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物理學(xué)史對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的啟示論文
摘要：隨著素質(zhì)教育理念的不斷推廣，大力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為了我國(guó)教育事業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。同時(shí)，培養(yǎng)與提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力，也是我國(guó)高等教育改革中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。大學(xué)物理課程教學(xué)過程中，適當(dāng)引入物理學(xué)史的相關(guān)知識(shí)，對(duì)具有典型性的物理學(xué)史料進(jìn)行研究、借鑒，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。本篇論文中，筆者主要探討了物理學(xué)史對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的啟示作用，望可以為推動(dòng)我國(guó)高等教育教學(xué)水平的提高提供一定的幫助。
關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；大學(xué)生；創(chuàng)新能力培養(yǎng)；啟示作用
信息時(shí)代中，科學(xué)技術(shù)日新月異，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，創(chuàng)新能力是現(xiàn)代化社會(huì)對(duì)人才所提出的基本要求，也是大學(xué)生取得就業(yè)優(yōu)勢(shì)的基本素質(zhì)之一。隨著高等教育改革進(jìn)程的不斷深入，大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已經(jīng)成為高等教育與教學(xué)改革的主要方向。當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才創(chuàng)新能力的要求正在不斷提高，但現(xiàn)階段大學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力的現(xiàn)象普遍存在，兩者之間存在著明顯的矛盾�；谶@樣的原因，高等教育中，必須大力培養(yǎng)與提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。大學(xué)物理課程是高等教育理工科專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)課，是一門探討物理現(xiàn)象、研究物理規(guī)律的自然學(xué)科。但在現(xiàn)階段的大學(xué)物理課程教學(xué)過程中，大多數(shù)比較重視知識(shí)的傳授與重點(diǎn)例題的講解，而忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。物理學(xué)史是物理教學(xué)過程中的重要組成部分，其中蘊(yùn)含著非常多的創(chuàng)新教育因素，可以為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供良好的幫助。下文中，筆者主要從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新方法以及創(chuàng)新思維三個(gè)方面探討了物理學(xué)史對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的啟示作用。
一創(chuàng)新意識(shí)
意識(shí)總會(huì)在新事物產(chǎn)生之前出現(xiàn)，基于此，為培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使大學(xué)生勇于提出質(zhì)疑。培養(yǎng)與提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，也就是使大學(xué)生建立推崇創(chuàng)新的思想、追求創(chuàng)新的意識(shí)、以創(chuàng)新為榮的理念。在創(chuàng)新意識(shí)的引導(dǎo)之下，大學(xué)生才會(huì)產(chǎn)生創(chuàng)新的動(dòng)機(jī)，才能樹立創(chuàng)新的目標(biāo)，并發(fā)揮自身的創(chuàng)新潛力。物理學(xué)史中蘊(yùn)含著非常多的創(chuàng)新教育因素，大量事例證明，只有打破對(duì)權(quán)威的迷信、突破傳統(tǒng)理論的桎梏，才能站在科學(xué)發(fā)展前列，才能得到具有突破性質(zhì)的成果[1]。如，正是因?yàn)橘だ愿矣谫|(zhì)疑亞里士多德“力是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn)，才建立起正確的力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，為物理學(xué)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。只有人對(duì)事物產(chǎn)生了的疑問，才會(huì)出現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)而提出問題，得到創(chuàng)新基礎(chǔ)，進(jìn)而才能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。隨著素質(zhì)教育理念的不斷推廣，高等教育中越來(lái)越重視對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為實(shí)現(xiàn)自身創(chuàng)新能力的提高，大學(xué)生必須敢于對(duì)原有知識(shí)與規(guī)律提出質(zhì)疑，善于發(fā)現(xiàn)問題、勇于提出問題。對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，應(yīng)善于設(shè)疑。究其原因在于，質(zhì)疑是創(chuàng)新的基礎(chǔ)與前提，是創(chuàng)新型人才必備的基本品質(zhì)之一。縱觀人類認(rèn)識(shí)史，不管是哪一門科學(xué)，均是從提出疑問、設(shè)立具有價(jià)值的問題開始發(fā)展的，正是因?yàn)檫@些具有創(chuàng)新性的問題不斷促使人們?nèi)ビ^察、去思考、去探索、去實(shí)驗(yàn)，并建立創(chuàng)新的思路，才能得到突破性的成績(jī)。使大學(xué)生勇于提出質(zhì)疑，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，是培養(yǎng)與提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)與前提。
二創(chuàng)新方法
授人以魚不如授人以漁。只有使學(xué)生掌握了創(chuàng)新的方法，才能切實(shí)提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力。在以往的大學(xué)物理課程教學(xué)過程中，過于重視對(duì)理論知識(shí)的傳授以及典型案例的講解，教師通常參考現(xiàn)代認(rèn)識(shí)規(guī)律，根據(jù)知識(shí)體系，建立物理知識(shí)框架，將幾個(gè)物理基本原理當(dāng)作出發(fā)點(diǎn)，采取數(shù)學(xué)演繹方法，向?qū)W生講解“純粹”的、“修正”過后的物理學(xué)科最終知識(shí)成果。在這樣的教學(xué)模式之下，學(xué)生可以在短時(shí)間內(nèi)掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生的認(rèn)知過程被大大縮短。但是，物理理論知識(shí)具有一定的抽象性，這就對(duì)學(xué)生分析問題能力、解決問題能力的培養(yǎng)造成了嚴(yán)重的阻礙。為實(shí)現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，應(yīng)做到授人以漁，使學(xué)生正確掌握創(chuàng)新方法，并運(yùn)用創(chuàng)新方法解決當(dāng)前遇到的問題。物理學(xué)史中有著十分豐富的史料資源，提供了諸多科學(xué)的方法論，許多前輩先人通過利用這些方法論，在物理領(lǐng)域中做出了重大的貢獻(xiàn)，并為推動(dòng)人類歷史發(fā)展進(jìn)程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響[2]。16世紀(jì)至17世紀(jì)，歐洲出現(xiàn)了近代科學(xué)，推動(dòng)了人類歷史進(jìn)程，改變了人類的生活。近代科學(xué)的一個(gè)主要標(biāo)志，便是建立了機(jī)械自然觀這一有別于中世紀(jì)的自然觀以及實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)方法論這一有別于中世紀(jì)的方法論。時(shí)至今日，近代科學(xué)所提倡的實(shí)驗(yàn)證明方法以及數(shù)學(xué)演繹方法，仍然備受重視，甚至得到了更廣闊的應(yīng)用，給一代又一代人造成了深遠(yuǎn)的影響[3]。例如，在大學(xué)物理課程之中，將實(shí)驗(yàn)觀察方法、數(shù)學(xué)演繹方法有機(jī)結(jié)合在一起，通過在理論課堂上采取數(shù)學(xué)演繹方法，可以將物理理論知識(shí)推導(dǎo)演繹出來(lái)，通過在實(shí)驗(yàn)課堂上采取實(shí)驗(yàn)觀察方法，可以證明理論推導(dǎo)結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對(duì)典型物理史料進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)科學(xué)的方法論，其所產(chǎn)生的影響力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于某一發(fā)明創(chuàng)造�？茖W(xué)的方法論的出現(xiàn)，為以后類似問題的解決提供了良好的參考，甚至可以轉(zhuǎn)變?nèi)说乃季S，引導(dǎo)人勇于創(chuàng)新、敢于創(chuàng)新。例如，直角坐標(biāo)系的發(fā)明者笛卡爾，其將幾何、代數(shù)統(tǒng)一起來(lái)，形成了直角坐標(biāo)系，為推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了新的思路。在直角坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，后世的諸多數(shù)學(xué)家們憑借天才的直覺與科學(xué)的數(shù)學(xué)推理，為物理學(xué)原理的發(fā)展提供了良好的幫助�；谶@樣的原因，應(yīng)用物理學(xué)史對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，應(yīng)注重方法論的培養(yǎng)，使學(xué)生掌握正確的創(chuàng)新方法。
三創(chuàng)新思維
縱觀物理學(xué)的發(fā)展歷程，理論發(fā)展最本質(zhì)地表現(xiàn)在物理學(xué)基本觀念的演變上，而物理學(xué)基本觀念的演變，是建立在非常規(guī)邏輯的發(fā)展基礎(chǔ)上的�；诖�，為更好地培養(yǎng)與提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，應(yīng)獨(dú)辟蹊徑，開展非常規(guī)邏輯思維的培養(yǎng)，使大學(xué)生樹立創(chuàng)新性思維。創(chuàng)新思維是一個(gè)利用新方法解決問題的過程，創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，必須具備一個(gè)思維的靈感狀態(tài)。以往的大學(xué)物理課程教學(xué)過程中，通常是對(duì)理性方法、邏輯方法的講述[4]。培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，不僅要使學(xué)生具備嚴(yán)密的邏輯思維能力，還要使學(xué)生具備非邏輯想象力，同時(shí)，建立一些不循常規(guī)的、突破傳統(tǒng)思維定式的方法，也是十分有必要的。雖然乍看上去，這些思路有點(diǎn)匪夷所思，甚至難以得到人們的理解，但是，通過對(duì)物理學(xué)史中推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程的重大歷史事件進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，這些方法產(chǎn)生著非常重要的作用。大學(xué)物理課程教學(xué)過程中，應(yīng)注重培養(yǎng)與提高學(xué)生的判斷力、洞察力以及想象力，使學(xué)生獨(dú)辟蹊徑，樹立非常規(guī)邏輯思維。眾所周知，洛侖茲在1904年提出了洛侖茲變換式，愛因斯坦在1905年發(fā)表了狹義相對(duì)論，兩人所提出的公式幾乎一模一樣，但科學(xué)界卻認(rèn)為愛因斯坦是相對(duì)論的創(chuàng)始人[5]。究其原因在于，兩人對(duì)問題的提法存在著根本性的差異，洛侖茲缺乏非邏輯想象能力，太拘泥于常理，導(dǎo)致問題的思考受到絕對(duì)時(shí)空觀的桎梏，這是洛侖茲變換式之所以在物理學(xué)界之所以“暗淡無(wú)光”的關(guān)鍵所在。而愛因斯坦具有反常規(guī)的邏輯以及思考問題的獨(dú)立性，使得其提出了前人沒有想到的問題，這也是其之所以成功的關(guān)鍵所在。由此可以看出，學(xué)生創(chuàng)新能力的核心在于創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的非常規(guī)邏輯思維，是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑，也是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的境界升華。
四結(jié)語(yǔ)
綜上所述，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，是素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)，也是我國(guó)高等教育改革的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。將物理學(xué)史知識(shí)引入到大學(xué)物理課程教學(xué)過程中去，借助物理學(xué)史所蘊(yùn)含的創(chuàng)新思維、意識(shí)與方法論，有利于培養(yǎng)與提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力，也有利于推動(dòng)學(xué)生的全面發(fā)展。提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提；使學(xué)生掌握創(chuàng)新方法，是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵；學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的升華。
參考文獻(xiàn)
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[2]王文華,陳春雷,石友彬,等.大學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的研究[J].中國(guó)電力教育,2014,(23):90-91.
[3]尹嵐,郭萍,彭志華,等.大學(xué)物理課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力研究[J].中國(guó)電力教育,2013,(35):112-113.
[4]呼格吉樂.基于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)改革探索——以物理學(xué)專業(yè)本科生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)為例[J].教育探索,2010,(07):39-40.
[5]倪致詳.《近代物理學(xué)中重大發(fā)現(xiàn)的再探索》前言——?jiǎng)?chuàng)新能力培養(yǎng)與物理學(xué)中重要發(fā)現(xiàn)的再探索[J].大學(xué)物理,2010,29(05):62-65.
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