在中學(xué)物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng)的思考

徐新兵

(蘇州大學(xué) 江蘇 蘇州 215006 ； 蘇州甪直中學(xué) 江蘇 蘇州 215127)

1 引言

20世紀后期，科技發(fā)展引發(fā)的環(huán)境與資源危機日益加劇，它給人類社會固有生產(chǎn)方式、社會倫理、人類尊嚴和人的精神世界帶來的一系列嚴重問題，人們已明確意識到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開人文精神的引導(dǎo)和限制[1]．人文素養(yǎng)的靈魂，不是“能力”，而是“以人為對象、以人為中心的精神”，其核心內(nèi)容是對人類生存意義和價值的關(guān)懷，傳播科學(xué)文化，消除科學(xué)與人文之間的隔閡[2]．弘揚和塑造人文精神，是當今科技社會的重要任務(wù)，也是物理教學(xué)的重要任務(wù)．下面僅結(jié)合物理實驗教學(xué)的教學(xué)實踐，以中學(xué)物理實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)為例，談些粗淺認識．

2 在中學(xué)物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)

20世紀中后期,人們已強烈地意識到必須改變教育中過度的科學(xué)主義和功利主義教育,提出了科學(xué)-人文主義的教育目的觀.“以科學(xué)為基礎(chǔ)和手段,以自身的完善和解放為最高鵠的,從而使人與自然、人與社會、人與人和諧共處．”[3]

物理實驗教學(xué)在傳授給學(xué)生物理知識、思維方法、操作技能，使學(xué)生受到嚴格的、系統(tǒng)的實驗技能訓(xùn)練的同時，也要求通過實驗教學(xué)開發(fā)學(xué)生的潛能，促進學(xué)生的全面發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、堅持真理、勇于創(chuàng)新、鍥而不舍的科學(xué)態(tài)度和合作意識、規(guī)范意識、個人責(zé)任感、團隊精神等人文素養(yǎng)．所以，在物理實驗課的教學(xué)中要把學(xué)生真正的作為教學(xué)的主體 ，要充分考慮學(xué)生的差異性，強調(diào)學(xué)生的個性發(fā)展的需要，因材施教 ．

2.1 鳥瞰十大經(jīng)典科學(xué)實驗中的人文思想

很難想象，十大經(jīng)典科學(xué)實驗竟然經(jīng)典在利用普通的實驗桌上最簡單的實驗儀器和設(shè)備上， 成為開創(chuàng)一個時代的的豐碑．

美國兩位學(xué)者請全美物理學(xué)家提名有史以來最出色的十大物理實驗，結(jié)果刊登在了2002年9月份的美國《物理世界》雜志上．十大經(jīng)典實驗分別是[4]：埃拉托色尼測量地球圓周長、伽利略的自由落體實驗、伽利略的加速度實驗、牛頓的棱鏡分解太陽光、卡文迪什扭矩實驗、托馬斯·楊的光干涉實驗、米歇爾·傅科鐘擺實驗、羅伯特·密立根的油滴實驗、盧瑟福發(fā)現(xiàn)核子實驗、托馬斯·楊的雙縫演示應(yīng)用于電子干涉實驗．

比如伽利略的落體實驗與斜面實驗．伽利略的落體實驗揭開了物理學(xué)的真正開端，從而使物理學(xué)從哲學(xué)大家庭脫離出來，真正成為了一門獨立的科學(xué)．在落體實驗之后，伽利略為了更精確地研究物體運動的規(guī)律，設(shè)計了著名的斜面實驗，變革了亞里士多德提出的運動學(xué)基本原理，從根本上將運動學(xué)的焦點集中到了“加速度”這個新的物理量上來．從落體實驗到斜面實驗再到后來的理想斜面實驗，伽利略基本上確定了慣性定律和基本的運動學(xué)定律，斜面實驗沒有用簡練的語言概括歸納出這些規(guī)律，而牛頓完成了這項工作．如果說蘋果落在了牛頓的頭上，那么這棵孕育了科學(xué)碩果的蘋果樹就是由伽利略種下的[5].

可見在物理學(xué)飛速發(fā)展的今天，即使物理實驗手段愈加多樣化，實驗儀器更多地借助于各種高新技術(shù)，但是經(jīng)典的物理實驗仍然有其強大而旺盛的生命力．依托這些實驗展開的教學(xué)還能夠使學(xué)生通過實例、通過體驗物理學(xué)家探索之路，體會實驗所透露的科學(xué)家的人格魅力，更深刻、更直觀地體會物理實驗之美，培養(yǎng)學(xué)生的美學(xué)價值，進一步搭建科學(xué)與人文的交融之橋．

2.2 通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)

在物理教學(xué)中，演示實驗的作用是不能忽略的．古人云:“百聞不如一見．”可以毫不夸張地說，演示實驗是物理教學(xué)最具特色的學(xué)科教學(xué)語言的表達形式．教師精心選擇、巧妙構(gòu)思課堂演示實驗，并在課堂上一絲不茍地去操作完成全過程，讓學(xué)生目睹物理實驗展示出來的美，是物理審美化課堂教學(xué)的一個重要方面．

教學(xué)中可以安排好演示實驗使教學(xué)效果恰到好處．設(shè)法讓學(xué)生多動手做實驗(邊學(xué)邊實驗、分組實驗、課外實驗)，不僅可以滿足學(xué)生操作的愿望，更重要的是可以讓學(xué)生不斷體會“發(fā)現(xiàn)”和“克服困難解決問題獲得成功”后的喜悅，從而提高興趣、增強信心、增強學(xué)習(xí)的欲望，進而轉(zhuǎn)化為一種熱愛科學(xué)的素質(zhì)和志向[6].所以，在課堂教學(xué)中，為了充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，實驗前可先設(shè)計問題讓學(xué)生猜測、探究，然后進行實驗檢驗、分析、討論，最終得出結(jié)論．這樣做，可以在培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)良思維品質(zhì)和創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮著獨特的功能和作用，真正做到以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的師生合作的教學(xué)模式，從而提高課堂教學(xué)效率，實現(xiàn)人文精神的滲透．

2.3 通過學(xué)生獨立實驗和合作實驗培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)

十大經(jīng)典實驗中所用的儀器基本是普通的儀器和設(shè)備，在今天的物理教學(xué)中，到處可以看到它們的蹤影．不管是演示實驗還是學(xué)生實驗，作為實驗，它本身就包含著復(fù)雜的認識活動．通過觀察現(xiàn)象、親自安裝實驗設(shè)備、使用儀器等各種實際操作，以及處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論并寫出實驗報告，可以逐步培養(yǎng)學(xué)生掌握知識、技能和進行觀察研究、探討的能力，提高分析問題和解決問題的能力．讓學(xué)生在實踐中學(xué)會尊重、學(xué)會理解、學(xué)會寬容與合作．教師則以自己的學(xué)識智慧 、高尚的人格力量、感染學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生從教師的言談舉止中感受到人文關(guān)懷．在物理實驗過程中引導(dǎo)學(xué)生體會并參與創(chuàng)造良好的科學(xué)人文環(huán)境，鼓勵學(xué)生動手操作，和同學(xué)建立和諧的關(guān)系[7]．

在實驗中，教師精心設(shè)計實驗教學(xué)過程，通過合作實驗使學(xué)生的協(xié)調(diào)能力、合作精神都得到發(fā)展．如：給學(xué)生提供足夠的空間和條件讓學(xué)生在科學(xué)實驗的過程中體會科學(xué)家們發(fā)明創(chuàng)造的艱辛和人類認識自然的喜怒哀樂、酸甜苦辣．在實驗教學(xué)中，應(yīng)盡量采取探索形式，避免依葫蘆畫瓢的做法．在實驗中，教師要提出富有探索意義的問題，鼓勵學(xué)生自行設(shè)計實驗解決；對于實驗過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，應(yīng)鼓勵學(xué)生進一步探索，分析原因．要讓學(xué)生認識到，不能滿足先輩已經(jīng)做過的、已被實踐證實的規(guī)律,還應(yīng)努力開拓未知領(lǐng)域．

例如在學(xué)習(xí)“牛頓第三定律”時，教材內(nèi)容很簡單；為了能讓學(xué)生深刻理解物體相互作用的規(guī)律，體驗合作精神，筆者設(shè)計了如下的教學(xué)過程：

(1)讓兩個力量較為均衡的學(xué)生手拉手，各向?qū)Ψ绞┝Γ瑑赏瑢W(xué)均有被拉的體驗，說明拉力的作用是相互的；

(2)在實驗小車上放一玩具電風(fēng)扇，小車放在平滑玻璃板上，打開電扇的同時，實驗小車后退，說明扇葉與空氣的作用是相互的；

(3)發(fā)給每兩位同學(xué)兩只已加了氣的氣球，讓每位學(xué)生各拿一只氣球，先使兩球接觸，再將自己的氣球擠壓對方的氣球，觀察到兩個氣球同時發(fā)生形變，說明作用力與反作用力的同時性；

(4)每兩位同學(xué)發(fā)下兩只同規(guī)格的彈簧測力計，通過學(xué)生自己動手實驗定量地得出作用力與反作用力等大、反向，作用在兩個物體上．

整節(jié)課全體學(xué)生都能積極主動地參與，在親身體驗中掌握規(guī)律，提高了學(xué)生的觀察和實驗?zāi)芰Αw納和總結(jié)能力、交流和合作能力．

物理實驗課是一種有利于發(fā)揮學(xué)生的主體性、創(chuàng)造性，培養(yǎng)健全的人格，加速實現(xiàn)自我的教學(xué)形式．因此必須充分利用物理實驗課的這一重要陣地，對學(xué)生滲透人文精神，使物理實驗課充滿人文關(guān)懷．

參考文獻

1 續(xù)佩君.物理教學(xué)中進行人文教育的幾個理論問題.首都師范大學(xué)學(xué)報，2003(6)

2 范志華.人文素養(yǎng)在當代大學(xué)生中的缺失與重建.學(xué)校黨建與思想教育，2005(12)

3 扈中平.挑戰(zhàn)與應(yīng)答.濟南：山東教育出版社，1995

4 吳承塤，等.十大經(jīng)典物理實驗專題介紹.物理通報，2003(4～12)

5 崔 璐.物理實驗對科學(xué)與人文素養(yǎng)的影響.華東師范大學(xué)碩士論文，2007

6 陶洪.物理實驗論.南寧：廣西教育出版社，1996(10)

7 任偉杰.中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生人文精神的思考.東北師大碩士論文，2006