高中物理課堂教學(xué)中物理文化的滲透探析

宦繼慶

(江蘇省興化中學(xué),江蘇 興化 225700)

高中物理課程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)的重要資源,具有良好的應(yīng)用價值.而在高中物理課堂教學(xué)中,物理文化的滲透可以激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣和科技創(chuàng)新熱情.因此,研究高中物理課堂教學(xué)中物理文化的滲透方式,對于教師提高教學(xué)效果、提升學(xué)生綜合素質(zhì)、推進科技創(chuàng)新具有重要的實踐意義.

1 物理文化概念與內(nèi)涵分析

1.1 物理文化概念

物理文化是指以物理學(xué)科所涉及的知識、思維方式、實驗方法和應(yīng)用技術(shù)為主要內(nèi)容,與其他學(xué)科交叉,包含著人類對自然宇宙各種現(xiàn)象和規(guī)律的探索、認識和理解所形成的一種文化體系.在物理文化中,物理學(xué)不僅是研究物質(zhì)本身性質(zhì)和變化的自然科學(xué),還具有豐富的歷史、哲學(xué)、社會學(xué)等方面的內(nèi)涵,強調(diào)人類對于世界萬物的認知和解釋,在深入了解和發(fā)掘自然現(xiàn)象規(guī)律的同時,也涵蓋了人的情感、價值觀念和社會責(zé)任等多方面的內(nèi)容[1].

物理文化充分體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)與人文的融合,既是人類對物質(zhì)世界的認知和探究,也是人類智慧和創(chuàng)造力的結(jié)晶.如我們所知,物理學(xué)是自然科學(xué)中最基礎(chǔ)、最重要的學(xué)科之一,它是研究物質(zhì)最基本的屬性和規(guī)律的自然科學(xué),被廣泛應(yīng)用于國防技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)、大氣環(huán)境監(jiān)測、能源和環(huán)保等眾多領(lǐng)域.同時,物理文化也意味著對于科學(xué)思維方式的推崇和傳承,亦體現(xiàn)了人類追求真理、探索未知的精神和奮斗力量.

在當(dāng)今社會中,科技高速發(fā)展和全球化趨勢日益加強,物理文化因為有著豐富的內(nèi)容和廣泛的應(yīng)用價值,引起了越來越多人的關(guān)注.進一步加深對物理文化的認識,提高公眾對物理學(xué)科的理解和支持,不僅有利于人們更好地了解自然宇宙的本質(zhì),還能為推動科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和普及、提升人們的科學(xué)素質(zhì)和應(yīng)用能力以及促進人類社會的可持續(xù)發(fā)展作出積極貢獻.

1.2 物理文化內(nèi)涵

物理文化的內(nèi)涵主要包括以下四個方面:第一,基礎(chǔ)知識與概念.物理文化作為一種科學(xué)文化,其核心內(nèi)容包括基礎(chǔ)物理知識和相關(guān)概念的傳承和積累.這些基礎(chǔ)知識和概念是物理文化的基石,也是學(xué)生學(xué)習(xí)好物理學(xué)科的重要保障.第二,實驗方法與技能.實驗方法和技能是物理文化的重要組成部分,其通過實踐活動向?qū)W生展示和闡釋物理學(xué)中的各種現(xiàn)象和實驗結(jié)果,增加學(xué)生對物理學(xué)科的興趣和認知深度,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,促進學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的發(fā)展.第三,歷史沿革與哲學(xué)思考.物理文化的歷史沿革和哲學(xué)思考反映了人類對物質(zhì)世界的認知和理解變革的歷程,以及人類思想方法與科學(xué)文化的融合.通過探究歷史沿革和哲學(xué)思考,能夠幫助學(xué)生更好地理解物理學(xué)科的基本原理和發(fā)展趨勢,提高學(xué)生科學(xué)思維能力和文化素養(yǎng)[2].第四,社會應(yīng)用與責(zé)任擔(dān)當(dāng).物理學(xué)科在現(xiàn)實生活中的廣泛應(yīng)用,體現(xiàn)了物理文化的實踐意義和社會價值.物理文化作為一種融科普、人文、實踐于一體的科學(xué)文化,具有深刻的內(nèi)涵,其內(nèi)容涉及物理學(xué)科的方方面面,既包括基礎(chǔ)概念和實驗技能,又涉及歷史沿革和哲學(xué)思考、社會應(yīng)用和責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)榷嗑S度內(nèi)容.通過挖掘物理文化的內(nèi)涵,能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)思維方式和科學(xué)態(tài)度,促進學(xué)生的全面發(fā)展.

2 物理文化的滲透路徑

2.1 基于物理文化,制定教學(xué)目標

高中物理課堂教學(xué)中,滲透物理文化是一個重要的教學(xué)目標.為了達到這個目標,我們需要制定明確的教學(xué)目標,以便在教學(xué)過程中注重學(xué)生對物理原理的深入理解和實際應(yīng)用.在制定教學(xué)目標過程中,我們需要根據(jù)不同的學(xué)習(xí)層次,制定相應(yīng)的教學(xué)方案.例如,針對低年級學(xué)生,我們可以采用直觀的案例、模擬實驗等方式,加深學(xué)生對物理原理的理解;而對于高年級學(xué)生,則可以引入更為復(fù)雜的實際問題,鼓勵他們自主探究物理實驗,發(fā)展其實踐能力和創(chuàng)新思維.

以“光的波粒二象性”為例,我們可以通過多種方式來滲透物理文化,使學(xué)生深刻領(lǐng)悟光的波粒二象性所帶來的實際意義.在教學(xué)過程中,我們可以引入實際問題,如太陽光照射到地球的原理,讓學(xué)生了解光的波粒二象性應(yīng)用的實際場景,并運用所學(xué)知識解決實際問題.此外,在教學(xué)過程中,我們還可以采用模擬實驗等方式,讓學(xué)生親身體驗光的波粒二象性,增強他們對物理原理的理解.

2.2 注重物理學(xué)史的滲透,培養(yǎng)物理情感

高中物理課堂教學(xué)中,物理文化的滲透可以通過多種方式來實現(xiàn).其中,注重物理學(xué)史的滲透是一種有效的途徑,它可以幫助學(xué)生更好地理解物理學(xué)科的發(fā)展歷程和基本原理,并培養(yǎng)對物理學(xué)科的情感認知.在教學(xué)過程中,教師可以適時介紹相關(guān)歷史事件和科學(xué)家,讓學(xué)生了解物理學(xué)科在不同歷史時期的研究進展和理論成果.這不僅能夠增加學(xué)生對物理學(xué)科和科學(xué)文化的興趣和認知水平,還能提高學(xué)生的歷史素養(yǎng)和科學(xué)精神.同時,教師還可以通過建立物理實驗室等方式,讓學(xué)生親身體驗物理學(xué)科中各種實驗的探究過程,進一步加深學(xué)生對物理學(xué)科知識的理解.此外,為使學(xué)生更好地掌握物理學(xué)科的知識和技能,還應(yīng)該注意提供有益的學(xué)習(xí)資源和方法.例如,教師可以引導(dǎo)學(xué)生閱讀物理專業(yè)書籍,讓學(xué)生了解最新的物理學(xué)科研究成果和前沿知識,進一步增強學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

以物理學(xué)史為主線,通過引導(dǎo)學(xué)生了解物理學(xué)在發(fā)展過程中的發(fā)現(xiàn)與實踐、人文背景等,培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)科的情感認知.例如,在學(xué)習(xí)電學(xué)原理時,教師可以向?qū)W生介紹歐姆定律的歷史背景、奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程等,并結(jié)合相關(guān)實驗過程讓學(xué)生體驗電現(xiàn)象.在這個過程中,教師能夠啟發(fā)學(xué)生深入思考物理學(xué)產(chǎn)生的歷史背景,并體會其對人類社會的貢獻.

2.3 注重物理問題生活化,培養(yǎng)物理品質(zhì)

物理教育是現(xiàn)代科技文化教育的重要組成部分,旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、實踐能力和社會責(zé)任感.在物理教育中,應(yīng)該充分體現(xiàn)"生活、物理、社會"的教學(xué)理念,強調(diào)物理知識與學(xué)生的現(xiàn)實生活聯(lián)系,從而激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣.

在物理教學(xué)中,應(yīng)該采用多樣化的課堂教學(xué)方式,如利用學(xué)生生活經(jīng)驗創(chuàng)設(shè)問題情境等,讓學(xué)生更加深刻地理解物理學(xué)中的各種概念和原理,并通過實驗、探究物理規(guī)律等方式,加深學(xué)生對物理學(xué)科的了解和感悟.同時,在物理教學(xué)過程中,教師也應(yīng)該結(jié)合生活實踐進行探究,以生活實例來解釋和闡明物理規(guī)律,為學(xué)生提供一個更真實、具體的物理世界觀念.這不僅有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也將有助于學(xué)生更好地理解物理規(guī)律與生活實際之間的聯(lián)系.此外,教師還可以充分挖掘教材內(nèi)容,找到實施STS相關(guān)內(nèi)容的方法,利用各種類型實驗、插圖、閱讀材料,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度展現(xiàn)生活與物理之間的聯(lián)系,深入探究人類對物質(zhì)世界的理解,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

2.4 注重物理文化的滲透,促進終身學(xué)習(xí)

在高中物理課堂教學(xué)中,注重物理文化的滲透是一種有效的策略,它可以幫助學(xué)生更好地掌握物理學(xué)科的知識和技能,并促進學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力提升.基于此,教師應(yīng)該通過多種方式來引導(dǎo)學(xué)生了解和掌握物理文化.例如,在課程設(shè)計中,可以設(shè)置一些與物理文化相關(guān)的主題或?qū)嵗?如關(guān)于物理大師的故事、物理學(xué)科發(fā)展歷程等,讓學(xué)生從不同角度了解和認識物理文化對物理學(xué)科發(fā)展的貢獻.此外,教師還可以利用各種學(xué)習(xí)資料,如物理實驗室、期刊、專業(yè)書籍等,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中接觸到更多的物理文化元素.這些豐富多彩的學(xué)習(xí)資源將對學(xué)生的終身學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的促進作用.

同時,為使學(xué)生更好地掌握物理學(xué)科的知識和技能,教師還應(yīng)該注意提供有益的學(xué)習(xí)方法.例如,教師可以幫助學(xué)生梳理物理學(xué)科的知識框架和分析方法,以及物理學(xué)科知識點之間的聯(lián)系,讓學(xué)生掌握更為全面的物理學(xué)科知識結(jié)構(gòu),從而更好地實現(xiàn)終身學(xué)習(xí).

通過設(shè)置“物理文化周”活動,在高中物理課堂教學(xué)中注重物理文化的滲透,不僅可以豐富學(xué)生對物理學(xué)科的認識和理解,同時也能幫助學(xué)生培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的意愿和能力.例如,在“物理文化周”的活動中,教師組織學(xué)生參觀博物館,進行物理實驗等活動,同時向?qū)W生介紹與物理學(xué)科相關(guān)的歷史事件、發(fā)現(xiàn)物理學(xué)家等,并引導(dǎo)學(xué)生深入思考物理學(xué)科的本質(zhì).在這個過程中,不僅有助于學(xué)生的批判性思維水平的提升,還能夠促進學(xué)生的創(chuàng)新思維能力發(fā)展和科技創(chuàng)新意識的形成.

2.5 注重課堂內(nèi)容的引入,發(fā)展物理知識

注重課堂內(nèi)容的引入,意味著要將物理知識與生活、科技等實際應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合,從而讓學(xué)生更好地接受和理解所學(xué)的知識;發(fā)展物理知識,則是通過多種手段,如實驗、模擬等方式,讓學(xué)生深入了解物理原理,提高他們的實踐能力,發(fā)展創(chuàng)新思維.

在實踐過程中,我們可以采取多種措施來實現(xiàn)物理文化的滲透.首先,我們可以引入具體的案例,如制冷機原理,將實際問題引入到高中物理教學(xué)中來;其次,我們可以通過把物理知識與生活實際問題聯(lián)系起來,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣;最后,我們還可以通過互動式教學(xué),比如小組討論等,鼓勵學(xué)生自主探究物理知識,并加以運用.

以“制冷機原理”為例,我們可以通過學(xué)習(xí)制冷機的工作原理,讓學(xué)生深入了解物理中的熱力學(xué)概念,如壓縮、膨脹等,從而實現(xiàn)物理文化的滲透.在教學(xué)過程中,可以引入一些實際案例,如空調(diào)、冰柜等,讓學(xué)生了解這些應(yīng)用在生活中的具體表現(xiàn),并通過模擬實驗等方式,加深學(xué)生對于制冷技術(shù)的理解.此外,在教學(xué)過程中,還可以引導(dǎo)學(xué)生思考一些實際問題,如為什么夏天要開空調(diào)?如何讓冰箱制冷效果更好?這樣可以增強學(xué)生對于物理知識應(yīng)用的興趣.最后,通過小組討論等互動式教學(xué)方法,可以讓學(xué)生自主探究問題,并積極運用所學(xué)知識解決問題,提高其實踐能力,發(fā)展創(chuàng)新思維.

3 結(jié)束語

在高中物理課堂教學(xué)中,深入挖掘物理文化的內(nèi)涵,發(fā)掘其潛在的教育功能,將有助于引導(dǎo)學(xué)生形成良好的科學(xué)思維習(xí)慣和正確的科學(xué)的態(tài)度,提高他們的科學(xué)素質(zhì)和應(yīng)用能力,并促進他們積極參與科技創(chuàng)新,為推動國家發(fā)展和建設(shè)作出貢獻.因此,我們需要更加關(guān)注高中物理課堂中物理文化的滲透,加強研究和探索,不斷創(chuàng)新教學(xué)方法和手段,使物理文化真正融入教學(xué)中,為學(xué)生成長和社會發(fā)展做出不懈的努力.