中國傳統(tǒng)文化元素融入物理教學的探究

萬立榮

(上海師資培訓中心上海200234)

摘 要：首先闡述在物理教學中傳承中國文化的重要意義，介紹了從中國傳統(tǒng)文化中收集和提煉物理教學素材的基本方法和選材原則，并運用課堂實例說明如何在中學物理課堂中融入這些傳統(tǒng)文化元素．對在中學物理教學中滲透中國傳統(tǒng)文化教育作出了新的思考與嘗試．

關鍵詞：中國傳統(tǒng)文化中學物理課堂教學

收稿日期：(2014-12-04)

每個民族都有自己的傳統(tǒng)文化．傳統(tǒng)文化形成和發(fā)展于長期的歷史過程，是人類文化的瑰寶，是一個國家和民族的文化根基和精神家園．由于受到全球化、現(xiàn)代化及某些歷史因素的影響．中國傳統(tǒng)文化的傳承現(xiàn)狀不容樂觀．近現(xiàn)代人的傳統(tǒng)意識淡薄，傳統(tǒng)文化缺失．這些有礙于形成民族認同感、自豪感和凝聚力[1]．

近年來這一問題逐漸引起重視，學校教育作為民族文化傳承的主要陣地之一，也更加重視中國文化的傳承與傳播[2]，將之視為己任，滲透到課堂教學的方方面面．中國傳統(tǒng)文化的傳承并不局限于某些學科，不同學科由于其特征不同，在文化傳承上有著不同取向，但肩負著同樣的職責，應充分挖掘素材，在達成學科教學目標的同時，滲透中國傳統(tǒng)文化教育．

物理學的發(fā)展起源于古希臘，繁榮于文藝復興時代，這一時代創(chuàng)立了機動、電動力學和輻射動力學．這些構成了現(xiàn)代物理學的主要框架和內(nèi)容，因此，物理學科的學習過程同時也是對歐洲這段文化發(fā)展史的了解過程．

而在中國文化發(fā)展史中也不乏光輝燦爛的科技成就，其中有些物理科學上的成就在較長時間內(nèi)處于世界領先地位，只是近代科學興起之后中國人的科學探索才落后于西方了.由于中國早期的科學探索系統(tǒng)性不強，表述較為含糊，缺乏數(shù)學論證的有力支撐，沒有在現(xiàn)代物理學中成為主流知識．然而從教育肩負著文化傳承的責任來講，物理教學有責任讓學生了解自己民族傳統(tǒng)文化中的輝煌成就．

下面就中學物理教學中如何融入中國傳統(tǒng)文化元素，進行中國傳統(tǒng)文化教育做一些思考和嘗試.

1中國傳統(tǒng)文化素材的收集與選用

在中學物理教學中融入中國傳統(tǒng)文化碰到的第一個問題就是“素材從哪兒來？”目前關于這方面的書籍較少，作為物理教師，在沒有現(xiàn)成教材的情況下，只能自己動手收集和整理．

1.1素材來源

(1)史書記載

中華文明燦爛的科技文化在各類史書中能找到一些記載．例如西漢時期寫成的《春秋緯·考靈曜(yào)》中記載了關于地動和運動相對性的表述“地恒動不止而人不知，譬如人在舟中閉窗而座，舟行而人不覺”．公元前三、四世紀成書的《莊子·徐無鬼》中記載了弦線共振現(xiàn)象等．

(2)文物傳承

“欹(qī)器”為6 000年前的半坡氏族所用的一種尖底、口小的陶器水罐，它的特點是“虛則欹，中則正，滿則覆”，這一器皿可以選做“物體重心”教學的素材；1978年5月在湖北隨州擂鼓墩發(fā)掘的曾侯乙編鐘距今有2 400多年的歷史．這套樂器由65件大小不等、音調(diào)不同的青銅鐘組成．每個鈕鐘上有兩個樂音，中層甬鐘有3個半八度音階，能演奏古今中外的樂曲．而且每組甬鐘都可以單獨奏曲，聲音清脆嘹亮，音色悅耳動聽．編鐘可以在“聲學”部分的物理教學中做為較好的素材．

(3)詩詞描述

詩詞歌賦做為中國古代一種常見的文學表現(xiàn)形式，在給人以藝術享受的同時也包含著一些科學規(guī)律．有些現(xiàn)象需要通過物理知識來解釋，例如為什么“夜半鐘聲到客船”，而白天客船上就聽不清寒山寺的鐘聲呢？為什么“夕陽返照桃花塢，柳絮飛來片片紅”中的柳絮不是白色而是紅色呢？這些優(yōu)美的詩句不僅可以作為語文教學中的素材，同樣可以融入到物理教學中．

(4)風俗沿襲

中國人的飲食習俗中筷子是必不可少的，筷子，古代叫箸，在中國有悠久的歷史． 《禮記》 中曾記載：“飯黍無以箸．”可見早在殷商時代，已經(jīng)開始使用筷子進食．這一文化能沿襲至今，可見中國傳統(tǒng)文化具有強大的生命力．從物理教學的角度來看筷子的使用應用了杠桿原理，這一素材在初中物理“杠桿”部分的教學中可以使用．與筷子一樣，中國傳統(tǒng)文化中還有許多沿襲至今的習俗，例如清明節(jié)放風箏就是其中的一種，據(jù)說最早的風箏是由古代哲學家墨翟制造的．“斫(zhuó)木為鷂(yào)，三年而成飛一日而?。边@只“木鷂”就是中國最早的風箏．風箏最初用于軍事上傳遞信息等需要，造紙術普及后，風箏改為紙糊，逐漸成為人們的娛樂工具，如何讓風箏順利的飛上天空？如何讓風箏飛得更高？這里面包含了許多物理中的力學知識，因此也是可以用于物理課堂教學的好素材．

1.2整理方法

“準歷史”是近年來史學研究中提出的新概念之一．它泛指編寫教材時在忠于歷史事實及歷史發(fā)展的情況下，將史料進行組織加工，以服務于某種教學目的或邏輯思路的做法．將“準歷史”法應用于物理教學設計的研究也有所報道[3]．教師可利用這一方式將收集到的史料進行梳理加工，形成一段與學習對象認知水平相匹配的較為完整的資料，當進行某一章節(jié)教學設計時，再針對教學目標和內(nèi)容將史料有機地合成到教學方案中，使之成為整體．下圖簡要說明了利用“準歷史”法收集與加工素材的過程．

圖1　利用“準歷史”法收集與加工素材的過程

1.3選材原則

(1)史實可靠

由于物理教師大多對歷史知識比較生疏，在收集史料的過程中很難辨清史實的真?zhèn)危硪环矫?，某些教師為迎合物理教學的需要而在一定程度上扭曲或虛構歷史事實．這些都會在學生的認知領域留下錯誤的歷史畫面，從而對其發(fā)展產(chǎn)生極壞影響．因此在選擇素材的過程中教師應本著嚴謹治學的態(tài)度，對得到的史實從若干個渠道進行求證后方可使用．

(2)順勢鏈接

將中國傳統(tǒng)文化素材引入到物理課堂應該是自然融入，有機整合，而不是生搬硬套、生硬嫁接，讓人感覺是為了引入而引入．要避免這一問題，就應合適選材，精心設計，讓這些素材在物理教學中真正發(fā)揮出其教育功能．

下面以幾個教學設計片段為例說明在新課引入、學生探究及課后練習等環(huán)節(jié)中如何融入中國傳統(tǒng)文化元素．

2中國傳統(tǒng)文化元素融入物理課堂教學的幾個有效路徑

2.1趣味引入

課題：高中物理“波的干涉”

傳統(tǒng)文化素材：魚洗

教學實錄片段：

教師描述：(通過實物投影展示)這是魚洗，古代人用來盛水的器皿，盆的內(nèi)壁雕刻有4條魚，因此而得名．魚洗的兩側(cè)各有一只手柄，如果用手輕輕地來回摩擦它們，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢？

學生：饒有興味地邊聽邊看．

教師操作：用手來回摩擦手柄，水面逐漸泛起波紋，隨后濺起水珠，最后有4個地方能明顯地觀察到大量水珠噴濺．

學生：非常興奮，后排同學情不自禁地起身觀看．

教師：請兩位同學上來試試好嗎？

學生：全班同學爭先恐后舉手參與．

案例分析：物理教學的新課引入講究激趣和懸疑，本案例中選擇“魚洗”這一中國古代文化元素作為引入素材，有3點激發(fā)了學生的好奇．一是古代器皿的仿制品呈現(xiàn)在物理課堂上，大家都有一股想看看摸摸的愿望；二是摩擦雙柄能使水面噴水，這一現(xiàn)象很神奇；三是只有4個雕有魚嘴的地方噴水，更加令人驚奇．這樣的引入激發(fā)了大多數(shù)同學進一步了解其中奧秘的愿望．“魚洗”這一素材非常適合應用在中學物理教學的引入部分，不過要進一步詳細探究其原理則在一定程度上超出了高中物理學習的要求．

2.2合作探究

課題：初中物理“杠桿”

傳統(tǒng)文化素材：桔槔(jiégāo)

教學設計片段：

情景：(視頻展示桔槔打水的情景)桔槔是我國古代勞動人民用來汲水的一種簡單機械，它由一個豎直的架子和一根細長的棒子組成，棒子一端綁有重物，另一端掛水桶，使用桔槔從井中提水更省力．

初步探究活動：(每兩位同學組成一個探究小組)大家一起來探究，為什么使用桔槔提水更省力？每個小組桌上都有一個仿制的簡易桔槔，請大家用它拎水試試，看看哪個小組最快找出桔槔省力的原因．

進一步探究活動：桔槔在工作時棒子能繞著支架上的固定點轉(zhuǎn)動，固定點的位置與省力是否有關系呢？大家桌上的簡易桔槔棒有多個小孔能固定在支架上，大家可以更換著試試．

梳理初步結(jié)論：

(1)桔槔末端重物的重力是幫助水桶上升的關鍵原因．

(2)桔槔與所綁重物的總重力作用點和水桶懸掛點分別位于固定轉(zhuǎn)動點兩側(cè)．

(3)桔槔末端的重物作用點離固定轉(zhuǎn)動點越遠越省力．

案例分析：桔槔是中國古代社會一種主要的灌溉機械，早在戰(zhàn)國時代《莊子·天運篇》中就有記載，是利用杠桿原理省力的實例之一．正好可以與初中物理中“杠桿”一節(jié)的學習鏈接起來．又由于桔槔的制作與使用都不復雜，適合在課堂教學中作為合作探究的素材．讓學生們從自主探究中認識到杠桿及杠桿省力的原因，在學習物理知識的同時，了解中國傳統(tǒng)文化，經(jīng)歷科學探究的過程．

2.3故事講述

課題：初中物理“等效替代”

傳統(tǒng)文化素材：曹沖稱象

教學設計片段：

學生回憶兒時故事，曹沖稱象

教師補充：形成完整故事.

教師設問：引導學生尋找故事中解決問題的關鍵方法——等效替代.

學生嘗試：利用“等效替代”方法解決其他物理問題.

案例分析：學生們在幼年期間大多聽說過“曹沖稱象”的故事，但很少有人從物理方法的角度去分析它．而等效替代是物理學科中常用的科學思維方法，它是指面對復雜的、不易解決的物理問題，利用其他效果相同的物理量取而代之的方法．往往能夠化復雜為簡單，從而使不易解決的問題迎刃而解．對于物理方法的教學，直接描述法比較抽象，如果以學生熟悉的故事為切入點，可以降低難度、幫助理解、促進知識遷移，也能夠使學生對物理學習產(chǎn)生親切感和更濃的學習興趣．

2.4課外拓展

課題：高中物理“杠桿原理的應用實踐”

傳統(tǒng)文化素材：桿秤

教學設計片段：復習杠桿原理—介紹桿秤的來歷—學習桿秤的制作方法—課后制作簡易桿秤—作品展示.

案例分析：桿秤的使用在中國已有幾千年歷史，《天工開物》書中的一幅“執(zhí)秤圖”讓我們看到了早期的桿秤．由于其制作簡單、使用方便而一直沿用至今，是中國傳統(tǒng)文化成功傳承的實例之一．高中物理拓展部分的教學在內(nèi)容上可以進一步深化，時間上可以延續(xù)到課外，充分培養(yǎng)學生的獨立思考能力、動手操作能力等科學探究能力．學習制作簡易桿秤作為杠桿原理的拓展內(nèi)容非常合適，它具有與杠桿原理知識點聯(lián)系緊密、實驗取材方便、操作安全、制作周期短等優(yōu)點．

2.5習題編寫

近年來，物理習題中也逐漸出現(xiàn)以中國傳統(tǒng)文化素材編寫的習題．有的來源于古詩詞，有的來源于歷史故事，例如：

北宋的沈括在其《夢溪筆談》中記載著：行軍宿營，士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能盡早聽到夜襲敵人的馬蹄聲，這是利用固體比氣體傳播聲音速度______(填“快”或“慢”)．

習題編寫的形式包括填空題、選擇題，問答題和情景題等．

中學物理課堂中融入中國傳統(tǒng)文化元素的途徑還有很多．只要物理教師們能夠意識到物理教學也是傳播中國傳統(tǒng)文化的陣地之一，平時留意積累此類素材，并以合適的方式加入到教學設計中，就能讓學生們了解到更多中國傳統(tǒng)文化中與物理相關的知識，以及這些知識中包含的物理學的思想和方法．

參 考 文 獻

1容中逵.當代中國傳統(tǒng)文化傳承不力之社會學成因.教育理論與實踐，2011(9)：11～15

2余清臣.現(xiàn)代學校與中國傳統(tǒng)文化傳承——一種文化生態(tài)學的視角.浙江社會科學，2008(7)：108～114

3薛永紅,石雷先.“準歷史”法的中學物理教學設計.教育實踐研究，2008，11B：56～58