首页 -> 2007年第3期
解读卢德馨研究性教学
作者:张富生
病态科学、民间科学家等等)。
卢德馨教授紧密结合教学内容,通过“回到现实世界”、“逆向思维”、改变维度、组合、移植、基于实验、根据学生的业余爱好等方法形成论文选题。在论文写作过程中,通过发现学科知识的深层含义,创造新的“知识产品”,学生更深刻地理解和应用教学内容,从而对教学产生强有力的促进作用。一个杰出的例子是,一位学生把开普勒问题和“相互作用以有限速度传播”组合在一起,卢德馨教授把这一思想引入教学,起到了对经典问题进行现代评论的作用。
2.思想统摄性特点
卢德馨教授强调对思想对教学内容的统摄,即其所谓的“集成教学”。他说:“集成教学的目的或要义是以知识为载体传递一定的思想。”他不以知识点的多寡为教学内容优劣的判据,而是适当地整合知识点使之成为一个案例,完整地表达一定的思想。关于穆斯堡尔效应的整合案例就是其中较有代表性的一例,通过共振吸收由可能与不可能之间的转化,表达了“事物的数量方面是重要的”这一思想。这些思想是学生难以从书本获得、是当知识已经遗忘而仍然能够留存下来的东西。通过这样的案例学习,学生就可以在需要的时候从相关学科借鉴、移植或自己创造。为达到这个目的,卢德馨教授更多地从文献而不是从同类教材中取材。卢德馨教授深知,如何安排知识点和集成后的思想在一定程度上决定着教学的层次。但是,他认为整合时如果拘泥于集成度的大小或集成模块的多少而对思想挖掘不够,则是舍本逐末。卢德馨教授对前沿内容与传统内容也进行了整合。对于有些前沿内容,卢德馨教授可以做到从经典内容中寻其“根”,例如他成功地从耦合振动的简正模式推出准粒子的概念。
卢德馨教授充分考虑到当前科学研究综合、交叉和渗透的发展趋势,将物理学与其他相关学科进行整合。在“大学物理学”中,不少相关学科的内容都与物理学的内容成功地整合在一起。这些相关学科内容包括:天文学中的潮汐与潮汐撕裂、反康普顿效应、白矮星、中子星、黑洞和宇宙学,地质学中的地震波及地震造成岩石、地磁,化学中的化学反应、化学键和氢键、分子、不对称性合成,生物学中的生物大分子、生物力学,材料科学中的电介质、磁性材料、团簇、C60、液晶、准晶、分形、扫描隧道显微镜、核磁共振、质谱等。
3.师生互动性特点
卢德馨教授重视师生间的互动。在访谈中,卢德馨教授说:“本科是对年轻人的培养,我觉得这既是责任,又是一种乐趣。”“……本科教学是一种完全不同的乐趣,主要是跟年轻人打交道,看着他成长,我的教学特点就是这个。”他鼓励课堂上学生的提问、质疑、讨论,非常理解学生出现的幼稚、错误,并设计从错误中学习的方案,还特别鼓励学生的超常发挥。对于互动过程中自己出现的错误,卢德馨教授均会主动更正。在卢德馨教授眼里,这个过程本身就是十分有效的教学方式。卢德馨教授还认为教师同时也可以从学生那里学到东西,教学本来就是相长的。
卢德馨教授经常组织一些讨论课,这是“学生一学生”互动的形式。他在其间进行引导,控制节奏,讨论层层深入,效果很好。例如学生在运动学阶段讨论上抛物体落点时,就把科里奥利力讨论得趣味盎然、清清楚楚。除了按照惯性力的理解外,学生还根据其本质是运动学效应这一点,通过地道的运动学方法得到非常清晰直观的答案。讨论时,学生可以质疑、批判书上的现有结论,提出自己的新观点。此时,讨论往往并不十分重要,重要的是学生发现自己居然能对常用的判据提出质疑,酣畅淋漓,得到一种全新体验。
4.资源开放性特点
卢德馨教授突破教室和课本的限制,将外部世界作为教学的场所和内容,从而教学资源呈现出开放的特点。卢德馨教授在学生低年级的时候就阅读原始文献。在他的大学物理课上,有两百多种文献,其中有参考书56本之多。这些文献分为经典、专业和通俗三个层次,另外卢德馨教授还在其开发的教学辅助软件中列出段文献作为开始。
网络资源受到卢德馨教授极大地重视。学生可以通过网络,搜索到数以万计的结果。网络世界对于师生都是平等的,面对众多的网络资源,只要在某个专题上认真探索,就会知道得比教师还多。从某种意义上说,网络削弱甚至取消了千百年来教师对知识的垄断地位,学生开始进入可以和教师一起探索知识的新时代。
卢德馨教授对于国内外发行的有意义的科技新闻都会及时向学生通报并予以评论。最典型的是,每年的诺贝尔物理学奖卢德馨教授更是第一时间通报给学生。卢德馨教授通报的科技新闻不仅仅是科技界的理论和技术上的新发展新突破,更有科技界人物的新闻事件,并从中进行引申,对学生进行科学素养的教育。一个典型的例子是,卢德馨教授曾介绍过美国著名科学家舍恩因为捏造和篡改数据而被朗讯公司贝尔试验室开除的轰动性事件,通过讨论,学生从中受到科学道德的深刻教育。
三、卢德馨研究性教学模式的作用机制
著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)认为:“一切有成效的工作必须以某种兴趣为先决条件。”[2]杰出的教育心理学家布鲁纳(J.Bruner)也说:“学习的最好动机,乃是对所学教材本身的兴趣。”[3]兴趣具有始动的作用,具有定向的作用,具有动力作用。也就是说,浓厚的兴趣可以激发学生强烈的内在学习动机,引导他发展方向,调动他的学习积极性,启迪其智力潜能并使之处于最活跃的状态。可是,随着社会生活中高强度诱因刺激的增加,学习越来越被大学生视为一件艰苦枯燥的事情,从而很难产生浓厚的学习兴趣。在访谈中,卢德馨教授也意识到这一问题,他说:“其实现在大家很困惑,到底怎么样让学生对你这个学科感兴趣。因为有的时候,可能是社会的影响或其他因素使学生厌学。也确实是。”
但是,访谈中他同时又指出:“老师自己对学科的魅力,到底把握得怎么样,我觉得这也是个问题。”卢德馨教授指出了一条提高学生学习兴趣、激发学生内在学习动机的有效途径。与布鲁纳强调学生对教材本身的兴趣不同,卢德馨教授强调学生对整个学科的兴趣。进一步说,就是把重点放在学习的知识认知和情感体验方面,依靠卓有成效的智力激励使学生从内心认识到本学科具有的迷人魅力,并在不断挖掘自身潜力中形成积极的体验,从而产生对于学习本身的巨大乐趣。卢德馨教授曾强调,学生是修读一门课还是学习一门学科;只是修读物理课还是学习物理学,这是完全不同层次的事。在教学过程中使学生对学科发生兴趣,从而超越课堂、教材的约束,那是一种值得追求的境界。也许这是研究性教学的最高境界。[4]
实际上,这样的境界并不是高不可攀,因为高等学校的学生尤其是研究型大学的学生已经具备实施研究性教学的条件。潘懋元教授指出,高等学校的学生,大多数是年龄在20岁左右的青年,处于青年的中、晚期,他们的抽象思维能力比较强,已经具备了从事艰巨的抽象