基于科學精神和人文精神的初中物理課堂建構策略

■山東省濟南硯泉學校 王培嶺

《義務教育物理課程標準》（2011年版）在課程目標中指出了物理課程的兩大精神：一是科學精神，二是人文精神。課程目標指出：要保持學生探索科學的興趣與熱情，培養獨立思考、敢于質疑、尊重事實、勇于創新的精神，這正是科學精神；使學生樹立正確的科學觀，有振興中華、將科學服務于人類的使命感與責任感，這正是人文精神。作為物理教師，科學性和人文性既是物理授課的出發點，也是物理授課的落腳點。

一、科學精神是物理課的核心所在，人文精神是物理課的意義所在

科學性是物理的靈魂。科學教育重在培養學生的科學素質與科學精神，其作用是使學生獲取科學知識、掌握科學方法、養成科學品質，培養和造就學生探究科學與利用科學的能力。人文性是教育的靈魂，沒有人文精神，教育就沒有靈魂。《義務教育物理課程標準》中指出：物理課堂教學要關注物理的文化價值，促進學生科學觀的形成，要讓學生體會物理的“科學價值、應用價值、人文價值”。縱觀物理學發展歷史，每一個新的發現、新的創造、新的思維、新的理論，無不閃耀著人文精神的光輝。因此，物理教學不僅要對學生進行知識、方法與能力方面的科學教育，而且要充分挖掘物理的人文教育功能，重視對學生進行思想、文化、意志與素質方面的人文教育，使學生具有健全的人格、遠大的抱負和勇于追求真理的精神。物理學的不斷發展，正是人們對自然與人類關系思考的結果；其之所以從自然哲學中分化出來，成為一門獨立的學科，正是人類在認識自然、利用自然中進行生產、生活的迫切需求。

二、基于科學精神和人文精神的初中物理課堂建構策略

初中物理課的內容大多表現出強烈的科學精神和人文精神，教師在備課和上課中如能很好地把握，將起到很好的穿針引線、畫龍點睛的作用。課上，教師要在感性上拉近學生與課程的關系，要讓學生理解學習這節課或這個部分的必要性，產生想要學習的強烈愿望。因此，教師的引導和過渡起到非常重要的作用。物理的核心是科學智慧，而物理的意義是人類需求，每一節課或每一個知識點，它的發生、發展都是有原因的，有時是人類生產、生活的需要，有時是科學發展的必然，精心選擇學生易于接受、感興趣、意義重大的視角，恰如其分地引導或過渡，能起到挖掘物理內涵、引人入勝、過渡自然等作用。下面是筆者在長期的教學實踐中總結的一些策略。

策略一：用科學精神和人文精神吸引學生

物理課程中的科學精神給學生以科學之美的熏陶，而其中的人文精神帶給學生的震撼，又加強了物理的教育效果。

如初中物理的入門教育，就是很好地進行科學和人文教育的材料。從地心說到日心說，再到現代宇宙觀，無不閃耀著人類智慧的光輝；從哥白尼、伽利略到牛頓、愛因斯坦，無不充滿了人類獻身科學、追求真理的科學精神和人文精神。現代社會的三大支柱都離不開物理學的支撐，同樣顯示出物理的大美——科學之美、人文之美。

策略二：用科學智慧顯示物理之美

物理課能充分地展現人的聰明才智，給學生以美的啟迪。

如在《大氣壓》這節課的學習中，大氣壓的產生是由于厚厚的大氣層覆蓋在地球表面；大氣壓的現象在于物體單面失去氣壓；對面大氣壓即顯示出來，托里拆利實驗即源于此；用密度最大的液體壓強與大氣壓保持平衡；替代法測量大氣壓等，無不顯示出科學智慧的光輝。同時，人們認識大氣壓有一個過程，是生產的需要迫使人們研究大氣壓，一開始人們是從物質害怕真空這一理念出發的，從不斷制造更強大的水泵，到后來才認識到大氣壓有一定的大小，先測量出了大氣壓的值，然后才做出了證明大氣壓存在的著名實驗——馬德堡半球實驗等。這些人文材料顯示出人們在不斷的需求中，不斷的進行學習，不斷地完善人類自己。

策略三：用科學智慧達到過渡自然

物理課中的過渡或轉折，同樣需要教師的巧妙預設、引導和鋪墊，利用其科學性，達到啟發學生智慧的目的。

如在《內燃機》這節課的學習中，從蒸汽機到內燃機的過渡，從汽油機到柴油機的過渡，都顯示出人類科學智慧的光輝：蒸汽機污染重，帶著笨重的鍋爐，如何減輕發動機質量，減小污染？學生會想到，減去鍋爐是有效的方法，從而實現向內燃機過渡；汽油機質量輕、噪音小，大型機械需要更大的發動機，于是人們制造了氣缸更大的柴油機。但隨之產生了壓縮沖程還沒進行到底、氣缸內溫度就已經超過柴油燃點的問題，此時讓學生們尋求方法，課堂會有靈動的智慧在流淌，有的學生會想到吸氣沖程先不吸油料的方法。

此外，電動機的電刷、換向器，船閘的利用等，都閃耀著人類智慧的光輝。

策略四：用科學之美詮釋物理規律

物理規律有著獨特的科學之美，這種科學之美表現在高度的對立統一、和諧的各司其職中。

如，從折射現象、折射規律，到三棱鏡、凸透鏡、凹透鏡對光線的折射作用，有著內在的統一規律性；凸透鏡的成像規律充分顯示出像與物的共軛性。重力與質量成正比、彈力與彈性形變成正比、摩擦力與壓力成正比，顯示出自然規律的高度統一性。冰的密度較之于水小，使得冰能浮于水上，拯救湖海生物于冰之下；水的比熱容較大，因此使地球溫度變化不大；水銀、酒精等的獨特力學、熱性質，沸點與氣壓、壓強與流速的物理規律等，亦造福于萬物。我們不得不仰視于造物主的造化之功，俯首于大自然給予人類的恩惠。

策略五：物理的應用閃動著人類文明的光輝

人們往往用物質世界自身的規律，制造一些物理器具，用于測量、呈現、聯動等工作。

如，根據彈簧伸長量與拉力成正比，人們制造出測力計；根據音調的影響因素，人們制造出各種樂器；根據光學成像規律，人們制造出各種神奇的“眼睛”；根據杠桿原理，人們制造出各種秤和天平；根據熱脹冷縮，人們制造出各種溫度計；根據電與磁的相互作用，人們制造出各種電磁儀表、電動機、發電機及各種自動控制的器械等。這些無不閃動著人類智慧、文明的光輝，顯示出人類認識自然、利用自然的強大力量。這種力量會感染學生、感動學生，使之為科學努力、為科學獻身。

三、取得的成效

多年的教學實踐使筆者認識到，物理教學之功在物理之外，要跳出物理看物理，努力發掘物理的教育、感化之功。這其中，物理的科學精神之美、人文精神之美功不可沒，它們能極大地促進學生形成熱愛物理、獻身科學的目標和理想。