在當(dāng)今教育改革的浪潮中,物理教育作為自然科學(xué)領(lǐng)域的重要分支,不僅承擔(dān)著傳授物理知識、培養(yǎng)科學(xué)技能的任務(wù),更肩負(fù)著塑造學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、激發(fā)創(chuàng)新思維與批判性思考能力的重任。近年來,隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,微課作為一種新興的教學(xué)模式,以其短小精悍、靈活便捷的特點,逐漸成為現(xiàn)代教育中不可或缺的一部分。其中,微課不僅能夠適應(yīng)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求,還能有效提升學(xué)習(xí)效率,促進知識的深度理解與廣泛應(yīng)用。然而,在追求知識傳授效率的同時,亦不能忽視教育的文化根基與人文關(guān)懷。
傳統(tǒng)文化作為民族精神的瑰寶與智慧的結(jié)晶,蘊含著豐富的教育資源與深刻的人生哲理。將傳統(tǒng)文化融入物理微課設(shè)計之中,不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容,增添課程的文化底蘊,還能在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的道德品質(zhì)、文化素養(yǎng)與創(chuàng)新能力,實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)與人文情懷的和諧共生。基于此,本研究將圍繞物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與構(gòu)成、傳統(tǒng)文化的教育價值、微課設(shè)計原則與方法等核心議題展開,通過理論分析與實踐探索相結(jié)合的方式,力求為傳統(tǒng)文化在物理微課中的有效融入提供一套可行的策略與方法。通過研究,以期能夠為物理教育的改革與創(chuàng)新貢獻一份力量,為培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)與人文情懷的復(fù)合型人才開辟新的路徑。
物理核心素養(yǎng)與傳統(tǒng)文化教育價值在微課設(shè)計中融合的理論基礎(chǔ)
物理核心素養(yǎng)與傳統(tǒng)文化教育價值的融合在微課設(shè)計中的探索,是一項旨在促進學(xué)生全面發(fā)展的教育創(chuàng)新實踐。這一實踐需建立在深入的理論基礎(chǔ)之上,其中物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與構(gòu)成是核心要素之一。物理核心素養(yǎng)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中逐步形成的關(guān)鍵能力、必備品格和價值觀念。具體包括一、物理觀念,即對物理基本概念、原理和定律的深入理解與掌握,能夠運用物理知識解釋自然現(xiàn)象,解決實際問題;二、科學(xué)思維,即基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論質(zhì)疑、批判,進而提出創(chuàng)造性見解的能力;三、實驗探究,即通過設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果等過程,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、驗證假設(shè)的科學(xué)探究能力;四、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:即對科學(xué)保持好奇心和求知欲,尊重科學(xué)事實,理解科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境之間的關(guān)系,具備社會責(zé)任感。同時,傳統(tǒng)文化的教育價值亦不容忽視,其在培養(yǎng)學(xué)生道德品質(zhì)、文化素養(yǎng)、創(chuàng)新思維等方面具有獨特優(yōu)勢,與物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)相輔相成。將傳統(tǒng)文化融入物理微課設(shè)計,不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容,增添課程的文化底蘊,還能在潛移默化中提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。在微課設(shè)計過程中,應(yīng)遵循一系列原則與方法,以確保傳統(tǒng)文化與物理核心素養(yǎng)的有效融合。這包括明確教學(xué)目標(biāo),確保微課內(nèi)容緊密圍繞物理核心素養(yǎng)與傳統(tǒng)文化教育價值展開;精煉教學(xué)內(nèi)容,突出重點難點,確保學(xué)生在短時間內(nèi)能夠掌握核心知識;采用多樣化的教學(xué)手段與形式,如動畫、視頻、互動游戲等,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與參與度。
傳統(tǒng)文化融入物理微課設(shè)計的策略
一、內(nèi)容融合策略
第一,選取與物理知識緊密相關(guān)的傳統(tǒng)文化元素。深入挖掘中國古代科技發(fā)明,如四大發(fā)明中的指南針與磁場知識、火藥與化學(xué)反應(yīng)原理等,將其與物理課程中的相關(guān)知識點相結(jié)合。選取與物理定律、原理相關(guān)的歷史故事,如張衡的地動儀與地震波原理、沈括的《夢溪筆談》中的光學(xué)和聲學(xué)知識等,使物理學(xué)習(xí)更具歷史厚重感。
第二,通過歷史故事、成語典故、詩詞歌賦等形式呈現(xiàn)物理知識。利用成語典故中的物理現(xiàn)象,如“刻舟求劍”中的相對運動原理、“坐井觀天”中的光的直線傳播原理,使學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)物理知識。還可以引用詩詞歌賦中的物理意象,如李白的“兩岸青山相對出,孤帆一片日邊來”描述相對運動,杜甫的“會當(dāng)凌絕頂,一覽眾山小”體現(xiàn)高度與視野的關(guān)系,增強學(xué)生的文學(xué)素養(yǎng)和物理理解。
第三,挖掘傳統(tǒng)文化中的物理原理與現(xiàn)象,進行深度解讀與拓展。對古代科技發(fā)明中的物理原理進行深入剖析,如風(fēng)箏的升空原理、水車的能量轉(zhuǎn)換等,引導(dǎo)學(xué)生思考其背后的科學(xué)原理。結(jié)合現(xiàn)代物理理論,對傳統(tǒng)文化中的物理現(xiàn)象進行拓展解讀,如從量子力學(xué)的角度解釋“陰陽”概念,從相對論的角度探討“天人合一”的哲學(xué)思想。
二、形式創(chuàng)新策略
第一,在數(shù)字化教育的浪潮中,多媒體技術(shù)為傳統(tǒng)文化的傳承與創(chuàng)新提供了無限可能。制作一系列精美的動畫,模擬古代科技發(fā)明的運作過程,如通過動態(tài)三維模型展示張衡地動儀如何精準(zhǔn)感應(yīng)地震波動,還融入了豐富的歷史文化背景,讓學(xué)生仿佛穿越時空,親歷古人的智慧結(jié)晶。此外,精心策劃的短視頻系列,將物理知識與歷史故事、成語典故巧妙結(jié)合,如講述阿基米德利用杠桿原理幫助敘拉古城抵御敵軍圍攻的故事,配以激昂的解說和悠揚的背景音樂,使學(xué)生在享受視聽盛宴的同時,深刻理解物理原理的歷史淵源。更進一步,利用音頻技術(shù)錄制一系列古詩詞朗誦,每首詩詞都與特定的物理知識相呼應(yīng),如李白的《靜夜思》中蘊含的光學(xué)原理,通過聲情并茂的朗誦與深入淺出的講解,營造出一種既古典又現(xiàn)代的學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生在文化的熏陶中汲取物理知識的養(yǎng)分。
第二,設(shè)計互動環(huán)節(jié),如問答、討論、游戲等,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,可以設(shè)計出多種形式的互動環(huán)節(jié),旨在將傳統(tǒng)文化與物理知識的融合推向更深層次。問答環(huán)節(jié),可提出了一系列富有啟發(fā)性的問題,如“假設(shè)你身處宋代,如何利用活字印刷術(shù)中的物理原理改進現(xiàn)代打印技術(shù)?”這類問題不僅考驗學(xué)生的物理素養(yǎng),也激發(fā)他們對傳統(tǒng)文化的探索欲。討論環(huán)節(jié),可以鼓勵學(xué)生圍繞特定主題展開辯論,如“古代水利工程中的物理智慧對現(xiàn)代環(huán)境保護有何啟示?”這樣的討論不僅促進了學(xué)生之間的思想碰撞,還加深了他們對物理原理在實際應(yīng)用中的認(rèn)識。此外開發(fā)多款物理小游戲,如“成語接龍 + 物理原理”,要求玩家在接龍的同時,解釋成語中隱含的物理現(xiàn)象;“古詩詞中的物理挑戰(zhàn)”,則是根據(jù)古詩詞的線索猜測并解釋相關(guān)的物理原理,這些游戲寓教于樂,讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中鞏固物理知識,感受傳統(tǒng)文化的魅力。
第三,結(jié)合物理實驗,將傳統(tǒng)文化與物理實驗相結(jié)合,進行實踐操作與探究物理實驗是物理學(xué)習(xí)不可或缺的一部分,而將傳統(tǒng)文化融入其中,則為實驗增添了幾分獨特的韻味。老師可設(shè)計一系列具有傳統(tǒng)文化特色的物理實驗,如利用風(fēng)箏進行空氣動力學(xué)實驗,不僅讓學(xué)生親手制作并放飛風(fēng)箏,體驗飛行的樂趣,還通過調(diào)整風(fēng)箏的形狀、材質(zhì)和角度,探究空氣阻力、升力等物理概念;再如,利用水車進行能量轉(zhuǎn)換實驗,通過模擬古代水車的工作原理,學(xué)生不僅能夠直觀理解能量轉(zhuǎn)換的過程,還能親手搭建水車模型,體驗古代工程師的智慧。此外,鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意,利用傳統(tǒng)文化元素設(shè)計物理實驗,如制作簡易的指南車模型,探究磁場與機械運動的相互作用;或是復(fù)原古代造紙工藝,通過實驗驗證纖維素的物理性質(zhì)及其對紙張質(zhì)量的影響。這些實驗不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維,還可以在實踐中讓學(xué)生深刻體會到傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科學(xué)的和諧共生。
三、評價體系構(gòu)建
第一,建立基于物理核心素養(yǎng)的評價體系。制定明確的評價標(biāo)準(zhǔn),包括物理知識的掌握程度、物理思維的培養(yǎng)、物理實驗的操作能力等。強調(diào)傳統(tǒng)文化素養(yǎng)在物理學(xué)習(xí)中的重要性,將學(xué)生對傳統(tǒng)文化元素的理解和應(yīng)用納入評價體系。
第二,設(shè)計包含傳統(tǒng)文化元素的評價題目與任務(wù)。編寫與傳統(tǒng)文化相關(guān)的物理題目,如分析古代科技發(fā)明中的物理原理、解釋古詩詞中的物理現(xiàn)象等。設(shè)計具有傳統(tǒng)文化特色的物理實驗任務(wù),如制作并展示古代科技發(fā)明的簡易模型、進行與傳統(tǒng)文化相關(guān)的物理實驗等。
第三,采用多元化評價方式,如口頭答辯、實驗展示、作品創(chuàng)作等。組織學(xué)生進行口頭答辯,闡述自己對傳統(tǒng)文化元素在物理學(xué)習(xí)中的理解和應(yīng)用。鼓勵學(xué)生進行物理實驗展示,展示自己的實驗成果和實驗過程。引導(dǎo)學(xué)生進行作品創(chuàng)作,如制作與傳統(tǒng)文化相關(guān)的物理科普視頻、撰寫與傳統(tǒng)文化相關(guān)的物理論文等,以全面評價學(xué)生的物理學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)文化素養(yǎng)。
案例分析:微課結(jié)合傳統(tǒng)文化元素講解浮力概念
本教學(xué)聚焦于伏安法測電阻的探究實驗及其中的電路故障排查,特別是兩種常見的電路故障現(xiàn)象:“電流表無示數(shù),但電壓表無示數(shù)”和“電流表無示數(shù),但電壓表有示數(shù)且接近電源電壓”。一般學(xué)生在面對這兩種電路故障時,往往難以準(zhǔn)確判斷其故障原因,主要是因為對電路的工作原理和電表讀數(shù)變化的理解不夠深入。針對以上案例,在展示故障現(xiàn)象的同時,可以引入中國古代的“匠人精神”和“精益求精”的理念,強調(diào)在實驗中準(zhǔn)確排查故障的重要性,培養(yǎng)學(xué)生的細(xì)致觀察能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度,并通過微課技術(shù),直觀展示實驗中出現(xiàn)的兩種故障現(xiàn)象,使學(xué)生能夠清晰地觀察到電流表和電壓表在故障狀態(tài)下的讀數(shù)變化。利用動畫技術(shù),詳細(xì)演示電路故障排查的步驟和方法,包括觀察電流表和電壓表的示數(shù)變化,以及如何通過這些變化判斷電路是否處于短路狀態(tài)。此外,將互動環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)文化融合,可以設(shè)計一個模擬電路故障排查的小游戲,讓學(xué)生在游戲中運用所學(xué)知識排查故障。游戲設(shè)置與古代工匠相關(guān)的任務(wù)或獎勵,如“工匠修復(fù)大賽”,讓學(xué)生在完成故障排查任務(wù)的同時,感受古代工匠的精湛技藝和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。鼓勵學(xué)生分享自己在實驗中遇到的故障及排查過程,以及如何將傳統(tǒng)文化中的“匠人精神”應(yīng)用到實驗操作中。通過將微課、動畫演示和傳統(tǒng)文化元素相結(jié)合,教學(xué)策略旨在幫助學(xué)生深入理解伏安法測電阻探究實驗中的電路故障排查方法,培養(yǎng)學(xué)生的細(xì)致觀察能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。同時,通過融入傳統(tǒng)文化元素,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力,促進學(xué)生對物理知識的深入理解和掌握。
傳統(tǒng)文化融入物理微課設(shè)計,不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠培養(yǎng)他們的文化素養(yǎng)、批判性思維和團隊協(xié)作能力,進而促進學(xué)生的物理核心素養(yǎng)發(fā)展。未來,筆者將更深入地探索和實踐這一教學(xué)模式,為培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才貢獻力量。
(作者單位:湖南省永州市江華瑤族自治縣思源實驗學(xué)校)