田 赫，崔金剛，牟洪波，李景奎

(東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

1 引入物理學(xué)史進(jìn)行愛國(guó)主義教育的必要性

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等教育中基礎(chǔ)教學(xué)的重要組成部分，是理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)處理方法、提高學(xué)生分析問題和解決問題能力具有不可或缺的作用，因此，也是影響學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)及培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵課程[1,2]。

鑒于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的重要性，在教學(xué)中引入物理學(xué)史、并進(jìn)行愛國(guó)主義教育一直受到重視和廣泛關(guān)注。高教司[1990]174號(hào)致有關(guān)高等學(xué)校文件中強(qiáng)調(diào)指出：近些年來，一部分教師自覺地將學(xué)科發(fā)展史料結(jié)合不同學(xué)科課程的特點(diǎn)滲入業(yè)務(wù)教學(xué)過程，無論在對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育方面，還是在提高課程的業(yè)務(wù)質(zhì)量方面都起了積極的作用，這是業(yè)務(wù)課程教師在業(yè)務(wù)教學(xué)中把教書與育人結(jié)合起來的有效方式之一，應(yīng)該鼓勵(lì)提倡。

同年7月，時(shí)任國(guó)家教委副主任何東昌同志在全國(guó)高等理科教育工作座談會(huì)上特別提出“如何針對(duì)理科的特點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的思想教育”問題，要求從事理科教育的同志要重視對(duì)學(xué)生的世界觀教育，在自然科學(xué)領(lǐng)域里，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持用辯證唯物主義與歷史唯物主義世界觀武裝學(xué)生。10月，在國(guó)家教委高教司的支持下，由北京科技大學(xué)、清華大學(xué)共同承辦的“物理學(xué)史與物理教學(xué)討論班”在北京舉行，這次討論班的主要內(nèi)容是研討如何將物理學(xué)史滲入物理教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義、歷史唯物主義與辯證唯物主義，科學(xué)方法論教育的問題，研討物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用和地位。

由此可見，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入物理學(xué)史、并進(jìn)行愛國(guó)主義教育是必要的，具有重要的時(shí)代意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2 結(jié)合物理學(xué)史進(jìn)行愛國(guó)主義教育的途徑

為了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的愛國(guó)主義教育生動(dòng)、具體、感人，最有效的途徑就是結(jié)合認(rèn)知教育的情感教育[3]，使學(xué)生了解中國(guó)古代物理學(xué)的成就、中國(guó)近代物理學(xué)落后的原因、以及中國(guó)當(dāng)代物理學(xué)克服重重困難取得的成績(jī)，依托史實(shí)，發(fā)揮教師的啟發(fā)引導(dǎo)作用，宣泄教師自身的愛國(guó)情感，進(jìn)而感染學(xué)生，才能有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育，具體可采取以下幾種途徑。

2.1 依據(jù)中國(guó)古代物理學(xué)的成就培養(yǎng)民族自豪感

《考工記》又稱《周禮·冬官考工記》是中國(guó)現(xiàn)存最早的科技書籍之一，為春秋末年齊國(guó)人所著，盡管它是一本手工藝專著，但書中闡述了一些力學(xué)和聲學(xué)知識(shí)，例如車輪滾動(dòng)的摩擦問題、斜面運(yùn)動(dòng)、慣性現(xiàn)象、水的浮力、以及鐘鼓馨的發(fā)音同它們的形狀的關(guān)系。再比如，其記有“凡鑄金之狀；金與錫，黑濁之氣竭，黃白次之，黃白之氣竭，青白次之。青白之氣竭，青氣次之，然后可鑄也?！保钦f在熔煉金屬時(shí)，根據(jù)金屬顏色判斷其冷熱程度，是中國(guó)文獻(xiàn)記載最早對(duì)溫度的認(rèn)識(shí)。

與之相比，《墨經(jīng)》更被人熟知，其是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期墨家著作總集《墨子》中的一部分。《墨經(jīng)》把“力”定義為“形之所以奮”，就是力是物體(“形”)運(yùn)動(dòng)(“奮”)的原因，這個(gè)結(jié)論和近代物理學(xué)是一致的；還指出物體的重量也是力，物體之能下落，或被上舉，都有重力的表現(xiàn)[4]，物體在只有重力作用下，下落必是豎直的，可見，墨家對(duì)于力、重、運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，已有一定的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，《墨經(jīng)》中還用相互聯(lián)系的八條論述了幾何光學(xué)知識(shí)[5]，其光學(xué)成就在當(dāng)時(shí)是首屈一指的，記錄了全世界最早的針孔成像實(shí)驗(yàn)，并對(duì)針孔成像給出了正確的分析和解釋，又處處體現(xiàn)出光的直進(jìn)思想，并討論了平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的成像，可以說《墨經(jīng)》是世界上最早的幾何光學(xué)著作，其結(jié)果在當(dāng)時(shí)處于世界領(lǐng)先地位，比歐幾里德早100多年。

東漢時(shí)期的古藉《尚書緯·考靈曜》中記載地球運(yùn)動(dòng)時(shí)說：“地恒動(dòng)不止而人不知，譬如人在大舟中，閉窗而坐，舟行而不覺也?！保枋隽藱C(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性原理，說明中國(guó)在當(dāng)時(shí)就對(duì)運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性有深刻的認(rèn)識(shí)，后來哥白尼、伽利略雖有類似的比喻，但比中國(guó)古代學(xué)者晚了1 400多年。張衡制造的地動(dòng)儀比歐洲人制造的類似儀器早1 700多年，還提出了“近天則遲，遠(yuǎn)天則速?！钡男行沁\(yùn)動(dòng)規(guī)律，描述行星運(yùn)動(dòng)得快慢與行星到運(yùn)轉(zhuǎn)中心的距離的關(guān)系，這一發(fā)現(xiàn)比開普勒提出的行星運(yùn)動(dòng)三定律早1 500年。王充在《論衡》中闡述了聲音是振動(dòng)產(chǎn)生的，通過空氣傳播，把聲音在空氣中傳播比喻成水波，這些論述在世界上是最早的，又指出“頓牟掇芥”的現(xiàn)象，即摩擦過的唬珀能吸引輕小物體，是世界上最早關(guān)于電知識(shí)的記載。

《莊子》藝術(shù)記載了調(diào)瑟時(shí)發(fā)生的共振現(xiàn)象，其中基音與泛音共振現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)早于西方，歐洲直到15世紀(jì)才由達(dá)·芬奇首次進(jìn)行共振實(shí)驗(yàn)?！秹?mèng)溪筆談》中記載了聲學(xué)史第一個(gè)共振實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)小紙人放在弦線上，彈動(dòng)發(fā)生共振的弦，紙人就跳躍顫動(dòng)，彈動(dòng)別的弦紙人卻不動(dòng)，比英國(guó)的諾布爾所做的“紙游碼”實(shí)驗(yàn)早500年。

中國(guó)古代物理學(xué)成就繁多，以上只列舉了極少數(shù)，教學(xué)中通過列舉中國(guó)古代物理學(xué)的成就，可以使學(xué)生振奮精神，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)中華民族的認(rèn)同感，激發(fā)學(xué)生的民族自尊心、自信心，特別是民族自豪感，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義情感。

2.2 基于中國(guó)近代物理學(xué)的落后培養(yǎng)民族責(zé)任感

中國(guó)古代物理學(xué)取得了許多輝煌的成就，中國(guó)古代文明、科技的發(fā)展均處于世界領(lǐng)先地位，然而令人遺憾的是，中國(guó)近代物理學(xué)發(fā)展非常緩慢，逐漸落后于西方世界，最終形成了巨大的差距，這是十分令人深思的問題。

首先，中國(guó)的封建社會(huì)過于漫長(zhǎng)，是世界上最早進(jìn)入封建社會(huì)的國(guó)家，但又最晚脫離封建社會(huì)。從公元前470年左右的春秋戰(zhàn)國(guó)到1840年的鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)，封建社會(huì)長(zhǎng)達(dá)2300多年，導(dǎo)致中國(guó)成為封建社會(huì)歷史最長(zhǎng)的國(guó)家。中國(guó)的封建社會(huì)統(tǒng)治對(duì)科技發(fā)展的阻礙是中國(guó)近代物理學(xué)落后的主要原因。封建王朝的統(tǒng)治階級(jí)為了維護(hù)自己的統(tǒng)治地位，實(shí)行“八股”取仕制，不重視科技教育，利用各種手段控制民眾的思想，使得科學(xué)技術(shù)的發(fā)展受到了巨大的阻礙。近代中國(guó)封閉的環(huán)境削弱、壓制了國(guó)人的創(chuàng)新思維，長(zhǎng)期的閉關(guān)鎖國(guó)，導(dǎo)致中國(guó)與世界科學(xué)技術(shù)失去交流的機(jī)會(huì)，固步自封，導(dǎo)致逐漸沒有了創(chuàng)新思維，又何來科技的發(fā)展，中國(guó)科學(xué)技術(shù)怎能不落后？相反地，西方在16世紀(jì)發(fā)生了資產(chǎn)階級(jí)革命，快速興起的資本主義工商業(yè)對(duì)科學(xué)技術(shù)不斷提出新的需求，從而激活了人們的創(chuàng)新思維，大大促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新。因此，中國(guó)與西方科學(xué)技術(shù)的差距越來越大。科技、軍事的落后，最終導(dǎo)致外國(guó)列強(qiáng)的侵略。在此期間，列強(qiáng)更是利用各種侵略手段阻礙中國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，軍事侵略、經(jīng)濟(jì)掠奪、文化清洗，企圖使中國(guó)完全成為帝國(guó)主義的殖民地。近代中國(guó)在內(nèi)憂外患、極度困難的環(huán)境下，變得毫無生機(jī)，中國(guó)近代物理學(xué)難以得到進(jìn)一步的發(fā)展。

盡管中國(guó)近代物理學(xué)史揭示了中國(guó)科學(xué)技術(shù)的落后、中華民族一度陷入危機(jī)，但不應(yīng)避而不談，通過中國(guó)近代物理學(xué)的史實(shí)教育，客觀地分析近代中國(guó)科技落后的原因，可以喚醒學(xué)生的危機(jī)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的民族責(zé)任感，讓學(xué)生發(fā)自內(nèi)心地珍惜今天的幸福生活，努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，激勵(lì)學(xué)生以振興中華為己任，為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興而拼搏。

2.3 展示中國(guó)當(dāng)代物理學(xué)的成果培養(yǎng)民族自信心

中國(guó)近代物理學(xué)的落后與困境并沒有讓中國(guó)物理學(xué)一蹶不振，在當(dāng)代中國(guó)，涌現(xiàn)出了許多杰出的物理學(xué)家，他們心懷祖國(guó)發(fā)展的偉業(yè)，為我國(guó)物理學(xué)的發(fā)展鞠躬盡瘁，他們的成就和愛國(guó)事跡鼓舞了全國(guó)人民，他們的愛國(guó)精神更值得學(xué)生學(xué)習(xí)。

吳有訓(xùn)，江西高安人，1948年當(dāng)選為中央研究院院士，1955年被聘為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)，其最重要的學(xué)術(shù)成就是全面地驗(yàn)證了康普頓效應(yīng)，康普頓效應(yīng)對(duì)波粒二象性的認(rèn)識(shí)和量子理論的發(fā)展有重要意義，吳有訓(xùn)是康普頓教授的得力助手和主要合作者，在康普頓教授指導(dǎo)下所做的博士論文，題目就為“康普頓效應(yīng)”，吳有訓(xùn)以精湛的實(shí)驗(yàn)和精辟的理論分析為康普頓效應(yīng)的確立和公認(rèn)作出了杰出貢獻(xiàn)。

錢學(xué)森，是空氣動(dòng)力學(xué)專家、工程控制論的創(chuàng)始人之一，在21世紀(jì)40年代就已經(jīng)成為和其恩師馮·卡門并駕齊驅(qū)的航空航天領(lǐng)域內(nèi)最為杰出的代表人物之一，是新中國(guó)愛國(guó)留學(xué)歸國(guó)人員中最具代表性的國(guó)家建設(shè)者，被譽(yù)為“中國(guó)航天之父”、“中國(guó)導(dǎo)彈之父”、“火箭之王”。被授予“國(guó)家杰出貢獻(xiàn)科學(xué)家”榮譽(yù)稱號(hào)、“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)隆?950年，錢學(xué)森同志爭(zhēng)取回歸祖國(guó)，而當(dāng)時(shí)美國(guó)海軍次長(zhǎng)金布爾聲稱：“錢學(xué)森無論走到哪里，都抵得上5個(gè)師的兵力，我寧可把他擊斃在美國(guó)，也不能讓他離開?！卞X學(xué)森同志由此受到美國(guó)政府迫害，遭到軟禁，失去自由。同年10月，經(jīng)過我國(guó)政府的不斷努力，通過釋放11名在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中俘獲的美軍高級(jí)將領(lǐng)作為交換，錢學(xué)森同志終于回到了祖國(guó)，自1958年4月起，他長(zhǎng)期擔(dān)任火箭導(dǎo)彈和航天器研制的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)，為中國(guó)火箭、導(dǎo)彈和航天事業(yè)的發(fā)展作出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)。

錢三強(qiáng)，中國(guó)原子能事業(yè)的開拓者和奠基人之一，1940年取得了法國(guó)國(guó)家博士學(xué)位，又繼續(xù)跟隨第二代居里夫婦當(dāng)助手。錢三強(qiáng)夫婦在研究鈾核三裂變中取得了突破性成果，被導(dǎo)師約里奧向世界科學(xué)界推薦，被稱贊為“中國(guó)的居里夫婦發(fā)現(xiàn)了原子核新分裂法”。1948年，錢三強(qiáng)懷著迎接解放的心情回到戰(zhàn)亂中的祖國(guó)，50年代領(lǐng)導(dǎo)建成中國(guó)第一個(gè)重水型原子反應(yīng)堆和第一臺(tái)回旋加速器，使我國(guó)的反應(yīng)堆物理、放射性同位素制備、高能加速器技術(shù)、受控?zé)岷司圩兊裙ぷ鞫奸_展起來，在蘇聯(lián)政府停止對(duì)中國(guó)的技術(shù)援助后，直接負(fù)責(zé)原子彈研制中各個(gè)環(huán)節(jié)的攻堅(jiān)任務(wù)，使許多關(guān)鍵技術(shù)得到及時(shí)解決，為第一顆原子彈和氫彈的研制成功作出重要貢獻(xiàn)。

楊振寧是當(dāng)代中國(guó)乃至世界最偉大的物理學(xué)家，大學(xué)時(shí)期在西南聯(lián)合大學(xué)物理學(xué)系吳大猷指導(dǎo)下完成學(xué)士論文，1945年赴美留學(xué)，深受費(fèi)米熏陶。楊振寧對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)范圍極廣，在粒子物理學(xué)方面最杰出的貢獻(xiàn)是1954年與米爾斯共同提出楊·米爾斯場(chǎng)理論，開辟了非阿貝耳規(guī)范場(chǎng)的新研究領(lǐng)域，為現(xiàn)代規(guī)范場(chǎng)理論(包括電弱統(tǒng)一理論、量子色動(dòng)力學(xué)理論、大統(tǒng)一理論、引力場(chǎng)的規(guī)范理論)打下了基礎(chǔ)；1956年和李政道合作，提出了在弱相互作用中宇稱不守恒，并獲得1957年諾貝爾物理獎(jiǎng)。在統(tǒng)計(jì)力學(xué)方面，提出二維伊辛模型的自發(fā)磁化強(qiáng)度，與李政道合作的關(guān)于相變的理論等。在凝聚態(tài)物理方面，與N·拜爾斯合作的對(duì)磁通量量子人的解釋，非對(duì)角長(zhǎng)程序觀念等。楊振寧是中美關(guān)系松動(dòng)后回中國(guó)探訪的第一位華裔科學(xué)家，其回中國(guó)生活后，對(duì)促進(jìn)中美科學(xué)技術(shù)教育交流都做了大量工作，對(duì)我國(guó)物理學(xué)的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。

類似于以上憂國(guó)憂民、一心為國(guó)的物理學(xué)家，在當(dāng)代中國(guó)還有許多。他們的面對(duì)困難局面所取得的成就以及愛國(guó)事跡都是愛國(guó)主義教育的寶貴素材。教師可以利用這些素材，發(fā)揮啟發(fā)引導(dǎo)作用、宣泄愛國(guó)情感，感染學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情、樹立民族自信心。

3 需要避免的問題

(1)史實(shí)準(zhǔn)確。結(jié)合物理學(xué)史進(jìn)行愛國(guó)主義教育時(shí)，史實(shí)必須準(zhǔn)確，嚴(yán)格依據(jù)史實(shí)客觀的去評(píng)價(jià)，決不能夸張，否則給學(xué)生以嘩眾取寵的嫌疑。(2)避免生硬。遵循教學(xué)的基本規(guī)律、基本方法，把物理學(xué)史素材和教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，在講授過程中找準(zhǔn)切入點(diǎn)，順勢(shì)而為，不能把物理學(xué)史和教學(xué)內(nèi)容機(jī)械地拼湊在一起。(3)素材適量。教學(xué)過程中所采用的物理學(xué)史素材不宜過多，在完成正常的教學(xué)任務(wù)時(shí)，利用物理學(xué)史進(jìn)行愛國(guó)主義教育要起到“畫龍點(diǎn)睛”的作用，不能把物理學(xué)史單純地作為貫徹愛國(guó)主義教育的工具，過多的素材反而會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生逆反心理和負(fù)面效果。

4 結(jié) 語

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等教育中基礎(chǔ)教學(xué)的重要組成部分，而基礎(chǔ)教學(xué)是高校踐行“立德樹人”的重要環(huán)節(jié)，因此，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入物理學(xué)史進(jìn)行愛國(guó)主義教育是必要的，在教學(xué)中應(yīng)適時(shí)、適量、適度的進(jìn)行愛國(guó)主義教育，并使愛國(guó)主義教育具體、感人，著力開拓教育的途徑及方式方法，利用結(jié)合認(rèn)知教育的情感教育，使學(xué)生了解中國(guó)古代物理學(xué)的成就、中國(guó)近代物理學(xué)落后的原因、以及中國(guó)當(dāng)代物理學(xué)克服重重困難取得的成績(jī)。依托史實(shí)，發(fā)揮教師的啟發(fā)引導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感、責(zé)任感、自信心，從而將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課建設(shè)成為愛國(guó)主義教育的前沿陣地。