物理课堂上的人文教育

杜朝仁

近年来,围绕文理分不分科、高考究竟怎么考才能引导初高中由应试教育逐步向素质教育转化,促进学生综合素质提高等问题,引起社会各界的热议。实际上文理知识在课堂上的相互渗透,尤其是人文知识在理科中的渗透应该是我们每个教师认真思考的问题。拿物理学科来讲就有很多素材可用来进行人文教育,如物理学家和物理学史,物理规律的和谐美、对称美等等。

在讲授楞次定律一节内容时,笔者进行了这方面的尝试。楞次定律是用来判断感应电流方向的,在高中物理中占有极为重要的地位。从磁通量变化的角度,可表述为“感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化”;从相对运动的角度,可表述为“感应电流的磁场总是阻碍磁极和导体之间的相对运动”,在更高的层次还可以表述为“感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因”。

第一,此定律体现辩证法中的对立统一规律

外界磁场的变化使闭合电路中产生感生电流,而感生电流的磁场又阻碍着这种变化,可见外磁场和感生电流的磁场是一对矛盾的统一体,它们相互牵制又相互依存,你中有我,我中有你,统一在同一个电磁感应现象之中;由此我进一步联系到,我们每个人也是一个矛盾统一体,每个人身上都有真诚和虚伪、善良和邪恶、宽容和狭隘、勤奋和懒惰、进取和消沉等等对立的品质,如何发扬优点,克服缺点使自己不断地完善走向成功,是我们每个人都必须面对和解决的问题;我们的班集体也是一个矛盾统一体,同学之间既有竞争又互相帮助,既有共同的利益又有各自的追求,这就要求每个同学都必须处理好集体和个人,个人和个人之间的关系;社会也是一个诸多矛盾的统一体,旧的矛盾解决了,新的矛盾又产生了,就这样社会在矛盾中发展,世界在矛盾中进步。构建社会主义和谐社会的过程,也不是要彻底消灭矛盾,矛盾是消灭不了的,只能是妥善处理(转化、弱化)各种矛盾、不断消除不和谐因素、不断增加和谐因素的过程。

第二,此定律蕴涵了能的转化和守恒

为此我设计了一个情景让学生分析:光滑水平面上固定一个螺线管(闭和电路的一部分),一条长形磁铁处在螺线管轴线上,给磁铁一个初速度,使其靠近螺线管,试分析此后的物理过程。同学甲:“磁铁靠近螺线管,螺线管中产生感应电流,感应电流要阻碍磁铁的运动,因此磁铁要减速。”老师:“很好,若定律的表述中,不是‘阻碍而是‘促进,那又怎样呢?”同学乙:“磁铁做加速运动,感应电流越来越大。”“可能吗?”众答:“不可能。”“为什么呢?”同学丙:“违反了能量的转化和守恒定律。”老师:“是啊,磁铁做加速运动使得感应电流越来越大;感应电流的增大反过来又促使磁铁以更大的加速度加速,这样电能越来越多,磁体的动能也越来越大,真是一箭双雕,一举两得啊!可是这些能量从何而来?——这不是制成永动机了吗?事实上,正是在磁铁克服螺线管中感应电流磁场阻碍的过程中,把自身的动能转化为回路中的电能。也就是说电能的获得是以付出动能的代价换来的。”我进一步发挥到:“自然界中万物一理。天上不会掉馅饼,天下没有免费午餐。要想获得,必先付出;只要付出,必有所得。俗话说天道酬勤就是这个意思。就拿同学们来讲,如果学习怕吃苦,不愿意用功,只想轻轻松松混日子,还想考得好成绩,考上好大学,×××,你觉得可能吗?”×××沉湎于网络游戏,学习不努力,成绩是班上最差的,经我一问,不好意思地低下了头。其他同学有的频频点头,有的若有所思……不知不觉,下课时间到了。

物理课堂中巧妙渗透思想教育内容,不仅更可以使学生在潜移默化中受到人文思想熏陶,也使课堂教学更生动更吸引学生,提高了教学效率,起到事半功倍的效果。

作者单位:甘肃省张掖市临泽县城关中学