新課改之后,語文界開始重視跨學科的學習,教材中也相應選入科普文章。有的老師在教學過程中花大量時間介紹科學術語和相關知識,卻脫離對文本語言的研究,忘卻語文學科的人文性,把語文課上成了科學課。其結果,教師教得艱難、呆板,學生學得空洞、乏味。
基于此,我在執教高三第六冊第2課《熵:一種新的世界觀》時,緊扣文本,在科普園地架起一道人文彩虹在學生的心靈深處,終使課堂氣氛活躍。這堂課的大致過程是:
析片言,文理有別。科學語言簡潔、準確,特別是教科書里的定理、定義語言精準,不得更改。文學語言形象、生動,富有感情。課始,我讓大家回憶熱力學第一、第二定律后準確地表達出來,并用投影留下第一定律:
能量既不能被創造又不能被消滅,它只能從一種形式轉化為另一種形式。
隨后要求學生談談物理學中學會這兩個定律的意義、作用。這點很簡單,學生很快完成。
我又在投影幕上打出另一句話:
我們應該牢記的最重要一點,就是我們不能創造能量。從來就沒人創造過能量,也永遠不會有人能創造。我們力所能及的只是把能量從一種狀態轉化到另一種狀態。
要求學生比較兩句話語言上的區別,并思考文本中出現第二個句子的原因。學生比較后明白了科學語言和文學語言的不同表達風格,認識到第二句話借助“應該牢記”、“從來就”、“也永遠不會”、“力所能及”等詞語,流露出人對客觀規律的無奈之情,表明人如果不尊重客觀規律就要受到懲罰的觀點。
解詩句,文理兼容。繼而我告訴大家,有許多的文學語句中包容著豐富的物理知識。我和學生一道回憶背誦李白《將進酒》首句:“黃河之水天上來,奔流到海不復回”,請學生說出此詩句中所涉及的熱力學方面的知識。這道題,因為設計新穎,且高三學生有較豐富的物理知識積累,因而回答踴躍:
——黃河之水天上來,奔流到海不復回。(能量從一個較高的的集中程度,轉化到較低的集中程度。)
——奔流之水。(會做功,有勢能。)
——天上之水、黃河之水。(有效能量、自由能量。)
——海中之水。(無效能量、封閉能量。)
——不復回之水。(處于能量的平均狀態、即熵值達到最大狀態。)
根據學生的回答,引出課題中的“熵”字,要求學生給出“熵”的準確定義后,再請學生運用能量耗散方面的知識,闡述課文第一段中三個民諺的物理學含義。學生回答的快速和正確大出老師意料:
A.你不可能不勞而獲。(任何收獲都要消耗一定能量,沒有付出就不會有回報。)
B.覆水難收。(事物處于凝聚狀態,就有勢能,一旦分散開來,就再也不能自動回到凝聚狀態。)
C.天網恢恢,疏而不漏。(自然界雖然廣大無邊,但從不疏漏。即“每當能量從一種狀態轉化到另一種狀態時,就會損失能在將來做某種功的一定能量,我們就受到能量損失的懲罰。)
仿民諺,學科橫跨。有了以上積累的基礎,我讓學生從科學回轉人文,仿照課文中的三句民諺,自找古今中外詩句、警語或自擬格言。這個環節,雖有一定難度,但可以展示綜合素質。學生分小組討論時,相互補充,相互啟發。時有發現的快樂,時有創造的激動。以下選錄幾個小組的答案:
——世界上沒有免費的午餐。(外國民諺,物理學含義同A。)
——當你為失去昨日而哭泣時,你又失去了今日的自己。(自擬格言,物理學含義同B。)
——太陽每日都是新的。(自擬格言,物理學含義同C。)
——滾滾長江東逝水,浪花淘盡英雄。(《三國演義》,物理學含義同B、C。)
——年年歲歲花相似,歲歲年年人不同。(唐詩,物理學含義同B、C。)
談污染,課內課外。完成以上三個步驟以后,學生已能非常自如地運用文本中篩選的信息,形成獨特的物理眼光去審視原本反映人文精神的文學語言、生活語言。文理綜合成效初現,為了繼續拓深,我又安排了下一個環節:
①談談熵的增加對我們人類的危害。
②分小組設計一期以“科學認識污染”為主題的黑板報,要求小組長在課堂上先行匯報要點。
第一個問題,因為是文本的再次解讀,所以難度不大,學生很快作出回答:
——熵的增加值越大,表明我們的能源消耗就越大,我們終將面臨能源枯竭的危險。
——不能再被轉化做功的能量存在于地球,就會形成污染。這種能量越增加,地球的污染就越嚴重。
第一個問題是學生用以指導設計板報的知識基礎,解決這個問題后,學生十分明確第二個活動的大致方向和內容要點。不過幾分鐘時間,各小組的設計方案初稿就已完成。考慮課堂時效,根據巡視結果,我選擇一個小組作代表發言,其余小組課后交流,并充實詳細內容,用手抄報的形式展覽,評獎。
發言小組列出的內容要點如下:
①哭泣的地球。擬用形象生動的文字描述我們人類遭受污染的現狀。
②致污錯誤觀。擬列舉生活中人們對污染源的種種錯誤觀點及自身致污而不知的行為。
③科學識污染。著重介紹污染形成的科學原理,污染的本質,根植“熵”的概念。
④治污方法談。主要方法大致有:樹立良好的環保意識;建立廢品回收機制;提高科技水平、提高能源利用率等。
論發展,更新觀念。該小組的設計主題突出,思路清晰、欄目合理,但我們卻能明顯地看出內容上的最大不足,就是治污的根本方法是人類應形成一種新的世界觀,這也是本課教學的重點和難點,看來學生還沒有敏感地把握。于是,我在肯定該小組諸多優點之后,適時地拋出一個問題:科技發展的確能提高能源利用率,但是否就標志著一定能減少污染?
投石激浪,學生再讀文本后,答案又很快形成:
科技發展,還會促進社會經濟的發展。而經濟發展是以能源消耗為依托的。經濟發展越快,能源消耗也就越大,熵的增加就越快。如此,則污染不是減少,反而是增加。而地球的能源、資源容積有限,如果我們利用高科技手段去發展經濟,就會加快能源枯竭的速度,加快“熱寂”時代的到來,那時無窮無盡的污染將會毀滅整個人類。
學生的回答很不錯,但我并不滿足,我再追問一句:那么,按照剛才的觀點,為了避免熵的總量的快速增加,我們就應降低經濟發展速度,或者就拒絕高科技?
經過簡短的討論,大家得出了一致的結論:為了滿足人類不斷增長的物質需求,我們要發展經濟,而發展經濟就需要借助高科技。但我們必須在心靈深處留有“熵”的陰影,我們應走一條可持續發展的科學道路。
至此,教學任務順利完成,教學目標基本實現,我稍作總結,最后說:通過解讀熱力學中的新概念“熵”,不僅增長了我們的知識,而且還使我們形成了——
生:一種新的世界觀。
師那就是——
生正確看待科技發展,追求經濟的可持續發展。
師生配合緊密,此課成功結束。
課已盡,體會猶深。若仔細深究,任何科普文的終極目標都指向人文關懷。而本文更典型,作者的意圖就是通過對“熵”的解讀,讓人類認識到科技是一柄雙刃劍,它既可以發展經濟、滿足人們日益增長的物質需要,又可以加速熵的總量增長,造成更大的污染,最終使人類毀滅,所謂“一種新的世界觀”就在于此。所以教學本文,重點是明確的。難點是,如何讓文本所涉及的科學論析自然而生動地轉化為學生心底的人文積累。此堂課,我以科學知識為經,以文本語言、日常生活及學生原有的文化積淀為緯,紡織一幅七彩的人文彩虹圖景,品語言,突顯語文之“語”性。引古詩、民諺,直觀增加學生人文厚度,享形象之美,感哲理之趣。同時,又讓學生始終以文本為本,使課堂效果明顯。仿寫民諺,擬制格言,學生動腦、動口、動筆,既有繼承又有創造,且將所學的科學知識綜合運用到實踐層面。談污染,設計板報,更注重于學生對社會、對他人的人文關懷精神的培養。由課內到課外,由個體到群體,由知識到能力,教得靈活,學得有趣。最后環節,著力提升學生的思辨能力。學生形成的認識既合乎文本范疇,又拓展到文本之外,經濟可持續發展,是我國目前科學發展觀的積極追求目標,學生輕松得出。人文性在此得以高度體現,一堂科普課,起于人文而終于人文,故自以為得之。
[作者通聯:浙江寧海中學]