物理課堂教學中物理文化的滲透途徑*

任巧英

(淮安市北京路中學 江蘇 淮安 223001)

物理教學應是一種完整的物理文化教育，不僅包括可供廣泛應用的物理原理等物理文化知識，還應包括物理學的思維方式、研究方法、物理學家探索知識的坎坷經歷以及由此反映出來的科學態度、高尚人格、科學精神等組成的物理文化觀念.物理文化的學習過程能促進學生主動建構具有個體意義的科學知識和技能.同時，通過物理文化的學習，有利于知識、方法、情感在學生自身人格中的內化，使學生的綜合素養得以全面提升.那么，如何在初中物理課堂中滲透物理文化的教育呢？

1 學習物理史料 展現物理文化

每當提到“物理文化”，人們首先會想到“物理學史”，人們常把“物理文化”與“物理學史”等同看待，認為物理文化便是物理學史，物理學史便是物理文化.其實不然，物理學史包含于物理文化之中，物理是歷史發展的文化，在物理教學中融入物理學史教學，可讓學生了解物理發展的歷史，感知物理的每一次停止與前進，體會每一次進步的艱難歷程.物理學史可以說是物理教學、學習物理的一種工具.學生對前人奮斗及努力的創造有所了解，可獲得鼓舞和增強信心.如，伽利略在實驗任務的確定、實驗裝置的設計、實驗方法的選擇中表現出來的不畏強權、一絲不茍、尊重事實、勇于創新的科學態度，探索、務實、批判的精神和其樹立的獻身科學的信念，這些構成的科學精神以及人生的價值觀都是培養學生科學態度、科學精神，健全、培育和提升學生物理學科核心素養的重要資源.又如，在講牛頓第一定律時，學生對靜止物體不受力靜止不動堅信不疑，但對運動物體不受力時的情況就難以想象了，他們總是模糊地認為，當力停止作用后物體總要停下來.然而這種認識只觸及到事物表象，為使學生抓住本質，我們可以通過介紹伽利略的斜面實驗的有關史料，進行概念抽象過程的呈現及講述，從而得到物體不受力時，總保持靜止或勻速運動狀態的結論，使學生在深刻理解的基礎上獲得清晰的概念、規律.從這樣的文化角度進行物理教學，使學生在接受物理學定理和規律的同時，獲悉定理、規律的建立條件及適用范圍，這對形成概念、掌握規律能起到非常重要的作用.

學習物理學史料時，我們常采用“歷史重演”的教學法.“歷史重演”是指將與教學內容相關的物理學史料，尤其是對某一物理理論的形成曾經起到啟發轉折和關鍵作用的人物、事件和思想，進行物理文化重演，即在教師指導下，讓學生去揭示物理知識的發生原因、經歷物理知識的形成過程，以及感受物理知識的發展方向等，使物理學習成為學生的“亞研究”過程.通過重現物理學家在塑造物理文化過程中所表現出的對真善美的不懈追求，對社會發展和人類與環境的關注以及他們的高尚情操來培育學生的科學態度與責任.通過“亞研究”過程讓學生將自己融進歷史事件中，像物理學家一樣面對問題，探索問題，使學生的思維經歷物理學知識形成的問題、假設、實驗、結論、實踐檢驗的過程，從而獲得具體而完整的科學思維的方法論教育和鮮活的創新教育，且在此過程中，學生能較自然地接觸到一種隱性的文化背景，久而久之，利于增強學生對不同文化的敏感性和感受力，形成物理觀念.

2 感受物理之美 融入物理文化

談起“物理文化”，人們首先想到物理學史，再想起的便是物理美，物理學科中的美是豐富的，也是多樣的，它無處不在.如物理知識體系的內容美、形式美、結構美，物理實驗的現象美，物理學家的人格美，物理教育的藝術美等等.在物理教學過程中滲透美的教育，可以潛移默化地提高學生發現、欣賞與創造美的能力.如，在研究平面鏡成像中滲透事物外在的對稱美；在介紹奧斯特的電流磁效應、法拉第的電磁感應現象時滲透事物的內涵對稱美.又如，在“描述世界日新月異的變化，但月球在繞地球公轉、地球在繞太陽公轉卻相對處于穩定狀態”時；在“學習牛頓發現的萬有引力將天地運動規律統一”時；在“了解麥克斯韋方程組將電學、磁學規律統一起來，并且成功把光學也納入電磁學的范疇”時……滲透這些穩定和統一所體現出來的物理學的和諧之美.

另外，物理課件表達中生動有趣的動畫演示、柔美的課件背景、流暢的字體變化等細節展示；課堂上板書中教師優美整齊的字體和深厚的繪畫功底及新穎的內容排版等等都能給學生帶來多樣的美的感受.如，“電阻”一節的板書設計如圖1所示.

圖1 “電阻”一節板書設計

在物理教學中，引導學生發現物理中的美，不僅利于提高學生對物理學的興趣，也會逐漸培養學生善于觀察、創造美的能力.

3 掌握思想方法 體驗物理文化

物理學的思維方式和研究方法是在物理學發展過程中，物理學家在長期的科學實踐中逐步摸索、積累、形成和發展起來的，是人類智慧的結晶. 如，伽利略的實驗與邏輯推理相結合的方法，標志著物理學的真正開端；牛頓在實驗基礎上的分析——綜合方法；愛因斯坦的追求簡單、對稱的方法等等. 物理學的思維方式和研究方法是初中物理教學目標中的重點內容，是物理學科的核心素養，也是物理文化中必不可少的一份子.通過物理文化的教學，介紹物理學家的創新思維與研究方法，有意識地對學生進行一些科學方法的教育和訓練，是提高學生智力水平、培養科學素養、促進學生發展的重要途徑.

在物理概念教學中科學地滲透物理思想方法的教學，可為理解物理規律，理順物理理論的思維過程并進行遷移應用提供前提.如，在光線、磁感線、杠桿等物理概念教學時滲透“模型法”的研究思想對培養學生以后分析物理情境時抓住主次、分析主要矛盾、忽略次要的影響因子，提煉出事物本質的思想培養有重要作用，同時也能鍛煉學生邏輯思維.

物理問題的處理旨在讓學生從感性認識到理性認識，再從理性認識到應用實踐，實現兩個方面的飛躍.因此處理問題時常與一些思想方法巧妙結合，比如處理一些物理量用等效替代的思想(合力、總電阻等)；一些物理實驗用控制變量法、轉換法等等.學生在學習知識的過程中潛移默化地逐漸運用物理學家的思維方法和觀念，使物理文化的精髓得以傳承.又如，在處理“不準溫度計”問題時，采用幾何圖解法作如圖2處理.可見，在對這一例題的解答過程中，運用了數學中的相似三角形對應邊成比例的幾何知識，在教學過程中滲透數學與物理結合的思想方法.

圖2 圖解法解決不準溫度計問題

4 參與探究活動 應用物理文化

物理學習的核心是獲取物理技能和品質，以及理性的物理思維模式.無論是物理學史、物理美、物理思想方法，不僅限于了解與掌握，更應該將其應用于生產、生活的實踐中去解決實際問題.物理實驗的自主實踐就是在課堂上將物理文化的教育滲透在學生探究的過程中，以濃縮的時空和自然的形式，讓學生經歷規律、知識的形成過程，將學生的情感、科學態度和價值觀的形成放置于思維的體驗過程中，促進學生創新意識、創新思維、創新人格的生成，使學生在獲得物理知識的同時，還能從中汲取前人的智慧，領悟思想方法，陶冶科學精神，形成初步的科學世界觀和方法論，全方位提升學生的科學素養.

例如，在“力的作用是相互的”一節的教學中，讓學生運用已有材料設計實驗驗證物理規律，學生在自主探索的教學環境下手腦并用地進行實踐活動，這種教學方法再現了學生的實驗設計思路，提高了學生的學習興趣，培養了學生的合作意識、實踐能力及創新能力.

5 結束語

初中物理教育主要是以培養未來新一代的具有健全人格的公民為目的，所以培養的目標應放在大多數未來公民的興趣和需要上，且初中的青少年正是形成世界觀、人生觀、價值觀的黃金時期，因此在初中物理教學中追求“真”的同時，有效地滲透物理文化“善”和“美”的教育，在實踐中探索物理文化在物理教學中靈活、恰當、自然地滲透的途徑，促進學生的全面健康發展，是每個物理教育工作者努力的方向.