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【关键词】量子物理学; 中医药学; 科学性
1 超因果联系给中医药学的启示
以往所理解的因果联系都是很直观的,因果直接对应,甚至一一对应。但量子物理学[2]揭示出来的基本粒子间的相互联系则可以是超系统超时空的。一个几率波能够与宇宙中的任何其他部分发生联系,且不管它们之间相距多远,作用之间都没有时间间隔。这是一个令爱因斯坦都无法接受的结论,约翰•贝尔却在1964年给出了一个数学证明,并把它叫做“贝尔定理”。紧接着,法国物理学家又用实验证明了基本粒子确实受空间和时间中存在的不可见联系的影响。这个结论使得已经摇摇欲坠的牛顿-笛卡儿宇宙模型最终彻底崩塌。
基于贝尔定理-非局部的不可见的因果律,量子物理学给予第四个启示:人所受的影响是无时无处不在的,疾病发生发展所涉及的因果联系复杂到无法测定的程度,并且总有医疗以外的因素在起作用。学者不应该去向建立在已经彻底崩塌了的牛顿-笛卡儿宇宙模型上的“科学”俯首称臣[1],也没有必要再用这种科学去解释“阴阳、表里、寒热、虚实”,去分离中药的有效成分。应该承认西医通过现代检测手段检测到了某些病因,但同时应该清醒地认识到这些病因也和通过“望、闻、问、切”所发现的病因一样,远不是导致患者生病的全部原因。既不能过于迷信那些没有思维的仪器,也不能在审症求因的缜密思维过程中过于武断和粗疏,因为中医毕竟是非常私人化的经验医学,师承有别,流派各异,或温热,或寒凉……都不乏奇效之例,也都有失误之诊。如何参佐为用,这不仅与医者能否将《内经》、《难经》、《伤寒杂病论》、《医宗金鉴》等中医典籍烂熟于心有关,还与医者是否具有杰出的思维能力和丰富的临床经验密切相关。现在,中医已经按照西医的思维方式和医疗模式走了近一个世纪的“现代化”道路,传统的一对一师承关系“化”成了班级授课制的中医学院,传授了知识,丢掉了意会,遗失了自己的传统和精华,培养了一批会在西医理论指导下运用中药的实际上已经不能再被称作是中医的中医师。如果目前这种情况再持续十年,现有的能够按照中医思路看病的两三万中医大夫都退休,中国也就没有中医,“疗病之功,莫先于药”的中药也就变成了一堆没有用处的垃圾。目前中国中医的状况是何等的危急。
2 能量场给中医药学的启示
从量子物理学中涌现出来的最激动人心的概念就是能量场。在原子尺度上,场无处不在。这不是想象中的可视的实体,它们是基本粒子的相互作用。这正象磁铁的磁场不可见,但它能使铁屑产生图案一样。基本粒子跳着永恒之舞[3],它们之间或吸引,或排斥,互相碰撞,并以光子的形式释放或吸收能量,构筑起一张统一的、连接着整个宇宙的原子关系网。如果说经典物理学的核心隐喻是一台机械钟的话,那么量子物理学的核心则是一张无所不在的原子关系网。
基于能量场的概念,量子物理学给了第五个启示:应该从“场”的角度来理解医药。医药的作用,对于患者来说,本身就是一种能量场的作用。在这个能量场中,对靶点的直接阻断所起的作用往往是不持久的,因为阻断或消灭
的只是一个靶点,对于存在于整个能量场中的导致这个靶点出现的、现在还无法知道的种种因素,是无法将其一一阻断或消灭的[4]。这些因素很有可能又会在其他地方构成新的靶点,这也就是西医常说的病灶转移。中医虽然也没有从能量场的高度来认识人的生命过程,但它的经络学说是不是与能量场理论有异曲同工之妙,是五千年的经验使然?就目前的科学发展水平而言,别说爱因斯坦的“统一场论”远未建立,丁肇中的“反物质”还只是一种猜想,就连量子物理学的基础理论都还处于完善和发展阶段,现在就要对积五千年经验于一体的中医药学说进行科学阐释,也许是为时太早了。现在不得而知,留待未来的科学去证明吧。当然,也没有必要轻信他人的毁谤而忍痛割爱。中医药学千万不能重蹈旧行为主义心理学的覆辙,闹出“因为笑才高兴,因为哭才伤心”这样的笑话来。
3 全息场给中医药学的启示
杰出的物理学家戴维•玻姆把场看作是宇宙之海中的漩涡,提出了用“全息场”来解释量子事件的非局部关联理论。他把不可见的隐藏的现实称作内含或者“折叠”的秩序,而把外部实在称为引申或者“伸展”的秩序[5]。在他看来,正是“感知透镜”在不断地变化,才有折叠秩序中不同的侧面不断地伸展开来。
全息图是用激光在一个全息盘上创建干涉图式而产生的。光盘本身并没有什么可分辨图形,只是当一束激光穿过它,就“好象在池塘中扔了一把小石子”时才出现的一串串同心圆圈罢了。全息盘有一个重要的属性,就是不管这个盘子破成多少片,每一个碎片都包含着所有的完整信息,只是碎片越小,信息就越模糊而已。
基于全息场理论,量子物理学给予了第六个启示:就象“盲人摸象”这个古老寓言所揭示的那样,面对外部世界和人的内在世界那“折叠”的内含秩序,在根本上是“盲”的-无法知道大象的完全的实在,而只能有关于它们的直觉的有限的经验。中医的耳针疗法,在过去看起来,也许近似天方夜谭,现在从全息场理论的角度来看它,也许是一个极好的例证。因为西医只承认可以检测到的“伸展”的秩序,而拒绝承认现在还无法检测到的“折叠”的秩序,所以,它往往比宁愿“舍症从脉”的中医更盲,也更不科学。
一言以蔽之曰,西医是建立在经典物理学基础上的科学,现在量子物理学已经让牛顿-笛卡儿宇宙模型彻底崩塌了,学者没有理由再相信它是严格意义上的科学;中医药学是在几千年经验的基础上通过格物致知而形成的理论体系,20世纪以前从未受过经典物理学的影响,它很可能与量子物理学和未来科学有着更多的相通之处[6],中医研究者应该坚定不移地自己走自己的路,力求中医药学的卓然自立,而完全没有必要去顾及别人的多嘴多舌。
参考文献
[1] F•卡普拉.物理学之“道”-近代物理学与东方神秘主义.北京出版社,1999.
[2] 阿莱斯泰尔•雷.量子物理学:幻象还是真实.江苏人民出版社,2000.
[3] 戴维•林德利.命运之神应置何方.吉林人民出版社.
[4] 罗杰•S•琼斯.普通人的物理世界.江苏人民出版社,1998.
中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1003-2738(2012)03-0114-01
摘要:教师要进行自我心理调整,这样在课堂上才能有声有色,才能带着愉悦的心情传授知识,从而使学生受到感染,良好的教学艺术来自于教学实践。
关键词:物理教学;教学艺术;教学实践
在教学中,教师富有哲理的幽默,引用生活中的物理现象能深深地感染和吸引学生,使自己教得轻松,学生学得愉快。也就是说,良好的教学艺术能产生事半功倍的教学效果。那么,在物理教学中如何形成良好的教学艺术是广大物理教师卓越的追求。
一、用生动风趣的语言激发学生的学习兴趣
教学是一门语言艺术,语言应体现出机智和俏皮。课前,教师要进行自我心理调整,这样在课堂上才能有声有色,才能带着愉悦的心情传授知识,从而使学生受到感染。事实表明,教师风趣的语言艺术能赢得学生的喜爱、信赖和敬佩,从而对学习产生浓厚的兴趣,即产生所谓“爱屋及乌”的效应。
例如,在讲“核外电子离核越远能量越高”时,向学生打比方:“这好比当你们还是婴儿时,你的爸妈将你抱在怀里;当你学会走路了,你的爸妈将你牵在手上;当你再大一点,你爸妈则说‘你自己去外面玩儿会儿’。”又如,在讲楞次定律时,可以这样比喻:在被太阳晒过的烂泥塘里,当人踩上去时,稍硬的表面会阻碍你下沉;当下沉后,你想拔出腿来,烂泥又会阻碍你向上拔。
教学生动风趣,不但能活跃课堂气氛,而且能加深学生对所学知识的记忆。例如:在讲势能时,可向学生说,当天花板上有一根鸡毛向你头顶上落下时,你将怎样?学生肯定会说:“这有什么可怕的!”如再问,若你头顶上的电风扇落下呢?学生肯定会下意识地用手盖住头顶:“那还不快跑!”从而说明物体的势能和质量有关。在讲势能和相对高度有关时,可以用从课桌上跳下来和从三楼上跳下来进行比较,肯定会收到良好的课堂效果。
在授课时,如果在适当的时机故意讲错,也会收到良好的教学效果,使学生记得牢。例如,在讲到绝对温度的单位是“开尔文”时,故意说成“就是那个发现进化论的开尔文”,讲完后,学生们先是一楞,然后几乎全班同学齐声回答“那个是达尔文”,这样整个课堂气氛就都活跃起来了。
二、用丰富的情感激励学生的学习情趣
丰富的情感,是课堂教学语言艺术的运用,也是教师道德情操的要求。一个教态自然的优秀教师,走进课堂应满脸笑容,每字每句都对学生有一种热情的期望。大多数学生的进步都是从任课教师的期望中产生的。富有情感色彩的课堂教学,能激起学生相应的情感体验,能增强他们的理智感,能激发他们的求知欲,能使他们更好地感受和理解教材。
教学一方面是进行认知性学习,另一方面是情感交流,两者结合得好,能使学生在愉快的气氛中把智力活动由最初简单的兴趣引向热情而紧张的思考。所以,教师要热爱学生,消除学生对老师的恐惧心理。当师生之间形成了一种融洽、和谐、轻松、愉快的人际关系时,就能更好地调动学生的学习积极性,同时要指导学生改进学习方法,让学生在物理学习中变被动为主动。
教师授课时的语言、声调、动作要富有感染力。准确的措词、生动的语言、形象的描绘、柔和的声调、富有表现力的动作表情融为一体,可使学生在45分钟内不仅学到物理知识,而且还有一种美的享受。在对物理概念、物理现象和物理规律进行叙述时,要做到抑扬顿挫,声音的高低、发音的长短、感情的运用等,都要求教师根据具体内容进行精心设计。
三、用教学的艺术让学生受到物理科学美的陶冶
罗丹有一句名言:“生活中并不缺少美,而是缺少美的发现。”物理教学同样如此。物理本身并不是美学,要想使物理教程从枯燥的铅字变成闪烁美的光彩的科学诗篇,关键在于我们教师平常教学中是否认真发掘物理科学美,是否去展示其美学特征,是否去创设美的意境,让学生潜移默化受到物理科学美的陶冶,这就是教学的艺术。
1.展示物理学美学特征。物理学的研究对象大到天体,小到共振粒子,从实体到另一形态的场、光等都是物质的。物质又是运动的,如机械运动、分子热运动、光波传播,实际上是不同形态的物质的不同运动形式,它们的运动是有规律的,自然界是合理的,简单的、有序的,因此,科学家们在探索真理的过程中,往往以科学美作为追求的目标,通过他们的努力而形成的物理理论,在内容上、形式上是那么自然、简单、和谐,都放射出美的光辉。教师平时教学中应向学生展示物理知识的美的一面,激发学生爱美天性。例如:物理内容的简单美,表现在物理概念、规律的表达上,科学、准确、简洁。热是众多物理学家争论了一个多世纪的问题,却以“大量分子的无规则运动”十个字做了结论;物理学的对称美,给人一种圆满、匀称的美感,如运动与静止,匀速与变速,引力和斥力,反射和折射,“磁生电”和“电生磁”,平面镜成像,电荷的正负,磁场的两极等均揭示了自然界物质存在、构成、运动及其运动规律的对称性而产生的美感。物理学理论内部相互间的自洽而展现和谐美,自由落体、竖直上抛、下抛以及各种直线的匀加速与匀减速运动都可以统一于运动学的速度和位移两个公式中,牛顿力学公式,可以把地上的物体与天上的星体统一起来。由此可见,教学中只要我们善于发掘,物理学的“简洁美”、“对称美”、“和谐美”等美学特征在中学物理中便有许多例证。我们要让物理学美的素材震撼学生的心田。
2.培养学生的审美能力。在教学艺术活动中,教师的教学能否产生艺术效果,有赖于教材、教师的精心备课和表演水平,还要看学生是否具有一定的艺术情趣,而影响学生艺术情趣的因素之一就是审美能力,所以教师在展示科学美的同时,要着重培养学生的审美能力。物理科学美的体验不关是视觉或听觉的,更多的是靠学生的心智去体验,由学生的体验产生的美的感受而产生的愉悦程度与学生的审美能力有关。所以,教师平常教学中,要引导学生积极主动地去探索自然界的奥秘,使他们在探索中领会许多事物的本质与联系,感受到知难而进,解疑释惑,获得新知识的愉快,从而培养学生的审美能力。
四、用的教学水平为学生学好物理搭桥引路
在物理习题课教学中,学生在教师的引导下动脑、动笔或动口解答物理问题。虽然大部分时间是学生活动,但教师的主导作用也不容忽视,其主要表现在指点、引路两个方面:
1.指点。学生在解题过程中,由于对物理知识理解不透,难免会出现生搬硬套的现象。这时,教师应抓住时机,找准症结,予以指点。例如,学生在学过二力平衡后,我让学生讨论:“起重机在将重为GN的物体匀速提起、静止空中、匀速下降3种情况下,对物体的拉力分别为多少?”大多数学生认为匀速上升时拉力大于重力,而匀速下降时拉力小于重力。这说明学生被物体“上升”和“下降”所迷惑而忽略了“匀速”。找到症结后,教师提出:“如果物体受平衡力作用,它将如何运动?”从而解开这个教学难点,使学生对概念有了进一步认识。
文/李长明
俗话说,退一步海阔天空。说的就是人有的时候要学会妥协,特别对于老人来说,学会妥协是一种有效保护自己的方法。
但对有的老人来说,“退一步”似乎不是容易做到的事情。这类老人大多有一种“强者心态”,总认为退一步就是妥协,而妥协就意味着自己丧失原则和失败。
其实,老人单从生理上来说,就是一个弱者。人们常说“老弱病残”,老与弱是联系在一起的。所以,有很多事情对于老人来说是较不起真的,较真的结果只能是怒气伤身。有的老人不这么想,常常把自己当强者,与人与事斤斤计较,把“有理走遍天下”作为自己的座右铭,结果往往怒气、怨气、疾病接踵而至。
对于这类不肯“认输”的老人来说,学会妥协至关重要。孔子说:“君子有三戒:少之时,血气未定,戒之在色;及其壮也,血气方刚,戒之在斗;及其老也,血气既衰,戒之在得。”其中提到的“戒之在得”,说的也是这个道理。人老了,就要适可而止、鞠躬谢幕,从运动场上回到看台,当一名观众。一个老人如果能够理解如何“舍”,也就不难做到该妥协时就妥协。
与疾病妥协老人上了年纪,身体的“零件”难免出现问题,如何与疾病相处,是一门学问。有的老人把疾病当朋友来对待,该治疗时治疗,绝不用烦闷的心情去对抗它,结果“心宽一寸,病退一尺”。放弃负面情绪与自己身体疾病的对抗,与其“和谐共处”,从而减少了一些怒气、怨气、苦闷和抑郁,这种妥协换来了乐观的身心,恰恰是一副祛病良方。
与周围的人妥协有人说,理性的妥协是消除应激反应、适应社会环境的一种健康心态,更是人际关系良好的剂。与周围的亲人朋友、邻居同事相处时。该妥协时妥协,能让人与人之间更好地相处。比如,有位老人和儿子媳妇住在一起,早晨做好早点,一敲门,发现儿子媳妇还没起床。老人毫不在意,自己先出去晨练了,并没有因此而产生过多的抱怨。其实,人和人之间产生矛盾大多是一些鸡毛蒜皮的小事。与小事妥协,换来大的和谐安定,何乐而不为。
与自己妥协自己与自己较真的例子,生活中并不少见。这类人常常对自己的能力、水平没有一个较为客观的评价,产生了盲目的自大、欲望和期待,从而让自己背负了沉重的包袱,难解的怨气、无名的惆怅,就这样陪伴在自己的左右。可见,与自己妥协才是问题的关键所在。有些时候,自我意识、自我心态的调整,会让人更理性地生活。
笑 增强免疫力的良药
文/唐华勇
印度卡塔拉医生的“欢乐大笑”运动,在印度已被传扬得家喻户晓,甚至“出口”到了世界多国,获得了不少人的赞誉与喜爱。
“笑一笑,十年少;愁一愁,白了头”。卡塔拉医生发现,当笑容逐渐从现代人脸上消失后,人体的免疫能力也随之降低,身体就会多病。于是,他觉得与其行医治病,还不如宣扬欢乐大笑,对人类更为有益,贡献更大。
他到新加坡,推广欢乐大笑运动,他以其独有的引笑“招数”,让在场的老老少少开怀大笑。
这些“招数”有:“狮子大笑”、“鸡同鸭讲”、“倒茶喝茶”、“双手合十”、“放风筝”、“哭蹲笑立”、“小鸟飞翔”等,千奇百怪,令人开怀畅笑。
本书是玻姆力学的几位追随者,在他们几十年研究工作的基础之上,为推广和普及玻姆力学而撰写的一部专著。作者们认为,玻姆力学是纳入了隐变量概念的一种精确的物理理论,一种对于自然界量子描述的客观理论,一种没有量子哲学的量子理论。它坚持了量子理论必须描写客观实在。其基本思想是粒子被一个波导引,在物理空间中运动,这个波的波函数满足薛定谔方程,而粒子在组态空间的运动由依赖于波函数的速度通过引导方程确定。本书从这两个联立方程出发,详细地阐述了玻姆力学在各个方面的应用,它的相对论推广以及如何获取人们所熟知的量子力学规则。
全书内容在第1章引言之后分成3部分,总共12章:第1部分为量子平衡,含第2-4章:2. 量子平衡和绝对不确定性起源;3. 量子平衡和量子理论中算符作为可观测量的作用;4. 量子哲学:鸟瞰科学推理。第2部分为量子运动,含第5-8章:5. 通向经典世界的七个步骤;6. 关于穿过表面的量子概率流;7. 关于玻姆力学中速度的弱测量;8. 从玻姆力学导出的拓扑因子。第3部分为量子相对论,含第9-12章:9. 超面玻姆-狄拉克模式;10. 玻姆力学和量子场论;11. 没有观察者的量子时空:本体论行为和量子引力的概念基础;12. 实在性和量子理论中波函数的作用。
这是一部对近20年分布在各种期刊和书籍中的相关文章修改补充而成的高水平量子理论专著。作者选择的内容尽可能做到了全面和广泛,概念准确,推导简洁。全书自成一体,很便于有一定量子力学知识的数学家、物理学家和自然哲学家阅读。对量子理论的深刻含意和量子哲学感兴趣的所有的教学及研究人员,特别是高年级的大学生和研究生,本书都是一本很有价值的参考书。
丁亦兵,教授
(中国科学院大学)
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0153-02
量子力学是一门比较成熟,但还在发展中的学科,而且作为普通高校物理学专业学生的按照规定必须学习的学科,所以对于教师来说,在教学过程中可以使用启发式讲授技巧,不能只是在乎知识的传递,重点应放在培养学生多方面的能力上。根据现在大部分普通高校的物理学专业的授课计划,全部是在完成基础力学的学习基础上再学习量子力学,但是学生在进入对于量子力学的学习之前,接触到的都是宏观世界的概念,从量子力学开始,就变成了微观世界的概念与计算公式,这就导致了在学习中的一些领悟上的障碍。
我建议在领会及理解量子力学之前,应开设量子物理这部分知识的课程,用《新概念物理教程・量子物理学》这本书为教材,书中的概念是以实验的真实结果为起点,由简单的内容启发部分复杂的内容,使许多概念更加容易理解。选取使用狄拉克符号以及矩阵等数学工具,还有不遵照逻辑方面的严谨和理论知识上的全面性和细致性的讲述结构,这本书中主要针对量子力学方面的内容进行阐述说明,并没有包含一些基础的计量方法。描述了微观世界量子力学的基本原理和基本方法,同时也用了量子力学的知识来解释认识源自世界的基本规律,也会了解一些必要的近代物理学实验。但是这本书和“量子力学”内容之间存在着差异,所以普通高校的物理学专业的学生在学习了“量子物理”内容之后,一定要再掌握“量子力学”内容。有了量子物理的基础,再去学习量子力学就会变得容易理解一些,有助于学生更好的学习量子力学。
《新概念物理教程・量子物理》这个教材在撰写和讲授的思路上是与新概念物理教程系列的力学、热学教材是一脉相通的。本书包含实验基础和基本原理,双态系统、从一维系统到凝聚态物质到原子、分子到原子核、粒子以及量子力学中的新的研究成果和线性代数、高斯函数和高斯积分、物理常量等三个附录,所表述的都是偏向于基础概念的内容。在实质特征方面,这本书注重于用普通基础的课程风格来讲述量子物理。
量子物理实则是普通高校物理学的学生的必须学习的知识,在制定人才培养方案中就应列为主干课程。根据此书的内容来看,是所要学习的基础物理学中结尾的一部分,也打开了近代物理这个新世界的大门。主要经过这部分的内容的领会,学生就会了解微观世界的物理现象,让学生懂得使用已获得的内容去理解。本课程教学有着承前启后的意义,通过对此课程的学习,为接下来要学习的课程奠定实质性基础,比如量子力学、固体物理学、近代物理学实验等。
在之前的学习普通物理内容的第五部分是“原子物理”,而此书却有了很大区别,它启发了新的教学思路,起初就应用量子力学内容上的定义,但是更加周详的阐述了当代量子物理的各个方面,不算原子物理课程已经成形知识的讲授之外,同时还有如量子共振、势垒隧穿、半导体、超导体、能带、声子与元激发、约瑟芬森结等内容,还有一些近一段时间内量子物理方面的新成果。
从知识的连贯性看,此书规定学生要掌握光学、微积分和线性代数的知识。课时的规定是与原子物理课程相似。在拟定物理专业的讲授方案上,会遇到一个麻烦,就是如固体物理学、原子核物理学等主要的一些科目,需要等量子力学这部分知识学习之后再继续学习获得。那么在学生学习了“量子物理”的内容之后,以后的教学内容就可以在学完量子力学课程之前安排,使学校的教学变得更加机动了,而且学生做近代物理实验时非常有益。
普朗克量子论中可知晓普朗克量子论的发现和发展的主要过程,还有量子力学在科学研究上和人类社会发展上起到了重要的作用。量子论诞生到现在也有近一百年的时间了,量子力学也逐渐完善,时间也非常久远。高校所学的基础物理课程中量子物理的知识在许多地方都是一带而过,但是所学的量子的知识在基础物理中是具有举足轻重的部分。量子力学一些原理是根据偏微分方程得出的,对学生基本学习内容要求的高,就会造成理解领悟上的难度,导致有些问题一直不能完成,然而,大多数普通高校物理专业的学生将在大三时期去学这门课程。
对于在大学期间以物理学为专业的学生来说,大部分都是高中的优秀学生,他们对在物理方面所取得的成果,都有着浓厚的兴趣。兴趣是发现问题解决问题的原动力,一旦量子物理这门课带领学生进入微观的世界,就可以激起和持续的给学生带来兴趣,这一定会有助于学生们学习量子力学,解决了直接学习量子力学的困难。如今,很多相关范围的内容,如量子化学、量子生物学很多相关知识与量子的知识相辅相成,都是以量子物理这门学科作为基石,正是因为如此,可以自信的认为,如果没有量子物理的知识,那么就不会有人类现在的生活方式和生活水平。
参考文献:
[1]赵凯华,罗蔚茵.《新概念物理教程.热学》改革的思路[J].大学物理.1998,17(4):35-36
[2]战丽波.高等师范院校《量子力学》教学内容与教学方法研究[C].鲁东大学.2006