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文科物理教材 不应是简化版费曼讲义

2018-07-12 08:34 来源:科技日报 
2018-07-12 08:34:27来源:科技日报作者:责任编辑:丛芳瑶

  文科生学物理的话题一直备受关注。为了提高文科生的科学素养,近年来不少院校纷纷专门开设文科物理课程,并编写了相应教材。相比专业物理教材,不少文科物理教材虽然相对简单,但仍然逃不了被文科生吐槽“看不懂”的命运。

  然而,有一本教材近日却获得了清华大学物理系龙桂鲁教授的极力推荐,这本教材就是《物理学的概念与文化素养》。那么,文科物理教材该怎么编?文科生又为什么要学物理?

  这本教材很特别

  这本教材有什么特别之处呢?“这是一本很好的文科大学生物理教材。全书基本没有数学公式,很适合文科学生。同时,书中也涉及了很多社会生活中与物理学有关的热点问题,如全球变暖、伪科学、核武器等。这些社会问题关系到每一位公众的切身利益,作为社会的一分子,学生有必要知道这些问题到底是怎么回事。”本书第一译者、北京大学物理学院秦克诚教授告诉科技日报记者。

  这本专门为大学文科学生写的物理教材,在美国有130多所大学使用。与传统教科书相比,该书作者霍布森别出心裁,突破传统的教材模式,将物理学的知识与社会热点问题相结合,探索出与众不同的写作思路。

  理科生和文科生的经典物理教材是不同的。“费曼讲义对理科生来说是权威教材,霍布森的教材是与之媲美的文科物理教材。清华大学也开设了文科物理课程,这本教材是参考书;深圳大学最近请外教来给学生教文科物理,也是采用了这本教材。”龙桂鲁说。

  在龙桂鲁看来,这本书很适合对物理学不甚了解的文科生阅读。不同于专业物理教材,这本书的明显特点是概念清晰,基本没有数学公式,便于学生学习。不仅对文科生很适合,而且对理科学生也很有启发,甚至对做研究的专家学者也很有帮助;同时,内容全面,几乎涵盖物理学的所有方面。

  文科物理应当有自己特色

  所谓文科物理,在不少人看来就是专业物理的简化版。北京大学物理学院赵凯华教授却不认同这种观点。

  他表示,文科的物理课不应是理工科物理课的浓缩或稀释,而应当有自己的特色。总体上说,文科物理课本的内容应有三个方面:一是物理学基本概念的人文含义,如物理学发展史和物理学中的世界观、方法论、哲学意义等问题;二是与物理学有关的社会问题,如能源、环境、武器等;三是高科技和现代化日常生活中物理学。而国内已出版的文科物理教材较侧重于第三个方面,即物理学与现代高科技的关系。

  龙桂鲁说:“不仅文科物理课与理工科物理课有区别,而且理科物理课与工科物理课也有区别。首先,从大的方面讲,课程讲述的内容不能因为通俗而产生谬误,文科可以浅些,理工科讲得深些。但文科物理涉及面不能窄,应该讲得广些。”

  “大学文科物理教材既不能是理工科教材的浓缩,也不能是它的淡化。换句话说,应当重起炉灶,另立体系。”秦克诚很赞同赵凯华的观点。

  “面向大众的科普书也是如此。不能把物理科普著作看成专业物理书的简单化。物理学的科普书要把物理知识与大家耳熟能详的一些东西结合起来。比如日常生活中所用的电动牙刷、电冰箱等电器,能讲清楚它们的物理学原理以及与物理学的关系,才能更接地气、更亲民。而不是简单地将概念和理论通俗化、简单化。”中信出版社编辑苏扬说。

  她进而解释称,一本物理学科普著作要想更受读者欢迎。首先,它涉及的领域必须是大众比较了解或有一定认知的领域,比如宇宙、黑洞、引力波等;其次,作者要是研究这个领域的专家,并且在这个领域中比较有权威;此外,著作的内容必须有趣,不能太学术。要把相关知识与日常生活以及平常见到的物理现象联系起来,让读者觉得物理学离我们并不遥远,它会影响到我们的日常生活。

  物理学与科学素养息息相关

  虽然这本书在物理学的通俗化讲解方面很有建树,但是不少人还有一个根本性疑问,那就是为什么文科生要学习物理学?物理学有那么重要吗?

  龙桂鲁教授认为物理学确实很重要,物理学的方法是认识世界科学方法的典型代表。他表示,物理学作为研究自然界最普遍规律的科学和最成熟的自然科学,对人们科学世界观的形成所起的作用是最直接的。它是自然科学的基础,也是许多新技术的基础。“物理学是其他科学技术的基础,在充满各种高科技产品和服务的今天,任何人都离不开这些而生存。学习物理学能够帮助我们理解和使用这些高科技。”龙桂鲁说道。

  《物理学的概念与文化素养》的作者霍布森也曾表示,每一个学生都需要学习一门与文化和社会相联系的物理课程。每一个学生都需要具有“科学素养”——他们应当理解科学的工作机制,他们应当理解迷信和伪科学的害处,他们应当理解科学的重要事实和原理,他们应当能够阅读报纸杂志上的科学文章,他们应当理解全球变暖、资源枯竭和其他与科学有关的环境问题将如何影响他们生活,并且他们应当终生保持对科学的兴趣。

  越来越多的人认识到,人文和科学两种文化不应隔绝,而应当相互沟通和交流。现代社会的公民需要具备科学素养。目前,我国越来越多的院校开设了以文科学生为教学对象的物理课程,并编写了教材。“社会生活各方面都与物理学紧密相关,物理学研究宇宙基本面貌,作为现代社会的人必须要有一点物理知识。”秦克诚说道。

[责任编辑:丛芳瑶]

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