物理教學與人文融合

朱浩瀚

科學技術的迅猛發展對教育產生了巨大而深刻的影響,使人們意識到傳統教育忽視了科學教育的人文價值,是不完整的教育。這使得我們的物理教育應把握其內在的人文價值,給學生以“完整”的物理。

科學的人文價值主要表現為理性精神和規范意識、批判精神和創新意識、分析精神和平等意識、開放精神與獨立意識。課堂教學作為學校教育的主陣地,必須滲透人文精神,并將以人為本的教學理念體現在整個教學活動中,才能促使學生養成尊重事實、大膽想象的科學態度和科學精神,從而全面提高學生的科學素養。

一、開發和利用課程的人文資源

“思維之心只能附于知識之體。”學生是在掌握知識的過程中發展能力,并在此過程中學會學習和形成正確的情感態度和價值觀的。科學的發展過程充滿生機、富于創新精神且蘊藏豐富的人文資源。古希臘亞里斯多德,近代的牛頓,現代的愛因斯坦等人在推動科學發展,豐富科學內容的同時也揭示了科學思想與其他知識或信仰體系——哲學、宗教、政治、文學等的關系。如果不了解早期的科學史就難以理解科學事業的本質,以及科學與周圍更廣泛文化背景的關系。科學教育不應忘記學科以外的豐富的人文資源,因為其對培養學生的科學素養、陶冶學生的情趣有著不可替代的作用。這就要求教師在教學中充分開發和利用課程中的人文資源。如在教授“力和運動”時,通過介紹經典力學大師牛頓的生平,使學生從中感受成功來自勤奮、來自思考;教“電磁感應”這節課,可以讓學生在自己動手做實驗的過程中,感受思維的形成、成功的喜悅,以及法拉第堅持不懈的科學品質。這些對于學生養成良好的思維習慣,養成尊重事實、大膽想象的科學態度和科學精神,有著舉足輕重的作用。

生活中美無處不在,在物理教學中,美的因素是很多的。從內容角度講,有自然美、對稱美、實驗美、模型美等。教師在課堂教學中,要注意引導學生對物理教材中美的因素予以感知、想象和理解。如牛頓把宇宙中物體之間無比復雜的相互關系歸納為萬有引力定律;愛因斯坦把物體質量和能量的關系表述為:E=MC2這些公式使變幻莫測的大千世界在我們面前明朗了、清晰了。教學中為了便于學習研究磁場、電場和光的傳播,而引入的“磁感線”、“電場線”和“光線”等物理模型,就是把描述性的表象上升為審美形象;還可以誘導學生調動自己的情感,假象置身于教材內容所描述的某一氛圍中,體驗那一種氛圍之美。例如,置身于牛頓悟出了萬有引力定律的那棵蘋果樹下,體驗科學發現的新奇之美;置身于沒有摩擦、沒有重力的情景之中,體驗那種幻想奇妙之美;也可以誘導學生直接把自己設想為自身,這種“物人化,人物化”相互交融的審美境界極有利于培養學生的科幻創新能力。

悠久的歷史孕育了深厚的文化。我國是詩詞的國度,因而可以利用詩詞來引入物理概念、理解物理概念,同時還可以利用物理知識來欣賞中國詩詞和鑒別詩詞。如,在講到物體運動的一些概念時,可用毛澤東主席《送瘟神》中的詩句:“坐地日行八萬里,巡天遙看一千河。”由此引入運動是絕對的這一概念。又如陶淵明的“白日沉西河,素月出東嶺”,李白的“孤帆遠影碧空盡,惟見長江天際流”,都可以引入運動的一些概念。

又如在學習“物態變化”一章時,插入張繼的膾炙人口的《楓橋夜泊》:“月落烏啼霜滿天,江楓漁火對愁眠。姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船。”通過認真分析可以看出這首詩確有失誤的地方。根據物理知識,當氣溫降到零點以下,地球表面的水蒸汽經過凝華而結成霜。可見霜是地面上形成的,它就不曾到過天上怎么能說“霜滿天”呢?顯然詩人張繼認為霜和雪一樣,都是從天上降落下來的。這違反了自然規律。當然文學畢竟不是物理,它是允許應用想象的;況且我們也不可能要求古人按照今天的科學規律來寫詩。同樣也可以讓學生發揮豐富的想象,寫一篇“無聲的世界”“假如沒有地球的引力”等類似的科普文章。這對于激發學生的好奇心,培養廣泛的興趣,提高教學質量都大有益處。

教師應用明天的眼光規劃明天的教學,通過對最新的科學知識如微電子與信息科學、超導基本原理及應用、核能的合理應用以及納米材料的介紹,縮小技工學校物理課程與當代新科技的距離,使學生能跟上科學技術發展的步伐的同時更多地接觸科學以外的人文資源。

二、營造充滿人文情懷的課堂氛圍

長期以來,課堂教學存在著一個嚴重問題,即學生缺乏自主學習的空間,課堂缺乏平等、和諧、民主的氛圍。表現為:教師的權威高于一切,對學生要求太嚴太死,課堂氣氛沉悶,缺乏生命力,更談不上學生個性生動活潑的發展和創新意識的引導和開發。

現代心理學研究表明:學習者在學習中保持愉快和不緊張的心境有利于他們發揮主動性和創造性,實現有意識和無意識的統一,從而釋放出巨大的學習潛能。這就要求教師在課堂教學中必須創設一個“良好的環境”,營造民主、和諧、平等的課堂教學環境。如進入新課之前,可用課前幾分鐘與學生議論其感興趣的話題,讓學生感受到教師與他們是平等的。使學生真正體會到和諧,充滿人文情懷的氛圍。

三、創設以人為本的課堂教學過程

課堂教學是實施科學教育的主渠道,為構筑科學與人文融合的課堂教學,創設以人為本的課堂教學過程就顯得更加重要。

以人為本的過程也是探究活動中,人的積極的、正確的“情感、態度、價值觀”的形成過程。物理教學中要通過一些簡單問題的科學探究,使學生感悟到物理、自然、社會和人生的奧妙,在探究過程中不斷發現自我、更新自我、完善自我,不斷培養人文精神。例如:“當你看到某一受力圖能想到哪些情景?”與“當你看到某一情景你想到哪個受力圖?”的設問方式對學生的思維效果是完全不同的。因此發散性問題的設置是培養學生創造性思維的關鍵。首先,問題要簡潔明了;其次,要概括性強;再次,要靈活,為學生發散性思維的培養創造條件。教師要掌握學生的心里特征,引導他們的認知從生活到物理、從物理到社會,逐步延伸發展。只有以人為本,才能深入推進素質教育。

作者單位:大同市第二技工學校