曹雪瑩

(北京師范大學(xué)天津生態(tài)城附屬學(xué)校 天津 300450)

1 引言

文化，是一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族的靈魂．堅(jiān)持文化自信，堅(jiān)持從歷史走向未來(lái)，堅(jiān)持對(duì)中華文化的繼承和發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)偉大中國(guó)夢(mèng)的先決條件．

文化自信，首先是對(duì)中國(guó)文化有認(rèn)知，有認(rèn)同．2016年教育部印發(fā)的《完善中華傳統(tǒng)文化教育指導(dǎo)綱要》中指出，初中階段要注重增強(qiáng)學(xué)生對(duì)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的理解力，提高其對(duì)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的認(rèn)同度．因此，我們致力于將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入物理教學(xué)的研究與實(shí)踐，使學(xué)生在中華文化的沐浴里學(xué)習(xí)物理，在中華精神的熏陶下探索科學(xué)，以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，培育學(xué)生的文化自信．中國(guó)傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、博大精深，為便于在日常教學(xué)中進(jìn)行實(shí)踐，我們從中國(guó)古代科研成就和中國(guó)古代文學(xué)故事兩個(gè)大方向，篩選出與我國(guó)璀璨文化相結(jié)合的物理元素．本文將以初中物理光學(xué)部分的教學(xué)為例，細(xì)致呈現(xiàn)這些璀璨物理元素融入教學(xué)的研究及實(shí)踐過(guò)程．這將為如何增強(qiáng)學(xué)生的文化自信開啟一扇窗．

2 中國(guó)古代科研成就融入物理教學(xué)

在幾千年光輝燦爛的中華文明中，中國(guó)古代的物理科研成果璀璨瑰麗．我國(guó)物理知識(shí)的起源非常早，在漫長(zhǎng)的遠(yuǎn)古時(shí)代，中華民族的祖先就在生活和勞動(dòng)中制造和使用著各種工具，有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地應(yīng)用著物理原理[1]．幾千年的中華文明，孕育出了很多的物理成就．在正式使用“物理學(xué)”之前，中國(guó)曾以“格物”或“格致”代指，出自《禮記·大學(xué)》的“致知在格物，物格而后知至”．中國(guó)古代物理成就與中學(xué)物理相關(guān)的內(nèi)容很多，在實(shí)際教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容適時(shí)融入，用前人的偉大成就激勵(lì)鼓舞學(xué)生，將會(huì)潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地增強(qiáng)學(xué)生在物理學(xué)科的文化自信．

2.1 在課堂中引入古代科研成就

在我國(guó)古代物理的研究中，光學(xué)的成就很多．最早的是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的《墨經(jīng)》一書，其光學(xué)八條，完整記錄了光的直線傳播、影的形成、小孔成像、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等內(nèi)容，初步奠定了幾何光學(xué)的基礎(chǔ)，可以稱之為2 000多年前世界上偉大的光學(xué)著作[2]．墨經(jīng)的光學(xué)八條，除球面鏡成像的知識(shí)外，都與初中光學(xué)內(nèi)容相關(guān)．在課堂教學(xué)中適當(dāng)融入墨經(jīng)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)理解與應(yīng)用的同時(shí)，提高了學(xué)生的民族自豪感．

除了墨經(jīng)，還有很多著作記錄了中國(guó)古代的光學(xué)研究．比如，西漢劉安所著《淮南子》《淮南萬(wàn)畢術(shù)》，記述了有關(guān)球面鏡取火、取水及平面鏡的內(nèi)容．東漢王充所著《論衡》，闡述了光的強(qiáng)度、光的直線傳播以及球面鏡取火的問(wèn)題．宋朝的沈括著有《夢(mèng)溪筆談》，他在光學(xué)上的貢獻(xiàn)主要是對(duì)小孔成像、凸面鏡和凹面鏡的規(guī)律，以及大氣中光現(xiàn)象的研究．元朝的趙友欽在《革象新書》中詳細(xì)記錄了光的直線傳播、小孔成像與照度的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，并模擬實(shí)驗(yàn)解釋了日月食及月的盈虧問(wèn)題．

再有，唐末五代譚峭的《化書》講到四種光學(xué)透鏡，明代郎瑛的《七修類稿》和張寧的《方洲雜言》最早提及眼鏡的使用，明代湯若望的《遠(yuǎn)鏡說(shuō)》開啟了中國(guó)望遠(yuǎn)鏡的先河，清朝鄭復(fù)光的《鏡鏡詅癡》及張福僖的《光論》都系統(tǒng)討論了光的性質(zhì)及各種形式的反射鏡和透鏡[3]．中國(guó)的這些光學(xué)成就，很多都是早于西方的，對(duì)物理學(xué)的發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)．因此，教師將這些著作中的相關(guān)內(nèi)容引入物理課堂，是對(duì)現(xiàn)行教材知識(shí)的補(bǔ)充，可以幫助學(xué)生對(duì)中西科學(xué)進(jìn)行融合，更對(duì)學(xué)生提高物理興趣、培育文化自信有很大幫助．

2.2 以專題形式開展物理課外活動(dòng)

中國(guó)古代對(duì)光學(xué)的研究?jī)H涉及幾何光學(xué)，尤以小孔成像和反射鏡的研究最為廣泛．因此，在光學(xué)部分的教學(xué)中，除了課堂引入，我們還推薦以專題的形式開展物理課外活動(dòng)．教師指導(dǎo)學(xué)生查閱資料典籍，針對(duì)某一點(diǎn)，對(duì)古代科學(xué)家的科研成就進(jìn)行系統(tǒng)地整理分析．

在“光的直線傳播”教學(xué)中，我們采用小孔成像的專題進(jìn)行課外活動(dòng)，完成傳統(tǒng)文化的滲透．學(xué)生整理的古代研究概括如下．小孔成像最早記述于《墨經(jīng)》．之后，北宋的沈括將靜物與運(yùn)動(dòng)體在小孔成的像相聯(lián)系，揭示了小孔成像的實(shí)質(zhì)．元初的趙友欽和清代的鄭復(fù)光又通過(guò)別出心裁的實(shí)驗(yàn)將小孔成像的理論推進(jìn)了一大步．元代的科學(xué)家郭守敬，還將小孔成像原理應(yīng)用到天文儀器上，發(fā)明了仰儀和景符，用以觀測(cè)太陽(yáng)的位置、運(yùn)動(dòng)及日食情況．

除小孔成像外，還可以平面鏡成像、球面鏡成像、大氣中的光學(xué)現(xiàn)象、古代的光學(xué)儀器等為專題進(jìn)行課外研究活動(dòng)．在梳理中國(guó)古代科技成就的同時(shí)，可以搜集西方古代科學(xué)家在此專題下的研究，在國(guó)內(nèi)外科研成果的對(duì)比中，學(xué)生自然而然地發(fā)現(xiàn)中國(guó)古代在物理學(xué)的很多方面是世界領(lǐng)先，甚至是世界獨(dú)步的．將中國(guó)古代的科研成就，以專題的形式開展課外活動(dòng)，可以很大程度地豐富學(xué)生的物理知識(shí)，讓學(xué)生近距離感受中國(guó)古代科學(xué)和科學(xué)家，在其不斷熏陶和影響下，達(dá)到國(guó)家認(rèn)同教育和愛(ài)國(guó)主義教育．

3 中國(guó)古代文學(xué)故事融入物理教學(xué)

3.1 挖掘中國(guó)傳統(tǒng)故事

考慮到學(xué)生的年齡特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和興趣因素，我們將中國(guó)傳統(tǒng)文化中與物理相關(guān)的趣味故事引入課堂．學(xué)生在被故事吸引的同時(shí)，分析探索了物理規(guī)律，更感受到了古代勤勞智慧的中華民族對(duì)物理問(wèn)題的思考．

如在“光的反射”一課中，筆者通過(guò)引用“杯弓蛇影”的故事來(lái)引入新課．故事簡(jiǎn)介如下：《晉書·樂(lè)廣傳》里說(shuō)，晉朝樂(lè)廣，好宴請(qǐng)賓客．客人飲酒前見(jiàn)杯中有小蛇隱約蠕動(dòng)，飲后即病了．進(jìn)而調(diào)查，發(fā)現(xiàn)墻上掛著一張弓，弓上畫了很多像蛇的花紋，才明白杯中的蛇原來(lái)是弓上花紋的倒影．通過(guò)趣味故事將學(xué)生帶入物理的情境中，內(nèi)化了學(xué)生對(duì)物理的喜歡，更使學(xué)生將物理和中國(guó)古代故事聯(lián)系在了一起，潛移默化地滲透了傳統(tǒng)文化的教育．

借用光學(xué)原理的傳統(tǒng)故事不勝枚舉，如著名的“兩小兒辯日”涉及了光的折射問(wèn)題，“猴子撈月亮”“鏡花水月”“豬八戒照鏡子”蘊(yùn)含了平面鏡成像的知識(shí)，“井底之蛙”“鑿壁偷光”“一葉障目，不見(jiàn)泰山”“管中窺豹”“百發(fā)百中”“一手遮天”“大樹底下好乘涼”都闡述了光沿直線傳播的道理．我們結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的安排，挖掘合適的傳統(tǒng)故事活用在物理教學(xué)中，比如朗讀故事引入新課，應(yīng)用知識(shí)解釋故事，活用知識(shí)表演故事，故事名稱與物理知識(shí)配對(duì)游戲，開展傳統(tǒng)故事知多少以及故事分享會(huì)等豐富多彩的活動(dòng)．學(xué)生在文學(xué)中尋找物理故事，在物理中感受文學(xué)的魅力，如此促進(jìn)了學(xué)科的融合，又強(qiáng)化了物理的靈活應(yīng)用，更增強(qiáng)了文化自信，一舉三得．

3.2 活用中國(guó)古典詩(shī)詞

古典詩(shī)詞作為中華傳統(tǒng)文化中的精粹，與物理也是密不可分的．將古典詩(shī)詞引入物理課堂，可以給學(xué)生營(yíng)造一種美的意境，使學(xué)生在美不勝收的傳統(tǒng)文化中感受物理的科學(xué)之美．

在李白“舉杯邀明月，對(duì)影成三人”的孤獨(dú)中，在林逋“疏影橫斜水清淺，暗香浮動(dòng)月黃昏”的陶醉里，在蘇軾“峰多巧障日，江遠(yuǎn)欲浮天”的壯美間，理解光沿直線傳播的規(guī)律．在夕陽(yáng)美景“一道殘陽(yáng)鋪水中，半江瑟瑟半江紅”和洞庭月色“湖光秋月兩相知，潭面無(wú)風(fēng)鏡未磨”的畫卷里，感受平面鏡成像的原理．在“潭清疑水淺，荷動(dòng)知魚散”的濃郁春光圖中，體會(huì)光發(fā)生折射的特點(diǎn)．在“香爐初上日，瀑水噴成虹”的七彩香爐峰上，觀察光的色散現(xiàn)象．一首首詩(shī)詞歌賦，將傳統(tǒng)文化和物理知識(shí)聯(lián)系在一起，也將愛(ài)國(guó)與科學(xué)聯(lián)系在一起．

科學(xué)思維和人文思維往往是兼而有之、互為補(bǔ)充的，很多科研工作者同樣熱衷于詩(shī)詞歌賦的創(chuàng)作[4]．受此啟發(fā)，在古典詩(shī)詞進(jìn)課堂的研究中，我們一方面引用詩(shī)詞理解物理規(guī)律，另一方面鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行詩(shī)詞創(chuàng)作，以詩(shī)詞的形式，表述物理現(xiàn)象或抒發(fā)物理學(xué)習(xí)的心得．

例如，在“光的直線傳播”教學(xué)中，我們對(duì)光沿直線傳播所需要的條件進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考實(shí)驗(yàn)原理，并用詩(shī)詞的形式記錄了下來(lái)．簡(jiǎn)述一二：“光沿直線傳播，空氣清水玻璃．一時(shí)入糖水，路徑變彎折．?dāng)嚢?，攪拌，終成直線一個(gè)．(《如夢(mèng)令》)”“光入糖水真淘氣，光路彎折沒(méi)脾氣．光下攪拌變均勻，折線變直真神奇！(《七律詩(shī)》)”雖然在詩(shī)詞格律方面稍欠佳，但在學(xué)生的心中，物理科學(xué)與傳統(tǒng)文化已經(jīng)融為一體，筆者想，這就是我們進(jìn)行文化自信教育的初步成果吧！至于對(duì)學(xué)生未來(lái)的影響，可能難以估量.

4 結(jié)束語(yǔ)

文化自信是一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族發(fā)展中更基本、更深沉、更持久的力量．祖國(guó)的未來(lái)在新一代的青少年，因此增強(qiáng)中學(xué)生的文化自信意義非凡．本文以黨中央提出的“傳承和弘揚(yáng)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”這一思想為出發(fā)點(diǎn)，以學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中民族自豪感的匱乏為突破口，結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)的實(shí)際情況，通過(guò)在物理教學(xué)中適當(dāng)添加中國(guó)古代科研成就和中國(guó)古代文學(xué)故事等方式，詳細(xì)闡述了將中國(guó)傳統(tǒng)文化融入中學(xué)物理教學(xué)的研究和實(shí)踐．該研究實(shí)踐對(duì)中學(xué)生滲透?jìng)鹘y(tǒng)文化的教育，提高民族自豪感，實(shí)現(xiàn)國(guó)家認(rèn)同，增強(qiáng)文化自信很有裨益．