中華傳統(tǒng)文化教學(xué)資源在初中物理概念教學(xué)中的開(kāi)發(fā)與利用

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-6148（2025）4-0077-6

2022年教育部頒布的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)\"）明確提出，“將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化等重大主題教育有機(jī)融入課程，增加課程思想性”[]。中華傳統(tǒng)文化是歷代民眾在長(zhǎng)期社會(huì)實(shí)踐中積累、沉淀的寶貴財(cái)富，涵蓋物質(zhì)文明、制度文明和精神文明等多個(gè)層面。

物理課程教學(xué)在推進(jìn)素質(zhì)教育方面具備獨(dú)特的育人價(jià)值。物理學(xué)科依據(jù)其本質(zhì)凝練出核心素養(yǎng)，構(gòu)建起核心素養(yǎng)與課程教學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系，這構(gòu)成了物理課程教學(xué)的課程目標(biāo)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)包含物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。其中，物理觀念體現(xiàn)了知識(shí)的內(nèi)化，是其他核心素養(yǎng)要素的根基。“物理觀念”是從物理學(xué)視角出發(fā)，對(duì)物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等形成的基本認(rèn)知，是物理概念和規(guī)律在學(xué)習(xí)者頭腦中的提煉與升華[2]，而物理概念又是構(gòu)建物理觀念的基礎(chǔ)。

將中華傳統(tǒng)文化融入物理教學(xué)，既符合義務(wù)教育所規(guī)定的教育方針，又能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)，最終落實(shí)立德樹(shù)人這一根本教育任務(wù)。目前，已有部分學(xué)者投身于該領(lǐng)域的研究工作。例如，王雪等人以“光學(xué)\"專題為切人點(diǎn)，針對(duì)中華傳統(tǒng)文化情境融人物理課堂教學(xué)開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)，并總結(jié)歸納出一套完整的實(shí)施流程3；付艷平深人探究基于傳統(tǒng)文化的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)方案[4；關(guān)亞琴等人則專注于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入主題單元教學(xué)的研究[5。然而，上述研究大多圍繞物理知識(shí)板塊、物理教學(xué)模式展開(kāi)，尚未細(xì)化到某一特定教學(xué)類型。特別是在將中華傳統(tǒng)文化元素視為物理教學(xué)資源并融入物理概念教學(xué)方面，相關(guān)研究顯著不足。本文從物理學(xué)方法論等維度對(duì)物理概念進(jìn)行分類，通過(guò)資料文獻(xiàn)的查找與梳理，依據(jù)物理教學(xué)資源的功能特性展開(kāi)分析，明確中華傳統(tǒng)文化屬于素材性資源，并對(duì)其進(jìn)行界定和分類。進(jìn)而挖掘該資源

收稿日期：2024-12-26

基金項(xiàng)目：重慶市研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“跨學(xué)科類課程的課程思政教育理論和實(shí)踐路徑探索\"（yjg243071）;重慶市教委實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目“新時(shí)代教育背景下高校基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化建設(shè)與實(shí)踐\"（245007）;四川省教育信息技術(shù)研究項(xiàng)目“基于中華傳統(tǒng)科技文化的初中 STEAM校本課程建設(shè)\"（DSJZXKTO23）。

作者簡(jiǎn)介：蔡奕 2 0 0 1 - 1 ），男，碩士研究生，主要從事物理學(xué)科教學(xué)論研究。*通信作者：楊英（1978-），女，教授，主要從事物理學(xué)科教學(xué)論研究。

與不同物理概念類型之間的聯(lián)系，運(yùn)用案例研究法，對(duì)中華傳統(tǒng)文化教學(xué)資源有機(jī)融人物理概念教學(xué)環(huán)節(jié)展開(kāi)探索。

1 物理概念以及物理概念的分類

物理概念是在觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用科學(xué)思維方法，把握物理現(xiàn)象共有的本質(zhì)屬性，再進(jìn)行抽象、概括等思維加工過(guò)程而形成的。從思維方式來(lái)看，科學(xué)推理中的歸納推理和演繹推理在物理概念形成過(guò)程中有著緊密聯(lián)系。基于這兩種推理方式，將物理概念分為兩類：

歸納性概念：通過(guò)歸納法總結(jié)得出的物理概念。例如，通過(guò)歸納一個(gè)物體與另一個(gè)物體之間的相互作用，得出“力\"這一物理概念，所以“力\"屬于歸納性概念。

演繹性概念：通過(guò)演繹法總結(jié)得出的物理概念。例如，在對(duì)大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分析的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步推理概括出動(dòng)能定理這一物理概念，因此動(dòng)能定理是演繹性概念。

2 物理概念教學(xué)流程

物理概念教學(xué)主要包含以下三個(gè)環(huán)節(jié)：

概念引入：這是概念教學(xué)的起始環(huán)節(jié)。教師需激發(fā)學(xué)生對(duì)新概念的興趣，通常借助生活實(shí)例、實(shí)驗(yàn)演示等方式，引導(dǎo)學(xué)生初步探索并直觀感受即將深人學(xué)習(xí)的新概念，積累并豐富感性認(rèn)知。

概念建立：在為學(xué)生提供豐富的感性體驗(yàn)后，接下來(lái)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用比較、分析等思維方法，對(duì)這些感性認(rèn)知進(jìn)行深人思考與處理，從而逐步構(gòu)建起清晰、準(zhǔn)確的物理概念框架。

概念運(yùn)用：此環(huán)節(jié)是將所學(xué)概念應(yīng)用于具體問(wèn)題的解決過(guò)程。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析推理，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維能力。

3中華傳統(tǒng)文化教學(xué)資源分析

3.1 中華傳統(tǒng)文化資源分類

素材性物理課程資源的特點(diǎn)是作用于物理課程，并且能夠成為物理課程的素材和來(lái)源，如物理知識(shí)、學(xué)生的生活和學(xué)生的科學(xué)探究精神等[6]。本文從物質(zhì)文化與非物質(zhì)文化兩個(gè)維度，對(duì)中華傳統(tǒng)文化的承載形式進(jìn)行了分類（圖1）。從圖1可以看出，中華傳統(tǒng)文化資源能夠作用于物理課程，并作為構(gòu)建物理課程內(nèi)容的素材和基礎(chǔ)來(lái)源。例如，在物質(zhì)的形態(tài)和變化部分，介紹“下雪不冷化雪冷”等描述物態(tài)變化的俗語(yǔ)；在物質(zhì)的屬性部分，介紹弓、弩等工藝器具；在機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力部分，介紹《考工記》等科學(xué)典籍和中醫(yī)“拔罐療法”等傳統(tǒng)技藝；在聲和光部分，介紹掩耳盜鈴等成語(yǔ)，介紹“夕陽(yáng)返照桃花塢，柳絮飛來(lái)片片紅”等古詩(shī)詞；在電與磁部分，介紹指南魚(yú)等工藝器具，介紹《夢(mèng)溪筆談》等科學(xué)典籍；在能量部分，介紹水轉(zhuǎn)筒車、水排等工藝器具。由此可見(jiàn)，中華傳統(tǒng)文化可作為素材性教學(xué)資源進(jìn)行充分挖掘，并將其融人到初中物理概念教學(xué)中。

3.2部分初中物理概念對(duì)應(yīng)的中華傳統(tǒng)文化素材資源及其承載形式

對(duì)中華傳統(tǒng)文化教學(xué)資源進(jìn)行整理，同時(shí)從物理概念教學(xué)的角度進(jìn)行分析，并結(jié)合前面所述分類方式，總結(jié)出了部分初中主要物理概念與中華傳統(tǒng)文化素材資源的對(duì)應(yīng)關(guān)系（表1）。

4中華傳統(tǒng)文化元素融入中學(xué)物理教學(xué)的案例

下面選取光的色散、大氣壓強(qiáng)、噪聲的危害和控制等具體的物理知識(shí)內(nèi)容，主要以物理概念的片段教學(xué)形式設(shè)計(jì)，對(duì)在概念引入、構(gòu)建、運(yùn)用等環(huán)節(jié)中如何有機(jī)地融人中華傳統(tǒng)文化元素進(jìn)行闡述。

4.1概念引入一以傳統(tǒng)文化元素作為情境素材，激發(fā)認(rèn)知沖突，引入新課

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念之前，頭腦中已形成與此概念相關(guān)的認(rèn)識(shí)和理解，該認(rèn)識(shí)和理解稱為前概念，對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)有同化或者沖突的作用。如表2所示，案例為“光的色散\"內(nèi)容教學(xué)，“光的色散”為歸納性概念。在本次概念引入教學(xué)環(huán)節(jié)，由于學(xué)生普遍存在“人眼看到物體的顏色不會(huì)改變”等錯(cuò)誤前概念，故教師可將古詩(shī)詞作為情境素材，引入有別于學(xué)生前概念中所反映習(xí)以為常的物理現(xiàn)象一正常光照下為白色的柳絮在夕陽(yáng)照射下為紅色，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的探索欲望，從而順利引出“光的色散\"新課學(xué)習(xí)。

在光的色散中，白色不透明物體會(huì)反射所有色光。案例中研究對(duì)象柳絮為白色不透明物體，因此會(huì)具體表現(xiàn)為：柳絮反射正常光照下的光即白色光，而呈現(xiàn)白色；柳絮反射夕陽(yáng)光即橙紅色光或紅色光，而呈現(xiàn)紅色。以此創(chuàng)設(shè)物理情境，能夠極大地激發(fā)學(xué)生對(duì)光的色散的學(xué)習(xí)興趣，并且從視覺(jué)上將抽象的光學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀的物理現(xiàn)象，便于學(xué)生理解。

因此，以古詩(shī)詞等傳統(tǒng)文化元素作為情境素材融人概念教學(xué)，能豐富課堂的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為接下來(lái)的新課做好鋪墊，并感受物理現(xiàn)象與人文情感的交融共生，為物理課堂增添一抹獨(dú)特的文化韻味與審美享受，實(shí)現(xiàn)人文底蘊(yùn)與科學(xué)素養(yǎng)的深度融合與協(xié)同培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

4.2概念構(gòu)建——以傳統(tǒng)文化元素作為實(shí)驗(yàn)素材，創(chuàng)設(shè)探究情境，促進(jìn)概念形成

根據(jù)心理學(xué)理論，初中學(xué)生正處于抽象邏輯思維發(fā)展階段，但在思維過(guò)程中具象成分仍起到主要作用，對(duì)抽象概念的理解還存在一定的困難。因此，學(xué)生在建立物理概念前，常需要具象、直觀的感性材料的支持，以便獲得充足的感性認(rèn)知，并在對(duì)感性認(rèn)知進(jìn)行深層次的思維加工后建立物理概念。如表3所示，案例為“大氣壓強(qiáng)\"內(nèi)容教學(xué)，“大氣壓強(qiáng)”屬于演繹性概念。在概念建立教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于大氣壓強(qiáng)是抽象概念，所以教師可將傳統(tǒng)技藝中醫(yī)“拔罐療法\"作為實(shí)驗(yàn)素材，引導(dǎo)學(xué)生模擬中醫(yī)“拔罐療法\"等感受性實(shí)驗(yàn)，使他們獲得充分的感性認(rèn)知。學(xué)生基于以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)依據(jù)，在教師提問(wèn)引導(dǎo)下，運(yùn)用科學(xué)推理逐步建立大氣壓強(qiáng)概念。

某些傳統(tǒng)技藝蘊(yùn)含著豐富的物理原理，將其作為實(shí)驗(yàn)素材融入物理概念教學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能夠使實(shí)驗(yàn)更加新穎、有趣，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與的積極性。并且，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證等科學(xué)探究過(guò)程，逐漸建立物理概念。

因此，以傳統(tǒng)技藝等傳統(tǒng)文化元素作為實(shí)驗(yàn)素材，可以為物理實(shí)驗(yàn)器材的選擇和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)提供新的思路和方法。同時(shí)，還能引導(dǎo)學(xué)生深刻領(lǐng)悟并親身體驗(yàn)?zāi)切┚康膫鹘y(tǒng)技藝背后所承載的深厚文化底蘊(yùn)，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)文化的認(rèn)同感和自豪感，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

4.3概念運(yùn)用一以傳統(tǒng)文化元素作為習(xí)題素材，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，運(yùn)用物理概念

教師應(yīng)當(dāng)在學(xué)生建立物理概念之后，及時(shí)給學(xué)生提供運(yùn)用概念的機(jī)會(huì)，使學(xué)生在運(yùn)用概念解決具體問(wèn)題的過(guò)程中，不斷地修正和深化對(duì)概念的理解，逐步培養(yǎng)正確運(yùn)用概念分析、解決問(wèn)題的科學(xué)思維能力，促進(jìn)物理觀念的形成。如表4所示，案例為“噪聲的危害和控制”內(nèi)容教學(xué)，“噪聲\"屬于歸納性概念。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)已經(jīng)知道控制噪聲的三個(gè)途徑，所以需要具體問(wèn)題進(jìn)行概念運(yùn)用。教師可將成語(yǔ)和工藝器具作為習(xí)題素材，將它們加工為具體的“噪聲控制\"習(xí)題。

在本次教學(xué)案例中，以傳統(tǒng)文化元素作為習(xí)題素材命制習(xí)題。問(wèn)題1，以成語(yǔ)“掩耳盜鈴\"創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概念運(yùn)用，及時(shí)鞏固對(duì)概念的理解，同時(shí)在成語(yǔ)豐富內(nèi)涵的熏陶下培養(yǎng)學(xué)生腳踏實(shí)地、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。問(wèn)題3，以工藝器具“鈴鐺\"作為素材命制開(kāi)放性習(xí)題，不僅能充分發(fā)揮開(kāi)放性習(xí)題在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究等核心素養(yǎng)方面的積極作用，同時(shí)鈴鐺屬于日常生活中常見(jiàn)的傳統(tǒng)文化元素，將其融入開(kāi)放性習(xí)題，還能實(shí)現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)\"的課程理念。

以傳統(tǒng)文化元素作為習(xí)題素材，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用概念分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，而且在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等核心素養(yǎng)方面具有積極作用。此外，成語(yǔ)、工藝器具等傳統(tǒng)文化元素，蘊(yùn)含著我國(guó)古人在漫長(zhǎng)的社會(huì)實(shí)踐中積淀的諸多深刻的價(jià)值理念與人生智慧，教師可充分發(fā)掘其育人價(jià)值，并將其育人價(jià)值融入到物理課堂，繼而落實(shí)立德樹(shù)人的目標(biāo)。

5 總結(jié)與思考

探究以中華傳統(tǒng)文化元素作為素材性教學(xué)資源，運(yùn)用“激發(fā)認(rèn)知沖突”“創(chuàng)設(shè)探究情境”“創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境\"等方式引導(dǎo)學(xué)生參與物理概念教學(xué)課堂，體現(xiàn)中華傳統(tǒng)文化元素融人概念引入、構(gòu)建、運(yùn)用等教學(xué)環(huán)節(jié)的可行性。同時(shí)，中華傳統(tǒng)文化元素在融入物理概念教學(xué)時(shí)，可根據(jù)其特點(diǎn)設(shè)置為情境、實(shí)驗(yàn)、習(xí)題等不同素材，體現(xiàn)其融人教學(xué)資源形式的多樣性。

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（欄目編輯 賈偉堯）