在高中物理課堂中滲透物理文化教育的策略探究

彭在恒

摘 要：在高中物理課堂中滲透物理文化教育，是當前素質教育的需要，是由物理課堂教育現狀所決定的。通過提高高中物理教師專業水平、采用多元的教學手段等方式，物理教師在實踐中推進物理文化教育，不僅對物理教學深化改革，而且對物理教師本身、對學生的綜合發展都具有重大意義。

關鍵詞：高中物理;物理教學;物理文化;教學策略

一、物理文化教育在當前物理課堂教育中的現狀

《普通高中物理課程標準（2017年版）》指出，高中物理課程旨在“進一步提高學生的物理學科核心素養，為學生的終身發展奠定基礎，促進人類科學事業的傳承與社會的發展”。為了讓受教育者在接受物理教育的過程中形成的正確的價值觀念，培養其物理學科的核心素養成為素質教育的重要目標之一。但從現存的物理課堂教學現狀看，此任務并未得到大力落實。美籍華裔核物理學家吳健雄也曾關注過這個問題：“為了避免出現社會可持續發展中的危機，當前一個刻不容緩的問題是消除現代文化中兩種文化（科學文化與人文文化）之間的隔閡。”破除科學文化與人文文化的隔閡是通向素質教育的重要途徑。在物理知識教育中滲透物理文化教育，就是從實踐上驗證這種途徑的正確性和可操作性。必須明確的是，物理文化教育并非偏重文化教育而輕知識教育，而是兩者并重的教學模式。

多年來，物理教育界對物理課堂現狀逐漸形成一種共識：缺失物理文化的物理教育是片面的、靜態的，這種靜態的平衡并不符合基礎教育改革的指導精神。傳統的物理教學注重知識教育，即教師按照教學大綱要求組織教學活動，講授物理課本或實驗課堂上的知識，學生主要的任務是從教堂和課本中獲得物理知識，但學生獲取知識的全面程度并沒有得到最大化的保障。這種教學模式是單純的物理知識教育，忽視培養學生主動探究的學習態度，必然使物理教學退化為簡單的應試教育，并不利于學生綜合能力的培養和綜合素質的提高，更不利于教育改革的全面、深化。

學生對物理文化教育的了解現狀也決定了物理文化教育開展的必要性。《“關于高中生對物理文化了解與態度的問卷調查”分析報告》調查表明，有62%的高中學生“認為物理是一種文化”，有23%的高中學生認為物理“不是一種文化”，有15%的高中生選擇“不清楚”。此調查報告雖為地域性調查，卻從中折射出一個普遍性問題：有38%的學生并不了解物理文化。這種現狀并沒有達到高中物理課程改革的標準。因此，物理文化教育的普及亟待展開。

二、從物理知識教學向物理文化教育轉變的有效途徑

（一）高中物理教師是推進物理文化教育的基礎和關鍵

物理文化視域下的高中物理教學不僅僅是知識性的教學，更是培養文化觀念的文化性教學。高中學生已有一定的物理基礎，有的學生在學習物理的過程中或形成思維定勢，或形成不良的學習習慣，這都不利于物理教學的展開。

物理是一門自然科學領域的課程，而在物理教學中滲透物理文化的教育，更需要教學水平高、專業能力強的物理教師作為課堂的領路人。作為高中物理教師，應積極主動地觀察學生，深入了解學生的學習需求、學習習慣、學習方法等，以期在符合《普通高中物理課程標準（2017年版）》要求、基于學情的原則下，為學生制定行之有效的教學方案，物理教師要積極引導學生，不要局限于課堂的知識性教學，更要融合生活物理現象、結合物理實驗課程，做好內與外的結合、理論與實踐的結合，使學生全方位了解物理學，切身體會物理文化教育的生活價值、文化價值和社會價值。

（二）多元的教學方式是推進物理文化教育的有效手段

德國著名的物理學家、量子力學重要的創始人馬克斯·普朗克曾說：“物理定律不能單靠‘思維’來獲得，還應致力于觀察和實驗。”物理是一門知識能力與實驗能力并重的學科，多元的教學方式是推進物理文化教育、提高課堂實效的有效手段。

如，教師可運用“準歷史現象”法，結合物理學史、物理學家在物理發展過程中所表現的科學精神，為學生建構一個相對開放的物理文化知識體系，建立多元的實驗考核方案，做好物理文化教育學的傳播，激發學生學習物理的興趣，提高物理課堂的物理文化品位，在教學活動中培養學生的科學思維、創新意識和創新能力。如高中物理中的“能量守恒和轉化定律”，教師可以讓學生搜集熱力學第一定律形成理論的關鍵性歷史事件，即引導學生關注該事件發生的重要歷史節點，讓學生融入能量守恒和轉化定律的相關物理學史料中，能量守恒和轉化定律理論確立的節點如達·芬奇提出的“永動機是不可能造出來的”、焦耳提出的焦耳定律、亥姆霍茲提出的“活力與張力之和對中心力守恒”等等。在了解物理歷史事件的同時，教師引導學生通過物理實驗去驗證科學家提出的物理規律、討論該規律的發現對人類生產、生活、文化等帶來的巨變。課后還可進行知識遷移，將以此種方法繼續探索物理學或其他領域重大發現的軌跡分析中，如量子力學、合成生物學等。

物理教學方法的多樣化為豐富的物課堂提供可能性。學生通過接受物理文化教育與物理知識性教育相結合的物理教學活動，可以逐漸減輕對物理的隔閡，學習物理時更容易產生興趣、建立起學習的信心。

三、物理文化教育對高中物理學科教學的重要意義

（一）推進物理教學的深化改革

課堂教學質量是課堂效果的直接反饋，其影響因子包括任課教師的專業水平、教學方法的靈活度、學生的認知水平等。在物理知識教學中滲透物理文化的教學，既是對物理教師教學的挑戰，也是學生學習物理的挑戰，是推進教學改革的重要手段。

教學內容的變化促使物理教師轉變教學方式，其直接的結果是推動教師轉變教學思想，進行教學研究和教學方法的探索，教學重心朝著培養學生的學科素養傾斜，這也為提高教師的專業能力提供了重要的動力支撐。教師教學水平的提高為課堂教學質量提供了知識“軟實力”的保障，若在此基礎上形成大范圍的物理文化教育，既滿足了提高學生物理學科素養、提高學生的綜合素質的要求，也在教學實踐上落實并深化了教學改革。

在物理學科的“冷門”知識中增加大量的物理人文涵養教育，豐富了物理課堂內容，既能開闊學生的視野，又能在學習活動中鍛煉學生的思維能力，形成物理思維。

（二）促進學生形成物理核心素養

“以人為本”是教育的根本。以人為本的核心是發展“人”的個性。從物理知識教育轉變為物理文化教育，是科學教育與人文教育的統一，是在教學實踐中落實“以人為本”的教育理念，是實現物理學科核心素養形成的有效途徑。

物理學科的核心素養不僅包含物理知識，還包含更高層次的物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任等方面。在物理文化教學中，物理教師通過抽象的物理概念知識教學讓學生形成基本的物理學觀，通過物理動手操作的實驗教學培養學生物理的思維方式、行為習慣，進而形成物理思維。如物理實驗通常遵循“從現象中提煉問題—確定研究對象—抽象出理想模型—設立解決方案—求解物理現象—凝結成科學思想—提出物理概念—建立物理定律體系”的探索模式，長時間、多次的物理實驗可以讓學生鞏固所學、獲得物理知識，在潛移默化中形成探索表象下深層規律的物理思維、循序漸進地解決問題的能力，這種思維和能力的形成可以應用于生活中許多生活現象的探索，可以“判天地之美，析萬物之理”（《莊子·天下》）。物理的探索過程是一個不斷驗證的過程，學生能夠在過程中逐漸養成嚴謹細致、堅持不懈等科學精神。

物理知識的教育著力發展學生自主學習和自主探究的能力，而物理文化的教育讓學生了解科學技術與生產力水平的關系，著力推進物理知識教育向物理文化教育的轉變，將教學與學生的學習、生活、實踐相結合，形成開放的教學模式，是從知識性教育向素質教育轉變的重要實踐，對物理教學改革、物理教師與學生的發展都具有重大意義。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]褚華，許飛，胡廣，徐漢超.“關于高中生對物理文化了解與態度的問卷調查”分析報告[J].湖南中學物理，2015（09）.