劉春燕
摘 要: 作者基于對高中對物理教學的認識,提出了四種教學策略,培養(yǎng)學生的人文精神。
關鍵詞: 高中物理教學 人文精神 物理學史 科學探究
新世紀,加強情感態(tài)度與價值觀等人文精神的教育,實現(xiàn)科學教育和人文教育的有機結(jié)合是現(xiàn)代科學教育發(fā)展的趨勢。因此,物理教學在注重科學知識傳授的同時也應加強對人文教育的關注,培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、團隊合作精神,提高科學美的審視能力。人文精神在高中物理教學中的滲透需要教師在教學過程中,注重學生人文精神的培養(yǎng),精心設計教學方案,運用恰當?shù)耐緩浇M織教學,以便獲得良好的教學效果。
一、引導學生感受物理美,提高科學美的審視能力。
物理學中蘊含豐富的美學思想,物理學中的美主要體現(xiàn)在簡單美、對稱美和和諧美三個方面。高中物理教師應充分挖掘物理學科中的美,重視審美教育,提高學生的審美能力,培養(yǎng)學生追求美和創(chuàng)造美的意識。
1.簡單美。物理學中最經(jīng)典的美學形式就是簡單美。運動和力的關系曾迷惑人類很多年,而牛頓卻用F=ma這樣一個公式簡明扼要地總結(jié)出運動和力的內(nèi)在關系。又如愛因斯坦的智能方程E=mc2,形式雖然簡單,卻用準確精練的語言揭示了復雜多變的自然規(guī)律,其所表現(xiàn)的簡潔美令人折服。
2.對稱美。現(xiàn)代物理學中,對稱性指引著物理學的發(fā)展。表現(xiàn)公式之間的對稱如電磁學中的庫侖定律和萬有引力;表現(xiàn)形式上的對稱如動量定理和動能定理;表現(xiàn)宏觀和微觀的對稱如原子核結(jié)構(gòu)與太陽系的結(jié)構(gòu);表現(xiàn)時間和空間的對稱如開普勒運動第二定律。另外,愛因斯的對稱性制約物理定理的思想是對稱美的完美體現(xiàn)。
3.和諧美。和諧是美學的一個重要法則。物理學家認為,物質(zhì)世界本身和物理規(guī)律的統(tǒng)一對是宇宙和諧的重要體現(xiàn),物理學的研究對象——客觀物質(zhì)世界也是和諧的。例如,牛頓力學把地上的力學和天上的力學統(tǒng)一為運動定律和萬有引力;麥克斯韋方程式把電、磁、光統(tǒng)一為電磁場理論。
二、利用物理史培養(yǎng)學生的人文精神。
物理學史記錄了人類對物理規(guī)律的認識和探究過程。在物理教學中應適當引入物理學史的內(nèi)容,通過了解物理理論的發(fā)展和演變過程,為學生理解、拓寬物理知識提供新的思路,從而培養(yǎng)學生的獨立人格,使其形成正確的人生觀和價值觀。教師在教學實踐中可以適當穿插一些科學發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的歷史,讓學生了解物理知識產(chǎn)生的來龍去脈,深刻理解知識的本質(zhì)規(guī)律;也可以講解發(fā)生在科學家們身上的歷史故事,讓學生理解科學先賢艱苦卓絕的奮斗精神。
例如,在講述力學的過程中,教師可以引入有關伽利略的小故事:有一次,伽利略站在天主教堂里,觀察天花板來回擺動的燈,發(fā)現(xiàn)燈的擺動越來越弱,以至每一次擺動的距離漸漸縮短。于是,他做了一個適當長度的擺錘,測量了脈搏導入速度和均勻度,找到了擺的規(guī)律。鐘就是根據(jù)這一規(guī)律制造出來的。
三、通過科學探究培養(yǎng)團結(jié)合作的人文精神。
科學探究是高中物理教學中一種重要的教學方式,它主張把學習重心放在知識的探究過程中,鼓勵學生主動獲取知識。合理的科學探究不僅可以培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力和探索能力,而且通過小組討論和交流可以培養(yǎng)學生的合作意識和團隊精神。在物理教學中,教師應選擇學生感興趣且有能力完成的問題進行探究,讓學生根據(jù)已有的物理知識和實踐經(jīng)驗,對探究的問題作出合理的猜想和假設。在探究過程中,教師應注意教育公平,讓每一位學生都有表達個人見解的機會。同時要培養(yǎng)學生用簡潔精練的語言表達探究結(jié)果的能力,培養(yǎng)學生傾聽并尊重他人研究成果的良好習慣,引導學生正確對待別人的意見和建議。
以探究摩擦力影響因素為例。教師首先提出問題:一個物體在另一個物體表面滑動時摩擦力的大小與哪些因素有關?將學生分成小組,并為每個小組準備相同的器材:一個彈簧測力計、一個木塊、一塊木板、一個玻璃板、一條毛巾和兩個鉤碼,然后指導學生完成本次試驗。通過經(jīng)歷與科學工作者相似的探究過程,學生體驗科研的艱辛和樂趣,領悟科學的思想和精神,從而達到知識傳授和人文教育有機結(jié)合的目的。
四、通過介紹物理科技前沿發(fā)展情況,增強學生的愛國情感。
自改革開放以來,我國在科學技術(shù)方面取得了巨大的進步,為物理教學進行愛國主義教育提供了豐富的教學資料。如我國在物理方面提出了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的層子模型;我國的超導技術(shù)已達到世界水平;掌握了“一箭多星”的技術(shù)等。教師可向?qū)W生介紹北京正負電子對撞機首次對撞成功的情況,這是繼原子彈、氫彈之后的又一大創(chuàng)舉。也可以介紹我國自行研制成功的“銀河”巨型電子計算機,它每秒鐘可以運行十億次。結(jié)合教材,可以進行今昔對比,通過了解當前物理前沿資訊,激發(fā)學生的愛國主義精神,增強建設中國特色社會主義的信心。
如教師可以組織學生針對“北斗一號”衛(wèi)星進行探討,要求學生研究討論以下三個問題:結(jié)合所學知識,解釋人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的原理;介紹一下著名型號的火箭,并說出出火箭的工作原理:利用互聯(lián)網(wǎng)了解人造衛(wèi)星的用途,嘗試對人造衛(wèi)星進行歸類;了解我國研制衛(wèi)星的歷程和取得的成就。要求學生選擇其中一個課題進行研究,并寫出研究報告,在課堂上展示研究成果。通過這樣課題研究活動,激發(fā)學生探索知識的熱情,培養(yǎng)學生愛國主義精神和科學創(chuàng)新的精神。
物理學發(fā)展史從某種意義上說是一部記錄物理先賢奮斗的精神史,幾乎每一種理論、觀念和創(chuàng)造都彰顯著人文精神的光輝。在提倡素質(zhì)教育改革的今天,培養(yǎng)物理教學中人文精神的重要性日益凸顯。因而越來越多的教育工作者逐漸認識到人文教育的重要性,正在為促進人文精神在高中物理教學中的滲透作出努力。但是,人文教育和物理教學整合的現(xiàn)狀不容樂觀,出現(xiàn)了很多的問題,需要每一位物理教師在教學實踐中總結(jié)經(jīng)驗和教訓,尋求兩者之間融合的最佳途徑,從而提高物理教學質(zhì)量。
參考文獻:
[1]林璠.“人文物理”課程的教學實踐探索[J].科學時代,2012,22.
[2]蔣秀麗.李鵬飛.陳中華.大學物理教學中人文素養(yǎng)的培養(yǎng)[R].2012年全國高等學校(物理)基礎課程教育學術(shù)研討會.