在高中物理课堂中渗透物理文化教育的策略探究

彭在恒

摘 要：在高中物理课堂中渗透物理文化教育，是当前素质教育的需要，是由物理课堂教育现状所决定的。通过提高高中物理教师专业水平、采用多元的教学手段等方式，物理教师在实践中推进物理文化教育，不仅对物理教学深化改革，而且对物理教师本身、对学生的综合发展都具有重大意义。

关键词：高中物理;物理教学;物理文化;教学策略

一、物理文化教育在当前物理课堂教育中的现状

《普通高中物理课程标准（2017年版）》指出，高中物理课程旨在“进一步提高学生的物理学科核心素养，为学生的终身发展奠定基础，促进人类科学事业的传承与社会的发展”。为了让受教育者在接受物理教育的过程中形成的正确的价值观念，培养其物理学科的核心素养成为素质教育的重要目标之一。但从现存的物理课堂教学现状看，此任务并未得到大力落实。美籍华裔核物理学家吴健雄也曾关注过这个问题：“为了避免出现社会可持续发展中的危机，当前一个刻不容缓的问题是消除现代文化中两种文化（科学文化与人文文化）之间的隔阂。”破除科学文化与人文文化的隔阂是通向素质教育的重要途径。在物理知识教育中渗透物理文化教育，就是从实践上验证这种途径的正确性和可操作性。必须明确的是，物理文化教育并非偏重文化教育而轻知识教育，而是两者并重的教学模式。

多年来，物理教育界对物理课堂现状逐渐形成一种共识：缺失物理文化的物理教育是片面的、静态的，这种静态的平衡并不符合基础教育改革的指导精神。传统的物理教学注重知识教育，即教师按照教学大纲要求组织教学活动，讲授物理课本或实验课堂上的知识，学生主要的任务是从教堂和课本中获得物理知识，但学生获取知识的全面程度并没有得到最大化的保障。这种教学模式是单纯的物理知识教育，忽视培养学生主动探究的学习态度，必然使物理教学退化为简单的应试教育，并不利于学生综合能力的培养和综合素质的提高，更不利于教育改革的全面、深化。

学生对物理文化教育的了解现状也决定了物理文化教育开展的必要性。《“关于高中生对物理文化了解与态度的问卷调查”分析报告》调查表明，有62%的高中学生“认为物理是一种文化”，有23%的高中学生认为物理“不是一种文化”，有15%的高中生选择“不清楚”。此调查报告虽为地域性调查，却从中折射出一个普遍性问题：有38%的学生并不了解物理文化。这种现状并没有达到高中物理课程改革的标准。因此，物理文化教育的普及亟待展开。

二、从物理知识教学向物理文化教育转变的有效途径

（一）高中物理教师是推进物理文化教育的基础和关键

物理文化视域下的高中物理教学不仅仅是知识性的教学，更是培养文化观念的文化性教学。高中学生已有一定的物理基础，有的学生在学习物理的过程中或形成思维定势，或形成不良的学习习惯，这都不利于物理教学的展开。

物理是一门自然科学领域的课程，而在物理教学中渗透物理文化的教育，更需要教学水平高、专业能力强的物理教师作为课堂的领路人。作为高中物理教师，应积极主动地观察学生，深入了解学生的学习需求、学习习惯、学习方法等，以期在符合《普通高中物理课程标准（2017年版）》要求、基于学情的原则下，为学生制定行之有效的教学方案，物理教师要积极引导学生，不要局限于课堂的知识性教学，更要融合生活物理现象、结合物理实验课程，做好内与外的结合、理论与实践的结合，使学生全方位了解物理学，切身体会物理文化教育的生活价值、文化价值和社会价值。

（二）多元的教学方式是推进物理文化教育的有效手段

德国著名的物理学家、量子力学重要的创始人马克斯·普朗克曾说：“物理定律不能单靠‘思维’来获得，还应致力于观察和实验。”物理是一门知识能力与实验能力并重的学科，多元的教学方式是推进物理文化教育、提高课堂实效的有效手段。

如，教师可运用“准历史现象”法，结合物理学史、物理学家在物理发展过程中所表现的科学精神，为学生建构一个相对开放的物理文化知识体系，建立多元的实验考核方案，做好物理文化教育学的传播，激发学生学习物理的兴趣，提高物理课堂的物理文化品位，在教学活动中培养学生的科学思维、创新意识和创新能力。如高中物理中的“能量守恒和转化定律”，教师可以让学生搜集热力学第一定律形成理论的关键性历史事件，即引导学生关注该事件发生的重要历史节点，让学生融入能量守恒和转化定律的相关物理学史料中，能量守恒和转化定律理论确立的节点如达·芬奇提出的“永动机是不可能造出来的”、焦耳提出的焦耳定律、亥姆霍兹提出的“活力与张力之和对中心力守恒”等等。在了解物理历史事件的同时，教师引导学生通过物理实验去验证科学家提出的物理规律、讨论该规律的发现对人类生产、生活、文化等带来的巨变。课后还可进行知识迁移，将以此种方法继续探索物理学或其他领域重大发现的轨迹分析中，如量子力学、合成生物学等。

物理教学方法的多样化为丰富的物课堂提供可能性。学生通过接受物理文化教育与物理知识性教育相结合的物理教学活动，可以逐渐减轻对物理的隔阂，学习物理时更容易产生兴趣、建立起学习的信心。

三、物理文化教育对高中物理学科教学的重要意义

（一）推进物理教学的深化改革

课堂教学质量是课堂效果的直接反馈，其影响因子包括任课教师的专业水平、教学方法的灵活度、学生的认知水平等。在物理知识教学中渗透物理文化的教学，既是对物理教师教学的挑战，也是学生学习物理的挑战，是推进教学改革的重要手段。

教学内容的变化促使物理教师转变教学方式，其直接的结果是推动教师转变教学思想，进行教学研究和教学方法的探索，教学重心朝着培养学生的学科素养倾斜，这也为提高教师的专业能力提供了重要的动力支撑。教师教学水平的提高为课堂教学质量提供了知识“软实力”的保障，若在此基础上形成大范围的物理文化教育，既满足了提高学生物理学科素养、提高学生的综合素质的要求，也在教学实践上落实并深化了教学改革。

在物理学科的“冷门”知识中增加大量的物理人文涵养教育，丰富了物理课堂内容，既能开阔学生的视野，又能在学习活动中锻炼学生的思维能力，形成物理思维。

（二）促进学生形成物理核心素养

“以人为本”是教育的根本。以人为本的核心是发展“人”的个性。从物理知识教育转变为物理文化教育，是科学教育与人文教育的统一，是在教学实践中落实“以人为本”的教育理念，是实现物理学科核心素养形成的有效途径。

物理学科的核心素养不仅包含物理知识，还包含更高层次的物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等方面。在物理文化教学中，物理教师通过抽象的物理概念知识教学让学生形成基本的物理学观，通过物理动手操作的实验教学培养学生物理的思维方式、行为习惯，进而形成物理思维。如物理实验通常遵循“从现象中提炼问题—确定研究对象—抽象出理想模型—设立解决方案—求解物理现象—凝结成科学思想—提出物理概念—建立物理定律体系”的探索模式，长时间、多次的物理实验可以让学生巩固所学、获得物理知识，在潜移默化中形成探索表象下深层规律的物理思维、循序渐进地解决问题的能力，这种思维和能力的形成可以应用于生活中许多生活现象的探索，可以“判天地之美，析万物之理”（《庄子·天下》）。物理的探索过程是一个不断验证的过程，学生能够在过程中逐渐养成严谨细致、坚持不懈等科学精神。

物理知识的教育着力发展学生自主学习和自主探究的能力，而物理文化的教育让学生了解科学技术与生产力水平的关系，着力推进物理知识教育向物理文化教育的转变，将教学与学生的学习、生活、实践相结合，形成开放的教学模式，是从知识性教育向素质教育转变的重要实践，对物理教学改革、物理教师与学生的发展都具有重大意义。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]褚华，许飞，胡广，徐汉超.“关于高中生对物理文化了解与态度的问卷调查”分析报告[J].湖南中學物理，2015（09）.