论物理英才的素质教育.pdf

S SU UZ ZHHOOU U Z ZHHOON NGG X XU UE E 2006-2007 学年度第一学期第 13 期 (总 684 期) 编者按：编者按：我校朱浩老师多年来一直从事物理英才的教育和培养，不仅积累了丰富的经 验，也取得了丰硕的成果：缪亚立同学于 2004 年获在越南举行的第 5 届亚洲物理学奥林匹 克竞赛金牌、同年获在韩国举行的第 35 届国际物理学奥林匹克竞赛金牌，名列世界第二及 理论成绩最佳奖，他是我国迄今为止唯一一位荣获两枚金牌的高二选手；辛宇同学于 2005 年获在印度尼西亚举行的第 6 届亚洲物理学奥林匹克竞赛金牌； 杨硕龙同学于 2006 年获在 哈萨克斯坦举行的第 7 届亚洲物理学奥林匹克竞赛金牌， 同年获在新加坡举行的第 37 届国 际物理学奥林匹克竞赛金牌，名列世界第二、中国队第一中国教育学会物理教学专业委 员会会刊《物理教师》对朱浩老师进行了专题介绍，并发表了朱浩老师关于物理教育的论 文，现将其采撷如下： 《物理教师》编者按：本文作者朱浩同志是江苏省苏州中学物理高级教师，他多年来 一直利用课余时间从事物理英才的培养工作，积累了丰富的经验。

由他系统的物理竞 赛小组的学生，在近三年来先后荣获第 5、6、7 届亚洲物理学奥林匹克竞赛金牌，第 35、 37 届国际物理学奥林匹克竞赛金牌一个学校的同一个物理竞赛小组取得如此骄人的成 绩，在我国中学物理教育史上还是首次他编著的《中学物理金牌教程》 （共 5 册，计 200 万字，南京大学出版社）已经成为国内具有影响的一套初、高中物理竞赛培训教材对于 他取得的成绩，社会和同行都给予了高度评价本刊约请他撰写关于如何培养物理英才的 文章，他的许多见解和做法揭示了培养物理奥赛金牌得主的成长规律，这是他多年来的心 得体会，供同行共享 论物理英才的素质教育 论物理英才的素质教育 △ 朱 浩 物理英才的素质教育包括非智力因素 培养及物理学科的专业类素质训练两大类： 一类是看似与物理知识无关的， 如动机、 兴 趣、情感、意志、性格、理想、信念、价值 观等， 可称为非智力因素； 另一类是与学习 物理知识密切联系的， 如观察、 记忆、 思维、 想象等能力，可称为物理学科的专业类素 质 一般情况下， 人们比较忽视非智力因素 培养，因此，本文先谈非智力因素培养，再 谈物理学科的专业类素质训练 非智力因素培养 一、 激发兴趣、热爱物理 非智力因素培养 一、 激发兴趣、热爱物理 1984 年诺贝尔物理学奖获得者 V· 韦斯 科夫在欧洲核子研究中心举行的物理教学 讨论会上说： “好的物理教学至少应该和好 的物理学研究一样重要， 而前者比后者更困 难。

” 物理学是一门十分美丽的科学， 这是能 使学生热爱物理并能为之献出毕生精力的 根本原因， 因此， 要想方设法使学生体会到 物理学的美妙 物理学的科学美首先来源于自然界具有一种质朴的统一和谐的美 尽管 自然界的万物五彩缤纷、 瞬息万变， 然而它 的存在和发展遵循一定的物理规律， 这些为 数不多的物理规律支配着自然界的一切， 充 分体现了自然界的质朴的统一和谐的美 其 次， 科学美还来源于物理学家的崇高理想和 精神境界， 辛勤的劳动以及明察秋毫的想象 力和创造力为了探索自然规律造福于人 类， 物理学家精心设计了精巧、 绝妙和高雅 的实验， 让自然界作出回答， 他们善于深入 分析事物的内在矛盾， 发挥独到的想象力和 创造力， 构筑了质朴的统一和谐的物理理论 体系 物理定律具有丰富的内涵和外延， 教学 时力求追根寻源一般说来，从现象观察、 问题提出、 实验设计与测量， 到定量公式给 出， 新物理量的定义， 最终阐明定律的物理 含义和理论地位， 判定其成立条件和适用范 围， 往往要经历漫长而曲折的过程， 由于各 种定律所面临的问题不同，就其建立而言， 或来自直接测量、 或基于理论分析的间接测江苏省苏州中学主办 内部资料·苏出准印 JSE-0004362 刊头题字：顾廷龙 2006 年 11 月 21 日 星期二 江苏省苏州中学量， 或某一测量的普遍推广， 或假想实验基 础上的猜测， 等等。

这其中一定有很多科学 的研究方法和正确的推理思维方式， 这些无 疑是人类一笔宝贵的知识财富， 也是物理教 学中极为重要的教学资源 在库仑定律的教学过程中，使学生明 白： 库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互 相排斥的实验， 而未做两个异种电荷相互吸 引的实验， 因为在后一实验中的平衡有可能 是不稳定的库仑是用电摆完成后一实验 的； 无论是扭秤还是电摆， 精确度是有限的， 根本无法确定两电荷之间的作用力与距离 平方成反比 当年库仑 （实际上还有更早的 卡文迪许） ，以及后来的麦克斯韦、普林斯 顿等人都是用另一种实验方法将指数的精 确度逐渐提高，直至今日的（2.7±3.1）× 10-16， 终于使库仑定律成为物理学中最精确的定律之一 结合库仑定律的建立过程， 向 学生详细介绍“类比”和“演绎验证”的方 法 此外， 我还结合牛顿运动定律介绍了 “理 想实验” 、 “推理” 、 “实验研究” ，结合气体 定律介绍了“分析法” ，结合能量的转化和 守恒定律介绍了“综合法” 使学生较为系 统而全面地掌握了一些重要的科学研究方 法， 并引导学生较为习惯地使用这些方法解 决疑难问题 当学生真正体会到物理学的无穷魅力 时， 他将获得一种永不枯竭的动力、 特别是 当他遇到困难时。

杨硕龙同学于 2006 年 4 月获在哈萨克斯坦举行的第 7 届亚洲物理 学奥林匹克竞赛金牌， 同年 7 月获在新加坡 举行的第 37 届国际物理学奥林匹克竞赛金 牌，总成绩名列世界第二、中国队第一他 曾在一篇文章中这样写道： “什么是持续不 断的驱动力？物理学本身！ 成功会给人带来 额外的动力， 而人处在低谷时， 就会感到苦 闷 我认为， 很大程度上是成功把我领入了 物理学的大门， 并伴随我走好了人生的第一 步 ” 缪亚立同学于 2004 年 4 月获得越南举 行的第 5 届亚洲物理学奥林匹克竞赛金牌， 同年获在韩国举行的第 35 届国际物理学奥 林匹克竞赛金牌， 名列世界第二及理论成绩 最佳奖， 中国队第一 他是我国迄今为止唯 一一位荣获两枚金牌的高二选手 2005 年 7 月缪亚立从苏州中学毕业直升美国哈佛大 学一年级以后， 由于他有出色的学习能力和 良好的综合素质， 许多热门专业向他提供全额奖学金 但是他对物理学仍然是那样一往 情深， 毫不犹豫地将物理学作为自己的主修 专业， 在我的建议下， 他还主动拜访了菲尔 兹奖得主、 数学大师、 哈佛大学终身教授丘 成桐先生， 在主修物理的同时辅修数学。

他 在给我的一封电子邮件中说： “尽管美国人 喜欢读物理的不多， 也有亲朋好友劝我转商 学院主攻经济等其它专业，学得可以轻松 点， 但物理学已成为我生命中的一部分 物 理学是我生活开始的地方， 我永远不会离开 他 ”当一个物理老师如果能够使他的学生 对物理学爱得如此深沉， 那么他培育物理英 才的工作已经成功了一半 我要求物理竞赛小组的学生不能把学 习作为日后谋求升学和理想职业的一种付 出，而要成为自己的一种需要什么是需 要？需要是人的生活和要求在人脑中的反 映 人本心理学家马斯洛认为， 人有七种基 本需要， 这些需要从低级到高级排成一个层 次， 如图 1 所示 而较低级的需要至少必须 部分满足之后才能实现对较高级需要满足 的追求 在这些需求中， 前四种是缺失性需 要，它们对生理和心理的健康是很重要的， 必须得到一定程度的满足，但一旦得到满 足， 由此而产生的动机就会消失 后三种需 要是成长性需要，它们很少得到完全满足 人类最高级的需要是自我实现， 他将其定义 为“使每一件事都能得以实现的愿望 ”自 我实现的人不仅为自己， 他人所认可， 而且 心胸开阔、幽默、独立、具有创造性自我图 1基本生理需要 安全需要 归属与爱的需要 自尊需要 认知需要 审美需要 自我 实现 2江苏省苏州中学实现的需要令人产生强大的驱动力， 经过天 长日久的教育和他们的师兄事迹的感化， 我 所培养的英才学生一般都能将物理学作为 自己人生的需要。

如果有一段时间， 我没有 安排份量足够的学习任务， 这批学生就会觉 得空虚 在他们身上， 常常可看到一种可贵 的两种性，一方面为了向金牌的目标冲击， 废寝忘食的顽强拼搏； 另一方面一旦在物理 竞赛中未能如愿， 他们显得泰然自若 因为 他们懂得自己这几年的拼搏决不会白废， 已 经为今后的终身发展奠定了良好的素质基 础比如徐惠中同学，在 2003 年的物理竞 赛中就已经获得了江苏省一等奖，但是在 2004 年未能如愿进江苏省代表队他并没 有太多的苦恼， 而是振奋起精神， 毅然决然 地到南京大学物理系学习去了 二、 树立信心，承受挫折 二、 树立信心，承受挫折 我给 2002 级物理竞赛小组第一次上课 时就在黑板上写了这样一句话： “将你们的 潜能充分地发挥出来， 就有可能取得你们自 己也意想不到的成果 ”我要告诉他们，当 一个人发奋图强的时候， 是能够取得很大成 绩的，希望他们去奋斗！一个人的一生，应 该树立一个足够高的目标，然后为之奋斗 多数高一学生， 对自己的能力到底有多强是 不清楚的 他们总觉得自己是一个成绩优良 的普通学生， 离那些科学家的距离是非常遥 远的， 至于要在全国几千万学生中去拿冠军 夺金牌， 乃至在国际赛场上披金戴银， 那是 想都不敢想的。

辛宇于 2005 年 4 月获在印 度尼西亚举行的第 6 届亚洲物理学奥林匹 克竞赛金牌，之后写给我的一封电子邮件 说： “……三年的努力真是把梦想变成了现 实！ ”可见他刚开始学习物理时，也是不敢 想去拿金牌的 怎样缩短同学心目中的这个 差距，使他们敢想敢说： “我的目标就是要 去拿金牌！ ”这是在学生过程中必须解 决的一个十分重要的心理因素方面的问题 每次我接手培养一批新的学生， 在开始 时， 我总要给他们讲许多我以前优秀学生的 事迹； 讲他们的崇高理想和人生追求； 讲他 们顽强拼搏的精神； 讲他们取得的成果 讲 得同学充满热情，对物理竞赛活动充满渴 望 然后对他们说： 既然你们的师兄能做到， 你们为什么不能做到呢？你们一定要做到， 你们一定能做到， 你们一定能做得比他们更 好！ 在以后的教学活动中， 还要不断地给他 们鼓劲这样，持之以恒的激励，他们就会逐步树立起一种很强的自信心， 让他们自我 感觉良好， 相信自己可能而且应该向很高的 目标 （比如说奥赛中的金牌、 未来的诺贝尔 奖）奋斗这是一种内在的因素，只有把这 种内在的因素充分地调动起来， 才有可能实 现学生心目中的远大的目标。

毫无疑问， 由于物理竞赛的特殊性， 竞 赛选手在一系列选拔性考试中难免有失误， 从而遭受挫折 产生挫折的原因很多， 但归 结起来不外乎由客观和主观两方面引起的 挫折 在物理竞赛中， 由客观方面引起的挫 折，比如说，由于中学条件的限制，有些实 验仪器没有，而在竞赛中恰好用到这些仪 器， 这就使同学受到挫折 但是大量的还是 主观原因引起的挫折，由于实力暂时还不 够， 由于竞赛时粗心大意， 由于心理状态不 稳定等主观原因导致在竞赛中遭受挫折的 例子是屡见不鲜的 作为一名竞赛选手， 必 须能够正确地对待挫折， 冷静地分析遭受挫 折的原因，以利再战 缪亚立、 辛宇、 杨硕龙的成长道路也充 满了坎坷曲折在 2003 年 9 月物理竞赛复 赛的理论考试中， 由于缪亚立求胜心切， 演 算接连失误，成绩位于江苏省第 36 名当 晚， 我与他同住一个房间， 海阔天空神聊至 半夜，我告诉他名列第 10，这是一个美丽 的谎言，他将信将疑，第二天，他以十分平 和的心态参加了实验考试， 结果实验成绩名 列榜首， 顺利入选省代表队， 在决赛中取得 全国第 2 名的优异成绩。