传统文化教育渗入初中物理课堂的实践探索

徐兵田

摘   要：课堂教学是进行优秀传统文化教育的主渠道。传统文化教育在文史类课堂教学中有较好的体现，但在自然学科的课堂教学中少有涉及。我国历史上各时期的科技文明成果，其实也是优秀传统文化的重要组成部分，初中物理基于生活现象的研究与传统文化典籍中所描述的诸多物理现象在知识维度上也是一致的。通过梳理和分类，传统文化知识也可以在教学中以史料、问题拓展等形式引入到课堂教学过程中，如此既能让学生切身感受到我国古代人民解决问题的智慧和朴素的科学思想，又能在提升学生学科素养的同时，使他们对整个民族的文化发展有深刻而自豪的认同感，这正是核心素养在课堂教学中落地的体现。

关键词：初中物理;传统文化教育;课堂教学;核心素养

中图分类号：G633.7    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2021）29-0030-04

继承和发扬优秀的传统文化，特别是在中学各学科教学中渗透传统文化教育，是国家培养人才的战略要求，也是教育者的责任与担当。传统文化教育涉及的面非常广，从课程建设到学科教学都需要对传统文化教育进行有针对性的规划和实施。就传统文化教育的内容来看，应根据不同学段学生的特点进行整体构建，知识学习和情感培养都要由浅入深，阶梯式加深难度。也就是说传统文化教育作为一项系统工程，其实施应该是全面的、深入的。但在实际教学工作中我们发现，当前的优秀传统文化教育存在一边倒的倾向——过于集中在文史类学科的教学中，而像物理等自然学科的教学中却少有涉及，对我国劳动人民探索自然、改造自然的精神内涵比较轻视，这导致了传统文化教育在这些自然学科的教学中处于被忽略的状态。对此有学者强烈呼吁：“继承中国传统文化，不是穿汉服、磕头跪拜、嘴里讲点文言文就行了，中国古代的价值观和思想，应该用现代的要求重新解释，并且加以运用。”在教育部印发的《完善中華优秀传统文化教育指导纲要》（以下简称《纲要》）中也特别指出：“地理、数学、物理、化学、生物等课程，应结合教学环节渗透中华优秀传统文化相关内容”。

中学是学生价值观念开始形成并发展的阶段，也是优秀传统文化在学生思想中打上烙印的重要时期。当前的物理课堂教学，为学生积极参与探究、动手操作创设了较多有利条件，若能同步加强传统文化在课堂教学中的渗透，可进一步帮助学生形成稳定而持久的精神动力，更可以从根本上打牢学生人生观、价值观的底座。虽然传统文化教育相对侧重伦理道德及人文与历史素养的培养，但我国劳动人民在认识自然的过程中，逐渐形成的一套观察自然、解释自然、探索自然的先进（在相同历史时期）科学技术，特别是古代学者顽强探索的精神，也始终都是传统文化中的重要组成部分。北京师范大学林崇德教授及其团队通过对我国自原始社会以来至清末各历史时期的教育内容、人才培养与选拔等方面进行系统的梳理发现：在我国的传统教育中，无论是在官学还是私学中，有关自然科学技术的知识一直是比较受重视的。早在春秋战国时期，以墨家为代表的思想家们就非常重视传授科技知识，其目的在于使兼士获得从事所能的实际本领。在当时的历史条件下，他们所创办的私学中教授的自然科学知识就已达到了很高的水平，主要包括农业生产劳动技术、军事知识以及自然科学知识等，所涉及的学科领域包括数学、光学、声学、力学以及实用科学技术（器械制造）等。在科技发展史上，我国古代劳动人民所创造的辉煌成就蜚声中外，从四大发明对世界的影响力就可见一斑。英国著名科学史学家李约瑟博士曾说：“在公元3世纪到13世纪之间，中国曾保持令西方望尘莫及的科学技术水平，那时中国的发明和发现远远超过同时代的欧洲，这一点可以毫不费力地加以证明……”

一些研究表明，我国古代教育虽强调继承已有的知识体系（尤其是儒家经典思想与理念），在传统文化中好像也比较缺乏实际应用和实践创新的内容，但实际并非如此。这是因为科学技术与当时知识分子普遍追逐的功名毫无关系，在漫长的历史文化长河中，文字记录也倾向于人们所普遍追求的或与之相关的内容。而一些实用型的发明创造或工具革新则往往掌握在民间的能工巧匠手中，这些古代的发明家或创作者不善于用文字进行记录，而是通过口口相传或手手相授的传承方式，让这些技术思想有效地避免了战乱、天灾等环境因素的干扰，并逐渐被一些经史子集或典籍所收录。通过它们我们能够发现古代劳动人民在生产、劳动过程中的智慧和创意，这是我国优秀传统文化中关于科技文明不可或缺的组成部分，也是当代中学生需要继承和发扬的传统文化精粹。

和其他自然学科一样，我国古代物理学的发展境况，也隐匿在浩如烟海的传统经典资料之中。比如《墨经》，它是战国时期墨家的创始人墨翟及其弟子集体创作的。其中的自然科学内容占所有条目比重的第二位，主要包含力学、光学知识。这些知识的理论性和实践性都非常强，像杠杆、滑轮、轮轴和斜面、浮力等在其中都有所涉及。《考工记》是先秦古籍中重要的科学技术著作，也是我国第一部手工业工艺技术典籍，其中包含着大量的手工制作技术、工艺过程及丰富的科技思想。其所包含的物理学内容主要有力学和声学知识，力学知识主要反映在工艺制造中，包括车轮的滚动摩擦问题、物体在斜面上运动时的受力状况、惯性现象、浮力及其应用等。声学知识则描述了发音物体的频率、音色、响度等声音特性与物体自身形状之间的关系。《淮南子》和《淮南万毕术》是西汉淮南王刘安及其门客所著，涉及力、光、热、磁等物理知识。特别是后者，还附有大量的实践性物理实验，像“艾火令鸡子飞”“慈石提棋”等趣味实验，仍然能使今天的人们大开眼界。东汉时期著名的思想家、教育家王充所著的《论衡》在传统文化体系中也占据重要地位。该书的内容广泛，涉及的物理学知识也有很多，如力和运动的关系、内力和外力、物态变化、摩擦起电等，并首次记载了中国的四大发明之一——司南。同时这本书在注重实证的科学研究方法和彰显理性精神等方面，也具有重要的科学教育价值，值得认真研究和借鉴。《梦溪笔谈》是传统文化经典文库中的瑰宝。它由北宋科学家沈括所撰。该书的内容几乎包含了自然科学、人文科学的全部内容，其中自然科学的内容所占比重要更大一些。沈括通过对物理现象进行周密的观察和深刻的分析，提出了很多科学见解，同时在总结我国古代物理科学成就的基础上，进行了创造发现，进而谱写出新的光辉篇章。沈括在声学、光学和磁学方面的贡献尤为突出，他在世界上首次明确记述了地磁场存在磁偏角，这一发现比欧洲要早四百多年。另外，明代《天工开物》中关于物理学的知识也相当丰富。在推动我国古代科技进步、文化发展的历程中，有突出贡献的人不胜枚举，他们中的绝大多数都是默默无闻的，但这并不影响我们后人对他们的崇敬之情。随着信息技术的发展，这些展现我国劳动人民智慧的记录，都可以非常方便地提取和展示，也可以随时整理、归类成为教学的重要素材。

怎样才能有效利用这些素材并让学生形成稳定的文化素养呢？对此《纲要》中指出：“必须坚持课堂教育与实践教育相结合，充分发挥课堂教学主渠道的作用。”由此可见，若想把优秀传统文化融入到教育教学过程中，就需要教师科学地提炼优秀传统文化的内涵和框架，同时还要符合教育实施的规律和逻辑。基于此教师必须根据学生的成长规律、身心特征来设计教学，以分学段有序地推进中华优秀传统文化教育。按照这一要求，在物理课堂教学中，优秀传统文化教育应采取相互融合、逐步渗透的策略来达成教育目标。

首先在备课环节要结合教学内容将传统文化进行分类整理。

中学（义务教育阶段）物理按照常见自然现象的不同，分成运动、声音、光、力、热、电、磁等知识体系，这与传统文化经典中所探究的现象有很大的交集。因此，在课堂教学的备课环节，教师要提前将对应的传统文化进行归纳整理，也可以让学生在预习阶段借助信息网络进行搜集整理。这些查阅后的资料通过课堂上的分享与讨论，会成为学生自主学习的一部分。教师与学生整理的内容要及时上传到数据库，以为课堂教学的后续使用积累更加丰富的内容。有些学校受限于信息化建设的情况，数据的搜集或即时存储相对薄弱一些，这可以通过手抄报等纸质材料加以保存。

其次是传统文化教育要融入到教学过程中，以便于学生构建学习网络。

物理探究式教学主要包括提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等环节。这些环节旨在让学生形成比较严谨的科学态度。传统文化教育意在为学生打下精神的烙印，因此要把传统文化中蕴含的“精”“气”“神”等内容纳入到教学环节中，如此有利于学生全面发展。在初中阶段各版本的物理教材中，传统文化知识一般是通过插图、引述等形式在很多章节中体现的。在推进课堂教学时，教材中的和师生查阅的素材都可以作为教学内容融入到课堂教学的结构之中。在课堂小结阶段，教师要适时拓展我国古代智慧在本章节的体现，也可以推荐相关的书籍让学生阅读，以进一步提升他们对传统文化的认识。

我们以沪科版八年级物理“大气压强”一节为例，具体探讨一下优秀传统文化渗入的教学设计框架。

在前期备课阶段，教师要整理与本节内容有关的古代文明成果，例如西汉刘安在《淮南万毕术》中所说的“铜瓮雷鸣”现象和早在先秦时期就开始在治疗中使用的“拔罐療法”。前者是记载大气存在压力的实验，其实验过程是：把倒有开水的铜瓮密封好，然后丢进水井里，等瓮中水面上部的水蒸气冷却后，瓮中气体压强大幅降低，这时强大的外部大气作用会把铜瓮挤破，铜瓮破裂时会伴随很大的声响，这应该是世界上最早发现大气压强的实验;而拔火罐则是大气压强在生活中的巧妙应用。

教学流程可设计为：由生活现象或演示实验（如浇冷水后的热金属盒被压扁）引出本节课的关键问题——空气有那么大的力量吗？

带着这个疑问，进入课堂教学的第二个环节——引导学生利用身边的器材进行科学探究。在此环节中教师会介绍所提供的实验器材，如吸盘、空杯等，学生也可以例举其他能说明大气力量的装置;完成探究后可由各小组结合所用器材展示实验探究的过程，然后说出本组的结论并在全班形成统一认识;接下来教师可引导学生观看历史上著名的“马德堡半球”实验，有条件的学校还可以提供类似的器材让学生当堂完成该实验，以感受大气的强大力量，随后介绍我国古代学者发现的“铜瓮雷鸣”现象，让小组讨论并分析其中的奥秘;然后是大气压强的定量测量实验，在此过程中教师可引导学生例举大气压强知识在不同领域的应用，同时在此处引入中国传统中医使用的“拔火罐”技术，让学生讨论分析;最后由学生总结在该学习过程中的收获。

在课堂教学中渗透传统文化教育，关键在于对传统文化知识进行梳理和引用，其可在整个课堂教学环节以及学生的自主探究过程中，起到充实和拓展的作用。对学生们来说，他们在传统文化的学习中会认识到，即便是在古代，人们的探究之路也是从认真观察日常生活中的现象开始的。更重要的是，通过学习传统文化，还可使课堂形成古今对照的学习氛围，如此既能使学生们切身感受到我国古代人民解决问题的智慧和朴素的科学思想，又能在提升其学科素养的同时，使他们对整个民族的文化发展有深刻而自豪的认同感，这正是核心素养在课堂教学中落地的体现。

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【责任编辑 韩梁彦】