高中物理课堂教学中的物理文化教育探究
物 理 与 文 化 教学大纲

复旦大学通识教育核心课程教学大纲物理与文化课程代码: PHYS119001课程名称:物理与文化 (Physics and cultures )学分数: 2学分周学时: 2学时主讲教师:物理学系马世红教授,现代物理研究所王炎森教授,孔青副教授预修课程:高中物理和数学课程性质:是一门文理交融, 重视科学教育与人文教育融合的通识教育课程。
教学目的:本课程是以物理基础知识为载体, 突出物理学的文化内涵, 展现物理思想和人文精神的融合, 有利学生科学素养和终身学习能力的培养。
基本内容简介: 本课程是在较系统介绍(以定性介绍为主)物理学的一些基本知识(从宏观、微观到宇观)的基础上, 着重通过对物理学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现过程和一些著名物理学家的重大贡献的介绍,向学生展示物理学发展过程中所体现的丰富的科学思想、科学方法和科学精神, 以及著名物理学家的创新思维、高尚道德和人格魅力。
同时也对与物理学有关的一些社会性论题及这些重大发现在高科技中生动、有趣的应用作了适当介绍。
教材和教学参考资料:教材:倪光炯、王炎森《文科物理 --- 物理思想与人文精神的融合》高等教育出版社 2005年主要参考资料:倪光炯、王炎森、钱景华、方小敏《改变世界的物理学》(第二版)复旦大学出版社, 1999年阿特·霍布森《物理学:基本概念及其与方方面面的联系》秦克诚等译上海科学技术出版社, 2001年埃米里奧·赛格雷,《从落体到无线电波 --- 经典物理学家和他们的发现》上海科学技术文献出版社, 1984年《从X射线到夸克 --- 近代物理学家和他们的发现》上海科学技术文献出版社, 1984年基本要求: 要求学生了解: 本课程中所介绍的物理学中一些最基本的知识, 物理学发展史中一些重大发现的内容和意义, 一些著名物理学家的创新思维和突出贡献。
以及自然科学的一些研究方法。
在上述基础上深入思考“科学教育与人文教育融合”的重要意义,人文思想对科学发展的作用,自然科学中的研究方法在人文科学研究中的参考价值, 体会对真、善、美的追求是科学文化和人文文化的共同目标, 消除两种文化隔阂的重要性。
新课改下对高中物理教学的认识

新课改下对高中物理教学的认识[摘要]:新课改下的高中物理教学应注重三维目标的统一,注重物理文化的精髓,使学生对物理学有一个全新的认识,让学生在探究性学习过程中,了解科学源流、品位科学成就、掌握科学方法,欣赏和体验科学理论本身和谐对称的意蕴。
因此,教师要不断学习,提高教学能力,才能将学生培养成社会需要的全面发展的人。
[关键词]:新课改探究性学习教学能力随着经济、信息技术的迅速发展,教学活动也应当与时俱进,新的课程改革对我们这些一线教师提出了更高的要求。
我们要摆脱应试教育思想对我们的影响,回归到物理教学本身,提高学生的学习热情。
为此,对高中物理教学有以下几方面认识。
一、新课改下对物理学文化意义的认识我们知道物理学是一种知识体系,更是一种文化体系。
解世雄先生认为:“物理文化是世界历代物理学家在创建物理学过程当中发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理运算符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备及约定俗成的工作方法的总和。
”[1]由此看出,物理文化所统摄的规律理论,包括它使用的概念、命题、预设也都是文化的产物。
在课堂教学中,学习和理解物理文化有助于学生公正而全面的认识物理及整个学科,有助于形成正确的人生观、价值观与世界观。
同时,在对物理文化有了透彻认识之后,学生在学习过程中就会有意识的形成自身的物理文化意识,进而实现其科学精神的培养,其重要意义不言自明。
物理学是一种生动而重要的人类文化活动。
德国哲学家恩斯特·卡西尔指出“科学是人类智力发展中的最后一步,并且可以被看成人类文化最高最独特的成就。
”[2]物理学具有鲜明的文化品格,因此物理文化本身就是一种教育力量,物理教学要注重对学生进行物理文化熏陶,促进学生掌握科学的方法论、建立科学的价值观。
作为教师,要注意教学策略。
“教学策略是教师为提高教学效率,有意识的选择筹划的教学方法与灵活处理的过程。
”[3]它由动态的教学活动和静态的教学内容两个维度构成。
中华传统文化在物理教学应用案例

中华传统文化在物理教学应用案例一、“曹冲称象”与等效替代法。
1. 故事引入。
在物理课堂上,我先给学生们讲“曹冲称象”的故事。
话说曹操想知道大象的重量,大臣们都一筹莫展,而聪明的曹冲想出了一个妙法。
他把大象赶到船上,标记船的吃水深度,然后把大象换成一堆石头,让船达到同样的吃水深度,再称这些石头的重量,就得到了大象的重量。
2. 物理原理讲解。
这时候我就问学生:“曹冲这个办法聪明在哪里呢?”然后引导他们理解这其实就是物理学中的等效替代法。
在我们研究物理问题的时候,有时候一个物体或者一个物理量不好直接测量或者研究,我们就可以找一个与之等效的东西来代替。
就像在电学实验中,如果要测一个未知电阻的阻值,我们可以用一个已知阻值的电阻来等效替代它,只要它们在电路中的作用效果相同(例如对电流的阻碍效果)就行。
3. 趣味实验加深理解。
接着我做了一个简单的小实验。
我拿了一个装满水的大烧杯,再拿一个形状不规则的小石块,问学生怎么测量这个石块的体积(假设没有量筒)。
然后我就模仿曹冲称象的方法,找一个小的长方体塑料块,把石块放入一个装满水的小盒子(盒子放在大烧杯里接溢出的水),标记水面下降后的位置,再把石块取出,放入塑料块直到水面又回到标记的位置,最后测量塑料块的体积就知道石块的体积了。
这个实验让学生们在欢声笑语中深刻理解了等效替代法。
二、“孔明灯”与浮力原理。
1. 文化故事引出。
我跟学生们说:“大家都知道孔明灯吧?相传是诸葛亮发明的呢。
在古代,人们放飞孔明灯来祈福。
那这个孔明灯为什么能飞上天呢?”学生们都很感兴趣,七嘴八舌地开始猜测。
2. 原理剖析。
我开始讲解,孔明灯主要是利用了浮力原理。
当我们点燃孔明灯下面的蜡烛时,灯内的空气受热膨胀,密度变小。
根据阿基米德原理,浸在液体或气体里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体或气体的重量。
灯内的热空气密度比外面冷空气密度小,排开了一定量的冷空气,受到的浮力就大于自身的重力,于是孔明灯就冉冉升起了。
《物理与文化(第二版)》倪光炯教案 《我是如何上物理与文化课的》

2021/8/7
2. 加强启发思考。
启发学生有问题意识(有探索奥秘的好奇心)。
“青年人要勇敢的提问题, 没有问题是没有创造的。”
杨福家《大学的使命与文化内函》(学习时报, 07.5.14)
“好奇心引导了一个个伟大发现。”
杨振宁《物理学的诱惑》(复旦, 09.4.15)
造成上述情况的根本的原因是我们(包括我)教育
理念上的问题: 没有真正做到〝以人为本〞。
〝以人为本〞就要〝授人以鱼, 更要授人以渔〞
渔 — 〝学会思考和方法〞
有必要通过科学家探索自然界奥秘的过程,向学生介绍:他 们的科学思想、科学方法和科学精神,色括他们的高尚道德和 个人魅力。(除公式外, 这些人文精神的内容将更体现物理学 的魅力,他所给的人文内涵, 更有利对学生创新能力培养)
第八章中只介绍狭义相对论部分)。
9. 考试方式 (以下比例供参考)
平时出勤和习题占20%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ讨论课和读书报告占40%( 自定论文题目, 要按论文格式 ,2500字以上,联系本课程学习的收获, 看参考书) 期末考试占40%(名词解释、填充、问答题和计算题) (另见试题示例)
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Ⅲ. 如何介绍著名科学家和他们的
人类生存的有关社会问题。 4. 全书只要求高中物理基础以及初等教学。 5. 各章附有适量的思考题和计算题。
本2书021/8配/7 有精制的电子教案(作者与高教社合作制作)
Ⅱ. 具体如何上课?
与教材特色和教学对象和课程目的相一致。
1. 重点突出介绍重大发现(关键性的、里程碑意义的 发现)的过程及著名物理学家的创新思维、科学方法 和科学精神(这在Ⅲ.中将作重点介绍) 。同时,也包含少
在物理教学中渗透物理学史的作用

在物理教学中渗透物理学史的作用作者:郭小花来源:《科技资讯》 2011年第34期郭小花(天水师范学院物信学院甘肃天水 741000)摘要:在物理教学中渗透物理学史,有助于激发学生学习物理的兴趣,帮助学生更好地掌握物理学的学习方法,培养学生的科学探究和科学创新能力以及帮助学生培养良好的品德。
关键词:物理学史物理教学作用中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)12(a)-0191-01物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用规律的科学,是在人类探索自然奥秘的过程中形成的学科。
物理学中的基本概念、基本定律和基本定理,都经历过一番自酝酿到产生,从萌芽到建立的辩证发展过程。
而现今我们大量的物理教科书上所展现出来的都是经过后人压缩、抽象、概括和总结之后的理论严密的概念和定律,完全掩盖了其发展的本来面目,这样做虽然使得物理学本身很成体系,但对大部分学生来说,很容易使他们把物理学家想象成为智慧超人的天才,产生科学研究不是一般人从事的错觉。
而物理学史研究的是物理学发生和发展的基本规律、物理学概念和思想的发展和变革。
把物理学史渗透到物理教学中,通过科学家的成长道路,探索物理界奥秘的过程,以及他们在探索物理问题时的科学思想和方法的再现,能够让学生感受到学习物理学的思维和方法,领悟科学家们的思想、品质和科学精神,建立一个正确的科学形象,对学生未来的发展将产生广泛而深远的影响。
1 在物理教学中渗透物理学史,有助于激发学生学习物理的兴趣“兴趣是最好的老师”,而传统的教学工作中,教师以知识灌输为主要目的,对课程内容进行了相应的编排和整合,掩盖了物理学发展过程中科学探索者的观测、困惑、沉思、试探和创新的智慧,这一讲授方法很难使学生从物理学这一人类智慧的杰作中受到情感的激励,物理课常常让学生厌倦,不能发挥他们的主动精神和想象力。
如果在物理教学中适时地渗透物理学史料,以著名物理学家的成功与失败,喜悦与懊丧,以重大物理学突破中的曲折与反复、分歧与争论、停滞与跃进,以有血有肉的历史描述,用一种具体生动的科学发现的历史参与感去感染学生,把知识的逻辑展开与认识的历史发展有机地结合起来,真正做到把文化的传授和学习转化成历史文化创造者与今天文化学习者之间的对话,让学生以物理学家认识物理世界的本来面目去认识物理世界,这会对学生产生心灵的强烈震撼,提高学生的求知欲望,激发他们学习物理学的兴趣。
将中华优秀传统文化融入物理教学

将中华优秀传统文化融入物理教学摘要:高中物理教育工作者要深入挖掘中华优秀传统文化的物理教育教学价值,并将其带入高中物理课堂,为沉闷的物理课堂注入新鲜的血液,让高中生在学习物理的过程中增强自身的人文底蕴和责任担当。
为了更好地达到这个目的,物理教育工作者应当不断地去探寻有效的融合途径,将中华优秀传统文化与物理教学有机融合起来,培养高中生对中华优秀传统文化的认同感与自信心,实现中华优秀传统文化的传承与创新性发展。
关键词:物理教学;传统文化;有机融合;1 将中华优秀传统文化融入物理教学的意义1.1 基于教育在现代的发展趋势,重建高中生对中华优秀传统文化的自信物理学科中的大部分科学方法和内容都来自于西方国家,物理学科的基本走向与中华传统文化的基本走向是截然相反的,这使得中华优秀传统文化与物理学科之间存在一种隐性的“文化冲突”。
“学科的深度融合发展”是教育在现代发展的一大趋势,基于这种发展趋势,物理教育工作者可以从学生的本土文化入手,站在物理学的角度重新审视中华优秀传统文化,充分挖掘中华传统文化中的物理元素,使中华优秀传统文化与高中物理教育教学之间在一个比较高的层次上融合,通过“以文化人、以物理人”来弱化这种隐性“文化冲突”的影响。
这样不仅有利于消除高中生对于物理学科的畏难情绪,而且有助于高中生重建对中华优秀传统文化的自信。
1.2 基于人本主义理论,充分挖掘物理学中的中华传统文化价值和育人功能人本主义理论关注的不仅是教学中认知的发展,还关注人的情感动机的发展规律。
物理学科的学习早就不仅仅以物理的学科内容为导向,而是融入了对高中生对于自身的发展和价值取向。
高中生已经具备了一定的文学素养,对中国的诗词歌赋、成语谚语和歇后语、民间艺术以及古代典籍都展现出了浓厚兴趣。
教育工作者将高中生对中华优秀传统文化中的兴趣因势利导到物理学科的教学当中,不仅有助于高中生对物理的学习,更有利于提高高中生在物理学习生活中的思政能力。
分析物理常用教法的优缺点
KE CHENG YU JIAO XUE分析物理常用教法的优缺点哈培孜·胡斯曼(新疆兵团民族师范学校,新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐 830013)一、讲授法讲授法是在讲课过程中,教师使用口语向听课学生传递文化知识的过程。
讲授法包括讲解、宣讲、阅读和讲演等内容。
教师使用每一种方法执行教学活动时,都会应用讲授法。
讲授法的直接目标是教师运用口言作为传输文化知识的工具,在教师和学生互动过程中,向听课学生转达知识和信息。
此方法的优点是:(1)效率较高,学生可以在短时间内获得较多的知识;(2)成本较低,教师使用此方法向学生传授知识的教学活动中,对教学条件和设备没有特别要求,能节省时间和精力,可以在各种教学活动中被普遍使用;(3)能够使教师在教学中发挥导向作用;(4)可以确保知识点的系统性。
此方法的缺点是:(1)不利于调动学生学习的主动性和积极性,对提升学生的探索精神不太有利;(2)讲授时间太长会占用学生的课下学习和做作业的时间,因而对自主学习和教学质量产生不利影响;(3)教师不好掌握学生的个体差异化和学生的个人特长发展;(4)空洞的讲授法,一般不会吸引学生对课堂的注意力,从而失去对学习的兴趣,对学生的想象力和思维能力的提高也不利。
二、讨论教学法讨论教学法是指在教师指导下,把学生分成几个小组,对教师提出的问题,利用互相启迪、互相鼓励、互相争论及互相帮助,从而获得知识的教学措施。
在此过程中教师先摆出问题,然后激发学生进行研讨,动员全班同学进行讨论交流、各抒己见。
最终对得出的结果做结论。
讨论法教学法的优点是:(1)同学们在一起研讨的过程中,能够激发对问题的兴趣,可以让学生的思维活跃起来,提升对所学知识的理解,还可以提升同学之间的互助协同精神,对学生的思维能力、判别能力、表达能力的提高有益处。
(2)讨论方法可以给每一名同学充分表达自己立场、观点和方法的机遇,使学生的学习积极性得到大大的提高,还能对学生的口语表达技能有促进作用。
精品课程(和教材)《物理与文化》介绍
爱因斯坦: “提出一个问题往往比解决一个问题更重要, 因为解决问题也许仅是一个可以数学上或实验上的 技能而已。而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看 旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真 正进步。”
《物理学的进化》(上海科技出版社, 1962) P.66
赵凯华教授: “ 在我国有种提法, 即‘培养学生分析问题和解决问 题的能力’ 。我认为这个提法没有说到点子上。‘启发学生 提出问题的能力’才是科学素质教育的关键” 。 伟大的科学家所以伟大,往往就在这一条上。有一次记者问 玻尔: “您可是哪位知道科学中大部分问题答案的人?” 玻尔回 答: “ 啊,不,不过也许我比别人多知道一点问题。”
① 这样做,首先是求〝真〞,〝真善美〞中〝真〞为先。 不仅使史料真实、生动, 可以对科学大师的思想有更为具体 和深刻的认识。
② 有利师生可根据此资料,共同来讨论和理解。教师应 讲自己的心得,学生也可作出自己的理解和判断。
课程中〝融合〞和〝求真〞的做法, 是提高学生科学素 养和培养创新能力的一个有效途经。
突出科学文化与人文文化的融合,就是重视 以人为本的教育理念。(为什么这么讲?)
在杨叔子:《科学文化与人文文化的交融是时代发展的必 然趋势》 (2005.1.24,科学时报)一文中指出:
科学包括四个方面: 科学知识、思想、方法和科学精神。 科学知识 — 反映客观世界的规律, 称之科学文化。 科学思想、方法和科学精神 — 涉及人的精神世界, 称之人文 文化。
赵凯华《物理学照亮世界》p27
学生们反映说:“这门课对于传统物理教育模式有一定 的突破,侧重点的不同使这门课具有了独特的闪光点”。 “从文科物理课程中不仅学到了知识,尤其学到了科学思维, 使我们终身受益”。
浅谈高中物理教学中的人文教育
高 中物理新课程 标准 强调:物理教学要关注
物理文化价值 ,促进 学生科学观形成 ,要让学生
导 向作用也在悄然发生变化 ,正逐步地 向全面考 察 学生综合素质方 向改革 ,而对 学生综合素质考 察 ,其 中包含 了对学 生人文 素养考 察,评价方式
正向多元化方 向努力 ,高考录取也把理科考生的 整个 高中阶段文 史哲等人文知 识综合评 定逐步列 为录取 重要依据 。这 就从导 向上加深了高中学校
律时候,人文教育还是蜻蜒点水, 根本没有有效的 利用各种课程 资源深入系 统进行人文素养教育。 笔者认为,高中物理人文教育应该按 以下层
次进行 ,高一开始用一个学年时 间在人文教学中
的贯彻落实,把体现科学人文价值 、提升 学生人
文素养作为教育 目标之 一明确提 了出来,这是对
现代教育本质认识 的一次 飞跃,也是物理学本质 在物理课程 中的反 映。新教 科书 以学生全面发展 为 目标 ,特别注重在科 学探 究过程中让学生无时 不在感受物理学 的趣 味性实用 性、 以及物理学内
的今天 ,需要具备从大量 杂乱信息中提取有用信
息能力 ,二、不能用简 明准确 物理语言 ( 包括文
字语 言、符号语言、 图像语 言)来表述有关物理
概 念、物理规律、物理现象 、物理过程等一系列 物 理问题 ,三、解物理 习题 时如果习题给 出是 以
阶段教 育要 实现对学生人文素养 的培养 ,就是要 通过 向学生传授 人类长期积累的 阅历经验与智慧 精神 即人文 知识,唤醒和引导潜藏在学生身上 的 人 文需要,进而培养他们对于 自己、他人及环境
物 理学科教 学导向作用 。现在课程 资源 不单单是
教材,网络 、媒 体、更深 层次的社会教学资源都 为实施人文教学提供 了广 阔空 间。 从 高中 目前教学实际来看 ,物 理学科人文教 学还没有统~的规划 ,还 没有形成一种规范教学 行为 ,教师在实施过程中随意性很大 ,就 问题而
新课改背景下的高中物理课堂教学
新课程 的深入 实施 , 师要调整 自己的角 色定位 , 教 转变传统 的教 育教 学方式。学生主动参 与、 亲身实践、 独立思考 、 合作探 究, 发展 学生搜 集和处理信息的能力、 获取新知识的能力、 分析和解决问题的能力 , 以及 交流与合作的能力
既要 有教 师 的讲 授 与 指 导 , 又要 有 学 生 的 自主探 索与 合 作 交流 。 关键 词 : 师 角 色; 学 行 为 ; 生 学 习方 式 ; 生 合作 学 习 教 教 学 师
化 。教师要转 变为学 生发展 的促进者 , 要善于捕捉学生 思维 的火花 , 激发他们 学习的灵感 , 帮助学生检视 和反 思 自我 , 挖掘学生发展的潜 能 , 唤起学生成长 的渴望 ; 教 师要 由教 学活动 的主 角转 变为学生学 习的指导 者和配 合者 , 存课堂教学中 , 教师要 帮助学生 寻找 、 搜集和利用
“ ”悱 ” 愤 “ 状态 , 使学 生想求 明白而不得 , 想说 }来 而不 H
能 。然后引导他们去 思考 、 去探索 、 去发现 , 使学生真正
成 为知识 的“ 与者 ” 发 现者 ” 而不 是被 动 的接受 参 和“ , 者 。这样的课 堂应是 充满火热思考 的课堂 , 而不是游离
发挥集体的智慧 , 有利开展有效 的合作学习。
是 课堂 “ 台” 舞 上的导演 , 物理学 习的组 织者 、 是 引导 者 与合作者 ,而 培养理性思维能 力是物理教 育的 主要 目 标 。但学生的 日常经验还不能支撑全部物理 , 因此 物理
教 学要 把 隐藏 在 背后 的理 性 思 考 激 活 , 把 物理 文化 价 要
知识 。 对于思辨 l 生知识宜采用探究式学 习方式 。 如在研
情感 、 体验 与观 念 , 丰富教学 内容 , 求得 新的发现 , 而 从 达到共识 、 共享 、 共进 , 实现教学相长 、 同发展 。师生 共 将互教互学 , 彼此形 成一个真正 的“ 习共 同体” 学 。在新 课程 中,综合性 学习正是 当代 课程改革 中 旨在实 现课 程整合 的一种 努力 , 师要 突破学科专 门化的樊篱 , 教 具 有整体把握 与综合 的能 力 , 改变单兵作 战的工作方 式 , 与其他学科教 师联手合作 。 课堂上 , 师的观念 、 教 教学 方式也将 发生显著 的变
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高中物理课堂教学中的物理文化教育探究
发表时间:2018-02-09T13:52:49.447Z 来源:《成长读本》2017年12月总第25期作者:朱忠吉
[导读] 物理文化是人类文化不可分割的一部分,它具有人类文化的特点,同时也具有物理特有的文化特征。
山东省德州市禹城市第一中学
摘要:物理文化是人类文化不可分割的一部分,它具有人类文化的特点,同时也具有物理特有的文化特征。
渗透物理文化,不仅使学生学到现成的知识,也使他们经历了一个科学探究的过程。
在这个过程中,学生要进行观察实验,运用物理方法进行探究和思考,进行猜想、假设、验证、拓展和应用,学生得到操作技能和心智技能的训练;物理科学的逻辑性、方法性、实证性、精密性和实用性能促进学生智能发展,使学生得到智慧的启迪。
关键词:高中物理;课堂教学;物理文化
1物理文化的内涵
物理文化的内涵就是真、善、美。
真就是对物质、物质结构及物质运动的一般规律的实事求是的认识;善就是将物理知识、技术服务于社会,使广大群众受益;美就是真和善在物理文化中和谐统一的体现,也就是人类和自然的和谐美。
物理文化为人类创造了丰富的物质财富和精神财富,蕴涵着丰富的人文思想、丰富的科学道德精神,是科学精神与人文精神的结合体。
2课堂教学中渗透物理文化的教育价值
2.1课堂教学中渗透物理文化能培养学生的科学素养
(1) 通过对物理知识的学习,培养学生的科学认知
物理科学体系是自然界中最具代表性的知识体系,它载录了人类认识物理世界的智慧成果,是物理文化形式之一。
学生在学习物理知识,理解和掌握物理概念、规律和理论的同时,也对物理的知识体系有一个完整清晰的认识,形成对物理世界乃至整个自然界的科学认识。
(2)掌握科学的物理方法和物理思想,使物理科学得以传承和发展
物理方法是人类认识物质世界过程中形成的普适方式,如观察法、实验法、比较法、等效法、控制变量法、分析与综合法,这些方法对学生物理能力的提高有积极作用。
物理思想是对物理概念、规律、方法和理论进一步概括而形成的,守恒思想、对称思想、实验验证思想、理想化思想等。
2. 2课堂教学中渗透物理文化可起到人文理念的教育功能
物理文化是人类文化的一部分,具有深刻的人文特征和人文理念的教育功能。
(1)有利于培养学生科学的世界观
经典物理是在冲破宗教神学的桎梏,并以西方文化的逻辑传统和实验验证取代了纯粹的思辨才建立起来的。
每一次物理科学的重大发展,总与人类的思想观念相互作用,相互影响,相互联系,物理科学理论不可避免地体现某种自然观、社会观、科学精神和人文精神,因此渗透物理文化不仅能影响人的自然观也能影响人的社会观。
(2) 有利于培养学生良好的精神面貌
科学内部存在着自我发展的推动力,这种推动力正是人类在科学活动中形成的科学精神、科学态度和科学思想的集中表现。
物理科学中包含着丰富的科学品质培养因素,可以通过物理教育内化到受教育者的身心之中。
在课堂上渗透物理文化,可以让学生通过认识物理科学发展历史,通过了解物理学家的奋斗经历,接受科学品质的熏陶,树立良好的精神面貌。
(3) 有利于培养学生科学的审美情趣
物理学是理性的诗歌、抽象的绘画、符号的音乐。
物理现象、物理规律的描述和物理理论的构建等与美有着千丝万缕的联系,处处体现出“明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一”的美学特征。
我们随处可见的物理现象中,美丽的彩虹、神奇的激光、奇妙的光谱、多彩的干涉和衍射条纹;在物理规律的表述方面,开普勒三定律、万有引力定律、库仑定律、麦克斯韦电磁理论方程、爱因斯坦质能方程等,使我们体会到人类在科学探索上对美的追求,使学生得到科学美的陶冶。
3课堂教学中渗透物理文化的有效途径
3. 1注重物理学史的渗透,培养学生对物理学的情感
物理学史是一部生动、真实地进行爱国主义教育的教科书,结合物理教学的内容,渗透相关的物理学史,培养学生对物理学的情感,激发学生学习物理的浓厚兴趣,使枯燥的课堂教学变得有声有色。
介绍一些优秀物理人物的事迹来激励学生,逐步培养学生坚忍不拔追求真理的求索精神,如英国物理学家焦耳花了近30年时间做了400多次实验,进行了精确的热功当量的测定。
通过作者介绍、背景分析,使学生了解物理知识的来龙去脉,丰富学生的感性体验,如法拉第经过整整10年的不懈探索终于发现了电磁感应现象。
讲解物理学逸事,使物理知识折射出人性化,如阿基米德在浴盘里发现了浮力定律;牛顿从苹果落地的现象中发现了万有引力;奥斯特在上课实验时无意中移动了小磁针而发现了电流的磁效应。
3. 2注重物理问题生活化,培养学生热爱生活的品质
在物理教学中,要充分体现“生活、物理、社会”的教学理念,把物理教学与学生的生活体验相联系,把物理问题与生活情境相结合。
课堂上可利用生活经验,创设问题情境;结合生活实践,探究物理规律;借助生活实例,理解物理规律。
还可以充分挖掘教材,在教材中寻找实施STS相关内容,如各种类型实验、插图、阅读材料等内容,从多角度展现生活与物理的广泛联系,使学生在学习物理知识的过程体会和领悟人与环境、人与社会、人与自然协调发展的关系。
3.3注重前沿物理文化的渗透,促进学生终身学习
物理学是带头科学,又是一门不断发展的科学,它向着研究物质世界的深度和广度进军,探索着物质世界及其运动的奥秘。
教师将前
沿物理内化到课堂教学中。
由于前沿物理知识偏难、偏抽象,不符合学生的心理和生理特点,前沿知识的教学在“量”上应遵循少而精的原则,以能体现物理学新思想、新方法的内容为主;在“度”上应以介绍和渗透为主,注重思想、方法的熏陶而非繁杂的公式推导。
如爱因斯坦相对论可用他的经典:“一个男人如果坐一烧红的火炉上,一分钟就像一小时;如果坐一漂亮姑娘身边,一小时就像一分钟”,寥寥几句将现代物理学中最为复杂的理论解释得非常直白。
再如介绍爱因斯坦时空观可结合科幻片中“时光隧道”,询问如果物体速度为光速时时间是否会停止,询问有没有超光速,如果真有超光速时光是否会倒流。
再如学习麦克斯韦电磁理论时可介绍历史上的三次工业革命,蒸汽机的发明和牛顿力学的建立导致了第一次工业革命,电磁理论的发现和建立使人类进入了电气化时代( 第二次工业革命) ,量子理论与信息技术导致第三次工业科技革命。
介绍2014年在德国汉诺威工业博览会提出的“工业4.0”概念,让学生预感第四次工业革命( 绿色革命) 即将来临,告诉学生能赶上这一革命的黎明期、发动期,是不易的、也是万幸的,这正是施展他们才能的时候。
总之,在课堂教学中渗透物理文化,让学生品味物理文化,获取物理文化的滋养,让物理教育使学生终身受用,那正是物理文化的内涵与价值所在。