儒家的科學精神與當今物理教學之我見

劉芝兵

摘 要： 21世紀的教育變革注重尋根，注重對本民族教育傳統的繼承與尊重。中國古代儒家教育思想體系中有如科學精神等許多教育理念直到今天仍放射出璀璨的光芒。當今物理教學要繼承儒家的這種科學精神，并用其指導具體的教學實踐。

關鍵詞： 儒家教育思想 科學精神 當今物理教學

中華文明上下五千年，源遠流長，博大精深。中華文化猶如一瀉千里、滾滾東去的長江，氣勢磅礴，奔騰不息，從未斷流，而且代有潮涌，蔚為壯觀。其間在教育方面積累了豐富的經驗，有優良的傳統，有以孔子為代表的不同時代和不同風格的大教育家。中國古代的儒家教育思想猶如明亮之星，在世界古代教育史上放射出璀璨的光芒。人民教育家陶行知“不但吸收了西方特別是美國杜威的學說，還汲取了我國古代孔子儒家學說的精華，又緊密結合中國的國情，創造性地提出了自己的教育理論”[1]。儒家思想與科學精神有本質的聯系，而科學精神正是物理教學不可或缺的。儒家教育思想里蘊含的科學精神對我們的當代物理教學仍有指導價值，我們當代的物理教學很需要這種科學精神的浸潤與濡化，物理教學在其指導下能提高學生的知識水平與能力水平，讓學生的思想境界得到升華。

一、強調實事求是

在儒家的六藝（禮、樂、射、御、書、數）中，“書、數”屬智育范疇，而“數”的教學不僅指一般的數學知識，還包括記日、記月、記年的歷法（數學與天文知識的應用）；對于教學內容的實施（教學過程）孔子則明確提出應劃分為學、思、習、行等四個階段。前兩個階段是知識學習過程，后兩個階段則是將知識應用于實際的過程（即解決實際問題能力的培養過程）。可見，孔子對于智育并非只強調書本知識、理論知識的學習，而是同時強調知識應用能力，即解決實際問題能力的培養。顯然，這與科學精神不僅強調知識學習而且強調實際能力的要求不謀而合，當代物理教學需要這種傳統教育理論的指導。在自然界中常常會遇到許多有趣的現象，可以用物理原理分析和說明。如站在行使的火車旁的人容易被推入鐵道而發生危險。我帶學生做了這樣一個實驗：在水平面上放上兩個相距10cm左右的乒乓球，利用氣管在兩球間沿水平吹氣，兩球做相對運動而相互碰撞，再說明物體運動的速度越大它們附近的氣流就越小。若人在火車旁邊，就會受到鐵路外面較大的空氣壓強作用，把人推入鐵道而發生事故，特別是在隧道更危險。又如：“怎樣旋開玻璃瓶子上太緊的鐵蓋？”鐵的膨脹率比玻璃大，當鐵蓋和玻璃蓋瓶口升高相等溫度時，鐵蓋的直徑增加比瓶口大。如果把玻璃瓶倒置，以開水泡鐵蓋一會，趁瓶口的玻璃仍未來得及膨脹時，就容易把鐵蓋旋開。物理知識在工、農業生產中的應用比比皆是，例如電飯煲、電冰箱的原理與制造；高壓電纜上的絕緣子做成一節節是因為這些絕緣子是陶瓷制成，但長期暴露在空氣中，仍會積染灰塵污垢，而這些污垢會傳電，做成一節節的形狀，就是為了增大漏電沿表面“爬過”的距離，從而增大絕緣子的電阻，避免漏電；農民用鹽水選種，是為了選出結實飽滿的種子提高產量；有“森林醫生”美稱的啄木鳥為能捕食隱藏在樹皮下的害蟲，必須鑿開樹皮，因此要求啄木鳥的喙對樹皮能產生較大的壓強。由壓強公式可知，在受力面積較小的情況下，即使壓力不是很大，同樣可以產生較大的壓強，使它容易鑿開樹皮。

二、蘊含堅韌不拔的精神

儒家“剛健”、“日新”、“自強不息”的思想培育了中國與東亞民族刻苦與堅韌不拔的精神。只有具備堅韌不拔精神的人才能摸索出科學的探索科學的探索方向，物理教學中有豐富的物理學史和科學家堅韌不拔的事例，比如對原子結構的認識，從1895年湯姆生巧妙地發現電子到1935年查德威克發現中子為止，才算對原子的結構有了較為完整的認識，這是三代師徒（湯姆生—盧瑟福—查德威克）、三位諾貝爾獎獲得者和許多同伴經過40多年的艱辛勞動才得到的，特別是盧瑟福，學生曾給他起了一個外號——鱷魚，并把鱷魚徽章裝飾在他的實驗室門口。鱷魚從不回頭，張開吞食一切的大口不斷前進，象征盧瑟福一種認準目標就百折不回勇往直前的精神。有前人的這種精神才有科學的今天、有我們的今天，我們這一代有這種精神，才會有科學的明天和民族的興盛。居里夫人是曉喻世界的物理學家和化學家，研究放射性現象，發現鐳和釙兩種天然放射性元素，被人稱為“鐳的母親”，一生兩度獲諾貝爾獎。在研究鐳的過程中，她及其丈夫用了3年零9個月才從成噸的礦渣中提煉了0.1g鐳。作為杰出科學家，居里夫人有一般科學家所沒有的社會影響。尤其因為她是成功女性的先驅，她的典范激勵了很多人，她還能說出世上每克鐳的所在地。這些對學生會有一定的心靈震撼，是一種感召。在物理教學中我們應繼承儒家教育思想中這種堅韌不拔的精神，結合這些感人的事例教育學生。

三、育為基礎

儒家思想是以“教會學生如何做人”作為自己的根本任務的。所謂“君子務本，本立而道生”，這里的本就是做人的根本，“務本”就是要學會做人，做有仁愛之心，能“泛愛眾”和“博施于民而能濟眾”的人，即對大眾博愛，能為人民大眾謀福利的人。具體實施方法是“由近及遠，推己及人”，把對自己親人的愛逐漸擴展到周圍人群，從而建立起親密的人際關系。科學精神中的團結協作精神和無私奉獻精神闡述的中心是人如何處理人與人之間的關系，可見科學精神和儒家教育思想是基本相同的。繼承這些，對我國當今的物理教學非常有幫助。《國務院關于基礎教育改革與發展的決定》專門提出合作學習，指出：“鼓勵合作學習，促進學生之間的相互交流，共同發展，促進師生教學相長。”新課程改革把合作學習作為一種重要的學習方式，要求教師充分發揮學生學習的創造性、主動性，培養學生的自學能力、合作精神和學習興趣。在物理教學中巧妙地安排一些分工合作，讓學生一起討論、評價，取長補短，能很好地促進學生發展。有分工、有協作的合作練習，不僅增長了學生的技能，提高了課堂效率，更重要的是教會了學生如何與人相處，促進了學生之間情感的交流。如今的學生大多是獨生子女，在家中唯我獨尊。開展合作學習，讓他們并肩作戰，一起完成任務，可以讓每個學生都認識到對方的重要，體會到集體智慧的力量，從而無形地培養學生團結互助的好品德。早在2007年，我就參與了“合作學習在物理教學中的嘗試”課題實驗，我結合斯萊文等人的合作學習理論及美國心理學家布盧姆的“掌握學習策略”進行了物理教學改革實驗，取得了明顯的成效，為推進學校的新課程改革起到了十分積極的作用。在實驗教學中，有意識地組織學生開展合作學習，突破常規的實驗教學模式既可以鍛煉學生的合作技能和培養合作意識，又可以提高學生的實驗動手能力。一是將演示實驗改為隨堂實驗。只通過教材上規定的幾個分組實驗，就達到熟練掌握基本操作技能是不可能的。為此，教師應把一些演示實驗改為隨堂實驗，每小組都分到實驗儀器，內部加強合作，共同完成實驗任務。這樣會使學生變被動接受為主動參與，同時發揮小組內部的互補作用，切實提高實驗技能，增強合作學習意識。由于隨堂實驗具有時效性和同步性，能當場檢驗學生的實驗結果，對提高學生的實驗動手能力有積極的作用。二是開展探究性實驗。探究性實驗是學生在實驗和觀察的基礎上通過科學抽象獲得結論的一種方法，通過“問題-實驗-科學抽象-結論-應用”實現。在實際操作中，可以將一些驗證性的實驗改為探究性實驗。三是開展設計性實驗。傳統的“照方抓藥”式實驗雖能提高學生的熟練操作程度，但不能培養和鍛煉學生的創造能力與合作學習能力。教師可就某一實驗題目或實驗習題，將其物理原理告訴學生，讓學生自己搜集有關的資料，設計實驗方案，選擇實驗器材，自己根據設計的實驗步驟進行實驗探究，最后獲得結論或最佳方案。在這個過程中，各小組學生都會冥思苦想，相互交流意見和想法，使合作學習充分得到體現，合作意識得到增強，培養學生合作解決問題的能力和團結協作的精神。

參考文獻：

[1]何元林.中外著名教育家選講[M].南京：南京出版社，2009：2.