文科物理實(shí)驗(yàn)

(復(fù)旦大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

如何提高人文社科類學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是大家普遍關(guān)心的問題. 知名學(xué)者J.M. Pimbley認(rèn)為：“Physics is the liberal arts education for a technological society.”物理學(xué)教育能夠使學(xué)生對(duì)世界萬物有更客觀、理性的認(rèn)識(shí). 但霍金曾說：“多寫一個(gè)公式就會(huì)嚇跑一半讀者.”如何在較低的學(xué)時(shí)基礎(chǔ)上講授好普通物理，對(duì)提高人文社科類學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)尤為重要. 復(fù)旦大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心從1998年起開始開設(shè)“文科物理實(shí)驗(yàn)”. 通過多年的探索和積累，該課程現(xiàn)已成為提高文科類學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效平臺(tái).

“文科物理實(shí)驗(yàn)”課的教學(xué)基于各種容易實(shí)現(xiàn)、現(xiàn)象直觀而且有趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來開展. 首先讓學(xué)生在操作、觀察中提高興趣，體會(huì)成就感，然后引導(dǎo)他們?nèi)ヌ骄亢蛯W(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的物理知識(shí). 用吹幣入杯來展示飛機(jī)機(jī)翼上為何會(huì)產(chǎn)生升力(圖1)，用溫差發(fā)電驅(qū)動(dòng)玩具來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)半導(dǎo)體中的塞貝克效應(yīng)(圖2)，用玩具電動(dòng)車開發(fā)教學(xué)實(shí)驗(yàn)來探究馬路上的超速探測(cè)器如何工作……文科物理實(shí)驗(yàn)的絕大多數(shù)項(xiàng)目都源自日常生活，都有豐富有趣的實(shí)驗(yàn)想象，但也蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí).

不需要預(yù)先理解艱深的實(shí)驗(yàn)原理，不要求為每個(gè)實(shí)驗(yàn)寫完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上根據(jù)自己的興趣“點(diǎn)菜式”選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，他們對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的探索都表現(xiàn)了極大的熱情(圖3)，也愿意提交包含自己的探究過程及收獲體會(huì)的實(shí)驗(yàn)記錄與教師和同學(xué)分享. 他們不僅學(xué)到了科學(xué)知識(shí)，還通過實(shí)踐體會(huì)了如何探究、如何討論等，逐步提升自己的科學(xué)素養(yǎng). 在學(xué)校的學(xué)生評(píng)教體系中，這門以“做中學(xué)”為特色的文科物理實(shí)驗(yàn)課幾乎每年都在所有物理實(shí)驗(yàn)課中處于前列.

圖1 吹幣入杯實(shí)驗(yàn) 圖2 熱水發(fā)電實(shí)驗(yàn)

詳細(xì)的內(nèi)容可參見：

1)復(fù)旦大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站

http://phylab.fudan.edu.cn/doku.php?id=course:selfstudy1

2)精品資源共享課程網(wǎng)站

http://www.icourses.cn/coursestatic/course_5921.html

3)精品課程網(wǎng)站

http://jpkc.fudan.edu.cn/s/73/t/132/main.htm

2 創(chuàng)新點(diǎn)

1)用趣味物理實(shí)驗(yàn)激發(fā)文科學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)、完成實(shí)驗(yàn)的興趣，并幫助他們建立學(xué)習(xí)自然科學(xué)的信心；

2)以“做中學(xué)”為指導(dǎo)思想，不要求學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)完全掌握實(shí)驗(yàn)原理，降低實(shí)驗(yàn)課的門檻，也適當(dāng)減輕實(shí)驗(yàn)課業(yè)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生保持對(duì)實(shí)驗(yàn)課的熱情；

3)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)感興趣的內(nèi)容做深入探究，體會(huì)科學(xué)研究的方法.

(執(zhí)筆：王曉峰)