藏族文化中的物理實(shí)例研究

安秀加,張國恒

(1.西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院，甘肅蘭州730030；2.西北民族大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730030)

藏族文化中的物理實(shí)例研究

安秀加1,2,張國恒1*

(1.西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院，甘肅蘭州730030；2.西北民族大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730030)

藏族傳統(tǒng)文化中包含許多物理思想，而物理教學(xué)過程中利用身邊的物理現(xiàn)象和物理實(shí)例，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理的興趣，加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解和物理原理的應(yīng)用.新課程本著“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念，以藏族傳統(tǒng)文化背景下的藏區(qū)中學(xué)物理教學(xué)為例，分析和研究了將學(xué)生所熟悉的藏族格言文化和民俗文化中的物理實(shí)例和物理原理如何切實(shí)有效地引入到物理教學(xué)中，以提高民族中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量.

藏族文化；民族中學(xué)；物理教學(xué)；素質(zhì)教育

1 引入藏族傳統(tǒng)文化中的物理思想的意義

我國基礎(chǔ)教育新課程改革開始于20世紀(jì)90年代末，推動(dòng)這次課程改革的直接動(dòng)因是素質(zhì)教育[1].素質(zhì)教育的方針目標(biāo)是以面向全體學(xué)生、全面提升學(xué)生的基本素質(zhì)為根本目的，以注重開發(fā)受教育者的潛能、促進(jìn)受教育者德、智、體諸多方面生動(dòng)活潑地發(fā)展為基本特征的教育[2].現(xiàn)在全國實(shí)施的素質(zhì)教育策略，對(duì)于西部民族地區(qū)及民族傳統(tǒng)文化的考慮不足.素質(zhì)教育還局限于德育課程，不能引起教師對(duì)素質(zhì)教育的重視，也激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.筆者認(rèn)為，既然新課程提出了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念，因此認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象和物理事實(shí)就得從學(xué)生熟悉的文化背景和生活環(huán)境作為切入點(diǎn).對(duì)于初中的學(xué)生來說，雖然有物理前概念的意識(shí)，但很難自己獨(dú)立地“從生活走向物理”，這就要靠教師在物理教學(xué)中的引導(dǎo)作用.藏族學(xué)生因受傳統(tǒng)文化背景、生活環(huán)境等的影響，藏文化思想根深蒂固，物理教師就得以“順應(yīng)”藏文化的概念意識(shí)為教學(xué)目標(biāo)實(shí)施素質(zhì)教育，而藏族傳統(tǒng)文化的根基在于藏傳佛教，佛教哲學(xué)包含對(duì)宇宙的觀察，也包含了對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和概念的分析[3].物理學(xué)與藏族傳統(tǒng)文化有著緊密的聯(lián)系，在藏區(qū)民族中學(xué)的物理教學(xué)中引入藏族傳統(tǒng)文化的物理要素對(duì)于搞好物理教學(xué)十分重要.這樣不僅有助于課堂具備生動(dòng)的實(shí)例和認(rèn)知?dú)夥?，而且在藏族傳統(tǒng)文化背景下更全面科學(xué)地認(rèn)識(shí)和理解物理概念，提高素質(zhì)教育前提下的物理教學(xué)質(zhì)量，有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng).

2 發(fā)掘藏族傳統(tǒng)文化中的物理思想

藏區(qū)的生活水平和科技生產(chǎn)力相對(duì)落后于我國東部沿海地區(qū)，尤其對(duì)于牧區(qū)的學(xué)生來說，很難接觸到當(dāng)今潮流的新技術(shù)產(chǎn)品，更認(rèn)識(shí)不到內(nèi)在的物理原理.因此教師在物理教學(xué)過程中對(duì)一些概念和原理進(jìn)行形象舉例時(shí)，不能直接引用科技產(chǎn)品的物理原理，因?yàn)閷?duì)于學(xué)生來說物理概念是很抽象的，其次很少接觸到新技術(shù)產(chǎn)品，從而直接引用會(huì)加深抽象化，這樣的教學(xué)效果只會(huì)引起學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的反感和排斥.所以在藏區(qū)民族中學(xué)的物理教學(xué)中就得恰當(dāng)?shù)匾雽W(xué)生所熟悉的藏族傳統(tǒng)文化中的物理思想.這樣不僅能實(shí)現(xiàn)“物理來源于生活，應(yīng)用于生活”的教學(xué)理念，而且也能有效實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的提升.下面就以幾個(gè)教學(xué)實(shí)例來探析藏族傳統(tǒng)文化中的物理思想和培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的功能.

2.1 力學(xué)部分教學(xué)實(shí)例發(fā)掘

古代人們?yōu)榱诉\(yùn)輸方便與省力，他們?cè)趧趧?dòng)中使用了杠桿等器具，通過這些經(jīng)驗(yàn)的積累和生活需求的發(fā)展，逐漸掌握了物體的受力情況.力學(xué)的先驅(qū)者阿基米德初步奠定了靜力學(xué)即平衡理論的基礎(chǔ).藏族先民們也同樣具有自己獨(dú)特的洞察力和解決建筑、運(yùn)輸?shù)冗^程中遇到困難的能力.雖然藏民族文化早已有物理思想，但是沒有形成一個(gè)系統(tǒng)的物理體系，他們只是把觀察自然現(xiàn)象得來的結(jié)論和人生反思的經(jīng)驗(yàn)用巧妙的語言文字來告誡后輩.在《薩迦格言》“淺薄的人把學(xué)問放在嘴上，淵博之士把知識(shí)藏在心底，麥稈兒永遠(yuǎn)浮在水上，寶石總是沉在水底”[4]，這句格言的前兩句蘊(yùn)含著物理學(xué)中的浮力原理在講解浮力概念時(shí)，可以解釋給學(xué)生物理思想作用，讓學(xué)生明白麥稈兒永遠(yuǎn)浮在水上，寶石總是沉在水底的原因是當(dāng)密度不同的物體浸沒在水中的時(shí)候，有以下三種情況：第一個(gè)是上浮，F(xiàn)浮>G,ρ物<ρ液麥稈浮在水面是屬于此類浮沉條件；第二個(gè)是下沉，F(xiàn)浮ρ液寶石浸沒在水中是屬于此類浮沉條件；第三個(gè)是懸浮，F(xiàn)浮=G,ρ物=ρ液.比如在講解人教版高一物理的第三章相互作用時(shí)，不僅讓學(xué)生理解到阿基米德原理和物體沉浮的條件，使文字?jǐn)⑹龅奈锢憩F(xiàn)象轉(zhuǎn)換為圖形描述.分析寶石在水中的受力情況，如圖1所示.可知當(dāng)F浮=G時(shí),從而可以用阿基米德公式F浮=G排液=ρ液gV排液來解釋這句格言.進(jìn)一步提出問題，浸沒在水中的寶石所受浮力的大小跟那些因素有關(guān)？如圖2所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量時(shí)，浸沒在水中的寶石所受的浮力與寶石排開的水的體積有關(guān)，而不一定等于物體的重量；浸沒在液體中的寶石所受的浮力與物體在水中的深度無關(guān).如果讓寶石浸沒在相同體積的油中，如圖3所示，得出F水浮>F油即浸沒在液體中的寶石所受的浮力與液體的密度有關(guān).薩迦格言中的這句名言不僅可以講解浮力，而后兩句能教育學(xué)生不浮躁、不張揚(yáng)，要謙虛，做一個(gè)有修養(yǎng)的人.

通過上述實(shí)例，學(xué)生不僅能形象地理解到一些力學(xué)概念和原理，還能認(rèn)識(shí)到物理就在自己的身邊，也可以應(yīng)用到生活中不同學(xué)科間知識(shí)與研究的聯(lián)系與滲透，相對(duì)減輕了克服素質(zhì)教育的困難.

2.2 電磁學(xué)和光學(xué)部分的教學(xué)實(shí)例發(fā)掘

在講基本的磁現(xiàn)象時(shí)，首先可以通過書本上的內(nèi)容讓學(xué)生了解磁的性質(zhì)，按照教材講授磁性質(zhì)后，便可引用藏文化中的物理實(shí)例，譬如，可引用《薩迦格言》中的：“一個(gè)人不管有無學(xué)問，能知道取舍就是能人；與灰塵混在一起的鐵屑，磁石知道怎樣把它吸出”[4]，這樣就能使學(xué)生了解磁和磁場(chǎng)的特性，也可以對(duì)比奧斯特實(shí)驗(yàn)所表明的結(jié)論，通電導(dǎo)線周圍和永磁體周圍一樣都存在磁場(chǎng).同時(shí)也可以教育學(xué)生，要懂得取舍，才能身心健康.有能力的人就像磁石一樣，在灰塵中能吸取自己所必要的鐵屑而舍棄塵土.

另外，在講人教版高一物理下冊(cè)的第一章電流中第三節(jié)生活中的靜電感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，就分析避雷針，可引用布達(dá)拉宮(始建于公元8世紀(jì))屋頂上的針狀金屬飾物通過灌注于墻縫的鐵汁與大地相連，具有預(yù)防雷擊的作用[4].在雷雨天氣，布達(dá)拉宮上空出現(xiàn)帶電云層時(shí)，宮頂上的針狀金屬物和布達(dá)拉宮頂部都被感應(yīng)上大量電荷.由于金屬物的頭是尖的，因此在導(dǎo)體尖端會(huì)聚集很多電荷.這樣，宮頂?shù)尼槧罱饘傥镉辛舜蟛糠蛛?針狀金屬物又與這些帶電云層形成了一個(gè)電容器，由于尖端面積很小，電容器只能容納少有的電荷量，而針狀金屬物尖端又聚集了很多電荷.所以，當(dāng)云層上電荷較多時(shí)，針狀金屬物與云層之間的空氣就很容易被擊穿，使之帶電云層與針狀金屬物自然形成通路，而電流通過的導(dǎo)線鐵汁又與大地相連的，鐵汁就可以把云層上的電荷導(dǎo)入大地，使其不對(duì)布達(dá)拉宮構(gòu)成危險(xiǎn)，依然能在海拔高處雄偉聳立.從避雷針發(fā)明的歷史角度來看，藏族先民對(duì)避雷針原理的認(rèn)識(shí)早于18世紀(jì)美國物理學(xué)家富蘭克林發(fā)明的避雷針.

在講解靜電感應(yīng)時(shí)，通過藏族學(xué)生所向往與耳熟的布達(dá)拉宮為切入點(diǎn)，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能巧妙地引入物理學(xué)史和深刻地解釋避雷針原理，使物理課堂變得更為豐富.

在光學(xué)中，藏族先民們?cè)缫延形锢礴R面成像原理的思想，觀測(cè)日月食時(shí)，他們就通過盆中水面的光反射來大概地看出圓缺和時(shí)分的大小，這樣不僅能避免刺眼而且也很方便.這種觀測(cè)方式至今還普遍存在于藏區(qū).在講解人教版八年級(jí)下冊(cè)的第四章光現(xiàn)象時(shí)，可引入上述的生活實(shí)例.首先，按照課本講解光的反射和折射原理，畫出光路圖(見圖4).其次可引入問題，為什么人能直視水中的太陽光？這樣可拓展光現(xiàn)象的內(nèi)容.

藏族先民能直視水中的太陽光，不是因?yàn)閾碛幸浑p特殊的眼睛，而是掌握了光線傳播的原理.單位時(shí)間內(nèi)光從光疏介質(zhì)傳入到光密介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)n1和n2會(huì)吸收或放出一部分光能，其能流損失公式為.

其中S″為折射光的能流密度[5].從水盆中觀察日月食的時(shí)候，由于折射光線吸收了一部分能量之后，反射到肉眼的光能就相對(duì)較弱.因此，肉眼能直視水盆中的太眼光.通過上述的例子，不僅能拓展光現(xiàn)象這一內(nèi)容，而且還能讓學(xué)生感受到物理就在身邊.

3 實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)從語言到文化的轉(zhuǎn)變

雙語教學(xué)包含著兩層含義：一是民族語文和漢語文的學(xué)習(xí)；二是民族語文和漢語文在教學(xué)模式中的運(yùn)用.雙語教學(xué)的模式是雙語教學(xué)的基礎(chǔ)級(jí)與實(shí)踐級(jí)之間的中間環(huán)節(jié)，它是教學(xué)論范疇中的教學(xué)模式在雙語教學(xué)中的演化[6].在甘肅甘南藏族自治州和青海的六個(gè)藏族自治州普遍實(shí)施的是兩種藏漢雙語教學(xué)模式，一類教學(xué)模式是以藏語文的學(xué)習(xí)和教學(xué)用語為主單科加授漢語文；二類教學(xué)模式是以漢語文的學(xué)習(xí)和教學(xué)用語為主單科加授藏語文.這兩種模式的共同點(diǎn)是教材內(nèi)容一樣，不同點(diǎn)是編寫教材的文字不一樣，課堂教學(xué)中教師使用的語言不一樣.物理的藏漢雙語教學(xué)模式也不外乎這兩種教學(xué)模式，使用的教材也是翻譯教材，就是全國統(tǒng)編教材的藏文譯本.這種情況只解決了課堂教學(xué)語言環(huán)節(jié)的問題，而沒有考慮到語言所承載的文化背景.翻譯教材存在的弊端是，原封不動(dòng)地把課后習(xí)題翻譯成藏文，學(xué)生遇到的困難不僅是計(jì)算問題，還有理解題意的問題.雖然編寫教材的文字是藏文，但在題中涉及到的科技產(chǎn)品和運(yùn)輸工具學(xué)生卻從未接觸過，不懂它們的物理原理.譬如，筆者親身經(jīng)歷過的問題，高一課本的圓周運(yùn)動(dòng)這一節(jié)課后習(xí)題涉及到了通過火車運(yùn)行的軌道問題計(jì)算向心力，而學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)是火車是怎么啟動(dòng)的，火車是怎么停下來的，有沒有剎車？在彎曲的軌道處是怎么行駛的，有沒有方向盤之類的問題.思維僅僅是停留在理解火車這個(gè)交通工具的層面上，這類問題在藏區(qū)比比皆是.所以筆者認(rèn)為，藏區(qū)民族中學(xué)的物理教材應(yīng)趨向于從原來的簡單翻譯到編譯教材，就是對(duì)全國統(tǒng)編教材加以適當(dāng)?shù)脑鰟h修改，穿插進(jìn)藏族傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含的物理原理和學(xué)生的生活中所接觸的物理現(xiàn)象，這種教材符合新課標(biāo)提出的“不同學(xué)科間知識(shí)與研究的聯(lián)系與滲透，體現(xiàn)了聯(lián)系實(shí)際，聯(lián)系生活”的教學(xué)理念.很多學(xué)者，通過幾十年的教學(xué)研究，肯定了一類教學(xué)模式是提高藏民族中學(xué)教學(xué)質(zhì)量的必要教學(xué)模式.因此，對(duì)于師資隊(duì)伍的要求就不能僅僅停留在精通藏漢兩種語言的條件上，而且還要挖掘和開發(fā)藏族傳統(tǒng)文化生活中的物理現(xiàn)象和物理原理，從而能在物理教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

4 結(jié)束語

從20世紀(jì)90年代末到目前，新課程的廣泛普及，在物理課堂教學(xué)中不僅達(dá)到“是什么，為什么”的教學(xué)目標(biāo)，還明白“要什么”的教學(xué)目標(biāo).在課堂中實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育已成為新課標(biāo)的首要任務(wù).藏族傳統(tǒng)文化與物理教學(xué)的結(jié)合，提高了藏族地區(qū)的物理教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理課的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮了藏族傳統(tǒng)文化的素質(zhì)教育功能.把抽象物理學(xué)概念和原理按照藏族傳統(tǒng)文化中的物理實(shí)例和生活環(huán)境中的物理現(xiàn)象進(jìn)行詮釋，可以使學(xué)生在頭腦中建立一個(gè)明確的物理概念，更好地理解物理概念和運(yùn)用物理原理，從而更加有效地提高物理教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng).在以課堂教學(xué)為主的中學(xué)物理教學(xué)中，合理地組織課堂教學(xué)內(nèi)容，適度融入藏族傳統(tǒng)文化中的物理實(shí)例具有重要的意義.

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2015-11-02

國家民委高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(15024)；西北民族大學(xué)研究生教學(xué)項(xiàng)目(1671280509).

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安秀加(1991—)，男(藏族)，青海貴德人，碩士研究生，主要從事物理課程與教學(xué)論方面的研究.

G122

A

1009-2102(2015)04-0092-04