林珠妹

（闽江学院 物理学与电子信息工程系，福建 福州 350108）

物理教学中的“信达雅”原则研究

林珠妹

（闽江学院 物理学与电子信息工程系，福建 福州 350108）

文章从热力学统计物理的内容结构出发，探讨了教学中需要遵循的三个原则：“信、达、雅”；认为在学科教学过程中，需要从学科的最新发展、知识点之间的互相联系，以及概念的生动传达三个方面出发，建立本学科教学的基本方法。

热力学；教学原则；物理

《热力学统计物理》是物理教育专业学生的一门重要专业课程，包含了对热力学系统的宏观和微观描述两个方面的内容，因此其课程结构显得较为庞杂。从现今对《热力学统计物理》的教学研究概况来看，有不少文献关注物理概念之间的关联性，如王丽萍等人认为统计物理中的归纳和总结是最重要的。除此之外，廖碧涛等人和范建中分别从化学势和系综两个物理概念角度分别探讨了本门课程中概念之间的联系；但就文章作者来看，虽然讲解概念联系的过程有着重要的地位，对概念的深刻理解和形象化讲解也是课堂教学中的难点。由当今《热力学统计物理》学科的教学现状，文章提出三个原则建立《热力学统计物理》的教学方法。

1 教学三原则

《热力学统计物理》作为一门建立在实验结果和统计假设基础上的学科，从热力学到统计物理两部分跨度较大，这给课堂教学带来了一定困难。 在教师课堂教学过程中，相当于采用学生容易懂的语言和授课方式将书本上的知识进行翻译，这个过程中需要满足“信达雅”三原则,从翻译的角度看，信是准确性，达是直观性，雅是文学性 。而从教学过程来看，这三个原则应该变通为：“信”是从物理概念的最新发展丰富教学内容；“雅”是对整门课程框架的掌握；“达”是采用现代教学手段解释热力学物理的概念。下面做以详细说明：

（1）“信”的原则。热力学规律来自长期实验结果的总结，其正确性不容置疑，但随着现代科技的发展，每个概念又在不断地丰富；要讲好每个热力学概念，需要讲授者对热力学理论的应用和发展的最新进展有所了解，例如熵这一概念就从早期的物理系统的无序度的描述到现在应用到经济学领域；由熵增原理直接导出的“宇宙热寂说”与宇宙学现状的矛盾等，这说明即便是学科概念已经比较系统地建立了，但是由于本学科应用范围的扩大，每个物理概念还处于不断的发展过程中。要达到让学生对这门学科产生兴趣的目的，在讲解时就需要从现代物理发展和广泛应用的角度说明学科内容的新颖性和实用性。由于现在对物理学专业感兴趣的大学生越来越少，在教学时需要尽量兼顾学生将来的职业选择，也就是尽量地讲解本学科实际应用的范例，这是启发学生主动学习性的关键一步。因此联系热力学理论在现代物理发展和实际生产中的应用讲解，是将热力学概念立体化和生动化的必要途径。当学生认识到本门学科的概念如此丰富和实用时，才更可能产生学习的兴趣和信心，这就是“信”的原则。

（2）“达”的原则。比较高中的课程，在大学的学习过程中，对学生的要求是需要自己深刻地理解课程内容，Fred G等人[8]在上世纪末已经认识到，形象化讲解方式是让学生建立清晰物理概念的基础，其中采用图片和视频形式的课件可以达到很好的效果。将抽象的热力学概念用形象化的图像表达出来，这就是“达”的教学原则。如进行统计物理概念教学时，采用形象化的模型可以达到很好的效果。

（3）“雅”的原则。本门课程的内容包含两部分：一部分是热力学，另一部分是统计物理，前者从宏观角度对系统的热力学性质进行了的描述；后者从微观统计的角度对热力学参量进行了解释，揭示了热现象的微观本质。最近，彭昌宁撰文论述了本课程教学过程中内容整体意识培养的重要性，这就是“雅”的原则，也就是将部分物理概念放在整个学科的大框架中进行考虑。例如熵这一状态参量，在热力学和统计物理两部分中其表达形式是不一样的，但从本质上来看，熵的数量变化是用来度量系统发展方向的，因此在前后两部分授课过程中需要有意识地反复强调熵的这一物理意义；再如能量，该概念在整个学科中有着提纲挈领的基础地位，在授课过程中，如果能始终坚持从能量角度出发阐述热力学第一和第二定律以及由此衍生的诸多概念，对于学生建立热力学部分的逻辑框架有着明显的益处；此外，统计物理的基石是建立在统计原理的基本假设等概率假设基础上的，因此对这个基本假设的物理意义及在统计物理中的应用的说明对于统计规律的理解有着高屋建瓴的作用。在讲解本门课程中，抓住主要概念的讲授，使学生能够达到基本认识整个学科内容的境界，这就是“雅”境界。

2 三原则的有机结合

总地说来，在本门课程的教学过程中，以上三个原则是相辅相成的，根据作者的教学经验，在采用形象化教学手段（即采用“达”的原则）的教学过程中，建立课程内容的前后关联（即采用“雅”的原则）对于学生理解课程内容有较大的促进作用，而本学科最新实际应用的讲解（即采用“信”的原则）对激发学生的兴趣有明显的效果。因此教学过程中需要综合应用文章中的“信、雅、达”三原则才能达到良好的教学效果。

[1]王丽萍，倪致祥.归纳方法在统计物理中的应用[J].阜阳师范学院学报，2006，（9）.

[2]廖碧涛，刘刚.热力学·统计物理中的化学势[J].绵阳师范学院学报，2008，27（2）：132-135.

[3]范建中.统计物理中三种系综之问的关系[J].太原师范学院学报，2003，2（1）：39-44.

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[8]Tobochnik，J.a，Gould，H.b.Teaching statistical physics by thinking about models and algorithms [J].American Journal of Physics，2008，76：（4-5）.

[9]彭昌宁.热力学与统计物理教学的“三个基本点”陇东学院学报（自然科学版）[J].2007，17（1）：108-110

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林珠妹（1973-），女，福建福州人，硕士，实验师，主要从物理实验教学工作。