李學(xué)智
(海豐縣彭湃中學(xué) 廣東 汕尾 516400)
中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化對(duì)當(dāng)今我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、教育等方面具有時(shí)代價(jià)值.加強(qiáng)傳統(tǒng)文化教育,推動(dòng)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進(jìn)課堂、進(jìn)校園已成為社會(huì)的共識(shí).但由于中學(xué)課程相對(duì)較多,知識(shí)要求較高,優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育的時(shí)間相對(duì)減少.同時(shí)中學(xué)物理教師對(duì)傳統(tǒng)文化不夠重視,在教學(xué)過(guò)程中缺少對(duì)學(xué)生的必要引導(dǎo).
2014年3月26日教育部關(guān)于印發(fā)《完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育指導(dǎo)綱要》.《綱要》要求:在地理、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等課程,應(yīng)結(jié)合教學(xué)環(huán)節(jié)滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化相關(guān)內(nèi)容.
2017年1月中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承發(fā)展工程的意見(jiàn)》.《意見(jiàn)》要求:圍繞立德樹(shù)人根本任務(wù),遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和教育教學(xué)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(lǐng)域.
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》在其前言部分指出“繼承和弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”“使學(xué)生堅(jiān)定中國(guó)特色社會(huì)主義道路自信、理論自信、制度自信和文化自信”.與2003版課標(biāo)對(duì)比,2017版課標(biāo)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(guó)古代在此現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類(lèi)的影響”“了解中國(guó)古代的宇宙觀(guān)”“了解中國(guó)物理學(xué)家的成果與貢獻(xiàn)”“閱讀與中國(guó)科學(xué)技術(shù)史相關(guān)的著作,了解中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的重要成就及其對(duì)世界文明產(chǎn)生的影響”等[1].
根據(jù)我國(guó)普通高等學(xué)校招生考試試題內(nèi)容,近10年高考試題中有關(guān)傳統(tǒng)文化的知識(shí)時(shí)有考查,具體統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1.由表1可見(jiàn),高考中對(duì)傳統(tǒng)文化知識(shí)以選擇題的形式考查,涉及力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和熱學(xué),考查范圍較廣.
表1 近10年高考試題中傳統(tǒng)文化知識(shí)考查情況統(tǒng)計(jì)
除高考外,傳統(tǒng)文化知識(shí)在自主招生考試中也有出現(xiàn),例如,2016年?yáng)|南大學(xué)自主招生考試生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)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(huà)里蘊(yùn)含的物理知識(shí).抽到該題的考生表示比較詫異“理科考試怎么會(huì)出現(xiàn)古文題?”而該院副院長(zhǎng)則表示理工科學(xué)生具有一定的人文情懷,有利于在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域更好地發(fā)展.
現(xiàn)行高中物理教科書(shū)中含有豐富的傳統(tǒng)文化知識(shí).以粵教版教材為例,具體統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2.
表2 現(xiàn)行粵教版教材中傳統(tǒng)文化知識(shí)統(tǒng)計(jì)
續(xù)表2
由表2可見(jiàn),幾乎各課程模塊的教材中都含有傳統(tǒng)文化知識(shí),但大多出現(xiàn)在資料活頁(yè)、實(shí)踐與拓展、引言等非正文部分.
從政策的制定到教材的編寫(xiě),傳統(tǒng)文化受到人們的普遍關(guān)注,但物理教師對(duì)傳統(tǒng)文化的教學(xué)不夠重視,學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的學(xué)習(xí)不夠主動(dòng).經(jīng)調(diào)查:只有28.23%的受訪(fǎng)學(xué)生表示物理教師會(huì)經(jīng)常介紹與授課內(nèi)容有關(guān)的傳統(tǒng)文化知識(shí),29.84%的受訪(fǎng)學(xué)生會(huì)經(jīng)常關(guān)注物理課本中出現(xiàn)的傳統(tǒng)文化知識(shí),僅17.49%的受訪(fǎng)學(xué)生經(jīng)常主動(dòng)查閱資料深入了解相關(guān)內(nèi)容.
提到物理大家想到的都是牛頓、愛(ài)因斯坦等外國(guó)科學(xué)家,在中學(xué)物理教學(xué)中滲透?jìng)鹘y(tǒng)文化的教育,讓學(xué)生知道《墨經(jīng)》中關(guān)于力的定義:“力,刑之所以?shī)^也”與現(xiàn)代物理學(xué)中對(duì)“力”的定義基本一致[2];沈括在《夢(mèng)溪筆談》中明白無(wú)誤地說(shuō)明了磁偏角是向東的(較西方國(guó)家早400多年)[3];我國(guó)古代早阿基米德200年發(fā)現(xiàn)杠桿原理[4]……學(xué)生了解我國(guó)古代先賢在物理學(xué)方面取得的成就,有利于學(xué)生提升民族自豪感,堅(jiān)定文化自信.
將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化滲透于中學(xué)物理教學(xué)具有“立德樹(shù)人”的育人價(jià)值.西周時(shí)期工匠制造的 “欹器”“虛則欹、中則正、滿(mǎn)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(mǎn).傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)中蘊(yùn)含的物理趣味值得我們細(xì)細(xì)推敲,更是在物理教學(xué)中開(kāi)展德育工作,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重要依據(jù)[5].
中國(guó)傳統(tǒng)的經(jīng)典文化中有駕馭科學(xué)的智慧.楊振寧教授少時(shí)精讀《論語(yǔ)》《孟子》等古籍使他終身受用,對(duì)他取得的研究成果有很大的幫助.日本著名的物理學(xué)家湯川秀樹(shù)在從事粒子研究時(shí),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(shuō),后來(lái)被實(shí)驗(yàn)證實(shí)而獲得了諾貝爾獎(jiǎng).在物理教學(xué)中引入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化元素,對(duì)傳統(tǒng)文化的弘揚(yáng),對(duì)文理兩種學(xué)科的交融,對(duì)學(xué)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(xiě)思路非常好.在第3節(jié)引入等效思想時(shí)教材選用馬德堡半球?qū)嶒?yàn),但若以學(xué)生熟悉的曹沖稱(chēng)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(xué)生理解等效替代是一種將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的科學(xué)思維方法,有利于降低教學(xué)難度,促使學(xué)生知識(shí)遷移,也能使學(xué)生感悟傳統(tǒng)文化的思想魅力.
擴(kuò)散現(xiàn)象是分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的直接證據(jù),教學(xué)中可借助入木三分這個(gè)成語(yǔ)典故:相傳晉朝王羲之寫(xiě)字很有筆力,有一次他把字寫(xiě)在木板上,木工用刀刻字時(shí),發(fā)現(xiàn)字跡透入木板三分深[7].引導(dǎo)學(xué)生思考:字跡為什么會(huì)透入木板?正是碳分子在木板中的擴(kuò)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(yǔ)典故,既有助于學(xué)生對(duì)現(xiàn)代物理理論的理解,也是對(duì)傳統(tǒng)文化的一種創(chuàng)新應(yīng)用.
雷火煉殿是武當(dāng)山金頂?shù)囊淮笃嬗^(guān),金殿經(jīng)歷500多年雷電的洗禮毫發(fā)無(wú)損,但金殿周?chē)慕ㄖ飳以饫讚?,一顆千年古松也因此喪生[8].為保護(hù)金殿周?chē)慕ㄖ爸脖?,現(xiàn)在金殿上已安裝避雷設(shè)施.教學(xué)時(shí)通過(guò)分析該奇觀(guān)產(chǎn)生的物理原理,使學(xué)生理解靜電現(xiàn)象的成因及防護(hù),是進(jìn)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(zhǎng)量的關(guān)系也是高考考綱要求考查的實(shí)驗(yàn)之一,但殊不知發(fā)現(xiàn)該定律的第一人是我國(guó)科學(xué)家鄭玄,在胡克發(fā)現(xiàn)該定律之前約1 500年的東漢時(shí)期,鄭玄就得出了這個(gè)關(guān)系[9],有學(xué)者認(rèn)為這一事實(shí)應(yīng)寫(xiě)入現(xiàn)行中學(xué)物理課本,并將胡克定律改稱(chēng)為“鄭玄—胡克定律”[10].光的色散是將復(fù)色光分解為單色光的光學(xué)現(xiàn)象,現(xiàn)行物理課本中都認(rèn)為牛頓通過(guò)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(guó)古代就有對(duì)該現(xiàn)象的記載[11].除此之外,我國(guó)早在北宋時(shí)期就已掌握人工磁化的方法[12],“新朝”開(kāi)國(guó)皇帝王莽親自發(fā)明的青銅卡尺比法國(guó)數(shù)學(xué)家Vernier早1 600年[13]……在教學(xué)中合理的利用這些民族“第一”,既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的掌握,也能提高學(xué)生民族自豪感,堅(jiān)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(ài)國(guó)主義的民族情懷就是其主要內(nèi)容之一[14].我國(guó)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(jiàn)他一面.中國(guó)原子能科學(xué)創(chuàng)始人錢(qián)三強(qiáng)院士為使我國(guó)擺脫西方強(qiáng)國(guó)的核威脅,在前蘇聯(lián)撤走專(zhuān)家、拒絕提供原子彈的相關(guān)資料及教學(xué)模型的情況下,帶領(lǐng)攻關(guān)小組歷時(shí)5年成功研制出我國(guó)第一顆原子彈.“共和國(guó)勛章”獲得者于敏帶領(lǐng)氫彈研究小組在設(shè)備簡(jiǎn)陋的情況下利用計(jì)算尺計(jì)算,期間曾3次與死神擦肩而過(guò),但最終還是克服重重困難,成功研制出我國(guó)第一顆氫彈.教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容講述科學(xué)家為了國(guó)家發(fā)展不顧個(gè)人得失的感人事跡,為學(xué)生樹(shù)立榜樣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情懷.
傳統(tǒng)文化中的物理知識(shí)很多,在物理教學(xué)中滲透?jìng)鹘y(tǒng)文化的方法也很多,只要物理教師平時(shí)有意識(shí)地積累素材,積極思考,物理課堂將會(huì)成為傳播傳統(tǒng)文化的有效平臺(tái).