從教材中的傳統(tǒng)文化知識談物理教學改革

黃盛凱 劉葉青 葉雅婧 林枝欽 嚴三華 葉晴瑩

摘 要：中華民族傳統(tǒng)文化蘊含著豐富的課程資源，將優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入在物理教學中不僅可以讓學生體驗不一樣的課堂，還能讓學生在物理的學習中體會中國傳統(tǒng)文化。本文首先分析古代“汲水瓶”的構造，然后在此基礎上，分析其汲水的過程，因勢利導地進行重心的教學，讓學生在教師的指導下自主探索，并由此學習重心的知識。

關鍵詞：汲水瓶；重心；物理教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）10-0027-3

現(xiàn)有高中階段的學習生活由于受到高考“指揮棒”的影響，教師在教學中往往只重視學生學習成績的提高，或多或少地忽視了學習過程中對文化素養(yǎng)的培養(yǎng)。在教材的運用上，教師的常規(guī)做法是把教材中的概念和習題加以講解，但卻忽略了許多精美的插圖和豐富的相關知識。在教學改革的過程中，可以充分利用這些已有的資料并加以拓展，使物理教學變得更加生動有趣。教材中不乏一些古代傳統(tǒng)文化的介紹，應該巧妙地運用這些內(nèi)容，讓學生體會中國傳統(tǒng)文化的奧妙，進而理解其中所蘊含的物理思想。

魯科版高中物理教材必修一在第四章的“信息窗”中介紹了中國古代汲水瓶的原理，如圖1。這是中國古代勞動人民對“重心” 這一概念的巧妙應用，可以在課堂上以此為切入點，講解“重心”這一知識點。

首先，課堂上教師可先向?qū)W生簡要介紹汲水瓶的歷史及構造特點：汲水瓶最早見于新石器時期。汲水瓶的特點是小口，大腹，尖底，腹部兩側的中部有兩個掛耳，當用繩子拴上之后豎直懸掛，頭重腳輕，小口下沉尖底上翹[1]（此時可用多媒體展示不同時期的汲水瓶圖片）。如此奇特的構造，必然會吸引學生的注意力，使學生萌生好奇心。

接著，介紹汲水瓶的運用：古代勞動人民在汲水時，只需要把它自然地放到水里，小口會先入水，水就會自動流入口中。當汲水瓶汲入適量的水（達到瓶容積的50%～70%）時，瓶與瓶內(nèi)水的整體的重心就會降到繩的懸點以下，此時將繩提起，汲水瓶就會頭朝上直立著被提上來。如果瓶中的水太滿，瓶的重心又高于繩的懸點，瓶會頭朝下自動傾倒，將多余的水倒出。這種汲水瓶巧妙地通過重心變換，使得汲水方便、省力，同時又能控制汲水量，充分體現(xiàn)了中國古代勞動人民的智慧[2]。

這一過程中，學生會對汲水瓶的運用產(chǎn)生濃厚的興趣和強烈的求知欲。當學生對未知的知識產(chǎn)生興趣時進行教學，就會有事半功倍的效果。

接下來開展演示實驗：教師用制作好的簡易汲水瓶教具來演示汲水過程，演示過程要盡量緩慢，讓學生可以充分觀察汲水瓶汲水的整個詳細過程，并思考汲水瓶的工作原理是什么？

在這一過程中，教師給出重心的概念：重心是物體各部分所受重力的等效作用點。然后師生共同猜想和假設：由于重心位置的改變，導致瓶子的平衡狀態(tài)不一樣。

根據(jù)上述猜測，教師分析汲水瓶汲水過程，如表1所示。

師生共同探討得出結論：汲水瓶的重心位置隨汲水瓶的質(zhì)量分布而變化。汲水瓶正是利用了重心位置隨汲水瓶的質(zhì)量分布變化這個原理制作而成，并在當時廣泛使用。

汲水瓶是我國古代勞動人民的智慧結晶，作為傳統(tǒng)文化的一部分，我們完全可以將其分享給學生。在教學改革中通過對汲水瓶的實驗觀察和分析，不僅能讓學生從中體會到祖國傳統(tǒng)文化的光彩，還能讓學生主動思考、提出問題，發(fā)現(xiàn)隱藏于其中的重心原理，在自主探索中清晰地理解和掌握重心的相關知識。

參考文獻：

[1]朱廣宇.論中國古代陶瓷所體現(xiàn)的造物藝術思想[D].南京：東南大學博士學位論文， 2005.

[2]高旭梅.《重力》教學設計與研究[J]. 數(shù)理化解題研究（高中版）， 2014（7）：52-53.