物理教学与人文融合

朱浩瀚

科学技术的迅猛发展对教育产生了巨大而深刻的影响,使人们意识到传统教育忽视了科学教育的人文价值,是不完整的教育。这使得我们的物理教育应把握其内在的人文价值,给学生以“完整”的物理。

科学的人文价值主要表现为理性精神和规范意识、批判精神和创新意识、分析精神和平等意识、开放精神与独立意识。课堂教学作为学校教育的主阵地,必须渗透人文精神,并将以人为本的教学理念体现在整个教学活动中,才能促使学生养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神,从而全面提高学生的科学素养。

一、开发和利用课程的人文资源

“思维之心只能附于知识之体。”学生是在掌握知识的过程中发展能力,并在此过程中学会学习和形成正确的情感态度和价值观的。科学的发展过程充满生机、富于创新精神且蕴藏丰富的人文资源。古希腊亚里斯多德,近代的牛顿,现代的爱因斯坦等人在推动科学发展,丰富科学内容的同时也揭示了科学思想与其他知识或信仰体系——哲学、宗教、政治、文学等的关系。如果不了解早期的科学史就难以理解科学事业的本质,以及科学与周围更广泛文化背景的关系。科学教育不应忘记学科以外的丰富的人文资源,因为其对培养学生的科学素养、陶冶学生的情趣有着不可替代的作用。这就要求教师在教学中充分开发和利用课程中的人文资源。如在教授“力和运动”时,通过介绍经典力学大师牛顿的生平,使学生从中感受成功来自勤奋、来自思考;教“电磁感应”这节课,可以让学生在自己动手做实验的过程中,感受思维的形成、成功的喜悦,以及法拉第坚持不懈的科学品质。这些对于学生养成良好的思维习惯,养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神,有着举足轻重的作用。

生活中美无处不在,在物理教学中,美的因素是很多的。从内容角度讲,有自然美、对称美、实验美、模型美等。教师在课堂教学中,要注意引导学生对物理教材中美的因素予以感知、想象和理解。如牛顿把宇宙中物体之间无比复杂的相互关系归纳为万有引力定律;爱因斯坦把物体质量和能量的关系表述为:E=MC2这些公式使变幻莫测的大千世界在我们面前明朗了、清晰了。教学中为了便于学习研究磁场、电场和光的传播,而引入的“磁感线”、“电场线”和“光线”等物理模型,就是把描述性的表象上升为审美形象;还可以诱导学生调动自己的情感,假象置身于教材内容所描述的某一氛围中,体验那一种氛围之美。例如,置身于牛顿悟出了万有引力定律的那棵苹果树下,体验科学发现的新奇之美;置身于没有摩擦、没有重力的情景之中,体验那种幻想奇妙之美;也可以诱导学生直接把自己设想为自身,这种“物人化,人物化”相互交融的审美境界极有利于培养学生的科幻创新能力。

悠久的历史孕育了深厚的文化。我国是诗词的国度,因而可以利用诗词来引入物理概念、理解物理概念,同时还可以利用物理知识来欣赏中国诗词和鉴别诗词。如,在讲到物体运动的一些概念时,可用毛泽东主席《送瘟神》中的诗句:“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”由此引入运动是绝对的这一概念。又如陶渊明的“白日沉西河,素月出东岭”,李白的“孤帆远影碧空尽,惟见长江天际流”,都可以引入运动的一些概念。

又如在学习“物态变化”一章时,插入张继的脍炙人口的《枫桥夜泊》:“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”通过认真分析可以看出这首诗确有失误的地方。根据物理知识,当气温降到零点以下,地球表面的水蒸汽经过凝华而结成霜。可见霜是地面上形成的,它就不曾到过天上怎么能说“霜满天”呢?显然诗人张继认为霜和雪一样,都是从天上降落下来的。这违反了自然规律。当然文学毕竟不是物理,它是允许应用想象的;况且我们也不可能要求古人按照今天的科学规律来写诗。同样也可以让学生发挥丰富的想象,写一篇“无声的世界”“假如没有地球的引力”等类似的科普文章。这对于激发学生的好奇心,培养广泛的兴趣,提高教学质量都大有益处。

教师应用明天的眼光规划明天的教学,通过对最新的科学知识如微电子与信息科学、超导基本原理及应用、核能的合理应用以及纳米材料的介绍,缩小技工学校物理课程与当代新科技的距离,使学生能跟上科学技术发展的步伐的同时更多地接触科学以外的人文资源。

二、营造充满人文情怀的课堂氛围

长期以来,课堂教学存在着一个严重问题,即学生缺乏自主学习的空间,课堂缺乏平等、和谐、民主的氛围。表现为:教师的权威高于一切,对学生要求太严太死,课堂气氛沉闷,缺乏生命力,更谈不上学生个性生动活泼的发展和创新意识的引导和开发。

现代心理学研究表明:学习者在学习中保持愉快和不紧张的心境有利于他们发挥主动性和创造性,实现有意识和无意识的统一,从而释放出巨大的学习潜能。这就要求教师在课堂教学中必须创设一个“良好的环境”,营造民主、和谐、平等的课堂教学环境。如进入新课之前,可用课前几分钟与学生议论其感兴趣的话题,让学生感受到教师与他们是平等的。使学生真正体会到和谐,充满人文情怀的氛围。

三、创设以人为本的课堂教学过程

课堂教学是实施科学教育的主渠道,为构筑科学与人文融合的课堂教学,创设以人为本的课堂教学过程就显得更加重要。

以人为本的过程也是探究活动中,人的积极的、正确的“情感、态度、价值观”的形成过程。物理教学中要通过一些简单问题的科学探究,使学生感悟到物理、自然、社会和人生的奥妙,在探究过程中不断发现自我、更新自我、完善自我,不断培养人文精神。例如:“当你看到某一受力图能想到哪些情景?”与“当你看到某一情景你想到哪个受力图?”的设问方式对学生的思维效果是完全不同的。因此发散性问题的设置是培养学生创造性思维的关键。首先,问题要简洁明了;其次,要概括性强;再次,要灵活,为学生发散性思维的培养创造条件。教师要掌握学生的心里特征,引导他们的认知从生活到物理、从物理到社会,逐步延伸发展。只有以人为本,才能深入推进素质教育。

作者单位:大同市第二技工学校