在高中物理課堂中滲透物理文化教育的策略探究

彭在恒

摘 要：在高中物理課堂中滲透物理文化教育，是當前素質(zhì)教育的需要，是由物理課堂教育現(xiàn)狀所決定的。通過提高高中物理教師專業(yè)水平、采用多元的教學(xué)手段等方式，物理教師在實踐中推進物理文化教育，不僅對物理教學(xué)深化改革，而且對物理教師本身、對學(xué)生的綜合發(fā)展都具有重大意義。

關(guān)鍵詞：高中物理;物理教學(xué);物理文化;教學(xué)策略

一、物理文化教育在當前物理課堂教育中的現(xiàn)狀

《普通高中物理課程標準（2017年版）》指出，高中物理課程旨在“進一步提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，促進人類科學(xué)事業(yè)的傳承與社會的發(fā)展”。為了讓受教育者在接受物理教育的過程中形成的正確的價值觀念，培養(yǎng)其物理學(xué)科的核心素養(yǎng)成為素質(zhì)教育的重要目標之一。但從現(xiàn)存的物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀看，此任務(wù)并未得到大力落實。美籍華裔核物理學(xué)家吳健雄也曾關(guān)注過這個問題：“為了避免出現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展中的危機，當前一個刻不容緩的問題是消除現(xiàn)代文化中兩種文化（科學(xué)文化與人文文化）之間的隔閡?！逼瞥茖W(xué)文化與人文文化的隔閡是通向素質(zhì)教育的重要途徑。在物理知識教育中滲透物理文化教育，就是從實踐上驗證這種途徑的正確性和可操作性。必須明確的是，物理文化教育并非偏重文化教育而輕知識教育，而是兩者并重的教學(xué)模式。

多年來，物理教育界對物理課堂現(xiàn)狀逐漸形成一種共識：缺失物理文化的物理教育是片面的、靜態(tài)的，這種靜態(tài)的平衡并不符合基礎(chǔ)教育改革的指導(dǎo)精神。傳統(tǒng)的物理教學(xué)注重知識教育，即教師按照教學(xué)大綱要求組織教學(xué)活動，講授物理課本或?qū)嶒炚n堂上的知識，學(xué)生主要的任務(wù)是從教堂和課本中獲得物理知識，但學(xué)生獲取知識的全面程度并沒有得到最大化的保障。這種教學(xué)模式是單純的物理知識教育，忽視培養(yǎng)學(xué)生主動探究的學(xué)習(xí)態(tài)度，必然使物理教學(xué)退化為簡單的應(yīng)試教育，并不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高，更不利于教育改革的全面、深化。

學(xué)生對物理文化教育的了解現(xiàn)狀也決定了物理文化教育開展的必要性?！丁瓣P(guān)于高中生對物理文化了解與態(tài)度的問卷調(diào)查”分析報告》調(diào)查表明，有62%的高中學(xué)生“認為物理是一種文化”，有23%的高中學(xué)生認為物理“不是一種文化”，有15%的高中生選擇“不清楚”。此調(diào)查報告雖為地域性調(diào)查，卻從中折射出一個普遍性問題：有38%的學(xué)生并不了解物理文化。這種現(xiàn)狀并沒有達到高中物理課程改革的標準。因此，物理文化教育的普及亟待展開。

二、從物理知識教學(xué)向物理文化教育轉(zhuǎn)變的有效途徑

（一）高中物理教師是推進物理文化教育的基礎(chǔ)和關(guān)鍵

物理文化視域下的高中物理教學(xué)不僅僅是知識性的教學(xué)，更是培養(yǎng)文化觀念的文化性教學(xué)。高中學(xué)生已有一定的物理基礎(chǔ)，有的學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中或形成思維定勢，或形成不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣，這都不利于物理教學(xué)的展開。

物理是一門自然科學(xué)領(lǐng)域的課程，而在物理教學(xué)中滲透物理文化的教育，更需要教學(xué)水平高、專業(yè)能力強的物理教師作為課堂的領(lǐng)路人。作為高中物理教師，應(yīng)積極主動地觀察學(xué)生，深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法等，以期在符合《普通高中物理課程標準（2017年版）》要求、基于學(xué)情的原則下，為學(xué)生制定行之有效的教學(xué)方案，物理教師要積極引導(dǎo)學(xué)生，不要局限于課堂的知識性教學(xué)，更要融合生活物理現(xiàn)象、結(jié)合物理實驗課程，做好內(nèi)與外的結(jié)合、理論與實踐的結(jié)合，使學(xué)生全方位了解物理學(xué)，切身體會物理文化教育的生活價值、文化價值和社會價值。

（二）多元的教學(xué)方式是推進物理文化教育的有效手段

德國著名的物理學(xué)家、量子力學(xué)重要的創(chuàng)始人馬克斯·普朗克曾說：“物理定律不能單靠‘思維’來獲得，還應(yīng)致力于觀察和實驗。”物理是一門知識能力與實驗?zāi)芰Σ⒅氐膶W(xué)科，多元的教學(xué)方式是推進物理文化教育、提高課堂實效的有效手段。

如，教師可運用“準歷史現(xiàn)象”法，結(jié)合物理學(xué)史、物理學(xué)家在物理發(fā)展過程中所表現(xiàn)的科學(xué)精神，為學(xué)生建構(gòu)一個相對開放的物理文化知識體系，建立多元的實驗考核方案，做好物理文化教育學(xué)的傳播，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高物理課堂的物理文化品位，在教學(xué)活動中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。如高中物理中的“能量守恒和轉(zhuǎn)化定律”，教師可以讓學(xué)生搜集熱力學(xué)第一定律形成理論的關(guān)鍵性歷史事件，即引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注該事件發(fā)生的重要歷史節(jié)點，讓學(xué)生融入能量守恒和轉(zhuǎn)化定律的相關(guān)物理學(xué)史料中，能量守恒和轉(zhuǎn)化定律理論確立的節(jié)點如達·芬奇提出的“永動機是不可能造出來的”、焦耳提出的焦耳定律、亥姆霍茲提出的“活力與張力之和對中心力守恒”等等。在了解物理歷史事件的同時，教師引導(dǎo)學(xué)生通過物理實驗去驗證科學(xué)家提出的物理規(guī)律、討論該規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對人類生產(chǎn)、生活、文化等帶來的巨變。課后還可進行知識遷移，將以此種方法繼續(xù)探索物理學(xué)或其他領(lǐng)域重大發(fā)現(xiàn)的軌跡分析中，如量子力學(xué)、合成生物學(xué)等。

物理教學(xué)方法的多樣化為豐富的物課堂提供可能性。學(xué)生通過接受物理文化教育與物理知識性教育相結(jié)合的物理教學(xué)活動，可以逐漸減輕對物理的隔閡，學(xué)習(xí)物理時更容易產(chǎn)生興趣、建立起學(xué)習(xí)的信心。

三、物理文化教育對高中物理學(xué)科教學(xué)的重要意義

（一）推進物理教學(xué)的深化改革

課堂教學(xué)質(zhì)量是課堂效果的直接反饋，其影響因子包括任課教師的專業(yè)水平、教學(xué)方法的靈活度、學(xué)生的認知水平等。在物理知識教學(xué)中滲透物理文化的教學(xué)，既是對物理教師教學(xué)的挑戰(zhàn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的挑戰(zhàn)，是推進教學(xué)改革的重要手段。

教學(xué)內(nèi)容的變化促使物理教師轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，其直接的結(jié)果是推動教師轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，進行教學(xué)研究和教學(xué)方法的探索，教學(xué)重心朝著培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)傾斜，這也為提高教師的專業(yè)能力提供了重要的動力支撐。教師教學(xué)水平的提高為課堂教學(xué)質(zhì)量提供了知識“軟實力”的保障，若在此基礎(chǔ)上形成大范圍的物理文化教育，既滿足了提高學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的要求，也在教學(xué)實踐上落實并深化了教學(xué)改革。

在物理學(xué)科的“冷門”知識中增加大量的物理人文涵養(yǎng)教育，豐富了物理課堂內(nèi)容，既能開闊學(xué)生的視野，又能在學(xué)習(xí)活動中鍛煉學(xué)生的思維能力，形成物理思維。

（二）促進學(xué)生形成物理核心素養(yǎng)

“以人為本”是教育的根本。以人為本的核心是發(fā)展“人”的個性。從物理知識教育轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砦幕逃?，是科學(xué)教育與人文教育的統(tǒng)一，是在教學(xué)實踐中落實“以人為本”的教育理念，是實現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)形成的有效途徑。

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)不僅包含物理知識，還包含更高層次的物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等方面。在物理文化教學(xué)中，物理教師通過抽象的物理概念知識教學(xué)讓學(xué)生形成基本的物理學(xué)觀，通過物理動手操作的實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生物理的思維方式、行為習(xí)慣，進而形成物理思維。如物理實驗通常遵循“從現(xiàn)象中提煉問題—確定研究對象—抽象出理想模型—設(shè)立解決方案—求解物理現(xiàn)象—凝結(jié)成科學(xué)思想—提出物理概念—建立物理定律體系”的探索模式，長時間、多次的物理實驗可以讓學(xué)生鞏固所學(xué)、獲得物理知識，在潛移默化中形成探索表象下深層規(guī)律的物理思維、循序漸進地解決問題的能力，這種思維和能力的形成可以應(yīng)用于生活中許多生活現(xiàn)象的探索，可以“判天地之美，析萬物之理”（《莊子·天下》）。物理的探索過程是一個不斷驗證的過程，學(xué)生能夠在過程中逐漸養(yǎng)成嚴謹細致、堅持不懈等科學(xué)精神。

物理知識的教育著力發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主探究的能力，而物理文化的教育讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)力水平的關(guān)系，著力推進物理知識教育向物理文化教育的轉(zhuǎn)變，將教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、實踐相結(jié)合，形成開放的教學(xué)模式，是從知識性教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的重要實踐，對物理教學(xué)改革、物理教師與學(xué)生的發(fā)展都具有重大意義。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]褚華，許飛，胡廣，徐漢超.“關(guān)于高中生對物理文化了解與態(tài)度的問卷調(diào)查”分析報告[J].湖南中學(xué)物理，2015（09）.