时间:2022-12-26 20:41:29
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有人可能认为培养优秀学生主要靠课外小组和个别辅导,与课堂教学关系不大,这种看法是片面的,实际上课堂教学也是至关重要的.本文着重从高中物理课堂教学这一侧面来总结取得这些成果的经验.
我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话:追根寻源真一点,实验研究多一点,能力要求高一点,简称“三点”教学法,因此我们称自己的教材为“三点”法教材.
我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的.因为我们面对的是全班学生,不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导,我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力,为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础.
一、追根寻源真一点
一个学生学习物理,首先接触到的就是物理定律.因此,怎样搞好物理定律教学,必然是每个物理教师首先要考虑的问题.
在进行某一物理定律教学时,我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容,这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立,都有一个艰辛而漫长的过程.探索定律的工作只所以能成功,这个定律最后只所以能够确立起来,其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式,这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西,是人类一笔宝贵的知识财富,也是我们物理教学的宝贵财富.
在讲授牛顿万有引力定律时,我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起,然后是开普勒在拥有这些数据的基础上,通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律(开普勒三定律),最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释,终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中,我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.
在学习库仑定律的过程中,我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念,使他们明白:1.库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验,而未做两个异种电荷互相吸引的实验,因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的.库仑是用电摆来完成后一实验的;2.无论是扭秤还是电摆,精确度都是很有限的,根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比,更不是和距离的1.98次方或2.02次方成反比.当年的库仑(实际上还有更早的卡文迪许),以及后来的麦克斯韦、普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高,直至今天的2±3×10-16,终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一.结合库仑定律的建立过程,我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法.
在学习欧姆定律的过程中,学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的,只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是我告诉他们,在欧姆那个年代,非但没有电流表、电压表等仪器,连电压、电流和电阻的定义和单位都没有,欧姆所面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢?学生顿时产生了浓厚的兴趣.在学习欧姆定律诞生过程的同时,我们还结合欧姆的实践,介绍了用图线探究新规律的方法.
此外,我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法,结合气体定律介绍了“分析法”,结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”.使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法.有的同学深有体会地说:物理定律是宝贵的,但研究物理定律的科学方法更宝贵.谁掌握了这些方法,谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘.
在物理定律的教学中,我们在课堂上经常采用设问的方法,不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的,而是不断地提出问题让学生去思考,摆出困难让学生去克服,提出任务让学生去完成,制定目标让学生去实现.这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力.
我们要求学生在课外进行大量自学.早在公元前4世纪,古希腊苏格拉底明确强调过:“好的、正确的教学不是传递,而是对学生的自学辅导”.我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究.我教的优秀学生,学得的物理知识,最多只有一半是在课堂上听我讲的,其它一概由他们自学.到一定阶段,我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课.每次课分两部分,前半部分由主讲同学讲,后半部分由全体同学提问、讨论.像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座,杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外.
我们这种自学讨论式教学还延续到学生毕业以后.获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后,有机会还回来给小同学谈自己的体会.例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月,来学校给95、96届学生讲了10次课.他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题,使听课的学生大受裨益.1996年暑假,谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课.他们既讲物理知识,又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹,使小同学们大开眼界.
这样的训练方法也得到了权威人士的肯定.1992年10月,在上海召开的全国物理特级教师会议上,原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的报告中说:“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况,我认为这个经验倒很值得推广.他们说他们的老师不是采取灌输的办法,而是启发引导,要求他们给同学讲课,这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助.我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一.”
那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢?从心理学角度来看,自学与听课可能有以下两点不同:
(1)人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程.一个学生在自学某一个新的物理内容时,少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作,这里面充满了分析、综合、比较等过程.因此相对听课而言,自学对学生的思维活动提出了更高的要求,从而使他们得到更大的锻炼.
(2)人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种.事先没有预定的目标,也不需要作意志努力的注意叫做无意注意;有预定的目标,在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一个学生在自学的时候,他的目的一定是十分明确的,而且需要一定的意志努力(否则难以坚持),因此学生在自学时,可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态,这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的.有的学生在自学中往往会十分投入,进入一种旁若无人的境地,而相对来说,这种情况在听课时就比较少.一个学生坚持自学一段时间之后,便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意,即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上.有意后注意是一种高级类型的注意,它既有明确的目的,又不需要用意志努力来维持,是人类从事创造性活动的必需条件.学生一旦进入这种状态,他们的物理学习效率就会大大提高,学习成绩就会有明显进步.
二、实验研究多一点
物理学是一门实验科学,物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验.因此,在高中物理教学中加强学生实验方面的训练,无疑是提高物理教学质量的一条必由之路.
目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验,不难发现,这些实验存在着某些不足,主要表现在下面几个方面:
第一,教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的,目的是帮助学生加深对所学内容的理解,因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法.
第二,课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚,学生只需按部就班地完成实验操作即可.这样的实验只能增加学生的感性认识,锻炼学生的动手操作能力,而对学生创造性思维的训练是不够的,也无法培养学生解决问题的能力.
第三,目前课本中的实验大多是验证性实验,学生只要学懂了书上的定律,一般都能轻而易举地完成实验.这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则,对培养学生的能力是不利的.
针对以上不足,我们对实验教学内容和教学方法进行了改革,使实验教学为发展内容的改革方面,我们主要采取了以下三条措施:
(1)增加实验数量.
不论是在课堂演示实验,还是在学生实验或小实验方面,平均增加了60%的实验.其中有一部分新实验,学校没有现成的仪器,安排学生自己制作,对学生有较高的要求.
(2)重视实验误差讨论.
物理实验离不开测量,测量是实验科学最本质的东西.从某种意义上讲,结果准确的实验就是成功的实验,反之就是不成功的实验.因此在培养优秀学生的过程中,应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识.在设计实验方案时,要求学生们尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时,要采用尽量科学的方法.
(3)加强重要实验方法教学.
在实验领域中有一些重要的方法,比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等,这些方法不是在个别实验中,而是在许多实验中都有应用,因此具有一定的普遍意义,这些方法一定要让学生很好地掌握.在必要时,我们甚至根据实验方法来安排实验内容,集中安排几个某种方法体现比较典型的实验,这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法.
在实验教学方法改革方面,我们做了以下尝试:
(1)在课堂上创设一些实验问题让学生研究.
在高中阶段,每周至少有4节物理课,充分利用物理课中碰到的各种各样问题,可设计一些供学生讨论的实验题目,并引导他们一步一步地探索、解决.
我在讲功率一节时,设计了这样一个实验题目:要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中,人做的功除了增加人和车的动能之外,还要克服空气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?学生根据自己骑自行车的经验,认为空气阻力是很明显的,不能忽略,而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小,可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?学生都有这样的体会:顶风骑车时,骑得越快风的阻力越大,因此可以设风的阻力和车的速度成正比.车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现,被大家一个又一个地解决,终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验,最后再回到教室里,师生一起处理实验数据,作出图象,得出实验结果.在整个实验过程中,除了实验题目是由老师提出的外,实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的,因此他们都觉得很有意思,收获很大.
(2)对课本中一些重要实验进行深入研究.
物理课本中有大量现成的实验,有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.
在做直流电路的实验时,我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有系统误差.结合这个问题,我给学生介绍了补偿的思想,然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可以明显提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥.接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻,比较测量结果,可以证实先前的想法.在历史上,从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的,而在我们这堂实验课中,学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的.(1)和(2)实际上都是不断地给学生提出新的目标,诱导他们提高实验水平,我们有时称之为“目的诱导法”.(3)给特优学生安排一些特殊实验.
我校有一批进口物理仪器,性能比较好,涉及的实验内容面也比较广.这批仪器的说明书是英文或日文的,我指定一名学生准备某一个实验,要求他先翻译好说明书,准备好器材,然后带领其他同学做实验.这个主讲的学生还要准备好一些讨论题,在实验后供同学们讨论.学生对这样的实验非常感兴趣.此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系,但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处.
三、能力要求高一点
物理习题教学是物理教学的重要组成部分.不论是教师还是学生,都在解习题上花费了大量的时间,因此,习题教学的改革是一个很重要的问题.就本质来说,物理习题是人们编制的一些假想物理场景.毫无疑问,物理学家是不会去做物理习题的,而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律.同样,发明家也是不会去做物理习题的,他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题,那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题?目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力.所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行.
我们常用以下两种方法来进行习题教学:
(1)按照解题方法组织习题教学
一般的习题都是按力、热、电、光的顺序来讲授的,但我们比较倾向于按照解题方法来讲解物理习题.例如理想化法、整体法和隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图象法等,这样比较有利于学生掌握一些重要的解题方法.到学习的某一阶段,集中将一批用解决方法相同的习题安排给学生练习,使他们由不会用到会用这种方法.在以后的学习中,每隔一定阶段让这种方法再出现一次,以加深这种解题方法在大脑中的印象,达到牢固掌握,应用自如的目的.
【论文摘要】文章根据农科类大学物理教学的现状和教学改革的发展,从教学的几个环节,提出了大学物理教学内容及教学方法改革的几点想法,提出建议,以促进农科类大学物理在教学内容、教学目的、教学效果等方面得到更好的发展,实现农科类院校大学物理教学改革的目的。
大学物理是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象是非常广泛的,它的基本理论渗透到自然科学的很多领域,应用于生产技术的各个部门,它是自然科学和工程技术的基础。它包含经典物理、近代物理和物理学在科学技术方面的应用等基本内容,这些内容都是各专业进一步学习的基础和今后从事各种工作所需要的必备知识。因此,它是各个专业学生必修的一门重要基础课[1]。
在农科类各专业开设大学物理课的作用,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础,另一方面是使学生学会初步的科学的思维和研究问题的方法。这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才的素质都将起到非常重要的作用。同时,也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。
一、大学物理教学现状分析
21世纪是科学技术飞速发展的时代,对人才的要求将更高、更全面,这对我们的大学物理教学也提出了更高的要求,必须跟上时代的步伐。但是,目前以农科类大学物理教学为例存在以下问题:
(1)大学物理教材的内容中,以经典物理为主,分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理,内容各自独立,彼此之间缺乏联系,没有形成统一的物理系统。教学内容大部分标题与中学类似,学生看到目录后学习热情和兴趣锐减。
(2)经典物理和近代物理的比例极不平衡,经典物理部分占物理教学内容的80%以上,而且基本上都是20世纪以前的成果,没有站在近代物理学发展的高度,用现代的观点审视、选择和组织传统的教学内容。同时近代物理的内容非常少,特别是没有反映20世纪后半个世纪以来物理学飞速发展的现代物理思想,使学生对近代物理知识知之甚少,与现代物理严重脱节,因此大学物理教学改革势在必行。
(3)教学手段落后,虽说现在有些老师已经用上了多媒体教学,但是总体对现代化教学手段的充分利用还远远不够,未能充分体现现代化教学手段的优越性,对教学手段的改进也期待着进一步探索。
二、对大学物理教学内容改革的几点想法
(1)从大学物理非物理专业的人才培养的总体要求出发,对农科类各专业采取不同侧重点的教学,现在所用的教材,或是适合我们的短学时,又无配套的教学参考书,或是对农科类相关教学内容不足,我们可以根据不同专业制定不同的教学大纲,注重各部分知识的联系,以近代物理学的发展为主导,完整而系统的讲述物理学的基本内容。同时,教研室可以准备组织力量编写一本少学时且适合农科类各专业学习用的大学物理教学参考书,主要用于帮助学生理解基本概念、基本定理,帮助学生学会分析问题和解决问题,帮助学生提高把物理学的知识应用到实际中的能力。
(2)添加近代物理内容,介绍当今物理学前沿的发展,如量子理论、相对论的时空观等,启发学生兴趣,扩大学生的科学视野,开阔学生的思路。把近代科学技术成就和前沿课题的内容融入教材中,补充一些物理学与相关专业的交叉或补充的前沿的新发展内容,使学生在学习基本理论的同时了解现代科技发展的新信息、新动向。
(3)对经典物理部分进行处理,精选与现代科技、现代物理知识紧密联系的内容,删去陈旧部分,避免和中学物理的内容重复,将经典物理延伸至近代物理,增添新意。
(4)将相关学科的基础知识纳入教材。如今科学技术越来越向交叉学科发展。因此,针对农科类各专业,在教材内容的选择上,增加农业应用方面的内容,紧密联系学生专业进行因材施教。
三、关于大学物理教学方法和教学手段改革的想法
(1)注重应用,弱化计算。传统的物理教学方法是以物理理论和计算公式为主,要求学生会解题,而对物理概念的理解和应用则一掠而过。其实,学生对用数学方法解决物理问题不适应,导致对解题产生畏惧心理。因此在教学中不应以做题为目的,使学生陷入题海之中,而是要着重应用方面的教学,适当进行习题练习,重点培养学生应用物理知识分析问题的能力,培养学生的创新能力。
(2)灵活运用多媒体教学。多媒体教学已经成为现代教育中的重要组成部分,适当的多媒体教学可以提高学生的学习效率,有利于发挥学生的主观能动性,发展学生的个性,实现“以学生为本”的教育理念。在多媒体电子课件中,加入动画、演示实验、图示说明和物理学的一些基本模型等,以弥补传统教学的不足,增加课堂教学的形象性,对学生动态认识和掌握物理概念有着重要的作用[2]。
(3)在考试方面,可改变现在的考试模式,采用多种考试方法结合。一方面闭卷笔试,采用试题库考试,另一方面,采取书写小论文、新想法等方式,加强学生学习的自觉性,减轻学生的压力,同时也提高了学生的发现问题和探究问题的能力。
(4)重视学生动手能力的培养。物理学是建立在实验基础上的,所以大学物理包括理论和实验两部分,学生通过大学物理实验,增强了动手能力、分析问题解决问题的能力,培养了良好的实验素质。根据物理实验室开放实验的实践经验,实验室向学生开放,给学生提供观察和实际操作的机会,学生可以根据自己的实际情况选择观看和操作实验,从中体会物理学知识的奥秘。
一、道德“规范性”:自然主义与非自然主义说明
麦凯否认价值及道德事实、属性的存在,理由是它们“不是世界构造的一部分”,“不存在某种客观的价值或要求的实体或关系,尽管许多人曾经相信它们存在”,[1]6“价值不是客观的、不是世界构造的一部分,这一主张意味着不但要包括或许被最自然地等同于道德价值的道德上的善,而且还要包括其他可以被更宽泛地称作道德价值或道德贬斥的东西———正确和错误、义务、责任、一个行为的恶劣和卑鄙,诸如此类”[1]3。这是因为麦凯所默认的前提是,“惟一充分的回答就是要表明,我们如何能够在经验主义的基础上构造出一个解释,解释我们所拥有的对所有这些事物的观念、信念和知识”[1]29。麦凯整个理论的前提是一种自然主义预设,可观察、可感知是真实性的惟一判断依据。“因为麦凯所愿意承认的惟一事实是那些属于自然秩序的事物,我们通过经验观察,在归纳和演绎推理的帮助下所可以接近的。”[3]145麦凯说:“或许当黑尔说他不明白‘价值的客观性’是什么意思时……他不能清楚、详细地设想价值成为世界构造之一部分会是个什么情形。……如果我们不得不在我们的世界图景的某个地方为客观价值———它或许是某种类似于柏拉图的相的东西———寻找地盘的话。”[1]13麦凯关于道德价值和属性完全不同于宇宙中任何其他东西的思想,在一定意义上是有道理的。休谟就曾提出:你根本看不到恶,直到你反思到你自己的心绪;康德也说过:在世界之中,甚至在世界之外,除了善良意志,不可能设想一个无条件善的东西,我们不知道在世界的何处可以找到实在的德行,没有例证证明其存在。休谟和康德实际上都指出了善恶不是自然世界本来存在的东西。摩尔在论述道德价值与善的非自然性质时,也抓住了要点,但摩尔和麦凯却又把价值和道德属性说成是某种神秘而奇怪的东西。麦凯对道德概念的分析说明了道德价值不能是“自然的”属性,善与恶、对与错不是在作为科学所描述的这个自然主义世界中具有一种位置的特征。那么,“错误理论”所针对的以及伦理学的根本问题似乎是道德属性和事实的这种“规范性”是否能够被“自然主义”地理解。非自然主义者坚持区分道德属性和事实的“规范性”特征与自然的属性,因为前者是规范性的,是自成体系的(suigeneris),与自然属性和事实处在一种不同的形而上学和认识论范畴中。这一点是存在于非自然主义观念背后的预设。自然主义者不得不同意,道德属性和事实不同于非规范性的属性和事实,但尽管这样,他们主张这些属性和事实的“规范性”能够被“自然地”理解。对于自然主义者来说,即使道德属性是规范性的,这并不意味着这些属性在任何形而上学或认识论意义上就是完全特殊的。[4]26道德属性是否是一种自然现象或者一种能够被自然主义地理解的现象,这一“自然主义解释问题”背后的基础问题,其实是解释“规范性”的重要任务。麦凯的“错误理论”立足于规范性属性不能用自然性质说明。道德自然主义者寻求使规范性奠基于这个自然的世界而非自然主义者的目标,在于说明规范性属性显著不同的特征。道德自然主义者和非自然主义者都同意存在道德属性和道德事实,他们之间不一致的是关于道德属性和事实本质的理解和说明问题。这一点说明“错误理论”既不属于伦理自然主义,也不属于伦理非自然主义,而可以归属于“哲学自然主义”。哲学自然主义是一个更为广义的形而上学观念,根据这种观念,一切所存在就是被科学所认识的这个世界。很显然,哲学自然主义并不一定导致伦理自然主义,因为它也可以否认道德事实及一切价值性存在。但因为错误理论主要的前提预设是认为道德事实和属性在认识论和本体论意义上的非自然性、非经验解释性,所以这也与伦理学理论中关于伦理自然主义和非自然主义的重要争论相关,并且在这一理论视域中能够更清晰地分析其错误理论。麦凯先取伦理非自然主义立场,设定道德属性是客观的、内在地规范性的,并且不能进行科学的、自然的或经验的说明,然后又以一种哲学自然主义的立场设定不能用自然科学说明的事物就不可能存在,最终否认道德属性和事实的存在。伦理自然主义者认为,大致来说,道德属性和事实在所有形而上学和认识论意义上重要的方面都类似于(其他的)自然属性和事实,伦理非自然主义者否认这一点,因为他们认为用自然主义方式不能说明道德属性和事实的“规范性”要求和特征。[4]24道德属性与“规范性”理解中的自然主义与非自然主义之争存在两方面问题:一是对“自然”以及“自然地”说明的不同理解和使用问题。摩尔说,根据“自然主义伦理学”,“伦理学是一门经验科学或者实证科学:因为它的各项结论全都能够运用经验观察和归纳来予以建立”。[5]54他一方面用“自然”表述“作为各自然科学的研究对象,也作为心理学的研究对象的东西”[5]56。追随摩尔,许多学者努力通过指称科学的对象来解释自然属性或事实这一观念。另一方面,根据摩尔的道德自然主义的认识论特征,伦理知识是经验的,它建基于“经验观察和归纳”,这又可以看作关于“自然”的“经验概念”。可见摩尔实际上提出了“学科的”和“经验的”两种意义的“自然主义”概念。另一个问题,也是与本文论题主要相关的,自然主义和非自然主义其实具有共同的理论和思维模式,即这个世界中存在道德事实和规范,正是这样的道德事实或规范,本身具有某种“属性”,这些属性具有“规范性”功能或力量。同时它们都坚持道德语词的表征主义立场,也就是规范性谓词指称规范性属性。这是一种对待自然事实和事物的本体论和方法论模式,体现的是基础主义和反映论的思维特征,“错误理论”正是这种哲学形而上学和方法论立场所产生的。对伦理规范或道德事实这样的事物及其“规范性”来说,这样的理论思维模式就成了问题。
二、“规范性”与道德“属性”
道德事实或伦理规范往往被看作具有某种“规范性”“属性”,规范性事实和属性常常被看作是“规定性的”、“行动引导的”或“权威的”,这样就产生了如何理解和说明这种事实或属性的“规范性问题”。伦理非自然主义者正是立足于这种“规范性”特征,声称一个道德事实要具有规范,必须具有某种特殊的性质,它不能被看作科学世界观念的组成部分,也不用自然的或经验的方式被认知和把握。自然主义者希望将规范性属性锚定在科学的世界观点之中,从而避免被定义为非自然的、神秘的东西。自然主义者确信,在我们的世界中,没有什么东西具有非自然主义者认为“善”和“正当”所是的那些属性种类。[4]71自然主义甚至“错误理论”的合理性在于:在现代“自然化”或“祛魅”时代背景下,任何神秘的、怪异的、依靠某种不可言说的直觉来传达的东西,已经越来越失去吸引力。但问题在于,这里的“自然”不能局限于“自然科学”的对象和范围,否则这将把所有“社会的”东西统统斥为错误或虚妄。因而“自然”其实应该包含社会学、经验科学、心理学等广义的内容,它不应当被理解为一种学科概念,而更多地是一种方法论概念和态度。总之,它可以被理解为并非神秘的,在自然科学、社会科学及日常经验基础上可理解、可解释、可说明的一种广义的“自然主义”。这是在宗教神学、形而上学、直觉主义基础之后,当代普遍被接受的思想观念基础。近几十年来,伦理学研究中“自然主义复兴”的趋势也表明了这一点。不可否认,非自然主义者注意到在“自然的”或“描述的”属性与“规范的”属性之间显著而非常重要的区别,因此他们想要通过将“规范性”与“科学”或“自然”隔离开来标示出这一区别。摩尔不仅反对用自然属性来说明规范性属性,而且也反对试图将规范性属性还原为任何其他非自然的属性系列,比如试图通过上帝的意志或一种康德式的“物自体”来定义规范性观念。摩尔在《伦理学原理》第二版扉页引用巴特勒主教的话点明了他的核心思想:“凡物是什么就是什么,而不是别的什么。”但同样不可否认的是,非自然主义这种道德事实与属性解释上的语义学“优势”也同时导致一种形而上学代价。正是这种非自然的规范属性观念在现代科学和知识背景中看起来似乎是“怪异的”。非自然主义也反对“错误理论”,其所面对的挑战是解释如何能够存在非自然的“规范性”属性,用康德的术语,就是回答一种规范“如何可能”问题。这似乎是一个形而上学之谜。塞尔(JohnR.Sear-le)曾提出,在这样一个物质性世界中,怎么能够有意向性事物存在,或者对于我们所讨论的问题来说,在自然事实的世界中如何能够存在“规范性”事实;在现代科学世界观中,如何可能有伦理规范这样的事物存在,怎样来理解和说明道德事实、原则与伦理规范这样“社会的和制度性事实”。“错误理论”提出的就是这个问题,这是一切与自然事物相对的社会的和制度性存在的本体论问题。面对伦理规范和道德原则的“规范性”特征对我们提出的“要求”,最直接和最常见的认识是,“规则”对我们提出形形的“要求”。但维特根斯坦提醒我们思考:“规则要求”到底意味着什么?什么是作为一个规则对我们“提出要求”?他说,“你说你必须,但不能说出是什么强迫你”。假如一个规则告诉我们,我们“必须”做一件特定的事情,很清楚,我们并不是被施加一种物理上强制我们做这件事的“必然性”,而是如果我们要使自己正确地行为,我们就必须做这件事。我们可以做其他事,但那样的话,我们就在错误地做事。所以,我们所面对的“必然性”是根据规则中所体现的一定标准,正确或错误地对待事物以及正确或错误地行为,这就是我们所说的处于“规范性”领域中的意思。[6]1-2那么这种“规范性”的要求或强制如何可能?正是在这里,无论伦理自然主义还是非自然主义都犯了方向性错误,或者应该说是一种本体论错误,即关于伦理规范或道德原则的本体论理解与观念错误。伦理规范与道德准则所提出的是行动理由,而不是其本身具有的某种“属性”,应当去做的事本身不具有某种“应当被做的属性”,无论它可能是自然的或非自然的属性。导致这种错误的思想根源,是从我们人类生活中存在各种规范性要求这样一种观察转移到了这样一种主张,认为存在抽象地说正当的“属性”。一种伦理学理论被要求给予说明的属性,其实所要求的是对“我们”行动理由的某种说明。“过去哲学家们的错误,是从一个谓词的存在转移到对应于这个谓词的一种属性的存在。”[4]75维特根斯坦指出,我们感受到的这种规则或规范的神秘特征其实是它们的社会性内容被“误解和误特征化”的表现,规则所提出的“应当”标准这种非物质性的“规范性”力量,实际上并不内在于规则本身,而是被社会性地施加于它的。[6]139因而道德感知并不完全类似于物理感知,道德对错不可能有感官上直接可接受的现象性表征,虽然可能有某些现象性因素相伴随。一些伦理学家曾提出过的被认为显然的“恶行”,作为一种鲜明的“道德感知”,其实取决于你所获得的视觉材料与休谟说的“习俗”、维特根斯坦所说的“制度”、安斯康姆和塞尔所说的“制度性事实”之间的关系,甚至可以说根本上依赖于后者。休谟看到了我们约束自己的这种能力所带来的难题,我们必须解释这一在我们自身之上施加一种必然性的能力。休谟将遵守诺言看作一种建基于习俗的美德[7]532-533,他做了维特根斯坦没有做的,那就是显示了集体行动的一种基本逻辑属性,这种群体性属性不能被理解为其构成个体属性的简单集合。在休谟那里,集体的存在能够赋予个体一种他们不能个体性地赋予自身的力量,即将他们自身置于义务之下的力量。他说明了一个群体如何能够通过其成员的相互作用而形成这种能力,正是这种相互作用建构了一个群体。但休谟和维特根斯坦对规则或伦理规范的社会性建构本质的说明还不够明确,更不系统,塞尔等人虽然没有专门研究道德问题,但他们关于制度性事实的理论为分析道德原则或伦理规范这样的制度性事实提出了更为明确的理论基础。
三、制度性事实与伦理“自然化”
关键词:超弦理论 管理理论 管理丛林
管理学中的理论丛林
从第二次世界大战至今,世界一直都处于相对平稳的发展时期,虽然局部战争常有,但相对和平的世界环境却给人们带来了休养生息、增长与发展的机会。科学技术的快速发展大大加速了全球经济的增长,与此同时,各类组织迅速发展,社会的进步对诸如企业、政府、各类非营利组织等的管理提出了更高的要求,各类组织对管理人才的需求也相应扩大,培养管理人才的各类管理学院也纷纷成立,并扩大了培养人才的规模。面对着巨大的需求,特别是面对着不同行业、不同需求层次的需要,过去相对简单的管理理论似乎就有些力不从心了。管理理论再次受到重大的挑战,于是新的一轮发展又开始到来,现代管理理论出现了。
人们一般认为,现代管理理论是继科学管理理论、行为科学管理理论出现之后,西方管理理论和思想发展的第三个阶段,特指第二次世界大战以后出现的一系列学派。与前两个阶段相比,这一阶段的最大特点是,学派林立,新的管理理论、思想、方法不断涌现。在这个阶段,心理学家、社会学家、人类学家、社会测量学家、经济学家、数学家、物理学家、生物学家、政治科学家、企业管理学者、实践操作的经理人员都加入了管理理论研究这个领域,从而形成了管理学的空前繁荣的景象。美国著名的管理学专家孔茨(Harold Koontz)是最早认识到“管理丛林”给人们带来了巨大的分歧与混乱的人,并主张清理管理理论丛林,在丛林中开辟出一条道路来。为此,他在1961年发表了著名的论文《管理理论的丛林》,将这种现象称为“管理理论的丛林”。
在孔茨的论文中,根据他的观察,依据基础理论的差异,他将上世纪60年代的管理理论分为了6大管理理论学派。1980年,孔茨再次发表了论文《再论管理理论的丛林》,而在该论文中,孔茨把当时发展更为纷繁众多的重要管理学派分为了11个。孔茨对于管理理论出现丛林现象,彼此滋蔓、相互缠绕的现象并不满意,因此,他分析了造成此种“丛林”现象产生的主要原因和走出管理学丛林的方法:一是澄清管理学的语意的丛林;二是对知识主体的定义;三是管理与其他学科的整合;四是对管理学中的许多的基本原理进行提炼与验证。应该说,孔茨开创性的工作引起了人们对管理学主线研究的普遍兴趣与重视,其学派划分的方法也已成为归纳现代管理理论的样本。可是我们按照孔茨所说的走出管理学丛林的方法,却至今都没有走出管理学理论的丛林。
应该承认,孔茨综合现代管理理论的做法与努力,自有其积极的意义。世界是一个统一的整体,尽管当前对世界的统一性有人持极端怀疑的观点,但获得对世界的统一性认识毕竟是人类永恒的追求。哲学的观点也认为,即世界的各个不同领域都受同样的基本法则和原理所支配。对于这一点,爱因斯坦毕生所追求与坚信的“万有理论”便是最好的证明。所以,站在今天的视角,从各个学科发展与演化的角度,到底应该怎样看待管理学发展的丛林问题呢?
由物理学中万有理论而引发的思考
在谈论管理学丛林问题之前,先来了解一下物理学领域对“万有理论”、“大一统观点”、“超弦理论”的发展与认识历程。看是否能从中得到点关于怎样理解管理学丛林问题的思考与启示。
自从爱因斯坦建立了令世人瞩目的相对论理论以后,他自己本人却并没有停止向物理学更高领域前进的步伐。他想把当时已知的两种相互作用――万有引力和电磁力在一个数学框架中统一起来,建立宇宙的总公式――万有理论。因为爱因斯坦坚信同一个宇宙中两个不同的作用力应该有着它们相同的起源。在物理学的发展过程中,也经历过数次历史性的统一,如牛顿发现天体的运行和地球上运动的物体遵从相同的运动力学原理和引力定律;爱因斯坦则建立起了时空、运动和引力之间的联系,并统一了质量和能量,建立了质能互换公式。按理说,万有引力和电磁力应该可以联系在一起,它们应该是同一个原理下的两个不同的方面,就像电和磁、能量和质量一样。但从实际看来,要把这两种相距甚远的力统一起来,谈何容易。引力是两个大质量物体之间的相互吸引,大质量物体造成空间弯曲而产生的;而电磁力则是由粒子的电荷产生的,显然,把这样两种力联系起来是不可思议的事。因此,引力和电磁力之间似乎毫无联系可言。所以,当时除了爱因斯坦也没有哪个物理学家敢于在这个超级难题上空耗精力。当然,最终的结果历史也早已向我们讲述,在爱因斯坦一次又一次努力归于失败以后,直至他生命的最后一刻,他都在无望地寻找着引力场和电磁场统一的理论,最终抱憾离开人世。
回顾历史,爱因斯坦的失败也许就可以理解,似乎是注定的。实际上自然界还存在另外两种相互作用力―弱力和强力,而在当时的物理学界对这两种力却尚不知晓。强力即存在于原子核内的把原子核内的中子和带正电荷的质子结合在一起的力(如果没有强力,它们因同性相斥的原理而相互弹开);而弱力则是改变粒子而不是吸引或分开粒子(如引起原子核的放射性衰变等)。所以,当有四种相互作用力被人们认知后,寻找这四种力新的大统一的任务就摆在了现代物理学家面前。
美国物理学家斯蒂芬・温伯格和阿布杜斯・萨拉姆在1967年首次将这人类一直所追求的“大统一理论”目标向前推进了一大步。他们从量子理论入手,成功的使电磁力与弱力的数学表达结合到一个统一的数学表达中。此后不久,物理学家便发现在更小的尺度上10-17厘米左右,电磁力、弱力和强力将得到统一,这意味着“大统一理论”又向前迈了一大步。现在我们可以知道,自然界中总共四种相互作用力除万有引力之外的三种都可由量子理论来描述和统一。那么引力呢?在空间尺度继续减小时,物理学家们又发现了转折点:我们试想把一个粒子的运动控制在一个更小的空间内时,那么根据量子力学法则,粒子的运动将加剧,动能将增加,也就是说,越小的距离就有越高的能量,也就有越大的质量,此时引力又回来了!并且逐渐增加到与其它力一样大。
前面所说的,电磁力和弱力在较高的能量上实现统一,其实这较高能量也是在较小空间中实现的;然后强力又和电-弱力在一个更小空间中的更高能量上实现了统一。以此推论的设想,最弱的引力应该会在最小的空间中与其它三种力实现统一。空间的最小尺度结构是普朗克长度(10-33厘米)。在普朗克长度下,所有的力归于统一。电磁力-弱力统一所需的能量是现在可及的范围,因此这个理论得到了证实。而除引力外其它三种力统一所需的能量目前就无法达到了,目前人类所造的最大的粒子加速器似乎也达不到那么大的能量;在普朗克长度下,超高能量使空间的性质也不可思议地改变了!相对论和量子理论这两大现代物理学支柱在这个尺度下全部失效!在这里,物理学家认为新的理论将把相对论和量子理论统一起来。
这个新的理论就是目前物理学领域最流行的“超弦理论”。该理论认为在普朗克长度大小的空间里有一根细细的超弦在振动,它的振动产生了数百种基本粒子和四种力的相互作用力。该理论也是目前唯一能将20世纪两大物理支柱量子力学和广义相对论有机结合起来,从理论上实现了包括引力在内的四种相互作用力的统一。超弦理论的提出无疑是了不起的思想火花,但同时也向人们提出了更大的挑战。超弦理论如果成功,它一定会导致一场人类对时空本质、时空维数、相互作用本质、暗能量本质等革命性的认识,其深刻程度不亚于上个世纪的两场物理学革命:量子力学和广义相对论。
如何看待管理学中的理论丛林问题
首先,从物理学的发展历程来看,物理学中的万有引力,电磁力,强力、弱力等物理学分支领域的发展都是为了解决人们在日常生活中所碰到的实际问题而产生和发展的。所以,我们今天看待管理学丛林问题也应该认识到其存在有其合理性的一面,从人类解决问题的思维方式与思维惯性的角度去看待管理学丛林中的各个学派林立的问题。其实,我们是否可以把这个问题理解为管理学丛林理论中的各个学派的产生和发展都是人类在其发展与进步的各个不同历史时期为解决管理中的实际问题,从不同学科和角度所发展起来的理论学派。它们都是管理学理论发展历程中的必然结果。
其次,从不同理论学派的比较研究我们也可以发现,虽然不同的理论学派之间视角不同、观点各异,但针对某些问题,大部分理论学派依然存在着一定的共同点。例如,企业的生存取决于对外部需求和对期望的回应,企业必须适应环境的需要;企业与环境存在紧密的联系;企业寻求外部环境的稳定和可预测性;企业是利益驱动的等等。因此,这样就说明了前面的观点,即各个理论学派都是为了解决人们在管理实践中遇到的实际问题而产生和发展起来的。为了解决同一个实践中遇到的管理问题,各个学派从各自的学科背景出发给出了不同的解释,但目的都是为了解决问题。所以,是否可以认为,管理学的丛林问题,就像是一个物体前围着的许多面镜子,从镜子中看到的都是同一个物体,但由于视觉角度的不同,我们发现每一面镜子中的物体却又都不相同。也就是说,管理学丛林是“同一个物体的不同表现形式”。因此,它们都应该是合理的,这里也印证了前面的观点,即存在自有其合理性的问题。所以,是否这种思维认识也可以为我们进一步的寻求管理学丛林的融合提供一个视角与方向?
理论丛林的发展与未来
谈到管理学理论丛林的发展与未来来看,笔者还是比较同意融合的观点。从理论发展的一般规律来看,管理学理论中的丛林融合问题势在必行,也有其的必要性和合理性,这一点从物理学的万有理论可以很明显的看出。但从现在理论界所普遍认为可行的融合途径来看,可归结为两种途径。第一,不同理论的解构与融合。第二,不同理论比较和整理。而这两种融合的方式都是在理论本身层面的融合,有其局限性。不能做到完全的融合。
再次回到物理学领域来看,从物理学领域的发展历程研究可以发现,电磁力、引力、弱力、强力有可能在最小的空间普朗克长度(10-33厘米)得到统一,这也标志着物理学的两大支柱理论量子力学和广义相对论的融合和新理论超弦理论的诞生。所以是否可以得到一点理论融合的启示,看待管理学丛林问题,能否回归到最本质与根源的角度考虑各个理论学派的融合问题,即从“环境”本身入手考虑管理学各个学派的融合问题?如国内学者赵锡斌教授所著的《企业环境分析与调适―理论与方法》,就把环境作为一个整体研究企业与环境关系的问题等。
所以,如何看待管理学丛林的融合问题,我们能否借鉴物理学理论中的两大支柱理论(广义相对论和量子理论)的融合假设与经验,换个方向向后看,从本质与最原始的根源出发,从环境这个最大、最本质的要素出发,把环境作为内生变量研究企业问题,也许是解决管理学丛林问题的又一出路。
参考文献:
1.赵锡斌著.企业环境分析与调适―理论与方法.中国社会科学出版社,2007
2.费显政.企业与环境互动关系研究.武汉大学博士学位论文,2005
3.宁波.超弦M理论中一些非微扰性质的研究.中国科技大学博士学位论文,2009
4.卢建新.超弦/M-理论及其应用.中国科学技术大学物理50年,物理・37卷,2008
本文就信息技术与物理课程教学的整合,结合自己物理教学的实践谈谈以下几点看法。
一、“课件”向“积件”思路发展,探讨物理学科整合新方法
在计算机辅助物理教学这个领域里面,市场上已有相当数量的物理教学软件可供购买,但能够真正适用于教学的软件却不多,教师自制课件的水平又不高,容易造成“低水平重复”的现象。在此阶段上,寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──积件思路应运而生。其指导思想是:“课件”向“积件”发展,工具型、资料型、开放型的教学平台已成为计算机辅助教学软件的发展方向,它包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。教师稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作课件,紧密配合自己的教学过程、为课堂教学所用,在真正意义上,实现计算机辅助教学。。
例如在物理学科平台方面:《CSC电子备课系统》初中物理版、天翼全景多媒体教学软件高中物理版都是面向教师设计的新一代大型集成化多媒体辅助教学软件,集众多教育专家和优秀教师的科研成果及教学经验于一体,为教师提高教学质量、探索新的教学模式和方法提供了丰富的资料和必要的教学手段;又如《青鸟师友多媒体课件开发平台》,是一个基于Windows操作系统,集声音、图形、图像、文字于一体的多媒体课件开发工具;再如几何教学平台的“几何画板”不仅适用于几何教学,而且也适用于物理教学中的力学课程,它界面简单、容易学习、直观好用,因此这样的软件很受老师的欢迎。以上四个多媒体计算机辅助教学软件开发平台,就很好的体现了“积件”思想。
在多媒体资源处理方面,物理作为一门信息技术邻近学科,物理教师应该成为信息技术与学科整合的先行者。如今许多物理教师都在Internet上建立了自己专门的网站,并把以网页浏览的形式制作的CAI课件、教案、论文等放在该网站中,同时还可以把其它网站已有的课件通过Internet的超级链接功能揉合到自己的CAI课件里,以“搭积木”的形式,把在教学实践过程中制作的每一个课件链接起来,通过长时间教学的积累,逐步建立一个完整的教学课件体系。反之,其它教师也可通过网络共享自己的CAI课件,克服了传统的“软件包”形式的课件不能共享的缺点,提高了课件资源的利用率,充实了网上物理学科资料库,形成网上物理学科联盟,实行资源共享。此外,教师和学生可以在任何时间、任何有网络终端的地点,通过Internet网络来访问这些网站,进行物理教学的探讨和巩固性学习。
因此,运用“积件”思想,走素材资源库和制作平台相结合的新思路,是软件开发和应用走出目前困境的有效途径。学科教师应根据教学实际,运用“积件”思想,充分利用现有条件下的网络信息资源素材库和教学软件,以及相关的CD、VCD资源,从中选取适合教学需要的内容来制作自己的课件,从而适应不同教学情境的需要,彻底改变教学软件在设计、开发和使用上的相互割裂的局面,使CAI在课堂上的运用走出低谷,朝着信息技术与物理学科整合这一更为广阔的方向发展。
二、电脑模拟,发挥物理演示实验、虚拟实验室的功能
1、信息技术与物理实验教学整合,发挥演示实验作用
物理是一门以实验为基础的学科,实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点,利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤,而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器本身的限制,实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助,模拟一些重要的,但在现实实验环境下难以完成的一些物理实验,则可弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。
如本人在做凸透镜成像规律实验时,先用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常规实验仪器的限制蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显,致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解,并产生迷惑。此时我改为采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化的情况,整个模拟实验过程流畅、直观、明了,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识。由此可知通过信息技术与物理实验整合,可以突破常规实验仪器的局限性,所以我们应当充分发挥信息技术的特长,对那些难以观察到的、复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助,成为常规实验的补充,并把两者结合起来,使实验教学上升到一个新的层次,从而有助于学生发现规律、获得知识,提高学生的科学文化素质和实验技能水平。
2、在网络技术环境支持下,发挥学生自主探讨性实验作用
在传统物理实验室,一方面由于怕发生意外和造成实验仪器的损失,有许多实验室规章制度,对学生诸多限制;另一方面由于实验环境和实验条件的限制,实验结果往往和物理理论不一致,甚至出现相反的数据,这一切无不暴露出了传统实验室的弊端。
让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作,以自主模拟实验为基础进行多媒体教学,则可以解决这一难题。如笔者在上传统电学实验课时,通常会告诉学生,电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程,电池组不能短路。很多实验不允许学生自己操作,这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维,而有些学生自主意识很强,常常会进行一些“地下操作”,最终损坏了仪器。然而,须知这些“破坏性”强的学生实际上也是动手能力、创造能力强的学生。在网络环境下,倡导学生自主探讨性实验,既可保护仪器又能培养学生的创新能力,并能把很多传统实验做不到的效果一一再现。如本人曾在网络环境下采用“仿真物理实验室”虚拟电学实验室软件(在线版网络软件),实现网络与物理学科教学的整合。学生在网络技术环境进行多媒体实验操作,通过网上人机对话,学生可以一边操作一边在网上畅游,获取新知识,或与其他同学交流。如果学生在网络虚拟实验室遇到问题,就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息,进行讨论,让学生自主学习,并自主观察模拟实验,从而掌握学习成果和学习方法。
这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境,使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。信息技术与物理实验教学整合,能够培养学生自主模拟实验、观察实验,并归纳、总结,抽象成所需知识的能力,从而学会学习,使学生主动地获取物理知识,发展能力,并促使他们建立科学的世界观。
三、充分利用网络资源,增进教学效果
进入网络时代后,网络环境为学生提供了丰富的知识库、资源库,网上的资源开发和利用已成为一个现代教育工作者必备的信息素质。网上资源具有信息量大、更新快等特点,例如:中国中小学教育教学网()教育资源库物理学科、广东教育资源网()资源中心物理学科、中国物理教育网()等可谓是一间完整的中小学数字资源库,它为我们提供了同步教学、优秀课件等多种资源,且处于动态的更新之中。通过下载这些优秀课件、优秀习题再作进一步的组织、加工就能设计出适合自己风格的课件来。
本人在进行初二第十二章第一节浮力教学时,须向学生解释浮力产生的原因。我先设想一个立方体浸没在水中,它的6个表面都受到水的压力,它的左右两侧面、前后两侧面,受到的压力都是大小相等、方向相反,互相平衡,只有上下两面由于深度不同,受到的压强大小不同,压力也因而不相等。浮力的产生是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差,但如果使用语言和文字向学生讲授向上和向下压力差时,学生理解起来比较抽象,难懂,对整个过程反映比较茫然。所以我通过在中国中小学教育教学网()物理学科课件库网站下载相关课件解决这一难题。该课件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等,小木块保持不动,但加载上、下表面压强、压力时,小木块慢慢向上移动,同时超级链接浮力大小的推导公式录相。活泼的动画效果、直观的图形,快速有效地激发了学生的学习兴趣,收到了良好的教学效果,学生很轻易就攻破这一难点,同时为讲授下一节阿基米德原理做好理论基础,而这一切都是传统教学很难做得到的。总之,让学生在生动、形象的环境中进行学习,由此达到事半功倍的作用,也就能很好地提高课堂教学效果。
信息技术作为最先进的教学媒体与物理学科整合,不但深化了物理学科教学、加大了学科信息容量,而且提高了课堂四十五分钟的教学效率。
四、扩大信息来源,提高教学水平
1、了解物理学科发展时事形势、把握教学动态:
我们通过Internet在官方权威网站上查看有关物理发展动态,可以做到在时事政策上紧跟形势,在物理学科教学时作出及时调整。物理作为一门理科学科,大量的习题是必要的,但订购的习题集往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点,这对于学生习题更新、掌握中考的习题形势是不利的。为了克服这一缺点,我们可以充分利用Internet这一信息资源,从网络如中国中小学教育教学网()上的物理试题中心、中国园丁网()试题集锦栏目和其他一些重点中学网站试题库上下载最新的试卷、搜集物理相关试题,用来给学生作为测试题和平时练习。实际情况证明:这些题目题型新颖、信息准确,对于启发学生的思维,开阔学生的视野有着很大的帮助。
2、增进学习交流、提高教学水平
网络的交互性给物理教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面利用电子邮件与有关专家进行交流,学习前沿的理论知识,获取名教师的经典教案;另一方面还可以参与网上的教师继续教育和参与一系列教育门户网站的教育论坛,如在中国名师教育网()我们可以与重点学校的名师专家探讨物理教育应培养怎样的人才,在中国园丁网()、中国物理教育网()的教育论坛我们可以与各地的同行探讨物理教学中遇到的问题以及对物理教学改革的看法,通过网上学习交流,实现资源共享,达到提高教学水平的目的。
我们通过信息技术与物理课程教学的整合,激发了学生对物理学科的学习兴趣,课堂上参与意识很强,对知识的理解掌握程度较理想,尤其是实验教学,学生的实验理解能力、动手能力均取得了长足的进步。实践证明,信息技术与物理课程教学的整合能鞭策我们教师去进一步完善课堂教学,使教学过程更具有科学性,帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间,吸引学生的注意力,使学生在课堂上接受和掌握更多的知识,提高物理课堂教学的效率。
随着信息技术和物理学科教学整合的发展,将信息技术引进教育领域将给学生、教师、学校带来一个新的教学模式和新的契机,但同时也应看到,信息技术和物理教学整合是一个新兴事物,还有许多问题需要我们去研究、探索。但我们确信信息技术在和学科教学中整合中将大有作为。
参考文献:
【关键词】财务管理理论结构
一、我国财务管理的理论结构
我国的财务管理理论研究起步较晚,大约是从20世纪60年代才开始的。财务管理理论是根据财务管理假设所进行的科学推理或对财务管理实践的科学总结而建立的概念体系,其目的是用以解释、评价、指导、完善和开拓财务管理实践。
财务管理的理论结构,又可称为理论构成、理论框架、理论体系,是已经研究成熟的理论观点的合乎逻辑的构思,是财务管理理论的系统性概括。财务管理的理论结构是指财务管理理论各组成部分(或要素)以及这些部分之间的逻辑关系。根据王化成教授(2000)的观点,我国财务管理的理论结构可以这样设置:以财务管理环境为起点,财务管理假设为前提,财务管理目标为导向,是由财务管理的基本理论、财务管理的应用理论构成的理论结构。以下简要分析几个要素:
1、财务管理理论的逻辑起点
关于财务管理理论研究的起点,主要观点有:财务本质起点论、假设起点论、本金起点论、目标起点论、环境起点论等,尚无共识。笔者认为王化成教授提出的环境起点论是合理的,因为从财务管理的发展过程可以看出,理财环境对财务管理目标、财务管理方法、财务管理内容等其他要素具有决定作用,有什么样的理财环境,就会产生什么样的理财模式,财务管理总是依赖于其生存发展的环境。
2、财务管理的目标分析
多年来学者们提出的财务管理的目标有利润最大化目标、股东财富最大化目标、企业价值最大化目标和相关者利益最大化目标。还有人认为财务管理目标应当是多元的和具体的。近年来在我国以企业价值最大化作为理财目标获得了越来越多的认可和支持。汪平教授(2002)认为:企业价值最大化是截止到目前财务理论中最为合理(正确)的理财目标函数。通过这一目标函数,可以将理财行为与企业的持续发展紧密地联系在一起。企业价值是一个前瞻性质的概念,它反映的不是企业现有资产的历史价值或帐面价值,不是企业现有的财务结构,而是企业未来获取现金流量的能力及其风险的大小。
3、财务管理的假设
财务管理假设是财务管理实践主体在一定的社会经济条件下,对未确切认识或无法正面论述的财务现象,根据客观的正常情况或趋势做出的合理推断,是进行财务管理活动的前提。现有财务管理假设主要有:财务主体假设、持续经营假设、理性理财假设、资金市场假设等。
共同的认识是财务管理的假设并非一个而是一组,但对其组成持有不同看法。
二、西方财务管理理论的主要内容
理财学界普遍认为,1958年美国米勒教授和莫格迪莱尼教授关于资本结构无关论的研究论文的发表,标志着现财学的诞生。从那以后,现代西方财务管理理论大体包括这样一些内容:
1、有效市场理论
说明的是金融市场上信息的有效性,即证券价格能否有效地反映全部的相关信息。有效市场理论给财务管理活动带来了很多启示,如既然价格的过去变动对价格将来的变动趋势没有影响,就不应该根据股票价格的历史变化决定投资或融资;既然市场价格是准确和可靠的,对企业状况的人为粉饰也就不会长久地抬高企业的价值等。
2、证券投资组合理论
这一理论给出了关于证券投资组合收益和风险的衡量办法,即:在一定的条件下,证券投资组合的收益可由构成该组合的各项资产的期望收益的加权平均数衡量,而风险则可由各项资产期望收益的加权平均方差和协方差衡量。
3、资本资产定价模型
该理论用于对股票、债券等有价证券价值的评估。按照资本资产定价模型,在一定的假设条件下,某项风险资产,比如某股票的必要报酬率,等于无风险报酬率加上风险报酬率。
4、套利定价理论
该理论提出了一种比资产定价模型理论更为通用的定价学说和方法,是资本资产定价模型的扩展。这种理论认为,风险资产的报酬不只是同单一的共同因素之间具有线性关系,而是同多个共同因素具有线性关系,从而将资产的定价从单一因素模型发展成为多因素模型,这样就更好地适合了现实中的复杂情况。
5、资本结构理论
最初的理论认为,对于企业价值来讲,资本结构是无关的。在放宽了一些假设条件,进一步考虑个人所得税之后,得出的结论是:负债企业的价值等于无负债企业的价值加上负债所带来的节税利益,而节税利益的多少依所得税的高低而定,于是企业的资本结构仍与其价值无关。这些理论引起了很多讨论,产生了一些新的认识,诸如“权衡理论”、“信息不对称理论”等等。
6、期权定价理论
期权定价研究的是期权签出方补偿价格的确定问题。很多现资和融资活动都带有期权的性质,因此期权定价在投资、融资管理中有着重要的作用。
7、股利理论
股利理论是关于企业采取怎样的股利发放政策的理论,分为股利无关论和股利相关论两类论点。
上述理论支撑着西方财务管理的体系,但也在不断变化。20世纪80年代以来,一些理论认识有了新的进展。一类是针对以上理论的假设条件,其中一种被称为行为财务的新理论,将认知心理学引入财务研究,对于以上财务理论赖以生存的基本假设之一——理性预期假设,认为在经济社会中至少有部分市场参与者在某些时间不能完全理性行事,因为人们总会存在认知偏差。当这些认知偏差广泛存在并具有系统性时,就会影响证券价格。另一类是针对资本资产定价模型的。大量的实证研究证明,资本资产定价模型不完全,β系数不能完全解释资本资产的定价,最典型的是股票的账面价值与市场价值比可以很好地说明股票报酬率的变化,其解释力远高于β系数。
三、中、西方财务管理理论的比较
中、西方财务管理理论的差异,主要表现在以下两方面:
1、关于研究对象和内容
西方财务管理理论研究的对象是财务活动本身,着重研究资金筹集、投资行为(主要在市场上)和股利分配,研究工作偏重于财务管理实务。研究的内容是这些财务活动如何开展,具有哪些规律,如何去做会更好。而我国财务管理理论的研究对象主要是财务活动中的财务关系和财务概念,研究工作偏重于财务管理的上层建筑。研究的内容主要为:财务关系应当是怎样的;财务管理应当建立哪些概念,这些概念应当如何表述,相互关系如何等等。
2、关于研究方法
西方财务理论研究较多地采用实证的方法,上文提及的各种理论大都是以实证研究结果为依据建立起来的。我国财务理论研究以前则较多采用规范研究的方法,直到近几年才开始广泛应用实证研究方法。
尽管近年来我国财务管理理论研究已经取得了一定的成果,但是也仍然存在一些不足,主要表现在:对支撑财务管理理论的内外环境差异重视不足,缺乏对中国特有的财务管理环境的系统研究;研究内容仍主要局限于传统领域,缺少对人力资本、知识资本等新问题的分析与探讨;对集团化公司中存在的控制权问题和内部资本市场问题重视不够;基于投资者及管理层心理特征的行为财务研究还未展开等等。
因此,认清我国社会发展的趋势,立足于我国经济发展的现状,有选择地吸收西方财务理论的精髓,在研究理念、研究体系、研究内容上积极创新,是我国财务理论研究面临的道路。
【参考文献】
[1]王化成、佟岩、卢闯、刘亭立、黎来芳:2006:《关于开展我国财务管理理论研究的若干建议》,《会计研究》第8期。
[2]王化成:2000,《论财务管理的理论结构》,《财会月刊》第4期。
[3]王庆成:2004,《关于财务管理理论结构的思考》,《财会通讯》第8期。
[4]汪平:2002:《论理财学理论结构:财务估价观点》,《财经理论与实践》第3期。
有人可能认为培养优秀学生主要靠课外小组和个别辅导,与课堂教学关系不大,这种看法是片面的,实际上课堂教学也是至关重要的.本文着重从高中物理课堂教学这一侧面来总结取得这些成果的经验.
我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话:追根寻源真一点,实验研究多一点,能力要求高一点,简称“三点”教学法,因此我们称自己的教材为“三点”法教材.
我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的.因为我们面对的是全班学生,不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导,我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力,为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础.
一、追根寻源真一点
一个学生学习物理,首先接触到的就是物理定律.因此,怎样搞好物理定律教学,必然是每个物理教师首先要考虑的问题.
在进行某一物理定律教学时,我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容,这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立,都有一个艰辛而漫长的过程.探索定律的工作只所以能成功,这个定律最后只所以能够确立起来,其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式,这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西,是人类一笔宝贵的知识财富,也是我们物理教学的宝贵财富.
在讲授牛顿万有引力定律时,我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起,然后是开普勒在拥有这些数据的基础上,通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律(开普勒三定律),最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释,终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中,我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.
在学习库仑定律的过程中,我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念,使他们明白:1.库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验,而未做两个异种电荷互相吸引的实验,因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的.库仑是用电摆来完成后一实验的;2.无论是扭秤还是电摆,精确度都是很有限的,根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比,更不是和距离的1.98次方或2.02次方成反比.当年的库仑(实际上还有更早的卡文迪许),以及后来的麦克斯韦、普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高,直至今天的2±3×10-16,终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一.结合库仑定律的建立过程,我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法.
在学习欧姆定律的过程中,学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的,只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是我告诉他们,在欧姆那个年代,非但没有电流表、电压表等仪器,连电压、电流和电阻的定义和单位都没有,欧姆所面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢?学生顿时产生了浓厚的兴趣.在学习欧姆定律诞生过程的同时,我们还结合欧姆的实践,介绍了用图线探究新规律的方法.
此外,我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法,结合气体定律介绍了“分析法”,结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”.使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法.有的同学深有体会地说:物理定律是宝贵的,但研究物理定律的科学方法更宝贵.谁掌握了这些方法,谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘.
在物理定律的教学中,我们在课堂上经常采用设问的方法,不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的,而是不断地提出问题让学生去思考,摆出困难让学生去克服,提出任务让学生去完成,制定目标让学生去实现.这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力.
我们要求学生在课外进行大量自学.早在公元前4世纪,古希腊苏格拉底明确强调过:“好的、正确的教学不是传递,而是对学生的自学辅导”.我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究.我教的优秀学生,学得的物理知识,最多只有一半是在课堂上听我讲的,其它一概由他们自学.到一定阶段,我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课.每次课分两部分,前半部分由主讲同学讲,后半部分由全体同学提问、讨论.像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座,杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外.
我们这种自学讨论式教学还延续到学生毕业以后.获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后,有机会还回来给小同学谈自己的体会.例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月,来学校给95、96届学生讲了10次课.他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题,使听课的学生大受裨益.1996年暑假,谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课.他们既讲物理知识,又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹,使小同学们大开眼界.
这样的训练方法也得到了权威人士的肯定.1992年10月,在上海召开的全国物理特级教师会议上,原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的报告中说:“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况,我认为这个经验倒很值得推广.他们说他们的老师不是采取灌输的办法,而是启发引导,要求他们给同学讲课,这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助.我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一.”
那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢?从心理学角度来看,自学与听课可能有以下两点不同:
(1)人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程.一个学生在自学某一个新的物理内容时,少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作,这里面充满了分析、综合、比较等过程.因此相对听课而言,自学对学生的思维活动提出了更高的要求,从而使他们得到更大的锻炼.
(2)人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种.事先没有预定的目标,也不需要作意志努力的注意叫做无意注意;有预定的目标,在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一个学生在自学的时候,他的目的一定是十分明确的,而且需要一定的意志努力(否则难以坚持),因此学生在自学时,可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态,这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的.有的学生在自学中往往会十分投入,进入一种旁若无人的境地,而相对来说,这种情况在听课时就比较少.一个学生坚持自学一段时间之后,便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意,即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上.有意后注意是一种高级类型的注意,它既有明确的目的,又不需要用意志努力来维持,是人类从事创造性活动的必需条件.学生一旦进入这种状态,他们的物理学习效率就会大大提高,学习成绩就会有明显进步.
二、实验研究多一点
物理学是一门实验科学,物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验.因此,在高中物理教学中加强学生实验方面的训练,无疑是提高物理教学质量的一条必由之路.
目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验,不难发现,这些实验存在着某些不足,主要表现在下面几个方面:
第一,教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的,目的是帮助学生加深对所学内容的理解,因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法.
第二,课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚,学生只需按部就班地完成实验操作即可.这样的实验只能增加学生的感性认识,锻炼学生的动手操作能力,而对学生创造性思维的训练是不够的,也无法培养学生解决问题的能力.
第三,目前课本中的实验大多是验证性实验,学生只要学懂了书上的定律,一般都能轻而易举地完成实验.这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则,对培养学生的能力是不利的.
针对以上不足,我们对实验教学内容和教学方法进行了改革,使实验教学为发展学生的智力,提高学生的素质服务.在实验内容的改革方面,我们主要采取了以下三条措施:
(1)增加实验数量.
不论是在课堂演示实验,还是在学生实验或小实验方面,平均增加了60%的实验.其中有一部分新实验,学校没有现成的仪器,安排学生自己制作,对学生有较高的要求.
(2)重视实验误差讨论.
物理实验离不开测量,测量是实验科学最本质的东西.从某种意义上讲,结果准确的实验就是成功的实验,反之就是不成功的实验.因此在培养优秀学生的过程中,应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识.在设计实验方案时,要求学生们尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时,要采用尽量科学的方法.
(3)加强重要实验方法教学.
在实验领域中有一些重要的方法,比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等,这些方法不是在个别实验中,而是在许多实验中都有应用,因此具有一定的普遍意义,这些方法一定要让学生很好地掌握.在必要时,我们甚至根据实验方法来安排实验内容,集中安排几个某种方法体现比较典型的实验,这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法.
在实验教学方法改革方面,我们做了以下尝试:
(1)在课堂上创设一些实验问题让学生研究.
在高中阶段,每周至少有4节物理课,充分利用物理课中碰到的各种各样问题,可设计一些供学生讨论的实验题目,并引导他们一步一步地探索、解决.
我在讲功率一节时,设计了这样一个实验题目:要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中,人做的功除了增加人和车的动能之外,还要克服空气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?学生根据自己骑自行车的经验,认为空气阻力是很明显的,不能忽略,而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小,可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?学生都有这样的体会:顶风骑车时,骑得越快风的阻力越大,因此可以设风的阻力和车的速度成正比.车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现,被大家一个又一个地解决,终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验,最后再回到教室里,师生一起处理实验数据,作出图象,得出实验结果.在整个实验过程中,除了实验题目是由老师提出的外,实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的,因此他们都觉得很有意思,收获很大.
(2)对课本中一些重要实验进行深入研究.
物理课本中有大量现成的实验,有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.
在做直流电路的实验时,我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有系统误差.结合这个问题,我给学生介绍了补偿的思想,然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可以明显提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥.接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻,比较测量结果,可以证实先前的想法.在历史上,从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的,而在我们这堂实验课中,学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的.
(1)和(2)实际上都是不断地给学生提出新的目标,诱导他们提高实验水平,我们有时称之为“目的诱导法”.
(3)给特优学生安排一些特殊实验.
我校有一批进口物理仪器,性能比较好,涉及的实验内容面也比较广.这批仪器的说明书是英文或日文的,我指定一名学生准备某一个实验,要求他先翻译好说明书,准备好器材,然后带领其他同学做实验.这个主讲的学生还要准备好一些讨论题,在实验后供同学们讨论.学生对这样的实验非常感兴趣.此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系,但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处.
三、能力要求高一点
物理习题教学是物理教学的重要组成部分.不论是教师还是学生,都在解习题上花费了大量的时间,因此,习题教学的改革是一个很重要的问题.
就本质来说,物理习题是人们编制的一些假想物理场景.毫无疑问,物理学家是不会去做物理习题的,而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律.同样,发明家也是不会去做物理习题的,他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题,那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题?目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力.所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行.
我们常用以下两种方法来进行习题教学:
(1)按照解题方法组织习题教学
一般的习题都是按力、热、电、光的顺序来讲授的,但我们比较倾向于按照解题方法来讲解物理习题.例如理想化法、整体法和隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图象法等,这样比较有利于学生掌握一些重要的解题方法.到学习的某一阶段,集中将一批用解决方法相同的习题安排给学生练习,使他们由不会用到会用这种方法.在以后的学习中,每隔一定阶段让这种方法再出现一次,以加深这种解题方法在大脑中的印象,达到牢固掌握,应用自如的目的.
物理学理论的研究是源于对实验现象的观察、总结和解释,这也成为一种非常通用而有效的科学研究方法。物理教育教学要实现新课程目标就必须要让学生在学习中体会这一科学研究方法,能够用准确简要、逻辑清晰的物理语言来描述物理现象、阐述物理概念、陈述物理规律等。然而,在高考阅卷中发现,很多学生的物理信息处理能力和物理表达能力不高;在教学中也发现不少学生很难读懂科技文章或者对此类文章和新闻毫无兴趣,无法有效提取新闻报纸阅读材料中包含的物理学信息,也不能够将科技文章和平时所学的物理知识联系起来。
物理中的科技写作是指对某一物理现象或物理问题,学生通过阅读文献、观察实验等方式获取信息,对信息进行分析筛选和逻辑推理,对所研究的物理现象或问题进行解释,最后用简明扼要的语言写成报告或小论文[2]。通过这样的方式,不仅可以提高学生的阅读理解以及写作能力,有助于培养学生的科研创新精神;同时对一部分有志于物理学研究的学生来说,还可以从中找到自己的兴趣点,开始撰写一些有创新性和学术性的科技论文。此处从以下三个方面来探讨科技论文写作的重要性。
第一,重视科技写作可以加强学生对教材内容的理解,应该成为教材学习中的一部分。在这里先以美国流行的《物理:原理与问题》教材为例,该教材分为30章,在每一章节的课后测评都设有“科技写作”栏目,至少一道题,多则三道题,从题目的分类情况来看,主要是以下这么几个方面[3]:
1、物理学史:
1)实验发展类:例如研究并描述人类测量太阳和地球之间距离的发展史。
2)物理学家的生平和影响:如研究并阐述伽利略对物理学的贡献
这类型的科技写作需要学生对物理学史的参考资料做调查研究并进行分析总结,在此过程中,学生不仅可以充分了解物理理论建立的过程,从中体会物理学家们积极探索、勇于创新的科研精神,学习科学的思维方式和研究方法,同时也可以在研究中发现物理知识的突破和社会生产力以及经济发展的联系。
2、生活中的物理学:这类型的题目很多,例如要求用物理学原理解释过山车竖直的环形滑道大多数并不具有圆环形状的这种设计思想,还有研究体重计的工作原理、安全气囊的作用等等。
学生通过对这些题目的研究,能够真实体会到物理知识在实际生活中的应用,对物理规律的理解也会更会深刻,增加对物理学习的兴趣。
3、物理学与其他学科:
1)物理学与生物学:研究一个人能够无眩晕地忍受的最大加速度。
2)物理学与艺术:研究某些乐器,如小提琴或者小号的构造。
3)物理学与天文学:研究多普勒效应在天文学上的应用。
4)物理学与医学:研究和解释衍射在医学和天文学中的作用。对每一种领域,至少描述两种应用。
这类型的题目可以让学生进一步意识到物理学科不是一门孤立的学科,而是跟很多学科都有着千丝万缕的联系。从某种意义上说,物理是万物之理并不是一句大话,特别是现在诞生了很多的交叉学科,如物理化学、生物物理学、天体物理等等。学生越能够了解物理和其他学课的关系,就越能体会自然科学和谐统一的美感,同时也能发现物理作为自然科学的基础学科对其他学科的重大影响,从而对物理学科的学习也会更为重视。
4、物理学前沿:例如研究迄今所见的最大质量的粒子的干涉效应,描述实验过程,并说明干涉是怎样产生的。
了解物理学发展前沿,对学生的物理学学习十分重要,通过对前沿的了解,学生不仅可以知道物理学在高新科技上已经取得的成就,还能加深对这些成就中用到的物理学理论的了解。有时候,前沿科学中涉及到的物理学并不复杂,以中学的物理知识完全可以理解。而当学生了解这一点以后不但能建立起学习物理的信心,减少对物理学科的畏难情绪,同时也会对当前物理学的应用产生兴趣,增加学习物理的积极性。
第二,目前的高考试题越来越重视物理理解能力和表达能力。
现在高考题目的改革使得题目都会有一定的生活或科技发展背景。以近年各地高考试题为例,就能发现大量以实际生活为背景或者与科技前沿相联系的题目。
如2015年北京卷的18题,以“蹦极”运动为背景,考查牛顿运动定律、动量定理以及功能关系。20题又以常用的一卡通(IC 卡)为研究对象考察电感和电容以及电磁波的相关知识。
又如2015年全国课标卷II 中的第18题,是以指南针为载体考察磁学基础知识;而在第25体总,以常见的地质灾害滑坡和泥石流为背景,考察摩擦力、压力等受力分析以及物体的运动等知识,可以说综合应用性很强。
尤其是2012年浙江卷的25题,是设计一种提高自行车夜间行驶安全性的“闪烁”装置,在第四问中还要求对设计方案进行优化和评价,这就直接考查了学生的学术表达能力和科技写作能力。
其余各省的考题中这样的题目屡见不鲜,如2015年四川省的物理部分第9题联系到了目前人们关心的严重雾霾天气,并从“铁腕治污”出发讨论地铁的运动,并且计算燃油公交的气体污染物,这就极大增加了物理学习的实际应用价值。可以看出,在平时的教学中如果能够引导学生主动发现日常生活中蕴含的物理应用,就能让学生在高考考场上遇到这样的题目心里有底,从容应对。特别是在回答非选择题时,能够对题目给出的材料细致分析,从而给出清晰的回答和明确的解释。
第三,科技论文写作有利于加强多学科联系,对培养学生的综合性能力有益。
关注物理学科和其他学科之间的联系,并在物理学科中培养学生的人文素养和道德情操是符合新课标的要求的。而且,在物理教学中加强学科联系,不仅可以实现情感和价值观的教学目标,同时也可以促进学生对各门学科的学习效果。
科技论文的写作可以培养学生简洁明朗的写作风格,提高学生的写作水平和论证观点的严密性。而在完成论文写作中,学生不可避免的需要查询资料并分析整理,这样也会积累很多有用的科技素材,这不仅可以训练学生的逻辑思维能力,提高了阅读能力和信息处理能力,同时也可以扩大学生的视野,对在语文课上的议论文写作是很有帮助的。
学生在论述物理学史上的一些物理发现的地位、物理人物的成就时,会联系当时的历史背景和社会形势进行分析,并对科学家所处年代的政治经济情况有所了解,特别是物理学的发展常常会受到哲学宗教以及国家政局的影响,因此训练学生的科技论文写作过程也潜移默化地影响了学生对政治历史的理解。
如果让学生分析猎豹适合奔跑、鱼鹰能够捕鱼的物理原理,不仅能促进学生对物理理论的理解,学生还能对生物的生活习性和体态特征有更深的感受,对生物学的学习也会更感兴趣。
物理和化学之间的联系就更为紧密了,为何收集氢气试管开口朝下、为何收集氯气试管开口朝上,为何我们可以通过火焰的颜色或者液体的色彩来初步判断化学实验的产物,这里面都蕴含了大量的物理道理。
物理和体育就更有关系了,在投铅球时为什么老师强调出手速度要快、角度要成45度左右,为何跑步时手臂要前后摆而不是左右摆,这些都是可以用物理知识来解释的。所以学好了物理,对提高体育成绩也有好处。
教师在物理教学中应该有意识地布置一些与物理知识有关的科技论文写作任务,鼓励学生多关注最近的物理进展、科技发明,引导学生自动发掘生活中的物理学应用,从而真正提高学生对物理学习的兴趣和思考能力。 高中物理新课程标准要求学生能通过物理课程学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解这些知识与技能在生活、生产中的应用,关注科学技术的现状及发展趋势。而科技论文写作可以在教学中实现这一课程目标。
5、总结
通过如上三点论述,可知在物理教学中重视物理科技论文写作,不仅可以提高物理教学效果,增加学生学习物理知识的兴趣和积极性,帮助学生提高物理知识理解能力,还能够提高学生的写作水平,并让学生能够发现学科间的联系和影响,从而促进学生的全面发展。
编辑点评:科技论文写作是改变这种现状、实现这些新课程目标的一个有效途径。这些目标的达成并非易事,需要从物理学本身的学科特点出发,深入研究中学物理教学方法才有望实现。撰写者可参考以上相关内容进行写作。
医学涉及生物物理学知识非常广泛。为便于学习、掌握可把临床医学常涉及的生物物理学知识归纳为三类。其一,解释各种生物物理现象的知识,包括阐明现象的实质、变化过程、规律和成因或机理等。其二,分析各种物理(严格讲应是生物物理)检测结果的知识,包括所检测的生物物理信息的产生、产生机理、变化规律和采集方法,检测手段及图象形成的生物物理原理,检测图象的分析、归纳而获取结论。其三,阐明各种物理因素的生物效应的知识,包括物理因素的性质、所激发的生物效应及其变化规律,生物效应产生的机理,对疾病的治疗作用,对机体的危害缘由和防护等。
2要求知其所以然必须开物理课
科学知识可分为理论知识和经验知识两大类。生物物理学也不例外。常说对事物不仅要知其然,还要知其所以然。其实前者就是只要求掌握其经验知识,而后者则要求掌握其理论知识,从理论上把握事物。亦即不仅能认识其表象,还能阐明产生表象的内在实质,揭示表象运动、变化规律的机理。要求医生能从理论上把握临床医学中常涉及的生物物理问题,就必须开设物理课,否则是不可能的。要求医生从理论上解决医学中涉及物理的问题越多越深,所需具备的物理相关知识越广越深,自然物理课学时应越多。一直以来只讲授纯物理知识,不结合讲授在医学中的应用,即不结合阐明医学中的生物物理问题,要学生自学解决是很困难的。应该既讲授物理理论也讲授必要的生物物理知识,才能做到学以致用。学生掌握临床医学常涉及的生物物理知识能适应如下四个方面的需要。其一,行医需要。有了相关生物物理知识才能从理论上全面、准确、深刻分析、理解、掌握行医过程中涉及物理问题的医学理论、技能和方法,才能高屋建瓴,在理论指导下,以清晰的思路,全面思考,准确诊断、有效治疗。其二,科研需要。临床各学科多有涉及生物物理的课题。没有相应的生物物理知识只能望而兴叹。反之则如虎添翼,可以在更宽的知识领域开展科研,为医学科学发展作更多贡献,提升人生价值。例如秦任甲教授就发现长期以来人们只从血流动力学角度分析和利用超声多普勒血流频谱图,这里存在个缺陷。可能是有关人员不具备血液流变学知识所致。他率先提出,应该加上血液流变学才能全面、准确分析和充分利用频谱图的丰富内涵,可以把频谱图作为有效手段来研究在体血管红细胞向轴集中的规律,并指导同行开展合作研究取得成果。其三,提高需要。工作中必然会遇到许多尚未掌握的涉及物理的医学问题。这就得靠自学更宽更深的物理、生物物理知识才能解决这些问题,提高自己的理论水平和技能。在校所学将成为自学习提高的基础。其四,思维需要。人的思维不外乎逻辑(抽象)思维和形象思维,都是人在各成长阶段学习积累起来的。大学是人的思维知识和能力形成的十分重要的阶段。在学习、运用物理学、生物物理学过程中,在知识拓展的同时使物理的形象思维和数理逻辑思维得到尤其强的培养提高。数理逻辑思维是逻辑思维的十分重要的组成部分。物理的这些思维能力的增强,使之在学医、行医和医学研究中终身受益。一流名校能安排物理课近百学时,甚至还结合讲授生物物理知识就是认同上述观点的佐证。其决策者和努力学习物理的学生都是有远见的。这正是一流名校要求学生从理论上掌握物理、生物物理,培养高水平医学人才的体现。
3只求知其然则可开可不开物理课
3.1可凭生物物理经验知识行医
大量事实表明,一般医生都是凭借物理、生物物理经验知识而非理论知识来理解、阐明、处置医学中涉及物理的问题。其在三类生物物理知识上的表现为:其一,对医学中涉及物理的现象即生物物理现象不理解,无从解释或者粗略地,含糊地理解或解释。也有以打比方的方式来认识或阐明。例如用粥的浓稀来说明血液黏度大小,流阻大小,而导致血压高低,极少见有医生能用泊肃叶定律等相关知识做出理论解释。其二,当用生物物理检测进行诊断时:对他人的检测,一般只凭检测医生的文字结论做出诊断,有时查看检测图象也只机械地与自己记忆中的正常图象对比而作诊断,并不理解图象是怎样形成的,甚至不理解结论是怎样依据图象分析而获得的;对自己的检测,一般都凭借自己对检测到的生物物理信息与记忆中的正常信息对比而作诊断,至于为什么能产生这样的信息未必明了。其三,利用物理因素进行治疗时,一般只知道某种因素或方法有疗效或只会治疗操作,对其疗效产生的物理机理或不知或不全知。这些表明:一般临床医生的物理知识还只是经验性的,并未上升到理论。但一直以来临床医生就依赖这样的经验知识不也诊治好许许多多疾病?其中许许多多不也成为专家、主任和教授等高级医生?这只能说要求不高时,医生不一定非要多么宽深扎实的物理和生物物理理论功底才能行医。事实上临床教师,甚至生理学教师课堂讲授和相关医学书籍对许多涉及物理的问题也只讲现象,并未从物理、生物物理理论上把产生现象的缘由阐明清楚,仍然只停留在经验知识层面上。学生也只能承认如此,达不到理论认识的高度。这样行医必然缺乏物理、生物物理理论指导,对诊治涉及物理问题的疾病往往思维明晰不起来,只能凭经验了。按以上所述,医生所需物理、生物物理知识的宽深程度伸缩性很大,高则要求具有较宽深扎实的功底,能适应前面提及的四个需要,成为物理理论型医生;低则只要求具备中学物理基础,对行医过程中遇到涉及物理的问题能有所了解,成为物理经验型医生。
3.2对学生的物理要求依培养目标而定
就原则而言,对物理课的要求和学时安排都是由决策者根据各自专业培养目标的需要而确定的。但实际决定时必然受到决策者对物理、生物物理在专业中的作用和地位;医生所需物理、生物物理宽窄深浅的认识程度的影响。鉴于各院校决策者的这种认识难免差异,医生应具备的物理、生物物理的宽深程度伸缩性又很大,不同档次院校培养目标显然不同,导致其物理课学时明显不同。一流名校为八九十学时以上。二流省(市区)属医科大学为六七十学时。三四十学时以下的出自三流学院,除去10来学时的实验课,还能比高中物理加深拓宽多少内容呢?据悉,还有学院把这门课改为任意选修课,选修者不到5%,等同于取消。不排除有些院校对物理、生物物理在专业中到底能发挥怎样的作用,需要安排多少学时为宜,并未作深入的调查研究,其学时数是随意或参照同档次院校而确定的,带有一定盲目性。巧的是各院校安排学时多少与其在人们心目中的地位高低是相吻合的。总之,鉴于医生所需物理、生物物理的宽深程度伸缩性很大,对各院校的学时安排不必厚非。
4改革临床医学专业物理教学内容
4.1改革目标
无论培养物理理论型还是物理经验型医生,只要开设物理课就应该改革纯物理的教学内容。一直以来绝大多数院校都只开物理课,讲授纯物理知识,丝毫不结合讲授医学所涉及的物理问题———医学物理学问题。其结果必然导致:无的放矢,所学纯物理知识不会应用,学而用不上等于不学;不仅使学生得不到把物理知识应用于阐明医学物理学问题的训练,还会造成医学物理学知识断层,很难适应前面提及的四个需要;使学生看不到所学知识的应用情境,使历届学生产生“物理无用论”,求知欲望低,学习不使劲,所学知识似懂非懂,很难用于理解学医和行医过程中遇到的物理问题。改革目的:必须破除思想上长期形成的只讲授纯物理知识,丝毫不与医学中的应用相结合,改革也只增删纯物理知识,丝毫不纳入最为实用的医学物理内容的定势思维,克服过去教学内容脱离医学实际的现象。安排适当的学时数,以临床常涉及的医学物理学内容为主,辅以必要的物理学基础,形成新的教学内容体系,以适应临床医学较高要求的需要,较好发挥物理、医学物理在临床医学中应有的作用。
4.2改革途径之一
没有医学物理学解决不了医学中涉及物理的问题。不开这门课就如同过河断了桥或知识断了层,物理学很难跨越断桥或断层直接阐明医学中涉及物理的问题。开物理课主要为学习、运用医学物理学打基础。只开前者而不开后者就是无的放矢。物理学与化学,医学物理学与生物化学在医学中的作用与地位十分相似。设想只讲授化学知识而不讲授生物化学知识,学生能掌握医学中涉及化学的知识吗?有条件的应该开设物理和医学物理两门课,实现基础知识与应用知识较完美的结合。这应该是物理教学内容改革的首选途径。
4.3改革途径之二
对于不便把物理课和医学物理课分开开设的院校可以把两者合拼开出。以临床常涉及的医学物理知识为主,辅以相关物理基础。这门教材也可称为医学物理学。学时多少都可以开。这样就把基础理论与医学应用有机结合起来,做到有的放矢,学以致用,使学生学习积极性增强,学习效果提高,知识结构改善,增进其解决实际问题的能力。
5改革困难所在
5.1缺乏阐明医学物理问题的知识
要把临床医学常涉及的物理问题纳入教材并非易事。这些问题许多尚未能从理论上获得阐明或者透彻阐明,还有待研究解决,构建起这些问题的较完整的理论知识,否则无多少临床常涉及的物理问题可讲授。不信,可从三个方面考察:其一,查阅生理学、心血管内科学等医学基础和临床书籍;其二,听听医学基础和临床教师讲课。书中所写,教师所讲,涉及物理的许多问题都只陈述现象,或借实验数据、图表阐明,或笼统、粗略交代,或打比喻解释,甚至含糊讲授。这些充其量说也不过是医学物理学的经验层面上的知识,未能从本质上,机理上,亦即理论层面上阐明问题,回答不了为什么?其三,查阅期刊论文,可发现生物物理学的研究火热得很,很多,但属于临床医学常涉及的物理问题却很少。总不能教材所写,课堂所授结合医学的内容尽是经验知识吧?这就必须对寓于人体各脏器的临床医学常涉及的物理问题逐个加以研究,构建起阐明逐个问题的一系列理论,形成丰富的临床医学常涉及的医学物理学知识体系,可供选择讲授。要达到如此,要经历很长时间,付出许多艰辛劳作。秦任甲自上世纪80年代就开始这方面的研究,取得一系列论著成果。这还不够,得依靠同行广泛参与才能构建起这个知识体系。
5.2医学物理问题如何通俗化
科研构建起的医学物理的一系列论文形式的理论知识,还只是具备了课堂讲授的素材。必须按照教材而非一般参考书的要求,使复杂、繁琐、深奥、数学表达太深、医学基础要求太多等等而造成教师难以讲授,学生难以理解的内容尽可能通俗、简明、浅显、形象、直观,做到教师好教,学生好学。这些讲起来容易,面对一个个具体问题要加以处理好时一定会遇到不少具体困难的。只要充分发挥群体的智慧,不断深入探索,总有一天人们会造就一本内容丰富,基础和应用知识恰当结合,适用的开创性教材。
5.3教师缺少医学物理知识