浅谈物理学史对大学生创新能力培养的启示作用

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1、浅谈物理学史对大学生创新能力培养的启示作用　　摘要：通过在《大学物理》课程中引入相关物理学史知识，针对社会对创新能力要求的逐步提高和当前学生创新能力不足的现状，结合物理学史的典型事例，从意识、方法论、思维方式几个方面探讨物理学史对大学生创新能力培养的启示作用。　　关键词：大学物理；物理学史；创新能力　　中图分类号：G642.41文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）47-0065-02　　一、引言　　创新能力是国家竞争力的核心。面对科学技术的加速发展和竞争日益激烈的形势，创新能力是跨世纪人才最重要的基本素质之一。培养大学生的创新精神和创新能力是高等教育改革的宗旨，也是教学改革

2、的方向。而社会对创新能力要求的提高和当前大学生创新能力的不足形成鲜明对照。诺贝尔奖获得者杨振宁教授曾经说过：“中国学生解决问题能力强，而提出问题能力差，因而缺乏创造性”。因此在当代高等教育中，必须重视对大学生创新能力的培养。6　　《大学物理》是研究物理现象及其规律的一门自然科学，是高等院校各理工科专业所必修的一门重要的通识性公共基础课。但当前的《大学物理》教学，普遍重视对定理公式的推导，重视对复杂例题的讲解，而对于《大学物理》中所蕴含的物理学史知识，则往往一带而过。物理学史蕴含着丰富的创新教育因素，是物理教学中不可或缺的一个方面，对促进学生创新能力的培养有着独到的作用[1，2]。本文拟从《大

3、学物理》中的物理学史谈起，结合物理学史中的一些典型事例，探讨物理学史对大学生创新能力培养所起的作用，然后提出一些观点，以期得到有益于培养学生创新能力的启示。　　二、物理学史对创新能力培养的启示　　（一）勇于怀疑，提高设疑能力，培养创新意识　　新的事物还未产生，意识却总是提前出现。因此，要培养创新能力，前提便是先培养创新意识。创新意识的培养就是以推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念和意识的培养。只有在强烈的创新意识指导下，才可能产生强烈的创新动机，树立创新目标，充分发挥创新潜力和聪明才智。物理学史中大量事例表明，只有不迷信权威和书本，不囿于传统理论，才可能抢占到科学发展的最前沿，做出突破性的成

4、绩。例如，若不是伽利略对亚里士多德传统运动观念“力是产生运动原因”的怀疑，也不可能建立正确的“力和运动”的观点。正是他的观点“外力并不是维持运动状态的原因，而只是改变运动状态的原因”，被牛顿后来概括成为“运动第一定律”和“运动第二定律”。若没有托马斯?杨对牛顿光的微粒说的怀疑，也不会有“波动说”的复兴，更不会有19世纪光学方面的迅速发展。创新意识是从人对事物的疑问引发的。法国哲学家、数学家、物理学家笛卡尔就非常重视怀疑的作用，他所提出的著名哲学命题“我思故我在”，“我思即是怀疑，而我思意味着我在。”6非常经典，因为只有对事物有疑问才能提出问题，形成创新意识，才能有创新的基础。在素质教育培养创

5、新能力的过程中，要敢于怀疑原有的知识和规律，敢于和善于提出问题。善于设疑、质疑是创新的火花，是具有创新意识和创新能力的人必须具备的基本品质。在人类的认识史上，物理学乃至整个科学的发展总是从“提出疑问，提出有价值的创新性问题”开始的。正是由于一个个新奇而深刻的问题的存在，才不断激励人去观察、思考、实验，激活创新的思路，最终得到创新型的成果。勇于怀疑，培养创新意识，是培养学生创新能力的前提。有了这个基础，才使创新能力培养成为可能。　　（二）授人以渔，重视方法培养，领会创新方法　　以往的物理教学往往过分偏重物理知识的传授，教师往往根据现代的认识，按照知识体系编排出知识框架，从几个基本原理出发，运用

6、数学演绎手段，将“修正”和“纯粹”的最终知识成果介绍给学生。这种方式虽然有利于学生短时期内掌握知识，缩短学生的认识过程，但抽象的理论介绍明显不利于培养学生分析和解决问题的能力。要培养学生的创新能力，必须“授人以渔”，重视对学生的“方法论”培养，使学生能够领会先辈科学家们的创新方法，触类旁通去解决一些当前的问题。物理学史中的一些史料，提供了许多前辈先人做出重大贡献所运用的科学的“方法论”。科学的“方法论”曾经对人类历史产生了意义深远的影响作用。在十六七世纪，欧洲产生了改变整个人类历史进程和人类生活的近代科学。而近代科学诞生的主要标志，就是建立了一套有别于古代和中世纪的“自然观”和“方法论”――

7、“机械自然观”和“实验数学方法论”6。这个新的知识传统由许多近代的自然科学家和哲学家共同铸造，培根、笛卡尔、伽利略、牛顿等人都做出了自己的贡献。可以看出，在伽利略和牛顿这样的近代科学大师那里，实验观察与数学演绎已经十分紧密地结合在一起。时至今日，科学方法论所倡导的数学演绎、实验证明方法仍得到重视，甚至有了更大的发展应用，影响了一代又一代人。诸如现在的《大学物理》课，仍然是将数学演绎和实验观察十分紧密地结合在一