文科物理——文科与物理的“杂交”＊

李柳青

（北京印刷学院基础部，北京 102600）

文科物理
——文科与物理的“杂交”＊

李柳青

（北京印刷学院基础部，北京 102600）

笔者通过几个课堂教学实例，打破纯物理专业门槛，以“文科→物理→文科”的思路讲文科物理，即从文科出发，尽量用文学艺术语言（少用数学方程）去讲解物理，结合当今流行文化，落实到文科应用之上，拓展文科学生多元化的思维和才华.

文科物理；文科与物理“杂交体”

世界上只有一个物理，而高校里有“大学物理”、“工科物理”及“文科物理”等几种不同的物理课程，是针对不同的学生群体的，因材施教嘛！赵凯华教授说过：“要用物理学本身的魅力，去打动学生”.我完全赞同赵先生的观点，但在具体的课堂教学中，有时候需要迂回战术，用物理之外的魅力去传播物理，效果会更好些，所谓曲径通幽也.

近年来，文科物理成了许多高校里的后起之秀，由高等教育出版社主办的大学物理课程论坛文科物理及科学素质分论坛会议连续召开了四届，每届我都参加了.总体印象是当今的文科物理仍然是理工科物理，文科成份太少（主要原因是某些物理教师太专业，知识面窄，很少涉猎文科方面的书籍）.我认为既然文科物理是为文科学生开设的，就一定要有更多的文科元素，便于文科学生理解和接受.文科生不必拘泥于具体的物理知识和技术的细枝末节之中，只需懂得一些物理思想和方法，提高科学素质，甚至于找到一点物理感觉就好.这个感觉可以触动文科方面的新思维和新创造，拓展更多的才华.所以文科物理，不能为了物理而物理，不能始于物理止于物理.我的思路是：文科→物理→文科.即从文科出发，尽量用文学艺术语言（少用数学方程）去讲解物理，最后要落实到文科应用之上.这里的“物理”不再是具有很高专业门槛的纯物理，而是经过文科“浸染”之后的物理，即物理与文科的“杂交体”.这样的文科物理必将散发出奇香异彩，赢得文科生的亲睐.

究竟用怎样的方法去“浸染”物理呢？教文科物理的老师们尽可以“八仙过海，各显神通”！下面几个片段是笔者的具体“浸染”秘诀.

1 取一个好听的课程名称，吸引学生的眼球，聚集人气

一个美貌女子容易引人注目，同样一门名字动听的课程可以“勾引”学生“一见钟情”.物理令人敬畏，物理使人厌倦，这是大学生们的现状.但凡遇到物理课程，理工科生大都皱起眉头作痛苦状，文科生更是避而远之.如何让文科物理亲近文科学生呢？我认为首先要选择一个独特美妙的课程名称.显然“文科物理”这个名称太普通，没特色，其中“物理”两个字会吓倒许多学生.笔者开设的选修课命名为《爱因斯坦的时空与凡高的天空》，爱因斯坦和凡高拥有大量的学生粉丝，这些学生粉丝们自然会选《爱因斯坦的时空与凡高的天空》这门课，有部分学生是被此课程的奇异名称所触动而选课的，还有部分学生是因为师哥师姐们推荐而选课的.我的这门课成为北京印刷学院及石化学院的资源共享课程，每学期选课学生人数都爆满，超过了限定的100人（有些学生报了名而选不上）.

2 利用文学艺术之美，烘托物理理论，凸显科学美

好听的课程名称可以赢得选课人数，而精彩的讲课内容才能保证上座率.北京印刷学院的文科生主要是设计艺术学院和出版传播学院的，基于这些文科生的专业特点，我在教学内容上有所偏好，尽量用文科生所熟悉的文学艺术语言，去讲解物理理论.

比如，讲爱因斯坦狭义相对论中的洛伦兹收缩时，选用了伽莫夫的《物理世界奇遇记》中的插图来进行直观地解说，如图1、图2所示.设想在光速c＝1的世界里，人们骑自行车的速度接近光速，有明显的相对论效应，图1中左侧这位有点发福的中年绅士，看见骑自行车的帅哥身材苗条（洛伦兹收缩），心想自己骑上自行车就能减肥了，结果如图2所示，当他骑上自行车时身材没变，而是看见街边站着的男人女人和狗都变得纤细了（洛伦兹收缩）（注）.

讲爱因斯坦质—能公式：E＝M c2时，选用了中国画家黄永玉于2008年8月获得“奥林匹克艺术奖”的作品《中国＝M c2》，如图3所示，一棵赋予五环韵味的大树，象征着现代奥林匹克运动的繁荣和人类的团结，更象征着中国有巨大能量举办精彩的奥运会以及建设和谐美好社会.

笔者业余爱好拉丁舞，便在课堂上即兴秀了一段伦巴舞（如图4），边舞边讲解说：无论前进，后退，或旋转，均保持身体垂直重心不变，这就是舞蹈中的对称性.同样，物理公式中也大量存在着对称美，如真空中的麦克斯韦电磁场方程：

电场和磁场具有完美的对称形式.

3 “文科物理”要与时俱进，赶时尚

文科物理课时少，加上文科生没有基础，有些老师主张只讲牛顿力学、电磁学和波动光学等经典内容，砍掉相对论和量子力学等近现代内容，我认为这是大错特错！2007年10月在武汉“第三届大学物理课程报告论坛”会议上，美国阿肯色州立大学物理系A r t H o b s o n教授说，“要讲当今的物理”.我觉得不仅要讲现代物理（相对论和量子力学等），还要讲后现代物理（混沌理论等非线性科学）.在讲这些高深的物理理论时，要在文科语境下讲，和当下现实生活中的流行文化结合起来，引起文科学生的共鸣.

比如，讲量子力学的整体性特征时，我引用端午节收到的一条手机短信来诠释：

轻轻解开你的腰带，

慢慢脱掉你的外套，

露出你洁白的肌肤，

散发出幽幽的体香，

忍不住咬你一口......

别瞎想了，吃粽子吧＠

祝你端午节快乐！

这条貌似“黄色”的短信前5句好象是在描述女人的身体，当最后整体的粽子出现时，前5句重新获得了具体的意义，原来“轻轻解开你的腰带”，指的是解开粽子的绳子；“慢慢脱掉你的外套”，指的是剥掉包粽子的棕叶；“露出你洁白的肌肤”，是说露出了洁白的粽子；“散发出幽幽的体香”，是棕叶散发的香味；“忍不住咬你一口......”，当然是吃粽子了，过端午节嘛.正如微观粒子与整体的关系一样，离开了同整体的关系，部分是没有意义的.比如研究“电子究竟是什么”，只能在具体的实验（包括观察者）整体环境中去考察.物理学家们探索到在光电效应中，电子表现出粒子行为；而在电子的晶体衍射和双缝干涉实验中，电子表现出波动行为.抽象地询问“电子是什么”毫无意义，我们只能回答不知道，或近似地回答说“电子具有波－粒二象性”.哥本哈根流派领袖波尔说：“物理学不告诉我们世界是什么，而是告诉我们关于世界我们能够谈论什么”.就这样，从一条手机短信出发，领略了量子物理学的思想，令文科生们耳目一新.

讲混沌理论时，要抓住“蝴蝶效应”，用电影《罗拉快跑》，《蝴蝶效应》等来直观演示［1］.然后引申到后现代主义文化思潮，结合当下流行的山寨文化，比如山寨手机，山寨版春晚，都是“后现代”产品.李宇春的中性美，颠覆了传统女人形象，也挺后现代的.

文科物理没有统一模式，笔者打破纯物理门槛，以文科与物理“杂交体”的面貌展现给文科学生，受到欢迎.文科物理广阔的天地值得我们进一步探索，教文科物理的老师们必将大显身手，呈现出多样化的教学特色.

（注）此思路是笔者在北师大哲学系听田松副教授讲《物理学哲学》专题时学来的，向田松博士致敬！

［1］ 李柳青 .关于文科大学物理课程的设想.物理与工程［J］，2006，16（6）：47～48

2009－09－02）

北京印刷学院人文研究重点项目（E－a－05－20）.

李柳青（1965年出生），女，重庆酉阳人，毕业于四川大学固体物理专业，硕士，北京印刷学院基础部讲师，从事大学物理教学及拉丁舞蹈教学（选修课），热衷于物理与艺术等交叉学科研究，以及科学文化与科学传播研究.