官柳金

摘 要：我國傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長、博大精深，是歷代勞動(dòng)人民所創(chuàng)作出來的寶貴遺產(chǎn)，凝聚著中華民族的民族認(rèn)同，蘊(yùn)含著豐富的道德規(guī)范、精神文化、價(jià)值取向等，對我們的思想意識與思維方式具有潛移默化的影響。傳統(tǒng)文化與信息技術(shù)的有效融合，可以運(yùn)用到高中物理學(xué)教學(xué)中，既符合立德樹人的根本任務(wù)要求，又能豐富教學(xué)內(nèi)容和激發(fā)學(xué)生興趣，創(chuàng)設(shè)多元教學(xué)與培養(yǎng)探究精神。探究傳統(tǒng)文化中物理學(xué)發(fā)展的相關(guān)成就，可以借助信息技術(shù)工具，將傳統(tǒng)文化滲透到高中物理學(xué)教學(xué)中，引入傳統(tǒng)文化資源，創(chuàng)設(shè)相應(yīng)教育環(huán)境，依托傳統(tǒng)文化載體與豐富的物理教學(xué)內(nèi)容，探析傳統(tǒng)文化思想，創(chuàng)新物理教學(xué)方法，在科學(xué)評價(jià)后完善教學(xué)。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)文化 信息技術(shù) 高中物理 DOI：10.12278/j.issn.1009-7260.2022.06.031

中華傳統(tǒng)文化是以儒家思想文化為核心，融合了釋、道、法、墨等多種思想文化及其相關(guān)延伸的組合，是中華民族精神、文明與風(fēng)俗的總稱，傳統(tǒng)文化形式多樣、內(nèi)容豐富，傳統(tǒng)思想、傳統(tǒng)文化、傳統(tǒng)節(jié)日、語言文字、傳說神話、中醫(yī)中藥、民間工藝、飲食文化、衣冠服飾等，都是傳統(tǒng)文化的重要組成部分。立德樹人背景下，高中物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)挖掘與物理相關(guān)的傳統(tǒng)文化育人資源，通過借助新型信息技術(shù)工具，將與課程相關(guān)的傳統(tǒng)文化融入教學(xué)中，以圖文并茂的課件、生動(dòng)直觀的微視頻進(jìn)行展現(xiàn)。借助傳統(tǒng)文化資源，可以豐富物理教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生理解物理概念與定理，培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)與科學(xué)精神，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

一、將傳統(tǒng)文化融入高中物理學(xué)教學(xué)的意義

（一）符合立德樹人的根本任務(wù)要求

在立德樹人背景下，借助信息技術(shù)，將傳統(tǒng)文化融入高中物理教學(xué)中，首先是符合立德樹人的根本任務(wù)要求。中小學(xué)教育教學(xué)中同樣要解答“培養(yǎng)什么樣的人，怎樣培養(yǎng)人”的問題，教育信息化的背景下，通過發(fā)揮信息技術(shù)工具與資源的優(yōu)勢，根據(jù)物理課程主題內(nèi)容，深入挖掘、合理開發(fā)、有效利用傳統(tǒng)文化資源，可以讓學(xué)生受到傳統(tǒng)文化的感染，認(rèn)識傳統(tǒng)文化中物理學(xué)的發(fā)展成就，形成民族自豪感，有利于培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神。比如，東漢的張衡利用力學(xué)原理制造的地動(dòng)儀，能夠準(zhǔn)確記錄地震，直到一千多年后的公園13世紀(jì)，古波斯才有類似的儀器，歐洲最早的地震儀要到地動(dòng)儀發(fā)明后的1700多年后才出現(xiàn)。

（二）豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生興趣

傳統(tǒng)文化中包括很多與物理學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，從遠(yuǎn)古到西周時(shí)期、春秋戰(zhàn)國時(shí)期、秦漢到五代時(shí)期、宋元到明清時(shí)期，都有很多物理學(xué)方面的發(fā)明創(chuàng)造、思想文化、典籍記錄等。比如：商周時(shí)期已經(jīng)發(fā)明計(jì)量用具壺漏、商業(yè)貿(mào)易的權(quán)衡器、生產(chǎn)中的杠桿與桔槔、日常生活中的銅鏡與陽燧等;春秋戰(zhàn)國時(shí)期的物理學(xué)研究，以《墨經(jīng)》《考工記》為代表，尤其是《墨經(jīng)》一書涉及力、聲、光等多方面的物理知識，最早提出了小孔成像的學(xué)說，幾何光學(xué)研究比歐幾里得早百余年。因此，高中物理學(xué)教學(xué)中引入相關(guān)傳統(tǒng)文化內(nèi)容，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，借助圖文并茂的課件與生動(dòng)的微視頻激發(fā)學(xué)生思考與討論的興趣。

（三）創(chuàng)設(shè)多元教學(xué)，培養(yǎng)探究精神

基于信息技術(shù)的高中物理學(xué)教學(xué)可以通過有效融合傳統(tǒng)文化中物理學(xué)的相關(guān)元素，創(chuàng)設(shè)多元教學(xué)方式，在課前提供微課資源構(gòu)建微課教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，課堂上借助交互式白板等形成小組合作探究模式，課后還可以借助微課與云平臺，實(shí)現(xiàn)高效鞏固與拓展延伸學(xué)習(xí)。教育是培養(yǎng)全面發(fā)展的人，通過融入相關(guān)傳統(tǒng)文化資源，布置自主學(xué)習(xí)與探究任務(wù)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，讓學(xué)生學(xué)習(xí)古人研究實(shí)踐中所展現(xiàn)的探究精神。比如北宋沈括創(chuàng)作的《夢溪筆談》，被英國科學(xué)史家李約瑟稱為“中國科學(xué)史上的里程碑”，涉及天文、數(shù)學(xué)、物理等各學(xué)科，作者歷時(shí)多年創(chuàng)作完成，體現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)精神。

二、中國物理學(xué)發(fā)展的相關(guān)成就

我國古代物理學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，都有相應(yīng)的發(fā)明創(chuàng)造、思想典籍、相關(guān)應(yīng)用等。遠(yuǎn)古時(shí)期的獨(dú)木舟、舂臼、弓箭等，與浮力、杠桿、彈性等知識相關(guān)，“燧人氏鉆木取火”的記載，與熱學(xué)中的摩擦生熱知識相關(guān)。在夏商周時(shí)期，發(fā)明牛車、馬車、獨(dú)輪車，計(jì)量工具壺漏、貿(mào)易工具秤桿秤砣、生產(chǎn)工具杠桿、滑輪與桔槔，通過控制火候進(jìn)行燒陶與冶銅等，都與物理學(xué)知識原理有關(guān)。春秋戰(zhàn)國時(shí)期，生產(chǎn)力得到進(jìn)一步提高，古人發(fā)明創(chuàng)造了冶鐵與鐵制工具，興修農(nóng)田水利，建造更高大的建筑物，這些都涉及諸多物理學(xué)知識;尤其是戰(zhàn)國時(shí)期的魯國人墨子，在力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等方面都有突出成就;齊國人所作《考工記》同樣涉及力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)等物理學(xué)知識;此時(shí)期出現(xiàn)了最古老的指南針“司南”。秦漢時(shí)期，古代物理學(xué)全面發(fā)展，以地動(dòng)儀、記里鼓車、水運(yùn)渾象儀為代表的復(fù)雜機(jī)械，以透光鏡為代表的小型器具，以《淮南子》《論衡》等為代表的相關(guān)典籍，都與物理學(xué)知識原理有關(guān)。宋元時(shí)期的冶金、武器制造等方面加速發(fā)展，出現(xiàn)了像《夢溪筆談》《武經(jīng)總要》《營造法式》等科學(xué)著作。明清時(shí)期，我國科學(xué)研究與發(fā)明創(chuàng)造逐漸落后于西方，但仍出現(xiàn)了《天工開物》等科學(xué)著作。

三、傳統(tǒng)文化與信息技術(shù)有效融合的高中物理教學(xué)策略

（一）引入傳統(tǒng)文化資源，創(chuàng)設(shè)相應(yīng)教育環(huán)境

不論是初中物理教材還是高中物理教材，其中絕大多數(shù)物理概念、定理與科學(xué)研究方法，大都是近現(xiàn)代西方科學(xué)家研究與發(fā)明而來，很多內(nèi)容與學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)、思維方式不相適應(yīng)，不僅導(dǎo)致學(xué)生不易理解，而且無法讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中產(chǎn)生文化共鳴，無法有效滲透德育教育，較難培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神。在高中物理教學(xué)中，基于立德樹人的根本任務(wù)，教師要重視將科學(xué)精神與人文素養(yǎng)融合，引入與物理學(xué)相關(guān)的傳統(tǒng)文化資源，創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教育環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生對于傳統(tǒng)文化的敬仰之情，形成民族自豪感，滲透愛國主義教育。

例如，魯科版必修一的緒論部分，教材根據(jù)“源自然之問”等四個(gè)主題，多是從日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐、現(xiàn)代與未來科技發(fā)展等方面論述，幾乎沒有融入傳統(tǒng)文化內(nèi)容。教師不妨將傳統(tǒng)文化中的俗語、諺語、成語等融入其中，借助多媒體工具進(jìn)行展現(xiàn)，這樣可以讓學(xué)生感悟傳統(tǒng)文化中的物理學(xué)知識，建立起聯(lián)系。比如：“霜前冷，雪后寒”“小小秤砣壓千斤”“四兩撥千斤”等俗語和諺語都與物理學(xué)知識相關(guān)，教師運(yùn)用大屏幕展現(xiàn)深秋時(shí)節(jié)、下雪后的景觀圖，讓學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)知識解釋其中原因：深秋時(shí)節(jié)早晚溫差大，空氣中水蒸氣凝華成小冰晶（霜），凝華吸熱，帶走空氣溫度，感到“霜前冷”，而“雪后寒”可以用融化吸熱的知識解釋;關(guān)于稱量可以用“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”解釋;而“坐井觀天”“立竿見影”等成語可以用光沿直線傳播的原理解釋，讓學(xué)生真切感受傳統(tǒng)文化中的物理學(xué)知識。在“空間和時(shí)間”的章節(jié)中，教師不僅要讓學(xué)生明確愛因斯坦的時(shí)空觀，還要引入傳統(tǒng)文化中對宇宙、時(shí)空等的論述。比如：春秋戰(zhàn)國的《管子·宙合》，時(shí)間稱“宙”，空間稱“合”，“天地，萬物之橐也;宙合，有橐天地”，說明萬物包于天地之中，天地又包含在時(shí)空之中;《墨子·經(jīng)上》中講“宇，彌異所也;久，彌異時(shí)也”，將空間稱作“宇”，時(shí)間稱作“久”。教師借助電子課件展現(xiàn)古代的思想文化，能夠讓學(xué)生感受古人的才能，開闊視野，提升民族自豪感，激發(fā)學(xué)生探索未知的興趣。

（二）依托傳統(tǒng)文化載體，豐富物理教學(xué)內(nèi)容

1.融入我國物理學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生文化素養(yǎng)

在傳統(tǒng)文化與高中物理的融合教學(xué)中，教師還要重視融入我國物理學(xué)歷史內(nèi)容，這不僅豐富了物理教學(xué)內(nèi)容，而且提高了學(xué)生文化素養(yǎng)，提高了學(xué)生對傳統(tǒng)文化的認(rèn)同。教師可以根據(jù)物理教學(xué)需要，挖掘與開發(fā)我國物理學(xué)發(fā)展史的內(nèi)容，包括天文、力學(xué)、光學(xué)等方面，讓學(xué)生形成民族自豪感，有效提高學(xué)生的文化素養(yǎng)。

例如，經(jīng)過上述的分析，可以明確我國傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含著豐富的物理學(xué)發(fā)展成就，教師可以從夏商周、春秋戰(zhàn)國、秦漢、魏晉南北朝、隋唐、宋元等的歷史發(fā)展中，挖掘與開發(fā)物理學(xué)歷史資源。教學(xué)魯科版必修一的“牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律”的課程時(shí)，教師要結(jié)合教材內(nèi)容，不僅要結(jié)合古希臘亞里士多德提出的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，還要結(jié)合伽利略用理想實(shí)驗(yàn)否定這一觀點(diǎn)，確定“力是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因（加速度的原因）”，推演這個(gè)定律;還要結(jié)合《墨經(jīng)》中提出的內(nèi)容“力，形之所以奮也”，本句含義與“力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”相同，而這個(gè)結(jié)論比伽利略要早2000年，可以激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，提升文化素養(yǎng)。

2.融合傳統(tǒng)文化資源，開發(fā)特色物理課程

在高中物理教學(xué)中，為了增強(qiáng)學(xué)生對傳統(tǒng)文化的感知，更好地借助傳統(tǒng)文化中的物理學(xué)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，教師還要借助信息技術(shù)工具，融合更豐富的傳統(tǒng)文化資源，開發(fā)特色物理課程，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，發(fā)揮傳統(tǒng)文化的作用。

例如，基于魯科版的高中物理教學(xué)，在完成必修部分的內(nèi)容教學(xué)后，教師可以引入中國古代詩詞與典籍名句，開展分析與解答的小組探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生分組參與其中，互相交流與探討。比如教師可以借助大屏幕展現(xiàn)這些圖文內(nèi)容：小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走;坐地日行八萬里，巡天遙看一千河;遙知不是雪，為有暗香來;會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼。讓學(xué)生自主分析這些詩句蘊(yùn)含的物理學(xué)原理，教師根據(jù)學(xué)生的解答情況進(jìn)行點(diǎn)評，融合參考系與坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度與行星運(yùn)動(dòng)、分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)、能量等進(jìn)行講解。

3.重視物理知識遷移，開展綜合實(shí)踐活動(dòng)

在高中物理學(xué)教學(xué)中，教師還要重視物理知識的遷移，設(shè)計(jì)與開展綜合實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生更好地體驗(yàn)傳統(tǒng)文化，認(rèn)識傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含的科學(xué)思想與技術(shù)方法，提高學(xué)生思維能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力等

例如，魯科版必修一的力學(xué)部分結(jié)束后，教師可以設(shè)計(jì)“橋梁的分析與設(shè)計(jì)”主題實(shí)踐活動(dòng)，包含這些項(xiàng)目：認(rèn)識世界橋梁的主要分類、結(jié)構(gòu)和力學(xué)原理;找出我國古代的著名橋梁，探析其中蘊(yùn)含的力學(xué)知識;結(jié)合南京長江大橋等我國當(dāng)代建設(shè)的橋梁，認(rèn)識物理對橋梁建設(shè)的意義、橋梁對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用;選用合適的力學(xué)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)橋梁模型，用廢紙制作，看哪組做的模型承重最大。開展實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，先讓學(xué)生小組合作完成，之后展示各組實(shí)踐成果，進(jìn)行測試、點(diǎn)評，通過橋梁研究與設(shè)計(jì)，讓學(xué)生更好地感受傳統(tǒng)文化，建立與物理科學(xué)的聯(lián)系。

（三）探析傳統(tǒng)文化思想，創(chuàng)新物理教學(xué)方法

在中國傳統(tǒng)文化中，還蘊(yùn)含著很多具有哲學(xué)內(nèi)涵的思想文化，這對物理學(xué)研究和學(xué)習(xí)具有重要的意義。教師還可以探析傳統(tǒng)文化中的相關(guān)思想，改變過去單獨(dú)講授的教學(xué)方式，通過引入傳統(tǒng)文化相關(guān)內(nèi)涵，布置合作探究任務(wù)，讓學(xué)生經(jīng)歷知識生成過程，總結(jié)相關(guān)科學(xué)思想方法，培養(yǎng)學(xué)生思維能力與自學(xué)能力。

例如，在魯科版必修二的“能量守恒定律”教學(xué)中，教師可以引入《道德經(jīng)》中的名句“天之道，損有余而補(bǔ)不足”，讓學(xué)生結(jié)合語文知識探究這句話的含義：自然運(yùn)行的規(guī)律，有多的地方就減少一些，不足的就補(bǔ)充一些，總是保持均衡。這樣不僅可以理解本課定律，而且能夠感受傳統(tǒng)思想文化的魅力。高中物理中還常常會(huì)用類比的思想方法進(jìn)行推論與學(xué)習(xí)，包括等效類比、關(guān)系類比、模型類比、對稱類比等，如電場線和磁感應(yīng)線類比，電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義類比，v-t圖、F-t圖的類比。《易經(jīng)》中的“觀物取象，以象盡意”“方以類聚，物以群分”“取象比類”等內(nèi)容，與類比思想不謀而合。教師出示類似內(nèi)容，讓學(xué)生自主探析其中蘊(yùn)含的物理學(xué)原理，或者在講課時(shí)融入，建立與課程的聯(lián)系。

（四）運(yùn)用科學(xué)教學(xué)評價(jià)，布置相關(guān)探究任務(wù)

在高中物理課程教學(xué)的最后，教師可以根據(jù)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的總體情況，結(jié)合傳統(tǒng)文化的滲透情況，根據(jù)計(jì)算機(jī)軟件的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，分析課堂教學(xué)的總體狀況，然后對學(xué)生預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、課堂探討、課后訓(xùn)練等方面打分，進(jìn)行量化評價(jià)。通過多進(jìn)行鼓勵(lì)評價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的信心。教師還可以布置探究傳統(tǒng)文化的任務(wù)，將其與物理學(xué)結(jié)合起來。

例如，教師可以布置一項(xiàng)按照時(shí)間順序自主探究的任務(wù)，讓學(xué)生從商周時(shí)期開始，探究我國古代在物理學(xué)領(lǐng)域所取得的成就，可以借助信息技術(shù)工具進(jìn)行實(shí)踐。有興趣的可以研讀《墨子》一書，探尋其中蘊(yùn)含的小孔成像、平面鏡、凹面鏡、凸面鏡、杠桿、斜面、重心、滾動(dòng)摩擦等物理學(xué)問題。

綜上所述，傳統(tǒng)文化與信息技術(shù)的有效融合，需要明確傳統(tǒng)文化中與物理學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，挖掘物理學(xué)相關(guān)的教育教學(xué)資源，更好地輔助高中物理學(xué)教學(xué)。教師可以借助傳統(tǒng)文化資源，運(yùn)用信息技術(shù)工具，豐富物理課程教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)多元教學(xué)形式，將傳統(tǒng)文化與物理學(xué)知識和原理建立聯(lián)系，運(yùn)用物理學(xué)知識解釋傳統(tǒng)文化中的相關(guān)內(nèi)容，探究傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含的物理學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，滲透德育相關(guān)內(nèi)容，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張樹瑋、吳偉《將中華傳統(tǒng)文化資源融入中學(xué)物理教學(xué)途徑的探討》，《中學(xué)物理教學(xué)參考》2015年第6X期。

[2] 李學(xué)智《在中學(xué)物理教學(xué)中如何滲透與弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化》，《物理通報(bào)》2020年第8期。

[3] 肖和又《中華傳統(tǒng)文化融入中學(xué)物理教學(xué)的探究》，《教師》2019年第9期。

[4] 陶夢雨《高中物理教學(xué)滲透中華傳統(tǒng)文化現(xiàn)狀調(diào)查的分析與思考》，《中學(xué)物理》2020年第13期。

（本論文系沙縣基礎(chǔ)教育教學(xué)研究2020年縣級立項(xiàng)課題：《基于核心素養(yǎng)背景下利用信息技術(shù)提高物理教學(xué)有效性的實(shí)踐研究》的成果，立項(xiàng)批準(zhǔn)號：SXJYKT—20230）