雷婷
【摘要】 高中物理新課標理念之一:在課程目標上注重提高全體學生的科學素養。即高中物理課程應體現物理學自身及其與文化、經濟和社會互動發展的時代性要求,肩負起提高學生科學素養、促進學生全面發展的重任。著名科學家拉比曾經說到:“只有把自然科學和人文科學融為一體,我們才能期望達到與我們的時代和我們這一代人相稱的智慧的頂點。”科學求真,人文求善。科學精神的內核是講究客觀的依據、理性的懷疑、多元的思考、平權的爭論和實踐的檢驗等,而人文精神的根本在于以人為本,在于啟發人的自尊、自信,開發調動人的智能潛力。這就要求我們在物理教學中,不僅要對學生進行科學教育,而且要注重對學生進行人文教育。
【關鍵詞】 高中物理 課程改革 人文精神
【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2017)12-089-01
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一、 用物理學的美陶冶學生的情操
物理來源于實踐,又經過抽象提煉,因此隨著物理的概念、公式、定理和定律的產生,物理學的自身美感也隨之產生——簡潔美、對稱美、和諧美、統一美。物理模型的簡單、明了,物理概念、規律表達上的簡練、準確,體現了物理學家對科學簡潔美不斷追求;運動與靜止、引力與斥力、麥克斯韋電磁場理論統一了電、磁、光三者的相互關系,體現了物理理論的對稱與統一;上拋與下拋、加速與減速、天上與地上的力學的統一,體現了物理理論的自身的完美。反粒子存在的預言、相對論在時間和空間上的高度統一,堪稱20世紀物理學的美學珍品。
楊振寧在《物理學與美》中說到“物理學是自表面向深層的發展。 表面有表面的結構,有表面的美。譬如虹和霓是極美的表面現象,人人都可以看到。 實驗工作者作了測量以后發現虹是42高漫楚A紅在外,紫在內;霓是50高漫楚A紅在內,紫在外。 這種準確規律增加了實驗工作者對自然現象的美的認識。”物理學中如此豐富的美學內容是客觀存在的,作為物理教師要懂得物理的科學美,善于發掘,用審美的眼睛來感知美,更重要的是在教學中藝術地再現這種科學美將美育體現在自己的教學活動中,引導學生在審美感受、審美鑒賞、審美創造中潛移默化美育的陶冶,從而達到激勵學生學習物理的志趣和不斷求索的勇氣,進一步提高學生的人文素質和科學素質。正如楊振寧所說“牛頓的運動方程、麥克斯韋方程、愛因斯坦的狹義與廣義相對論方程、狄拉克方程、海森伯方程和其他五、六個方程是物理學理論架構的骨干。它們提煉了幾個世紀的實驗工作與唯象理論的精髓,達到了科學研究的最高境界。它們以極度濃縮的數學語言寫出了物理世界的基本結構,可以說它們是造物者的詩篇。”
事實上,物理學的發展改變著人類對自然、宇宙的認識,也極大地豐富了人類文明的思想寶庫。物理學家探究的理論成果本身,寥寥可數的定律和原理反映著自然界大千變化,是那么的簡潔和精致,既富有理性又充滿美感。
二、物理概念、規律的建立過程中體現人文關懷
學生在物理方面科學素養的培養是要在學習物理知識的過程中得到培養。而物理概念是物理知識結構的基礎,物理規律反應物理概念之間的聯系,因此物理概念和物理規律的教學是物理教育的核心。為了使學生真正理解物理概念和規律,在物理教學中,任何一個概念和規律都不能生硬地端出來,更不能從抽象的定義出發,而要充分調動學生的學習積極性和主動性,盡可能從觀察和實驗出發,以實驗為基礎。為此,新教材非常注重物理概念、規律的建立過程。
三、在物理教學中融合物理學史
物理學史集中地體現了人類探索和逐步認識物理世界的現象、特性、規律、和本質的歷程。物理學發展史中,幾乎每一個新的發現、新的創造、新的思維、新的觀念、新的理論都閃耀著人文精神的光輝。物理教材中也蘊含著豐富的人文精神和科學精神。在教學中展現歷史上物理學家探索物理世界奧秘的艱辛歷程,以其中的歡樂、困惑、驚奇和哲理去感染學生,把物理知識的邏輯展開與物理學認識的歷史發展有機結合起來,將物理教學過程設計成是將“凝固的文化激活”的過程,把文化傳播和學習轉化成為歷史上的創造者與今天的文化學習者之間的對話,讓學生的物理學家認識世界的本來面目去認識世界,確立物理學的歷史意識,在獲得物理知識的同時,全面提高學生的科學素養。
在物理學的發展史上,許多科學家為追求真理,在崎嶇的科學征途上勇于探索,鍥而不舍。如:伽俐略為維護科學真理而終生監禁;卡文迪許為科學事業終生未娶;焦耳為測熱功當量歷時34年,用了多種方法,得到大量數據,為熱力學第一定律的建立提供了確鑿的依據。在教學中,要充分利用物理學史中的這些精神財富,引導學生學習物理學家勇于探索的精神,要能夠經受失敗的考驗,樹立成功的信念,為今后探索未來培養良好的心理素質。
一個個妙趣橫生的物理故事,一件件栩栩如生的物理事件,滲透著物理學家的聰明才智和堅忍不拔的頑強意志,蘊含了豐富的科學思想方法和優秀思維品質,凝聚著豐富的人文精神,人的求真精神,勇敢和獻身精神,審美追求,人對人類的關愛和善待,這些珍貴的人文精神在物理學史上閃耀著光芒。教師如能將其融化在學生的物理學習過程中,讓師生共陶醉,會浸潤年輕人的情感和豐富他們的情懷,感召他們努力學習,用科學的思想方法武裝自己,拓展思維,激發起愛科學、學科學的熱情和積極性。在物理學史這物理學浩瀚的殿堂里蘊藏著多少巨龍以及巨龍留下的足跡和美妙的音符,這豐厚的財富既給后人享用不盡,又能激發人們沿著前人留下的足跡奮斗不止。
物理學是自然科學的重要分支,在把自然科學和人文學科融合的新教育理念上,承擔著其他學科不可替代的重要任務。在物理教學中,我們應展示物理學的發展與人文文化的相互影響,使學生感受科學文化與人文文化的相互促進作用。因此,我們在教學設計中,要讓科學思想、科學理念、科學的美成為重要的目標和內容,讓物理教學不再是眾多的公式和抽象的概念、規律,使物理教學富含人文性,從而更好地更全面地提高學生的科學素養。endprint