李學智
(海豐縣彭湃中學 廣東 汕尾 516400)
中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化對當今我國政治、經(jīng)濟、社會、教育等方面具有時代價值.加強傳統(tǒng)文化教育,推動優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進課堂、進校園已成為社會的共識.但由于中學課程相對較多,知識要求較高,優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育的時間相對減少.同時中學物理教師對傳統(tǒng)文化不夠重視,在教學過程中缺少對學生的必要引導.
2014年3月26日教育部關于印發(fā)《完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育指導綱要》.《綱要》要求:在地理、數(shù)學、物理、化學、生物等課程,應結合教學環(huán)節(jié)滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化相關內(nèi)容.
2017年1月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《關于實施中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承發(fā)展工程的意見》.《意見》要求:圍繞立德樹人根本任務,遵循學生認知規(guī)律和教育教學規(guī)律,把中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化全方位融入教育各環(huán)節(jié),貫穿于教育各領域.
《普通高中物理課程標準(2017年版)》在其前言部分指出“繼承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”“使學生堅定中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信和文化自信”.與2003版課標對比,2017版課標在中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化方面有了更加明確的要求.例如:“了解我國古代在此現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類的影響”“了解中國古代的宇宙觀”“了解中國物理學家的成果與貢獻”“閱讀與中國科學技術史相關的著作,了解中國古代科學技術的重要成就及其對世界文明產(chǎn)生的影響”等[1].
根據(jù)我國普通高等學校招生考試試題內(nèi)容,近10年高考試題中有關傳統(tǒng)文化的知識時有考查,具體統(tǒng)計見表1.由表1可見,高考中對傳統(tǒng)文化知識以選擇題的形式考查,涉及力學、電磁學、光學和熱學,考查范圍較廣.
表1 近10年高考試題中傳統(tǒng)文化知識考查情況統(tǒng)計
除高考外,傳統(tǒng)文化知識在自主招生考試中也有出現(xiàn),例如,2016年東南大學自主招生考試生物科學與醫(yī)學工程學院的面試中有考生被要求回答“勸登馬力,馬力既竭,辀猶能一取焉”這句話里蘊含的物理知識.抽到該題的考生表示比較詫異“理科考試怎么會出現(xiàn)古文題?”而該院副院長則表示理工科學生具有一定的人文情懷,有利于在專業(yè)領域更好地發(fā)展.
現(xiàn)行高中物理教科書中含有豐富的傳統(tǒng)文化知識.以粵教版教材為例,具體統(tǒng)計見表2.
表2 現(xiàn)行粵教版教材中傳統(tǒng)文化知識統(tǒng)計
續(xù)表2
由表2可見,幾乎各課程模塊的教材中都含有傳統(tǒng)文化知識,但大多出現(xiàn)在資料活頁、實踐與拓展、引言等非正文部分.
從政策的制定到教材的編寫,傳統(tǒng)文化受到人們的普遍關注,但物理教師對傳統(tǒng)文化的教學不夠重視,學生對傳統(tǒng)文化的學習不夠主動.經(jīng)調(diào)查:只有28.23%的受訪學生表示物理教師會經(jīng)常介紹與授課內(nèi)容有關的傳統(tǒng)文化知識,29.84%的受訪學生會經(jīng)常關注物理課本中出現(xiàn)的傳統(tǒng)文化知識,僅17.49%的受訪學生經(jīng)常主動查閱資料深入了解相關內(nèi)容.
提到物理大家想到的都是牛頓、愛因斯坦等外國科學家,在中學物理教學中滲透傳統(tǒng)文化的教育,讓學生知道《墨經(jīng)》中關于力的定義:“力,刑之所以奮也”與現(xiàn)代物理學中對“力”的定義基本一致[2];沈括在《夢溪筆談》中明白無誤地說明了磁偏角是向東的(較西方國家早400多年)[3];我國古代早阿基米德200年發(fā)現(xiàn)杠桿原理[4]……學生了解我國古代先賢在物理學方面取得的成就,有利于學生提升民族自豪感,堅定文化自信.
將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化滲透于中學物理教學具有“立德樹人”的育人價值.西周時期工匠制造的 “欹器”“虛則欹、中則正、滿則覆”.孔子在魯廟看到欹器不能解釋它的原理,只好告誡他的弟子:要謙虛,切戒自滿.傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)中蘊含的物理趣味值得我們細細推敲,更是在物理教學中開展德育工作,促進學生全面發(fā)展的重要依據(jù)[5].
中國傳統(tǒng)的經(jīng)典文化中有駕馭科學的智慧.楊振寧教授少時精讀《論語》《孟子》等古籍使他終身受用,對他取得的研究成果有很大的幫助.日本著名的物理學家湯川秀樹在從事粒子研究時,從莊子所講的“倏”和“忽”為混沌鑿七竅的故事而得到啟示,提出了介子假說,后來被實驗證實而獲得了諾貝爾獎.在物理教學中引入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化元素,對傳統(tǒng)文化的弘揚,對文理兩種學科的交融,對學生綜合素質(zhì)提高和創(chuàng)新精神培養(yǎng),都具有積極意義[6].
力的等效替代是力的合成與分解的上位思想,粵教版《物理·必修1》第三章第4節(jié)力的合成與分解就是建立在第3節(jié)力的等效和替代的上位思想之上,教材的編寫思路非常好.在第3節(jié)引入等效思想時教材選用馬德堡半球?qū)嶒灒粢詫W生熟悉的曹沖稱象的故事引入:一頭大象重力產(chǎn)生的效果和許多小石塊重力產(chǎn)生的效果相同,既能讓學生理解等效替代是一種將復雜問題簡單化的科學思維方法,有利于降低教學難度,促使學生知識遷移,也能使學生感悟傳統(tǒng)文化的思想魅力.
擴散現(xiàn)象是分子永不停息地做無規(guī)則熱運動的直接證據(jù),教學中可借助入木三分這個成語典故:相傳晉朝王羲之寫字很有筆力,有一次他把字寫在木板上,木工用刀刻字時,發(fā)現(xiàn)字跡透入木板三分深[7].引導學生思考:字跡為什么會透入木板?正是碳分子在木板中的擴散形成了入木三分的現(xiàn)象.利用現(xiàn)代物理理論分析傳統(tǒng)文化中的成語典故,既有助于學生對現(xiàn)代物理理論的理解,也是對傳統(tǒng)文化的一種創(chuàng)新應用.
雷火煉殿是武當山金頂?shù)囊淮笃嬗^,金殿經(jīng)歷500多年雷電的洗禮毫發(fā)無損,但金殿周圍的建筑物屢遭雷擊,一顆千年古松也因此喪生[8].為保護金殿周圍的建筑及植被,現(xiàn)在金殿上已安裝避雷設施.教學時通過分析該奇觀產(chǎn)生的物理原理,使學生理解靜電現(xiàn)象的成因及防護,是進行STSE教育的很好素材.
胡克定律是彈性理論的一條基本規(guī)律,探究彈力和彈簧伸長量的關系也是高考考綱要求考查的實驗之一,但殊不知發(fā)現(xiàn)該定律的第一人是我國科學家鄭玄,在胡克發(fā)現(xiàn)該定律之前約1 500年的東漢時期,鄭玄就得出了這個關系[9],有學者認為這一事實應寫入現(xiàn)行中學物理課本,并將胡克定律改稱為“鄭玄—胡克定律”[10].光的色散是將復色光分解為單色光的光學現(xiàn)象,現(xiàn)行物理課本中都認為牛頓通過三棱鏡發(fā)現(xiàn)日光的色散現(xiàn)象,但早在牛頓發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象之前我國古代就有對該現(xiàn)象的記載[11].除此之外,我國早在北宋時期就已掌握人工磁化的方法[12],“新朝”開國皇帝王莽親自發(fā)明的青銅卡尺比法國數(shù)學家Vernier早1 600年[13]……在教學中合理的利用這些民族“第一”,既能激發(fā)學生學習的興趣,有利于學生對相關內(nèi)容的掌握,也能提高學生民族自豪感,堅定文化自信.
中華民族精神是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的集中體現(xiàn),愛國主義的民族情懷就是其主要內(nèi)容之一[14].我國核潛艇之父黃旭華院士為研制核潛艇隱姓埋名30年,父親直到去世也未能再見他一面.中國原子能科學創(chuàng)始人錢三強院士為使我國擺脫西方強國的核威脅,在前蘇聯(lián)撤走專家、拒絕提供原子彈的相關資料及教學模型的情況下,帶領攻關小組歷時5年成功研制出我國第一顆原子彈.“共和國勛章”獲得者于敏帶領氫彈研究小組在設備簡陋的情況下利用計算尺計算,期間曾3次與死神擦肩而過,但最終還是克服重重困難,成功研制出我國第一顆氫彈.教學中結合教學內(nèi)容講述科學家為了國家發(fā)展不顧個人得失的感人事跡,為學生樹立榜樣,有利于培養(yǎng)學生的愛國主義情懷.
傳統(tǒng)文化中的物理知識很多,在物理教學中滲透傳統(tǒng)文化的方法也很多,只要物理教師平時有意識地積累素材,積極思考,物理課堂將會成為傳播傳統(tǒng)文化的有效平臺.