本科物理“双语教学”的范本——《费曼物理学讲义》

第２８卷第５期　ｂ１．２８Ｎｏ．５　唐山师范学院学报　２００６年９月　Ｓｅｐ．２００６　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＴａｎｇｓｈａｎ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　本科物理“双语教学’’的范本——《费曼物理学讲义》　王贺清　（唐山师范学院物理系，河北唐山０６３０００）　摘要：费曼独特的教学理念对物理教学的启迪是非同寻常的，其“费曼物理学讲义》中深刻的物理学思想　和精练的阐述，是物理系本科学生双语学习难得的经典教材，而且还能为学生毕业后从事物理教学和科研打下良　好的基础。　关键词：赞曼物理学讲义；双语教学；启迪　中图分类号：Ｇ６５８－３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９．９１　１５（２００６）０５．０１３７．０２　１《费曼物理学讲义》为创设“双语教学”环境提供了良好的　开端　车牌号是ＲＮＷ　３５７。在全国几百万个下牌中，今晚我看到　的那个特定的车牌　的几率有多人？真令人惊奇！”）。　前言部分有很多生动活泼的段落，学生　具仃专业背　物理系“双语教学”课程是为大三学生开设的。经过大　一和人二两年的人学英语学习，学生已经具有丁基本的听、　景知识的基础上，在“双语教学”环境中既能体验物理思想　又能提高英文写作水平和口语水　。　２《费曼物理学讲义》内容丰富，为“双语教学”搭建平台　《费曼物理学讲义》对基本概念、定理和定律的讲解　仅生动清晰，通俗易懂，而且特别注意从物理学的角度【　做　出深刻的阐述。为丫扩大学生的知识血，列举’广物理系许多　本理论在各个领域（诸如化学、地质学、心理学、生物学　等）的　用，充分体观出物理学在一切自然脱象中起到的　础性作用，读者能感受到费曼对这些学科的理斛很何｝；ｆ｛度。　说、读、　的语言能力，有些学生已经具备了较高的英语水　、　：同时学生也具备丁物理专业背景知识。《费曼物理学讲　义》能把学生从“做题，过级”的怪圈中解放出来，以一种　既符合学生学习心理特点，也符合英语教学规律的方式来创　殴“双语教学”环境。　《费曼物理学讲义》的前占用丫很长篇幅介绍＿『费曼的　生　费曼对科学和教育的贡献及《费曼物理学讲义》产生　的背景，使学生在“双语”环境中不仅能轻松地感受到费曼多　方面的个性，　月．更能体会到费曼简单而巧妙的教学技巧。　在物理学Ｌｊ生物学的关系中他讲到足生物学帮助物理学发　例如，在一次讲座中，他试图解释为什么＿Ｔ‘万　能用第　～现了能量守恒定律，迈耶在关于生物吸收和放¨；的热量问题　上首先涉猎了能量守恒。费曼的表述让你感到每个学科都很　有趣并和物理学息息相关。　次提出的观点所用的数据柬证明这个观点。费曼开始谈论　汽下下牌，看Ｉ二去像是漫　经心偏离＿『主题，实际上已经严　密地论证’广他所论述的物理内容：Ｏｎｃｅ，ｄｕｒｉｎｇ　ａ　ｐｕｂｌｉｃ　ｌｅｃｔｕｒｅ，ｈｅ　ｗａｓ　ｔｒｙｉｎｇ　ｔｏ　ｅｘｐｌａｉｎ　ｗｈｙ　ｏｎｅ　ｍｕｓｔ　ｎｏｔ　ｖｅｒｉｆｙ　ａｌｌ　ｉｄｅａ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓａｒｎｅ　ｄａｔａ　ｔｈａｔ　ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ　ｔｈｅ　ｉｄｅａ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　《费曼物理学讲义》在“大气中的电”一章中对一　常　见的自然现象如大气电流的来源、雷雨、电倚分离的机制、　闪电、大气的电势梯度等用了很长的篇幅分析得很透彻，使　学生对经常发生的这些自然现象有＿ｒ深刻的理斛，这足其它　ｐｌａｃｅ．Ｓｅｅｍｉｎｇ　ｔｏ　ｗａｎｄｅｒ　ｏｆｆ　ｔｈｅ　ｓｕｂｊｅｃｔ．Ｆｅｙｎｍａｎ　ｂｅｇａｎ　ａｌｔｋｉｎｇ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｌｉｃｅｎｓｅ　ｐｌａｔｅｓ．“Ｙｏｕ　ｋｎｏｗ，ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ａｍａｚｉｎｇ　ｔｈｉｎｇ　ｈａｐｐｅｎｅｄ　ｔｏ　ｍｅ　ｔｏｎｉｇｈｔ．Ｉ　Ｗａｓ　ｃｏｍｉｎｇ　ｈｅｒｅ，ｏｎ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｔｏ　的普物教材所不及的。　《费曼物理学讲义》内容卜分丰富，　深度和广度｝　都　超过ｒ传统的普物教材。如教材涉及到一些佯谬、科学的想　ｔｈｅ　ｌｅｃｔｕｒｅ，ａｎｄ　Ｉ　ｃａｎｌｅ　ｉｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｐａｒｋｉｎｇ　ｌｏｔ．Ａｎｄ　ｙｏｕ　ｗｏｎ’ｔ　ｂｅｌｉｅｖｅ　ｗｈａｔ　ｈａｐｐｅｎｅｄ．Ｉ　ｓａｗ　ａ　ｃａｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｌｉｃｅｎｓｅ　ｐｌａｔｅ　象、改进麦克斯书理论的尝试及有些　的米源还１　清楚等内　容，也许学生当时不会全部理解，但足会给他们的思想以启迪。　ＡＲＷ　３５７．Ｃａｎ　ｙｏｕ　ｉｍａｇｉｎｅ？Ｏｆ　ａｌｌ　ｔｈｅ　ｍｉｌｌｉｏｎｓ　ｏｆ　ｌｉｃｅｎｓｅ　ｐｌａｔｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｅ．ｗｈａｔ　Ｗａｓ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｃｅ　ｔｈａｔ　１　ｗｏｕｌｄ　ｓｅｅ　ｔｈａｔ　《费曼物理学讲义》尽可能反映近代物理的　人成就，　以及物理学在当时的一些最新成就。相对论和量了力学足　２Ｏ世纪初物理学的两人发现。《费曼物理学讲义》的第一章　利用“思想实验”和“理想实验”简单＋地介绍’广量了力学技　ｐａｒｔｉｃｕｌｒａ　ｏｎｅ　ｔｏｎｉｇｈｔ？Ａｍａｚｉｎｇ！”（“你知道吗！今天晚上发生　ｒ最令我惊奇的事情。当时，我正到这里束上课，我是穿过　停下场进米的　你想象　ｉ到发生’广什么。我看到了～辆汽　，　收稿【｛期：２００５－０２－２９　作者简介：　｝　饴清（１９６５．），女，河北唐山人，唐山师范学院物理系讲师。　．１３７．　维普资讯 http://www.cqvip.com

第２８卷第５期　唐山师范学院学报　２００６年第５期　皋奉原埋，让读者知道“量ＴＪ：学”是对物质行为直　其　ｍｏｖｅ，ｆｏｒ　ｗｅ　ｍｏｖｅ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｌｏｃａｌｌｙ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒ　ｈａｎｄ，ｉｆ　ｗｅ　细节的详细描述，特别足发生任原了八度　的详细描述。他　ｊｉｇｇｌｅ　ｔｈｅ　ｃｏｒｋ　ａ　ｎｅｗ　ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ　ｉｓ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ，ｉｎ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　只＿Ｈ＿】几个很简单的概念（如从概率和量子态的概念切入，讲　ｍｏｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｍｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｔｈｅｒｅ，ｅｔｃ．．ａｎｄ　ｗａｖｅｓ　ｔｒａｖｅｌ　它们的叠７ＪＩｌ、分解和十涉）就提供－ｒ一幅生动的幽景，把读　ａｗａｙ，ＳＯ　ｔｈａｔ　ｂｙ　ｊｉｇｇｌｉｎｇ，ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ａｎ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｖｅｒｙ　ｍｕｃｈ　肯带到量了的世界。　量了力学的实际应用中—　别足存　ｆａｒｔｈｅｒ　ｏｕｔ，ａｎ　ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ，ｔｈａｔ　ｃａｎｎｏｔ　ｂｅ　ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ　较复杂的　用，如电机１．程和化学领域中——整个微分方程　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｄｉｒｅｃｔ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ｔｈｅ　ｉｄｅａ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　的处理方法实际Ｌ并没有用到，因此，在后续的章节中费曼　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｍｕｓｔ　ｂｅ　ｒｅｐｌａｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ，ｏｒ　从矩　代数入下，代替通常的微分方程体系。对于人学一、　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｃａｓｅ，ｗｉｔｈ　ｗｈａｔ　ｗｅ　ｃａｌｌ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　二年级的学生水说，矩阵运算比偏微分方程容易多了。这样，　ｉｆｅｌｄ．（如果我们　一个水池里，近旁何一个漂浮的软小塞。　自旋的概念就从较后的地方提到前面，为进一步讨论双态系　用另一个软小采划水，叮以直接使前一个软木寒运动。如果　统提供－ｒ呕爱的实例。费曼把所谓量子力学的路径积分方法　你只沣意看两个软木寒，你将会看到一个的运动足对另一个　句¨Ｉ　成一个数学的常规程序。　许多年　，它只是物理学家　的运动的立即响　——两个软小采之间何某种“相互作用”。　的一个稀｜，　的玩物，但足　物理学将量了力学推到　峰造极　当然，实际Ｊ　我们所做的足搅动水，然后水｛Ｉｆ去扰动另一个　的地步后（把它应用十引力或宇宙学），人们发现，费曼方　软木塞。我们町以建立一条“定律”：如果轻轻地划动水，　法提供－ｒ…个量子宇宙的最佳计算工具。在费曼对物　学的诸　水里邻近的物体就会运动。当然，如果第一二个软小辈离得　多杰…　！献中，量＿『ｌ，Ｊｊ学的路径积分表述是最重要的贡献。　远，它就几乎不动，因为我们只是局部地搅动水。反之，如　３在“双语教学”实践中感受费曼的教学思想　果使软木塞Ｉ　下运动，就发生一种新现象，水的运动带动．ｒ　赀曼善十用“常识”引入新课，用类比的方法来说　某　剧围的水，形成ｒ向外传播的波，冈此通过Ｊ　下运动，就何　些物理学原理和概念的实质，使读者在头脑中将抽象的信息　一种影响范　人得多的效应，波的放　，它尢法从血接相且　彤成完整的表象。如　讲到“电磁场”时用了类比的方法：　作用的观点解释。冈此直接相互作用的观念必须代之以通过水　｝ｔｅｒｅ　ｉｓ　ａｎ　ａｎａｌｏｇｙ：Ｉｆｗｅ　ａｒｅ　ｉｎ　ａ　ｐｏｏｌ　ｏｆｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅｒｅ　发生作用的观念，或者住｝乜的情况下，代之以所谓的电磁场）。　ｉｓ　ａ　ｆｌｏａｔｉｎｇ　ｃｏｒｋ　ｖｅｒｙ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｂｙ，ｗｅ　ｃａｎ　ｍｏｖｅ　ｉｔ“ｄｉｒｅｃｔｌｙ”ｂｙ　在普物教学中，有关“场”的概念　教学中何一定的难　ｐｕｓｈｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｗｉｔｈ　ａｎｏｔｈｅｒ　ｃｏｒｋ．Ｉｆ　ｙｏｕ　ｌｏｏｋｅｄ　ｏｎｌｙ　ａｔ　ｔｈｅ　度，一提到“场”，学生就会觉得１Ｆ常抽象。　为它看小到　ｔｗｏ　ｃｏｒｋｓ，ａｌｌ　ｙｏｕ　ｗｏｕｌｄ　ｓｅｅ　ｗｏｕｌｄ　ｂｅ　ｔｈａｔ　ｏｎｅ　ｍｏｖｅｄ　摸小着，很难想象它是什么。费曼的这个类比将非常抽象的　ｉｍｍｅｄｉａｔｅｌｙ　ｉｎ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍｏｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒ－－ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　“电磁场”形象化，学生很容易就能接受和理解－ｒ。对教帅　ｓｏｍｅ　ｋｉｎｄ　ｏｆ“ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ”ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅｍ．Ｏｆ　ｃｏｕｒｓｅ．ｗｈａｔ　ｗｅ　来讲，我们为费曼有这么　妙的教学技巧向感叹。　ｒｅａｌｌｙ　ｄｏ　ｉｓ　ｔｏ　ｄｉｓｔｕｒｂ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ；ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｔｈｅｎ　ｄｉｓｔｕｒｂｓ　ｔｈｅ　还有一些类比，如关于“能量守恒定律”的教学，费曼　ｏｔｈｅｒ　ｃｏｒｋ．Ｗｅ　ｃｏｕｌｄ　ｍａｋｅ　ｕｐ　ａ“ｌａｗ”ｔｈａｔ　ｉｆ　ｙｏｕ　ｐｕｓｈｅｄ　ｔｈｅ　用淘气鬼丹尼斯总是把他的积木藏到他妈妈看／１　见的地方　ｗａｔｅｒ　ａ　ｌｉｔｔｌｅ　ｂｉｔ，ａｎ　ｏｂｊｅｃｔ　ｃｌｏｓｅ　ｂｙ　ｉｎ　ｈｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｗｏｕｌｄ　ｍｏｖｅ．Ｉｆ　这个故事把这个定律解释得很明白。如果把这个类比用　中　ｉｔ　ｗｅｒｅ　ｌｈｒｔｈｅｒ　ａｗａｙ，ｏｆ　ｃｏｕｒｓｅ，ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｃｏｒｋ　ｗｏｕｌｄ　ｓｃａｒｃｅｌｙ　学物理教学中也是很适用的。　参考文献：　…１　Ｆｅｙｎｍａｎ，Ｌｅｉ曲ｔｏｎ，Ｓａｎｄｓ．Ｔｈｅ　Ｆｅｙｎｍａｎ　Ｌｅｃｔｕｒｅｓ　ｏｎ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ａｄｄｉｓｏｎ—Ｗｅｓｌｅｙ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｒｅａｄｉｎｇ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ　１９６３．　Ａ　Ｍｏｄｅｌ　Ｔｅｘｔｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｂｉｌｉｎｇｕａｌ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｆｏｕｒ－ｙｅａｒ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｍａｊ０ｒｓ——　Ｆｅｙｎｍａｎ　Ｌｅｃｔｕｒｅｓ　ｏｎ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ＷＡＮＧ　Ｈｅ－ｑｉｎｇ　（Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｔａｎｇｓｈａｎ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｂｅｉ　Ｔａｎｇｓｈａｎ　０６３０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｅｙｎｍａｎ’Ｓ　ｕｎｉｑｕｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｉｄｅａ　ｈａｓ　ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ　ｅｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｐｈｙｓｉｃｓ　ｔｅａｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｐｈｙｓｉｃｓ　ｔｈｉｎｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｅｌｉｃａｔｅ　ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｔｈｅ　Ｆｅｙｎｍａｎ　Ｌｅｃｔｕｒｅｓ　Ｏｎ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ｈａｓ　ｍａｄｅ　ｉｔ　ｈａｒｄ　ｔｏ　ｃｏｍｅ　ｂｙ　ａｓ　ａ　ｃｌｓａｓｉｃ　ｔｅｘｔｂｏｏｋ　ｆｏｒ　ｆｏｕｒ－ｙｅａｒ　ｐｈｙｓｉｃｓ　ｍａｊｏｒｓ．Ｉｔ　ａｌｓｏ　ｈｅｌｐｓ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｌａｙ　ａ　ｓｏｌｉｄ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｎａｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｆｔｅｒ　ｇｒａｄｕａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｔｈｅ　Ｆｅｙｎｍａｎ　Ｌｅｃｔｕｒｅｓ　Ｏｎ　Ｐｈｙｓｉｃｓ：ｂｉｌｉｎｇｕａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ；ｅｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　责任编辑、校对：孙海祥　．１　３８．