从教材中的传统文化知识谈物理教学改革

黄盛凯 刘叶青 叶雅婧 林枝钦 严三华 叶晴莹

摘 要：中華民族传统文化蕴含着丰富的课程资源，将优秀传统文化融入在物理教学中不仅可以让学生体验不一样的课堂，还能让学生在物理的学习中体会中国传统文化。本文首先分析古代“汲水瓶”的构造，然后在此基础上，分析其汲水的过程，因势利导地进行重心的教学，让学生在教师的指导下自主探索，并由此学习重心的知识。

关键词：汲水瓶；重心；物理教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）10-0027-3

现有高中阶段的学习生活由于受到高考“指挥棒”的影响，教师在教学中往往只重视学生学习成绩的提高，或多或少地忽视了学习过程中对文化素养的培养。在教材的运用上，教师的常规做法是把教材中的概念和习题加以讲解，但却忽略了许多精美的插图和丰富的相关知识。在教学改革的过程中，可以充分利用这些已有的资料并加以拓展，使物理教学变得更加生动有趣。教材中不乏一些古代传统文化的介绍，应该巧妙地运用这些内容，让学生体会中国传统文化的奥妙，进而理解其中所蕴含的物理思想。

鲁科版高中物理教材必修一在第四章的“信息窗”中介绍了中国古代汲水瓶的原理，如图1。这是中国古代劳动人民对“重心” 这一概念的巧妙应用，可以在课堂上以此为切入点，讲解“重心”这一知识点。

首先，课堂上教师可先向学生简要介绍汲水瓶的历史及构造特点：汲水瓶最早见于新石器时期。汲水瓶的特点是小口，大腹，尖底，腹部两侧的中部有两个挂耳，当用绳子拴上之后竖直悬挂，头重脚轻，小口下沉尖底上翘[1]（此时可用多媒体展示不同时期的汲水瓶图片）。如此奇特的构造，必然会吸引学生的注意力，使学生萌生好奇心。

接着，介绍汲水瓶的运用：古代劳动人民在汲水时，只需要把它自然地放到水里，小口会先入水，水就会自动流入口中。当汲水瓶汲入适量的水（达到瓶容积的50%～70%）时，瓶与瓶内水的整体的重心就会降到绳的悬点以下，此时将绳提起，汲水瓶就会头朝上直立着被提上来。如果瓶中的水太满，瓶的重心又高于绳的悬点，瓶会头朝下自动倾倒，将多余的水倒出。这种汲水瓶巧妙地通过重心变换，使得汲水方便、省力，同时又能控制汲水量，充分体现了中国古代劳动人民的智慧[2]。

这一过程中，学生会对汲水瓶的运用产生浓厚的兴趣和强烈的求知欲。当学生对未知的知识产生兴趣时进行教学，就会有事半功倍的效果。

接下来开展演示实验：教师用制作好的简易汲水瓶教具来演示汲水过程，演示过程要尽量缓慢，让学生可以充分观察汲水瓶汲水的整个详细过程，并思考汲水瓶的工作原理是什么？

在这一过程中，教师给出重心的概念：重心是物体各部分所受重力的等效作用点。然后师生共同猜想和假设：由于重心位置的改变，导致瓶子的平衡状态不一样。

根据上述猜测，教师分析汲水瓶汲水过程，如表1所示。

师生共同探讨得出结论：汲水瓶的重心位置随汲水瓶的质量分布而变化。汲水瓶正是利用了重心位置随汲水瓶的质量分布变化这个原理制作而成，并在当时广泛使用。

汲水瓶是我国古代劳动人民的智慧结晶，作为传统文化的一部分，我们完全可以将其分享给学生。在教学改革中通过对汲水瓶的实验观察和分析，不仅能让学生从中体会到祖国传统文化的光彩，还能让学生主动思考、提出问题，发现隐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关知识。

参考文献：

[1]朱广宇.论中国古代陶瓷所体现的造物艺术思想[D].南京：东南大学博士学位论文， 2005.

[2]高旭梅.《重力》教学设计与研究[J]. 数理化解题研究（高中版）， 2014（7）：52-53.