”,其實取決于你所獲得的視覺材料與休謨說的“習俗”、維特根斯坦所說的“制度”、安斯康姆和塞爾所說的“制度性事實”之間的關系,甚至可以說根本上依賴于后者。休謨看到了我們約束自己的這種能力所帶來的難題,我們必須解釋這一在我們自身之上施加一種必然性的能力。休謨將遵守諾言看作一種建基于習俗的美德[7]532-533,他做了維特根斯坦沒有做的,那就是顯示了集體行動的一種基本邏輯屬性,這種群體性屬性不能被理解為其構成個體屬性的簡單集合。在休謨那里,集體的存在能夠賦予個體一種他們不能個體性地賦予自身的力量,即將他們自身置于義務之下的力量。他說明了一個群體如何能夠通過其成員的相互作用而形成這種能力,正是這種相互作用建構了一個群體。但休謨和維特根斯坦對規則或倫理規范的社會性建構本質的說明還不夠明確,更不系統,塞爾等人雖然沒有專門研究道德問題,但他們關于制度性事實的理論為分析道德原則或倫理規范這樣的制度性事實提出了更為明確的理論基礎。
三、制度性事實與倫理“自然化”
關鍵詞:超弦理論 管理理論 管理叢林
管理學中的理論叢林
從第二次世界大戰至今,世界一直都處于相對平穩的發展時期,雖然局部戰爭常有,但相對和平的世界環境卻給人們帶來了休養生息、增長與發展的機會。科學技術的快速發展大大加速了全球經濟的增長,與此同時,各類組織迅速發展,社會的進步對諸如企業、政府、各類非營利組織等的管理提出了更高的要求,各類組織對管理人才的需求也相應擴大,培養管理人才的各類管理學院也紛紛成立,并擴大了培養人才的規模。面對著巨大的需求,特別是面對著不同行業、不同需求層次的需要,過去相對簡單的管理理論似乎就有些力不從心了。管理理論再次受到重大的挑戰,于是新的一輪發展又開始到來,現代管理理論出現了。
人們一般認為,現代管理理論是繼科學管理理論、行為科學管理理論出現之后,西方管理理論和思想發展的第三個階段,特指第二次世界大戰以后出現的一系列學派。與前兩個階段相比,這一階段的最大特點是,學派林立,新的管理理論、思想、方法不斷涌現。在這個階段,心理學家、社會學家、人類學家、社會測量學家、經濟學家、數學家、物理學家、生物學家、政治科學家、企業管理學者、實踐操作的經理人員都加入了管理理論研究這個領域,從而形成了管理學的空前繁榮的景象。美國著名的管理學專家孔茨(Harold Koontz)是最早認識到“管理叢林”給人們帶來了巨大的分歧與混亂的人,并主張清理管理理論叢林,在叢林中開辟出一條道路來。為此,他在1961年發表了著名的論文《管理理論的叢林》,將這種現象稱為“管理理論的叢林”。
在孔茨的論文中,根據他的觀察,依據基礎理論的差異,他將上世紀60年代的管理理論分為了6大管理理論學派。1980年,孔茨再次發表了論文《再論管理理論的叢林》,而在該論文中,孔茨把當時發展更為紛繁眾多的重要管理學派分為了11個。孔茨對于管理理論出現叢林現象,彼此滋蔓、相互纏繞的現象并不滿意,因此,他分析了造成此種“叢林”現象產生的主要原因和走出管理學叢林的方法:一是澄清管理學的語意的叢林;二是對知識主體的定義;三是管理與其他學科的整合;四是對管理學中的許多的基本原理進行提煉與驗證。應該說,孔茨開創性的工作引起了人們對管理學主線研究的普遍興趣與重視,其學派劃分的方法也已成為歸納現代管理理論的樣本。可是我們按照孔茨所說的走出管理學叢林的方法,卻至今都沒有走出管理學理論的叢林。
應該承認,孔茨綜合現代管理理論的做法與努力,自有其積極的意義。世界是一個統一的整體,盡管當前對世界的統一性有人持極端懷疑的觀點,但獲得對世界的統一性認識畢竟是人類永恒的追求。哲學的觀點也認為,即世界的各個不同領域都受同樣的基本法則和原理所支配。對于這一點,愛因斯坦畢生所追求與堅信的“萬有理論”便是最好的證明。所以,站在今天的視角,從各個學科發展與演化的角度,到底應該怎樣看待管理學發展的叢林問題呢?
由物理學中萬有理論而引發的思考
在談論管理學叢林問題之前,先來了解一下物理學領域對“萬有理論”、“大一統觀點”、“超弦理論”的發展與認識歷程。看是否能從中得到點關于怎樣理解管理學叢林問題的思考與啟示。
自從愛因斯坦建立了令世人矚目的相對論理論以后,他自己本人卻并沒有停止向物理學更高領域前進的步伐。他想把當時已知的兩種相互作用――萬有引力和電磁力在一個數學框架中統一起來,建立宇宙的總公式――萬有理論。因為愛因斯坦堅信同一個宇宙中兩個不同的作用力應該有著它們相同的起源。在物理學的發展過程中,也經歷過數次歷史性的統一,如牛頓發現天體的運行和地球上運動的物體遵從相同的運動力學原理和引力定律;愛因斯坦則建立起了時空、運動和引力之間的聯系,并統一了質量和能量,建立了質能互換公式。按理說,萬有引力和電磁力應該可以聯系在一起,它們應該是同一個原理下的兩個不同的方面,就像電和磁、能量和質量一樣。但從實際看來,要把這兩種相距甚遠的力統一起來,談何容易。引力是兩個大質量物體之間的相互吸引,大質量物體造成空間彎曲而產生的;而電磁力則是由粒子的電荷產生的,顯然,把這樣兩種力聯系起來是不可思議的事。因此,引力和電磁力之間似乎毫無聯系可言。所以,當時除了愛因斯坦也沒有哪個物理學家敢于在這個超級難題上空耗精力。當然,最終的結果歷史也早已向我們講述,在愛因斯坦一次又一次努力歸于失敗以后,直至他生命的最后一刻,他都在無望地尋找著引力場和電磁場統一的理論,最終抱憾離開人世。
回顧歷史,愛因斯坦的失敗也許就可以理解,似乎是注定的。實際上自然界還存在另外兩種相互作用力―弱力和強力,而在當時的物理學界對這兩種力卻尚不知曉。強力即存在于原子核內的把原子核內的中子和帶正電荷的質子結合在一起的力(如果沒有強力,它們因同性相斥的原理而相互彈開);而弱力則是改變粒子而不是吸引或分開粒子(如引起原子核的放射性衰變等)。所以,當有四種相互作用力被人們認知后,尋找這四種力新的大統一的任務就擺在了現代物理學家面前。
美國物理學家斯蒂芬?溫伯格和阿布杜斯?薩拉姆在1967年首次將這人類一直所追求的“大統一理論”目標向前推進了一大步。他們從量子理論入手,成功的使電磁力與弱力的數學表達結合到一個統一的數學表達中。此后不久,物理學家便發現在更小的尺度上10-17厘米左右,電磁力、弱力和強力將得到統一,這意味著“大統一理論”又向前邁了一大步。現在我們可以知道,自然界中總共四種相互作用力除萬有引力之外的三種都可由量子理論來描述和統一。那么引力呢?在空間尺度繼續減小時,物理學家們又發現了轉折點:我們試想把一個粒子的運動控制在一個更小的空間內時,那么根據量子力學法則,粒子的運動將加劇,動能將增加,也就是說,越小的距離就有越高的能量,也就有越大的質量,此時引力又回來了!并且逐漸增加到與其它力一樣大。
前面所說的,電磁力和弱力在較高的能量上實現統一,其實這較高能量也是在較小空間中實現的;然后強力又和電-弱力在一個更小空間中的更高能量上實現了統一。以此推論的設想,最弱的引力應該會在最小的空間中與其它三種力實現統一。空間的最小尺度結構是普朗克長度(10-33厘米)。在普朗克長度下,所有的力歸于統一。電磁力-弱力統一所需的能量是現在可及的范圍,因此這個理論得到了證實。而除引力外其它三種力統一所需的能量目前就無法達到了,目前人類所造的最大的粒子加速器似乎也達不到那么大的能量;在普朗克長度下,超高能量使空間的性質也不可思議地改變了!相對論和量子理論這兩大現代物理學支柱在這個尺度下全部失效!在這里,物理學家認為新的理論將把相對論和量子理論統一起來。
這個新的理論就是目前物理學領域最流行的“超弦理論”。該理論認為在普朗克長度大小的空間里有一根細細的超弦在振動,它的振動產生了數百種基本粒子和四種力的相互作用力。該理論也是目前唯一能將20世紀兩大物理支柱量子力學和廣義相對論有機結合起來,從理論上實現了包括引力在內的四種相互作用力的統一。超弦理論的提出無疑是了不起的思想火花,但同時也向人們提出了更大的挑戰。超弦理論如果成功,它一定會導致一場人類對時空本質、時空維數、相互作用本質、暗能量本質等革命性的認識,其深刻程度不亞于上個世紀的兩場物理學革命:量子力學和廣義相對論。
如何看待管理學中的理論叢林問題
首先,從物理學的發展歷程來看,物理學中的萬有引力,電磁力,強力、弱力等物理學分支領域的發展都是為了解決人們在日常生活中所碰到的實際問題而產生和發展的。所以,我們今天看待管理學叢林問題也應該認識到其存在有其合理性的一面,從人類解決問題的思維方式與思維慣性的角度去看待管理學叢林中的各個學派林立的問題。其實,我們是否可以把這個問題理解為管理學叢林理論中的各個學派的產生和發展都是人類在其發展與進步的各個不同歷史時期為解決管理中的實際問題,從不同學科和角度所發展起來的理論學派。它們都是管理學理論發展歷程中的必然結果。
其次,從不同理論學派的比較研究我們也可以發現,雖然不同的理論學派之間視角不同、觀點各異,但針對某些問題,大部分理論學派依然存在著一定的共同點。例如,企業的生存取決于對外部需求和對期望的回應,企業必須適應環境的需要;企業與環境存在緊密的聯系;企業尋求外部環境的穩定和可預測性;企業是利益驅動的等等。因此,這樣就說明了前面的觀點,即各個理論學派都是為了解決人們在管理實踐中遇到的實際問題而產生和發展起來的。為了解決同一個實踐中遇到的管理問題,各個學派從各自的學科背景出發給出了不同的解釋,但目的都是為了解決問題。所以,是否可以認為,管理學的叢林問題,就像是一個物體前圍著的許多面鏡子,從鏡子中看到的都是同一個物體,但由于視覺角度的不同,我們發現每一面鏡子中的物體卻又都不相同。也就是說,管理學叢林是“同一個物體的不同表現形式”。因此,它們都應該是合理的,這里也印證了前面的觀點,即存在自有其合理性的問題。所以,是否這種思維認識也可以為我們進一步的尋求管理學叢林的融合提供一個視角與方向?
理論叢林的發展與未來
談到管理學理論叢林的發展與未來來看,筆者還是比較同意融合的觀點。從理論發展的一般規律來看,管理學理論中的叢林融合問題勢在必行,也有其的必要性和合理性,這一點從物理學的萬有理論可以很明顯的看出。但從現在理論界所普遍認為可行的融合途徑來看,可歸結為兩種途徑。第一,不同理論的解構與融合。第二,不同理論比較和整理。而這兩種融合的方式都是在理論本身層面的融合,有其局限性。不能做到完全的融合。
再次回到物理學領域來看,從物理學領域的發展歷程研究可以發現,電磁力、引力、弱力、強力有可能在最小的空間普朗克長度(10-33厘米)得到統一,這也標志著物理學的兩大支柱理論量子力學和廣義相對論的融合和新理論超弦理論的誕生。所以是否可以得到一點理論融合的啟示,看待管理學叢林問題,能否回歸到最本質與根源的角度考慮各個理論學派的融合問題,即從“環境”本身入手考慮管理學各個學派的融合問題?如國內學者趙錫斌教授所著的《企業環境分析與調適―理論與方法》,就把環境作為一個整體研究企業與環境關系的問題等。
所以,如何看待管理學叢林的融合問題,我們能否借鑒物理學理論中的兩大支柱理論(廣義相對論和量子理論)的融合假設與經驗,換個方向向后看,從本質與最原始的根源出發,從環境這個最大、最本質的要素出發,把環境作為內生變量研究企業問題,也許是解決管理學叢林問題的又一出路。
參考文獻:
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本文就信息技術與物理課程教學的整合,結合自己物理教學的實踐談談以下幾點看法。
一、“課件”向“積件”思路發展,探討物理學科整合新方法
在計算機輔助物理教學這個領域里面,市場上已有相當數量的物理教學軟件可供購買,但能夠真正適用于教學的軟件卻不多,教師自制課件的水平又不高,容易造成“低水平重復”的現象。在此階段上,尋求計算機輔助教學軟件開發和應用的新路子──積件思路應運而生。其指導思想是:“課件”向“積件”發展,工具型、資料型、開放型的教學平臺已成為計算機輔助教學軟件的發展方向,它包括帶有學科特色的平臺和多媒體資料庫。教師稍加培訓就能夠自如的運用它們來按自己的意愿制作課件,緊密配合自己的教學過程、為課堂教學所用,在真正意義上,實現計算機輔助教學。。
例如在物理學科平臺方面:《CSC電子備課系統》初中物理版、天翼全景多媒體教學軟件高中物理版都是面向教師設計的新一代大型集成化多媒體輔助教學軟件,集眾多教育專家和優秀教師的科研成果及教學經驗于一體,為教師提高教學質量、探索新的教學模式和方法提供了豐富的資料和必要的教學手段;又如《青鳥師友多媒體課件開發平臺》,是一個基于Windows操作系統,集聲音、圖形、圖像、文字于一體的多媒體課件開發工具;再如幾何教學平臺的“幾何畫板”不僅適用于幾何教學,而且也適用于物理教學中的力學課程,它界面簡單、容易學習、直觀好用,因此這樣的軟件很受老師的歡迎。以上四個多媒體計算機輔助教學軟件開發平臺,就很好的體現了“積件”思想。
在多媒體資源處理方面,物理作為一門信息技術鄰近學科,物理教師應該成為信息技術與學科整合的先行者。如今許多物理教師都在Internet上建立了自己專門的網站,并把以網頁瀏覽的形式制作的CAI課件、教案、論文等放在該網站中,同時還可以把其它網站已有的課件通過Internet的超級鏈接功能揉合到自己的CAI課件里,以“搭積木”的形式,把在教學實踐過程中制作的每一個課件鏈接起來,通過長時間教學的積累,逐步建立一個完整的教學課件體系。反之,其它教師也可通過網絡共享自己的CAI課件,克服了傳統的“軟件包”形式的課件不能共享的缺點,提高了課件資源的利用率,充實了網上物理學科資料庫,形成網上物理學科聯盟,實行資源共享。此外,教師和學生可以在任何時間、任何有網絡終端的地點,通過Internet網絡來訪問這些網站,進行物理教學的探討和鞏固性學習。
因此,運用“積件”思想,走素材資源庫和制作平臺相結合的新思路,是軟件開發和應用走出目前困境的有效途徑。學科教師應根據教學實際,運用“積件”思想,充分利用現有條件下的網絡信息資源素材庫和教學軟件,以及相關的CD、VCD資源,從中選取適合教學需要的內容來制作自己的課件,從而適應不同教學情境的需要,徹底改變教學軟件在設計、開發和使用上的相互割裂的局面,使CAI在課堂上的運用走出低谷,朝著信息技術與物理學科整合這一更為廣闊的方向發展。
二、電腦模擬,發揮物理演示實驗、虛擬實驗室的功能
1、信息技術與物理實驗教學整合,發揮演示實驗作用
物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學和演示實驗是中學物理教學的重要一環。豐富多彩、生動有趣的實驗是物理實驗教學的特點,利用實驗課不僅可以讓學生記住某些相關結論、實驗步驟,而更為重要的是能夠使學生透徹理解并且完全掌握產生實驗結論的過程。在普通物理課堂的演示實驗中,由于受到常規實驗儀器本身的限制,實驗效果常不如人意。而通過多媒體技術模擬實驗的輔助,模擬一些重要的,但在現實實驗環境下難以完成的一些物理實驗,則可彌補常規實驗儀器的不足,提高物理實驗的演示效果。
如本人在做凸透鏡成像規律實驗時,先用常規儀器按傳統實驗方法進行演示,由于常規實驗儀器的限制蠟燭在光屏上所形成的像隨著物距的變化而變化的這一現象不是很明顯,致使學生對凸透鏡成像的特點不甚理解,并產生迷惑。此時我改為采用多媒體技術進行凸透鏡成像規律模擬實驗,演示物距從無窮遠至小于焦距的整個實驗過程中物距、像距和像的變化的情況,整個模擬實驗過程流暢、直觀、明了,從而使學生對該實驗有了一個清晰完整的認識。由此可知通過信息技術與物理實驗整合,可以突破常規實驗儀器的局限性,所以我們應當充分發揮信息技術的特長,對那些難以觀察到的、復雜、困難的實驗進行模擬和提供幫助,成為常規實驗的補充,并把兩者結合起來,使實驗教學上升到一個新的層次,從而有助于學生發現規律、獲得知識,提高學生的科學文化素質和實驗技能水平。
2、在網絡技術環境支持下,發揮學生自主探討性實驗作用
在傳統物理實驗室,一方面由于怕發生意外和造成實驗儀器的損失,有許多實驗室規章制度,對學生諸多限制;另一方面由于實驗環境和實驗條件的限制,實驗結果往往和物理理論不一致,甚至出現相反的數據,這一切無不暴露出了傳統實驗室的弊端。
讓學生在網絡環境下進行虛擬實驗室操作,以自主模擬實驗為基礎進行多媒體教學,則可以解決這一難題。如筆者在上傳統電學實驗課時,通常會告訴學生,電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程,電池組不能短路。很多實驗不允許學生自己操作,這些規定無形中扼殺了學生的創造性思維,而有些學生自主意識很強,常常會進行一些“地下操作”,最終損壞了儀器。然而,須知這些“破壞性”強的學生實際上也是動手能力、創造能力強的學生。在網絡環境下,倡導學生自主探討性實驗,既可保護儀器又能培養學生的創新能力,并能把很多傳統實驗做不到的效果一一再現。如本人曾在網絡環境下采用“仿真物理實驗室”虛擬電學實驗室軟件(在線版網絡軟件),實現網絡與物理學科教學的整合。學生在網絡技術環境進行多媒體實驗操作,通過網上人機對話,學生可以一邊操作一邊在網上暢游,獲取新知識,或與其他同學交流。如果學生在網絡虛擬實驗室遇到問題,就可以通過網絡從其他同學那里獲取相關信息,進行討論,讓學生自主學習,并自主觀察模擬實驗,從而掌握學習成果和學習方法。
這種虛擬實驗室為學生提供了全方位的開放性的操作環境,使學生在課堂上實現了在虛擬世界的真實體驗。信息技術與物理實驗教學整合,能夠培養學生自主模擬實驗、觀察實驗,并歸納、總結,抽象成所需知識的能力,從而學會學習,使學生主動地獲取物理知識,發展能力,并促使他們建立科學的世界觀。
三、充分利用網絡資源,增進教學效果
進入網絡時代后,網絡環境為學生提供了豐富的知識庫、資源庫,網上的資源開發和利用已成為一個現代教育工作者必備的信息素質。網上資源具有信息量大、更新快等特點,例如:中國中小學教育教學網()教育資源庫物理學科、廣東教育資源網()資源中心物理學科、中國物理教育網()等可謂是一間完整的中小學數字資源庫,它為我們提供了同步教學、優秀課件等多種資源,且處于動態的更新之中。通過下載這些優秀課件、優秀習題再作進一步的組織、加工就能設計出適合自己風格的課件來。
本人在進行初二第十二章第一節浮力教學時,須向學生解釋浮力產生的原因。我先設想一個立方體浸沒在水中,它的6個表面都受到水的壓力,它的左右兩側面、前后兩側面,受到的壓力都是大小相等、方向相反,互相平衡,只有上下兩面由于深度不同,受到的壓強大小不同,壓力也因而不相等。浮力的產生是由下表面受到水的向上的壓力和上表面受到水的向下的壓力差,但如果使用語言和文字向學生講授向上和向下壓力差時,學生理解起來比較抽象,難懂,對整個過程反映比較茫然。所以我通過在中國中小學教育教學網()物理學科課件庫網站下載相關課件解決這一難題。該課件以動畫的形式慢鏡頭表示前、后、左、右的壓強、壓力相等,小木塊保持不動,但加載上、下表面壓強、壓力時,小木塊慢慢向上移動,同時超級鏈接浮力大小的推導公式錄相。活潑的動畫效果、直觀的圖形,快速有效地激發了學生的學習興趣,收到了良好的教學效果,學生很輕易就攻破這一難點,同時為講授下一節阿基米德原理做好理論基礎,而這一切都是傳統教學很難做得到的。總之,讓學生在生動、形象的環境中進行學習,由此達到事半功倍的作用,也就能很好地提高課堂教學效果。
信息技術作為最先進的教學媒體與物理學科整合,不但深化了物理學科教學、加大了學科信息容量,而且提高了課堂四十五分鐘的教學效率。
四、擴大信息來源,提高教學水平
1、了解物理學科發展時事形勢、把握教學動態:
我們通過Internet在官方權威網站上查看有關物理發展動態,可以做到在時事政策上緊跟形勢,在物理學科教學時作出及時調整。物理作為一門理科學科,大量的習題是必要的,但訂購的習題集往往又存在著題型偏舊、信息過時的缺點,這對于學生習題更新、掌握中考的習題形勢是不利的。為了克服這一缺點,我們可以充分利用Internet這一信息資源,從網絡如中國中小學教育教學網()上的物理試題中心、中國園丁網()試題集錦欄目和其他一些重點中學網站試題庫上下載最新的試卷、搜集物理相關試題,用來給學生作為測試題和平時練習。實際情況證明:這些題目題型新穎、信息準確,對于啟發學生的思維,開闊學生的視野有著很大的幫助。
2、增進學習交流、提高教學水平
網絡的交互性給物理教師互相學習交流提供了機會。教師可以一方面利用電子郵件與有關專家進行交流,學習前沿的理論知識,獲取名教師的經典教案;另一方面還可以參與網上的教師繼續教育和參與一系列教育門戶網站的教育論壇,如在中國名師教育網()我們可以與重點學校的名師專家探討物理教育應培養怎樣的人才,在中國園丁網()、中國物理教育網()的教育論壇我們可以與各地的同行探討物理教學中遇到的問題以及對物理教學改革的看法,通過網上學習交流,實現資源共享,達到提高教學水平的目的。
我們通過信息技術與物理課程教學的整合,激發了學生對物理學科的學習興趣,課堂上參與意識很強,對知識的理解掌握程度較理想,尤其是實驗教學,學生的實驗理解能力、動手能力均取得了長足的進步。實踐證明,信息技術與物理課程教學的整合能鞭策我們教師去進一步完善課堂教學,使教學過程更具有科學性,幫助教師在課堂上更合理地掌握和利用時間,吸引學生的注意力,使學生在課堂上接受和掌握更多的知識,提高物理課堂教學的效率。
隨著信息技術和物理學科教學整合的發展,將信息技術引進教育領域將給學生、教師、學校帶來一個新的教學模式和新的契機,但同時也應看到,信息技術和物理教學整合是一個新興事物,還有許多問題需要我們去研究、探索。但我們確信信息技術在和學科教學中整合中將大有作為。
參考文獻:
【關鍵詞】財務管理理論結構
一、我國財務管理的理論結構
我國的財務管理理論研究起步較晚,大約是從20世紀60年代才開始的。財務管理理論是根據財務管理假設所進行的科學推理或對財務管理實踐的科學總結而建立的概念體系,其目的是用以解釋、評價、指導、完善和開拓財務管理實踐。
財務管理的理論結構,又可稱為理論構成、理論框架、理論體系,是已經研究成熟的理論觀點的合乎邏輯的構思,是財務管理理論的系統性概括。財務管理的理論結構是指財務管理理論各組成部分(或要素)以及這些部分之間的邏輯關系。根據王化成教授(2000)的觀點,我國財務管理的理論結構可以這樣設置:以財務管理環境為起點,財務管理假設為前提,財務管理目標為導向,是由財務管理的基本理論、財務管理的應用理論構成的理論結構。以下簡要分析幾個要素:
1、財務管理理論的邏輯起點
關于財務管理理論研究的起點,主要觀點有:財務本質起點論、假設起點論、本金起點論、目標起點論、環境起點論等,尚無共識。筆者認為王化成教授提出的環境起點論是合理的,因為從財務管理的發展過程可以看出,理財環境對財務管理目標、財務管理方法、財務管理內容等其他要素具有決定作用,有什么樣的理財環境,就會產生什么樣的理財模式,財務管理總是依賴于其生存發展的環境。
2、財務管理的目標分析
多年來學者們提出的財務管理的目標有利潤最大化目標、股東財富最大化目標、企業價值最大化目標和相關者利益最大化目標。還有人認為財務管理目標應當是多元的和具體的。近年來在我國以企業價值最大化作為理財目標獲得了越來越多的認可和支持。汪平教授(2002)認為:企業價值最大化是截止到目前財務理論中最為合理(正確)的理財目標函數。通過這一目標函數,可以將理財行為與企業的持續發展緊密地聯系在一起。企業價值是一個前瞻性質的概念,它反映的不是企業現有資產的歷史價值或帳面價值,不是企業現有的財務結構,而是企業未來獲取現金流量的能力及其風險的大小。
3、財務管理的假設
財務管理假設是財務管理實踐主體在一定的社會經濟條件下,對未確切認識或無法正面論述的財務現象,根據客觀的正常情況或趨勢做出的合理推斷,是進行財務管理活動的前提。現有財務管理假設主要有:財務主體假設、持續經營假設、理性理財假設、資金市場假設等。
共同的認識是財務管理的假設并非一個而是一組,但對其組成持有不同看法。
二、西方財務管理理論的主要內容
理財學界普遍認為,1958年美國米勒教授和莫格迪萊尼教授關于資本結構無關論的研究論文的發表,標志著現財學的誕生。從那以后,現代西方財務管理理論大體包括這樣一些內容:
1、有效市場理論
說明的是金融市場上信息的有效性,即證券價格能否有效地反映全部的相關信息。有效市場理論給財務管理活動帶來了很多啟示,如既然價格的過去變動對價格將來的變動趨勢沒有影響,就不應該根據股票價格的歷史變化決定投資或融資;既然市場價格是準確和可靠的,對企業狀況的人為粉飾也就不會長久地抬高企業的價值等。
2、證券投資組合理論
這一理論給出了關于證券投資組合收益和風險的衡量辦法,即:在一定的條件下,證券投資組合的收益可由構成該組合的各項資產的期望收益的加權平均數衡量,而風險則可由各項資產期望收益的加權平均方差和協方差衡量。
3、資本資產定價模型
該理論用于對股票、債券等有價證券價值的評估。按照資本資產定價模型,在一定的假設條件下,某項風險資產,比如某股票的必要報酬率,等于無風險報酬率加上風險報酬率。
4、套利定價理論
該理論提出了一種比資產定價模型理論更為通用的定價學說和方法,是資本資產定價模型的擴展。這種理論認為,風險資產的報酬不只是同單一的共同因素之間具有線性關系,而是同多個共同因素具有線性關系,從而將資產的定價從單一因素模型發展成為多因素模型,這樣就更好地適合了現實中的復雜情況。
5、資本結構理論
最初的理論認為,對于企業價值來講,資本結構是無關的。在放寬了一些假設條件,進一步考慮個人所得稅之后,得出的結論是:負債企業的價值等于無負債企業的價值加上負債所帶來的節稅利益,而節稅利益的多少依所得稅的高低而定,于是企業的資本結構仍與其價值無關。這些理論引起了很多討論,產生了一些新的認識,諸如“權衡理論”、“信息不對稱理論”等等。
6、期權定價理論
期權定價研究的是期權簽出方補償價格的確定問題。很多現資和融資活動都帶有期權的性質,因此期權定價在投資、融資管理中有著重要的作用。
7、股利理論
股利理論是關于企業采取怎樣的股利發放政策的理論,分為股利無關論和股利相關論兩類論點。
上述理論支撐著西方財務管理的體系,但也在不斷變化。20世紀80年代以來,一些理論認識有了新的進展。一類是針對以上理論的假設條件,其中一種被稱為行為財務的新理論,將認知心理學引入財務研究,對于以上財務理論賴以生存的基本假設之一——理性預期假設,認為在經濟社會中至少有部分市場參與者在某些時間不能完全理性行事,因為人們總會存在認知偏差。當這些認知偏差廣泛存在并具有系統性時,就會影響證券價格。另一類是針對資本資產定價模型的。大量的實證研究證明,資本資產定價模型不完全,β系數不能完全解釋資本資產的定價,最典型的是股票的賬面價值與市場價值比可以很好地說明股票報酬率的變化,其解釋力遠高于β系數。
三、中、西方財務管理理論的比較
中、西方財務管理理論的差異,主要表現在以下兩方面:
1、關于研究對象和內容
西方財務管理理論研究的對象是財務活動本身,著重研究資金籌集、投資行為(主要在市場上)和股利分配,研究工作偏重于財務管理實務。研究的內容是這些財務活動如何開展,具有哪些規律,如何去做會更好。而我國財務管理理論的研究對象主要是財務活動中的財務關系和財務概念,研究工作偏重于財務管理的上層建筑。研究的內容主要為:財務關系應當是怎樣的;財務管理應當建立哪些概念,這些概念應當如何表述,相互關系如何等等。
2、關于研究方法
西方財務理論研究較多地采用實證的方法,上文提及的各種理論大都是以實證研究結果為依據建立起來的。我國財務理論研究以前則較多采用規范研究的方法,直到近幾年才開始廣泛應用實證研究方法。
盡管近年來我國財務管理理論研究已經取得了一定的成果,但是也仍然存在一些不足,主要表現在:對支撐財務管理理論的內外環境差異重視不足,缺乏對中國特有的財務管理環境的系統研究;研究內容仍主要局限于傳統領域,缺少對人力資本、知識資本等新問題的分析與探討;對集團化公司中存在的控制權問題和內部資本市場問題重視不夠;基于投資者及管理層心理特征的行為財務研究還未展開等等。
因此,認清我國社會發展的趨勢,立足于我國經濟發展的現狀,有選擇地吸收西方財務理論的精髓,在研究理念、研究體系、研究內容上積極創新,是我國財務理論研究面臨的道路。
【參考文獻】
[1]王化成、佟巖、盧闖、劉亭立、黎來芳:2006:《關于開展我國財務管理理論研究的若干建議》,《會計研究》第8期。
[2]王化成:2000,《論財務管理的理論結構》,《財會月刊》第4期。
[3]王慶成:2004,《關于財務管理理論結構的思考》,《財會通訊》第8期。
[4]汪平:2002:《論理財學理論結構:財務估價觀點》,《財經理論與實踐》第3期。
有人可能認為培養優秀學生主要靠課外小組和個別輔導,與課堂教學關系不大,這種看法是片面的,實際上課堂教學也是至關重要的.本文著重從高中物理課堂教學這一側面來總結取得這些成果的經驗.
我們十多年來的課堂教學經驗可以總結成三句話:追根尋源真一點,實驗研究多一點,能力要求高一點,簡稱“三點”教學法,因此我們稱自己的教材為“三點”法教材.
我們的“三點”法教學完全是根據國家教委頒布的高中物理教學大綱編寫的.因為我們面對的是全班學生,不可能而且也不應該把課堂教學變成物理競賽輔導,我們確確實實通過課堂教學明顯提高了學生的素質和能力,為學生在高考和物理競賽中取得優異成績打下了扎實的基礎.
一、追根尋源真一點
一個學生學習物理,首先接觸到的就是物理定律.因此,怎樣搞好物理定律教學,必然是每個物理教師首先要考慮的問題.
在進行某一物理定律教學時,我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關的內容,這就是所謂的“溯源”教學.任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程.探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學的研究方法和正確的推理思維方式,這些內容毫無疑問是屬于物理學科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財富,也是我們物理教學的寶貴財富.
在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數據的基礎上,通過大量計算總結出描寫天體運動的經驗規律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規律予以解釋,終于發現了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學習牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向學生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法.
在學習庫侖定律的過程中,我們糾正了學生由于大多數教科書敘述籠統而形成的錯誤觀念,使他們明白:1.庫侖當年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗,而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗,因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩定的.庫侖是用電擺來完成后一實驗的;2.無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限的,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是和距離的1.98次方或2.02次方成反比.當年的庫侖(實際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當今物理學中最精確的定律之一.結合庫侖定律的建立過程,我們還向學生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法.
在學習歐姆定律的過程中,學生一開始都以為研究通過導體的電流和導體兩端的電壓之間的關系是不困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是我告訴他們,在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學中最重要的定律的呢?學生頓時產生了濃厚的興趣.在學習歐姆定律誕生過程的同時,我們還結合歐姆的實踐,介紹了用圖線探究新規律的方法.
此外,我們還結合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法,結合氣體定律介紹了“分析法”,結合能量的轉化和守恒定律介紹了“綜合法”.使學生比較系統地掌握了一些重要的科學研究方法.有的同學深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學方法更寶貴.誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘.
在物理定律的教學中,我們在課堂上經常采用設問的方法,不是直接告訴學生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷地提出問題讓學生去思考,擺出困難讓學生去克服,提出任務讓學生去完成,制定目標讓學生去實現.這樣可以有效地發展學生的創造性思維和解決問題的能力.
我們要求學生在課外進行大量自學.早在公元前4世紀,古希臘蘇格拉底明確強調過:“好的、正確的教學不是傳遞,而是對學生的自學輔導”.我一貫強調學生要學會自學、討論、研究.我教的優秀學生,學得的物理知識,最多只有一半是在課堂上聽我講的,其它一概由他們自學.到一定階段,我開始指定幾個學得比較好的學生輪流給其他學生上課.每次課分兩部分,前半部分由主講同學講,后半部分由全體同學提問、討論.像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學作過二十幾次講座,楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學也不例外.
我們這種自學討論式教學還延續到學生畢業以后.獲金牌或學有所成的學生進了大學甚至出國留學后,有機會還回來給小同學談自己的體會.例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月,來學校給95、96屆學生講了10次課.他向小學友介紹物理學中一些新進展、中美物理教學中的差異以及他們當年學習過程中曾激烈爭論過的問題,使聽課的學生大受裨益.1996年暑假,謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學講了十多天課.他們既講物理知識,又講國家集訓隊隊員奮發學習的感人事跡,使小同學們大開眼界.
這樣的訓練方法也得到了權威人士的肯定.1992年10月,在上海召開的全國物理特級教師會議上,原中國物理學會副理事長、現全國中學物理競賽委員會主任、北京大學沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學物理教學”的報告中說:“我聽到兩名得金牌的上海學生講他們的老師如何培養他們的情況,我認為這個經驗倒很值得推廣.他們說他們的老師不是采取灌輸的辦法,而是啟發引導,要求他們給同學講課,這對他們搞清概念原理和科學地進行表達都非常有幫助.我想這可能是提高優秀學生能力的有效方法之一.”
那么自學為什么會對提高學生的能力起這么大的作用呢?從心理學角度來看,自學與聽課可能有以下兩點不同:
(1)人類的思維活動表現為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程.一個學生在自學某一個新的物理內容時,少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作,這里面充滿了分析、綜合、比較等過程.因此相對聽課而言,自學對學生的思維活動提出了更高的要求,從而使他們得到更大的鍛煉.
(2)人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種.事先沒有預定的目標,也不需要作意志努力的注意叫做無意注意;有預定的目標,在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一個學生在自學的時候,他的目的一定是十分明確的,而且需要一定的意志努力(否則難以堅持),因此學生在自學時,可保證在絕大多時間內都處于有意注意的狀態,這一點對提高學習效率和學習能力都是很有好處的.有的學生在自學中往往會十分投入,進入一種旁若無人的境地,而相對來說,這種情況在聽課時就比較少.一個學生堅持自學一段時間之后,便能漸漸地從有意注意轉化到有意后注意,即不需要意志努力也能夠將自己的注意力長期保持在這項工作上.有意后注意是一種高級類型的注意,它既有明確的目的,又不需要用意志努力來維持,是人類從事創造性活動的必需條件.學生一旦進入這種狀態,他們的物理學習效率就會大大提高,學習成績就會有明顯進步.
二、實驗研究多一點
物理學是一門實驗科學,物理學中的每一個概念、規律的發現和確立主要依賴于實驗.因此,在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練,無疑是提高物理教學質量的一條必由之路.
目前中學物理教學大綱中安排了相對數量的學生實驗和演示實驗,不難發現,這些實驗存在著某些不足,主要表現在下面幾個方面:
第一,教材中幾乎所有實驗是為配合所學內容而安排的,目的是幫助學生加深對所學內容的理解,因此學生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法.
第二,課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚,學生只需按部就班地完成實驗操作即可.這樣的實驗只能增加學生的感性認識,鍛煉學生的動手操作能力,而對學生創造性思維的訓練是不夠的,也無法培養學生解決問題的能力.
第三,目前課本中的實驗大多是驗證性實驗,學生只要學懂了書上的定律,一般都能輕而易舉地完成實驗.這種安排違反了教育應該走在學生智力發展前面的原則,對培養學生的能力是不利的.
針對以上不足,我們對實驗教學內容和教學方法進行了改革,使實驗教學為發展學生的智力,提高學生的素質服務.在實驗內容的改革方面,我們主要采取了以下三條措施:
(1)增加實驗數量.
不論是在課堂演示實驗,還是在學生實驗或小實驗方面,平均增加了60%的實驗.其中有一部分新實驗,學校沒有現成的儀器,安排學生自己制作,對學生有較高的要求.
(2)重視實驗誤差討論.
物理實驗離不開測量,測量是實驗科學最本質的東西.從某種意義上講,結果準確的實驗就是成功的實驗,反之就是不成功的實驗.因此在培養優秀學生的過程中,應該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識.在設計實驗方案時,要求學生們盡量消除實驗的系統誤差;在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度;在處理實驗數據時,要采用盡量科學的方法.
(3)加強重要實驗方法教學.
在實驗領域中有一些重要的方法,比如減小實驗系統誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規律的方法、迂回測量的方法等,這些方法不是在個別實驗中,而是在許多實驗中都有應用,因此具有一定的普遍意義,這些方法一定要讓學生很好地掌握.在必要時,我們甚至根據實驗方法來安排實驗內容,集中安排幾個某種方法體現比較典型的實驗,這樣便于學生深刻領會和熟練掌握某一種實驗方法.
在實驗教學方法改革方面,我們做了以下嘗試:
(1)在課堂上創設一些實驗問題讓學生研究.
在高中階段,每周至少有4節物理課,充分利用物理課中碰到的各種各樣問題,可設計一些供學生討論的實驗題目,并引導他們一步一步地探索、解決.
我在講功率一節時,設計了這樣一個實驗題目:要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中,人做的功除了增加人和車的動能之外,還要克服空氣阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?學生根據自己騎自行車的經驗,認為空氣阻力是很明顯的,不能忽略,而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小,可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功?學生都有這樣的體會:頂風騎車時,騎得越快風的阻力越大,因此可以設風的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測?風的阻力和車速成正比的比例因數是多少?問題一個接著一個地出現,被大家一個又一個地解決,終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案.接著全班同學興高采烈地到操場上去做實驗,最后再回到教室里,師生一起處理實驗數據,作出圖象,得出實驗結果.在整個實驗過程中,除了實驗題目是由老師提出的外,實驗方案和解決問題的途徑都是由學生討論研究出來的,因此他們都覺得很有意思,收獲很大.
(2)對課本中一些重要實驗進行深入研究.
物理課本中有大量現成的實驗,有時可以對這些實驗進行一些討論和改進.
在做直流電路的實驗時,我們讓學生對伏安法測量導體的電阻這個實驗進行了深入的研究.用簡單的伏安法電路,不論是采用電流表內接還是電流表外接,都有系統誤差.結合這個問題,我給學生介紹了補償的思想,然后由學生自己設計了電流補償和電壓補償兩種線路.補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統誤差,但這個矛盾解決了,電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾.怎么辦?經過進一步研究改進,大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表,再輔以靈敏度很高的電流表,便可以明顯提高實驗結果的準確度,這就是常用的惠斯通電橋.接下來學生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標準電阻,比較測量結果,可以證實先前的想法.在歷史上,從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的,而在我們這堂實驗課中,學生經歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程.這樣的實驗課對增強學生的能力是很有幫助的.
(1)和(2)實際上都是不斷地給學生提出新的目標,誘導他們提高實驗水平,我們有時稱之為“目的誘導法”.
(3)給特優學生安排一些特殊實驗.
我校有一批進口物理儀器,性能比較好,涉及的實驗內容面也比較廣.這批儀器的說明書是英文或日文的,我指定一名學生準備某一個實驗,要求他先翻譯好說明書,準備好器材,然后帶領其他同學做實驗.這個主講的學生還要準備好一些討論題,在實驗后供同學們討論.學生對這樣的實驗非常感興趣.此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關系,但是這種帶有研究性的實驗對優秀學生很有好處.
三、能力要求高一點
物理習題教學是物理教學的重要組成部分.不論是教師還是學生,都在解習題上花費了大量的時間,因此,習題教學的改革是一個很重要的問題.
就本質來說,物理習題是人們編制的一些假想物理場景.毫無疑問,物理學家是不會去做物理習題的,而他們是在研究那些真實的、尚未發現的物理規律.同樣,發明家也是不會去做物理習題的,他們是在力圖應用已有的物理規律去解決一系列實際問題,那么我們為什么要讓學生做那么多人為假想的物理習題?目的無非是要培養學生的理解、分析、推理等能力.所以物理習題教學應該圍繞這個目標來進行.
我們常用以下兩種方法來進行習題教學:
(1)按照解題方法組織習題教學
一般的習題都是按力、熱、電、光的順序來講授的,但我們比較傾向于按照解題方法來講解物理習題.例如理想化法、整體法和隔離法、等效替代法、小量分析法、疊加法、對稱法、圖象法等,這樣比較有利于學生掌握一些重要的解題方法.到學習的某一階段,集中將一批用解決方法相同的習題安排給學生練習,使他們由不會用到會用這種方法.在以后的學習中,每隔一定階段讓這種方法再出現一次,以加深這種解題方法在大腦中的印象,達到牢固掌握,應用自如的目的.
物理學理論的研究是源于對實驗現象的觀察、總結和解釋,這也成為一種非常通用而有效的科學研究方法。物理教育教學要實現新課程目標就必須要讓學生在學習中體會這一科學研究方法,能夠用準確簡要、邏輯清晰的物理語言來描述物理現象、闡述物理概念、陳述物理規律等。然而,在高考閱卷中發現,很多學生的物理信息處理能力和物理表達能力不高;在教學中也發現不少學生很難讀懂科技文章或者對此類文章和新聞毫無興趣,無法有效提取新聞報紙閱讀材料中包含的物理學信息,也不能夠將科技文章和平時所學的物理知識聯系起來。
物理中的科技寫作是指對某一物理現象或物理問題,學生通過閱讀文獻、觀察實驗等方式獲取信息,對信息進行分析篩選和邏輯推理,對所研究的物理現象或問題進行解釋,最后用簡明扼要的語言寫成報告或小論文[2]。通過這樣的方式,不僅可以提高學生的閱讀理解以及寫作能力,有助于培養學生的科研創新精神;同時對一部分有志于物理學研究的學生來說,還可以從中找到自己的興趣點,開始撰寫一些有創新性和學術性的科技論文。此處從以下三個方面來探討科技論文寫作的重要性。
第一,重視科技寫作可以加強學生對教材內容的理解,應該成為教材學習中的一部分。在這里先以美國流行的《物理:原理與問題》教材為例,該教材分為30章,在每一章節的課后測評都設有“科技寫作”欄目,至少一道題,多則三道題,從題目的分類情況來看,主要是以下這么幾個方面[3]:
1、物理學史:
1)實驗發展類:例如研究并描述人類測量太陽和地球之間距離的發展史。
2)物理學家的生平和影響:如研究并闡述伽利略對物理學的貢獻
這類型的科技寫作需要學生對物理學史的參考資料做調查研究并進行分析總結,在此過程中,學生不僅可以充分了解物理理論建立的過程,從中體會物理學家們積極探索、勇于創新的科研精神,學習科學的思維方式和研究方法,同時也可以在研究中發現物理知識的突破和社會生產力以及經濟發展的聯系。
2、生活中的物理學:這類型的題目很多,例如要求用物理學原理解釋過山車豎直的環形滑道大多數并不具有圓環形狀的這種設計思想,還有研究體重計的工作原理、安全氣囊的作用等等。
學生通過對這些題目的研究,能夠真實體會到物理知識在實際生活中的應用,對物理規律的理解也會更會深刻,增加對物理學習的興趣。
3、物理學與其他學科:
1)物理學與生物學:研究一個人能夠無眩暈地忍受的最大加速度。
2)物理學與藝術:研究某些樂器,如小提琴或者小號的構造。
3)物理學與天文學:研究多普勒效應在天文學上的應用。
4)物理學與醫學:研究和解釋衍射在醫學和天文學中的作用。對每一種領域,至少描述兩種應用。
這類型的題目可以讓學生進一步意識到物理學科不是一門孤立的學科,而是跟很多學科都有著千絲萬縷的聯系。從某種意義上說,物理是萬物之理并不是一句大話,特別是現在誕生了很多的交叉學科,如物理化學、生物物理學、天體物理等等。學生越能夠了解物理和其他學課的關系,就越能體會自然科學和諧統一的美感,同時也能發現物理作為自然科學的基礎學科對其他學科的重大影響,從而對物理學科的學習也會更為重視。
4、物理學前沿:例如研究迄今所見的最大質量的粒子的干涉效應,描述實驗過程,并說明干涉是怎樣產生的。
了解物理學發展前沿,對學生的物理學學習十分重要,通過對前沿的了解,學生不僅可以知道物理學在高新科技上已經取得的成就,還能加深對這些成就中用到的物理學理論的了解。有時候,前沿科學中涉及到的物理學并不復雜,以中學的物理知識完全可以理解。而當學生了解這一點以后不但能建立起學習物理的信心,減少對物理學科的畏難情緒,同時也會對當前物理學的應用產生興趣,增加學習物理的積極性。
第二,目前的高考試題越來越重視物理理解能力和表達能力。
現在高考題目的改革使得題目都會有一定的生活或科技發展背景。以近年各地高考試題為例,就能發現大量以實際生活為背景或者與科技前沿相聯系的題目。
如2015年北京卷的18題,以“蹦極”運動為背景,考查牛頓運動定律、動量定理以及功能關系。20題又以常用的一卡通(IC 卡)為研究對象考察電感和電容以及電磁波的相關知識。
又如2015年全國課標卷II 中的第18題,是以指南針為載體考察磁學基礎知識;而在第25體總,以常見的地質災害滑坡和泥石流為背景,考察摩擦力、壓力等受力分析以及物體的運動等知識,可以說綜合應用性很強。
尤其是2012年浙江卷的25題,是設計一種提高自行車夜間行駛安全性的“閃爍”裝置,在第四問中還要求對設計方案進行優化和評價,這就直接考查了學生的學術表達能力和科技寫作能力。
其余各省的考題中這樣的題目屢見不鮮,如2015年四川省的物理部分第9題聯系到了目前人們關心的嚴重霧霾天氣,并從“鐵腕治污”出發討論地鐵的運動,并且計算燃油公交的氣體污染物,這就極大增加了物理學習的實際應用價值。可以看出,在平時的教學中如果能夠引導學生主動發現日常生活中蘊含的物理應用,就能讓學生在高考考場上遇到這樣的題目心里有底,從容應對。特別是在回答非選擇題時,能夠對題目給出的材料細致分析,從而給出清晰的回答和明確的解釋。
第三,科技論文寫作有利于加強多學科聯系,對培養學生的綜合性能力有益。
關注物理學科和其他學科之間的聯系,并在物理學科中培養學生的人文素養和道德情操是符合新課標的要求的。而且,在物理教學中加強學科聯系,不僅可以實現情感和價值觀的教學目標,同時也可以促進學生對各門學科的學習效果。
科技論文的寫作可以培養學生簡潔明朗的寫作風格,提高學生的寫作水平和論證觀點的嚴密性。而在完成論文寫作中,學生不可避免的需要查詢資料并分析整理,這樣也會積累很多有用的科技素材,這不僅可以訓練學生的邏輯思維能力,提高了閱讀能力和信息處理能力,同時也可以擴大學生的視野,對在語文課上的議論文寫作是很有幫助的。
學生在論述物理學史上的一些物理發現的地位、物理人物的成就時,會聯系當時的歷史背景和社會形勢進行分析,并對科學家所處年代的政治經濟情況有所了解,特別是物理學的發展常常會受到哲學宗教以及國家政局的影響,因此訓練學生的科技論文寫作過程也潛移默化地影響了學生對政治歷史的理解。
如果讓學生分析獵豹適合奔跑、魚鷹能夠捕魚的物理原理,不僅能促進學生對物理理論的理解,學生還能對生物的生活習性和體態特征有更深的感受,對生物學的學習也會更感興趣。
物理和化學之間的聯系就更為緊密了,為何收集氫氣試管開口朝下、為何收集氯氣試管開口朝上,為何我們可以通過火焰的顏色或者液體的色彩來初步判斷化學實驗的產物,這里面都蘊含了大量的物理道理。
物理和體育就更有關系了,在投鉛球時為什么老師強調出手速度要快、角度要成45度左右,為何跑步時手臂要前后擺而不是左右擺,這些都是可以用物理知識來解釋的。所以學好了物理,對提高體育成績也有好處。
教師在物理教學中應該有意識地布置一些與物理知識有關的科技論文寫作任務,鼓勵學生多關注最近的物理進展、科技發明,引導學生自動發掘生活中的物理學應用,從而真正提高學生對物理學習的興趣和思考能力。 高中物理新課程標準要求學生能通過物理課程學習終身發展必備的物理基礎知識和技能,了解這些知識與技能在生活、生產中的應用,關注科學技術的現狀及發展趨勢。而科技論文寫作可以在教學中實現這一課程目標。
5、總結
通過如上三點論述,可知在物理教學中重視物理科技論文寫作,不僅可以提高物理教學效果,增加學生學習物理知識的興趣和積極性,幫助學生提高物理知識理解能力,還能夠提高學生的寫作水平,并讓學生能夠發現學科間的聯系和影響,從而促進學生的全面發展。
編輯點評:科技論文寫作是改變這種現狀、實現這些新課程目標的一個有效途徑。這些目標的達成并非易事,需要從物理學本身的學科特點出發,深入研究中學物理教學方法才有望實現。撰寫者可參考以上相關內容進行寫作。
醫學涉及生物物理學知識非常廣泛。為便于學習、掌握可把臨床醫學常涉及的生物物理學知識歸納為三類。其一,解釋各種生物物理現象的知識,包括闡明現象的實質、變化過程、規律和成因或機理等。其二,分析各種物理(嚴格講應是生物物理)檢測結果的知識,包括所檢測的生物物理信息的產生、產生機理、變化規律和采集方法,檢測手段及圖象形成的生物物理原理,檢測圖象的分析、歸納而獲取結論。其三,闡明各種物理因素的生物效應的知識,包括物理因素的性質、所激發的生物效應及其變化規律,生物效應產生的機理,對疾病的治療作用,對機體的危害緣由和防護等。
2要求知其所以然必須開物理課
科學知識可分為理論知識和經驗知識兩大類。生物物理學也不例外。常說對事物不僅要知其然,還要知其所以然。其實前者就是只要求掌握其經驗知識,而后者則要求掌握其理論知識,從理論上把握事物。亦即不僅能認識其表象,還能闡明產生表象的內在實質,揭示表象運動、變化規律的機理。要求醫生能從理論上把握臨床醫學中常涉及的生物物理問題,就必須開設物理課,否則是不可能的。要求醫生從理論上解決醫學中涉及物理的問題越多越深,所需具備的物理相關知識越廣越深,自然物理課學時應越多。一直以來只講授純物理知識,不結合講授在醫學中的應用,即不結合闡明醫學中的生物物理問題,要學生自學解決是很困難的。應該既講授物理理論也講授必要的生物物理知識,才能做到學以致用。學生掌握臨床醫學常涉及的生物物理知識能適應如下四個方面的需要。其一,行醫需要。有了相關生物物理知識才能從理論上全面、準確、深刻分析、理解、掌握行醫過程中涉及物理問題的醫學理論、技能和方法,才能高屋建瓴,在理論指導下,以清晰的思路,全面思考,準確診斷、有效治療。其二,科研需要。臨床各學科多有涉及生物物理的課題。沒有相應的生物物理知識只能望而興嘆。反之則如虎添翼,可以在更寬的知識領域開展科研,為醫學科學發展作更多貢獻,提升人生價值。例如秦任甲教授就發現長期以來人們只從血流動力學角度分析和利用超聲多普勒血流頻譜圖,這里存在個缺陷。可能是有關人員不具備血液流變學知識所致。他率先提出,應該加上血液流變學才能全面、準確分析和充分利用頻譜圖的豐富內涵,可以把頻譜圖作為有效手段來研究在體血管紅細胞向軸集中的規律,并指導同行開展合作研究取得成果。其三,提高需要。工作中必然會遇到許多尚未掌握的涉及物理的醫學問題。這就得靠自學更寬更深的物理、生物物理知識才能解決這些問題,提高自己的理論水平和技能。在校所學將成為自學習提高的基礎。其四,思維需要。人的思維不外乎邏輯(抽象)思維和形象思維,都是人在各成長階段學習積累起來的。大學是人的思維知識和能力形成的十分重要的階段。在學習、運用物理學、生物物理學過程中,在知識拓展的同時使物理的形象思維和數理邏輯思維得到尤其強的培養提高。數理邏輯思維是邏輯思維的十分重要的組成部分。物理的這些思維能力的增強,使之在學醫、行醫和醫學研究中終身受益。一流名校能安排物理課近百學時,甚至還結合講授生物物理知識就是認同上述觀點的佐證。其決策者和努力學習物理的學生都是有遠見的。這正是一流名校要求學生從理論上掌握物理、生物物理,培養高水平醫學人才的體現。
3只求知其然則可開可不開物理課
3.1可憑生物物理經驗知識行醫
大量事實表明,一般醫生都是憑借物理、生物物理經驗知識而非理論知識來理解、闡明、處置醫學中涉及物理的問題。其在三類生物物理知識上的表現為:其一,對醫學中涉及物理的現象即生物物理現象不理解,無從解釋或者粗略地,含糊地理解或解釋。也有以打比方的方式來認識或闡明。例如用粥的濃稀來說明血液黏度大小,流阻大小,而導致血壓高低,極少見有醫生能用泊肅葉定律等相關知識做出理論解釋。其二,當用生物物理檢測進行診斷時:對他人的檢測,一般只憑檢測醫生的文字結論做出診斷,有時查看檢測圖象也只機械地與自己記憶中的正常圖象對比而作診斷,并不理解圖象是怎樣形成的,甚至不理解結論是怎樣依據圖象分析而獲得的;對自己的檢測,一般都憑借自己對檢測到的生物物理信息與記憶中的正常信息對比而作診斷,至于為什么能產生這樣的信息未必明了。其三,利用物理因素進行治療時,一般只知道某種因素或方法有療效或只會治療操作,對其療效產生的物理機理或不知或不全知。這些表明:一般臨床醫生的物理知識還只是經驗性的,并未上升到理論。但一直以來臨床醫生就依賴這樣的經驗知識不也診治好許許多多疾病?其中許許多多不也成為專家、主任和教授等高級醫生?這只能說要求不高時,醫生不一定非要多么寬深扎實的物理和生物物理理論功底才能行醫。事實上臨床教師,甚至生理學教師課堂講授和相關醫學書籍對許多涉及物理的問題也只講現象,并未從物理、生物物理理論上把產生現象的緣由闡明清楚,仍然只停留在經驗知識層面上。學生也只能承認如此,達不到理論認識的高度。這樣行醫必然缺乏物理、生物物理理論指導,對診治涉及物理問題的疾病往往思維明晰不起來,只能憑經驗了。按以上所述,醫生所需物理、生物物理知識的寬深程度伸縮性很大,高則要求具有較寬深扎實的功底,能適應前面提及的四個需要,成為物理理論型醫生;低則只要求具備中學物理基礎,對行醫過程中遇到涉及物理的問題能有所了解,成為物理經驗型醫生。
3.2對學生的物理要求依培養目標而定
就原則而言,對物理課的要求和學時安排都是由決策者根據各自專業培養目標的需要而確定的。但實際決定時必然受到決策者對物理、生物物理在專業中的作用和地位;醫生所需物理、生物物理寬窄深淺的認識程度的影響。鑒于各院校決策者的這種認識難免差異,醫生應具備的物理、生物物理的寬深程度伸縮性又很大,不同檔次院校培養目標顯然不同,導致其物理課學時明顯不同。一流名校為八九十學時以上。二流省(市區)屬醫科大學為六七十學時。三四十學時以下的出自三流學院,除去10來學時的實驗課,還能比高中物理加深拓寬多少內容呢?據悉,還有學院把這門課改為任意選修課,選修者不到5%,等同于取消。不排除有些院校對物理、生物物理在專業中到底能發揮怎樣的作用,需要安排多少學時為宜,并未作深入的調查研究,其學時數是隨意或參照同檔次院校而確定的,帶有一定盲目性。巧的是各院校安排學時多少與其在人們心目中的地位高低是相吻合的。總之,鑒于醫生所需物理、生物物理的寬深程度伸縮性很大,對各院校的學時安排不必厚非。
4改革臨床醫學專業物理教學內容
4.1改革目標
無論培養物理理論型還是物理經驗型醫生,只要開設物理課就應該改革純物理的教學內容。一直以來絕大多數院校都只開物理課,講授純物理知識,絲毫不結合講授醫學所涉及的物理問題———醫學物理學問題。其結果必然導致:無的放矢,所學純物理知識不會應用,學而用不上等于不學;不僅使學生得不到把物理知識應用于闡明醫學物理學問題的訓練,還會造成醫學物理學知識斷層,很難適應前面提及的四個需要;使學生看不到所學知識的應用情境,使歷屆學生產生“物理無用論”,求知欲望低,學習不使勁,所學知識似懂非懂,很難用于理解學醫和行醫過程中遇到的物理問題。改革目的:必須破除思想上長期形成的只講授純物理知識,絲毫不與醫學中的應用相結合,改革也只增刪純物理知識,絲毫不納入最為實用的醫學物理內容的定勢思維,克服過去教學內容脫離醫學實際的現象。安排適當的學時數,以臨床常涉及的醫學物理學內容為主,輔以必要的物理學基礎,形成新的教學內容體系,以適應臨床醫學較高要求的需要,較好發揮物理、醫學物理在臨床醫學中應有的作用。
4.2改革途徑之一
沒有醫學物理學解決不了醫學中涉及物理的問題。不開這門課就如同過河斷了橋或知識斷了層,物理學很難跨越斷橋或斷層直接闡明醫學中涉及物理的問題。開物理課主要為學習、運用醫學物理學打基礎。只開前者而不開后者就是無的放矢。物理學與化學,醫學物理學與生物化學在醫學中的作用與地位十分相似。設想只講授化學知識而不講授生物化學知識,學生能掌握醫學中涉及化學的知識嗎?有條件的應該開設物理和醫學物理兩門課,實現基礎知識與應用知識較完美的結合。這應該是物理教學內容改革的首選途徑。
4.3改革途徑之二
對于不便把物理課和醫學物理課分開開設的院校可以把兩者合拼開出。以臨床常涉及的醫學物理知識為主,輔以相關物理基礎。這門教材也可稱為醫學物理學。學時多少都可以開。這樣就把基礎理論與醫學應用有機結合起來,做到有的放矢,學以致用,使學生學習積極性增強,學習效果提高,知識結構改善,增進其解決實際問題的能力。
5改革困難所在
5.1缺乏闡明醫學物理問題的知識
要把臨床醫學常涉及的物理問題納入教材并非易事。這些問題許多尚未能從理論上獲得闡明或者透徹闡明,還有待研究解決,構建起這些問題的較完整的理論知識,否則無多少臨床常涉及的物理問題可講授。不信,可從三個方面考察:其一,查閱生理學、心血管內科學等醫學基礎和臨床書籍;其二,聽聽醫學基礎和臨床教師講課。書中所寫,教師所講,涉及物理的許多問題都只陳述現象,或借實驗數據、圖表闡明,或籠統、粗略交代,或打比喻解釋,甚至含糊講授。這些充其量說也不過是醫學物理學的經驗層面上的知識,未能從本質上,機理上,亦即理論層面上闡明問題,回答不了為什么?其三,查閱期刊論文,可發現生物物理學的研究火熱得很,很多,但屬于臨床醫學常涉及的物理問題卻很少。總不能教材所寫,課堂所授結合醫學的內容盡是經驗知識吧?這就必須對寓于人體各臟器的臨床醫學常涉及的物理問題逐個加以研究,構建起闡明逐個問題的一系列理論,形成豐富的臨床醫學常涉及的醫學物理學知識體系,可供選擇講授。要達到如此,要經歷很長時間,付出許多艱辛勞作。秦任甲自上世紀80年代就開始這方面的研究,取得一系列論著成果。這還不夠,得依靠同行廣泛參與才能構建起這個知識體系。
5.2醫學物理問題如何通俗化
科研構建起的醫學物理的一系列論文形式的理論知識,還只是具備了課堂講授的素材。必須按照教材而非一般參考書的要求,使復雜、繁瑣、深奧、數學表達太深、醫學基礎要求太多等等而造成教師難以講授,學生難以理解的內容盡可能通俗、簡明、淺顯、形象、直觀,做到教師好教,學生好學。這些講起來容易,面對一個個具體問題要加以處理好時一定會遇到不少具體困難的。只要充分發揮群體的智慧,不斷深入探索,總有一天人們會造就一本內容豐富,基礎和應用知識恰當結合,適用的開創性教材。
5.3教師缺少醫學物理知識