摘要:简单分析了物理教学与哲学、文学、数学、美学、STS的渗透,以相应学科的知识来辅助解释有关物理现象,使学生在内化知识的过程中,不但能更好地理解和掌握该知识点的含义,而且还能扩大知识面,提高自身的综合素养。
关键词:渗透;哲学;文学;数学;美学;STS
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2010)10(S)-0011-3
人类进入21世纪以来,知识紧随资本和能源成为当今社会最重要的生产要素。知识更新周期日渐缩短,人们的思维方式、观念和学习方式也悄悄地发生变化,未来社会对人才素质的要求,使中学物理课堂教学必须做出反思和应答。在中学物理教学中,许多物理知识点渗透着其他学科的思想。笔者从以下五方面出发,浅谈物理教学与其他学科的渗透融合,抛砖引玉,供读者参考。
1 物理教学与哲学的渗透
《时间简史》里面说到现在的哲学家落后了,以前的哲学家是什么都要研究的,在一定层次上哲学和物理学是分不清的。物理学起源是由于哲学家为了探究宇宙的奥秘、人类的存在的意义。物理学家爱因斯坦认为“哲学是全部科学研究之母。”运用辩证唯物主义观点去分析、阐述物理现象和规律,用哲学思想把物理教学升华为观点和思想方法的教学,在学生正确而深刻地理解物理知识的同时,也能掌握正确的方法论,形成科学的世界观,让他们学会正确地看待人生,一分为二的看待问题。如:平面镜成像规律可以教育学生,生活就是一面镜子,你对它哭,它就对你哭,你对它笑,它也对你笑,因此需以积极、乐观的心态面对人生;力的作用是相互的可以让学生懂得相互尊重、帮助,现代社会共赢意识非常重要;短路现象告诉我们使人忘乎所以的暂时满足,最终是一无所得,必须脚踏实地去学习、工作和生活。
2 物理教学与文学的渗透
物理知识广泛地应用于文学知识的各个方面,在日常生产和生活实际中,语言简洁、寓意深刻、生动形象具体。因而在文学知识中不断深化物理知识、活化物理知识,激发学生积极主动学习的兴趣,培养学生的创造能力,提高学生分析问题和解决问题的能力。
光的直线传播知识可与成语“坐井观天”相联系。见图1,由于光是沿直线传播的,由几何光学知识可知,在井底的青蛙的视角为图中的β角,故青蛙的视野将被限制在顶角为β的一个圆锥体内。从这点出发,就可比喻为眼界小,见识少了。
如力的定义问题,可与“孤掌难鸣”联系,说明单独一个物体不能产生力。图 1如物理运动学中选择参照物的问题,可以联想到毛泽东诗:“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”南宋著名诗人辛弃疾的诗句“溪边照影行,天在清溪底。天上有行云,人在云里行。”与之对应的是光的折射知识。唐朝诗人崔护《题都城南庄》中“去年今日此门中,人面桃花相映红”隐含了桃花吸收除红光以外的色光而只反射红光所以成红色的道理……
物理教学与文学渗透融合,对教师来讲,是教学能力上的一种挑战;对学生来讲,是学习效果上的一种飞跃。学生在诗情画意中快乐地接受物理知识,领略物理浪漫唯美的一面,使学生在学习诗文时自觉思考其有无物理内涵,而在学习物理时,也会适时触动其“诗性”,物理的学习将变得更有品位、更有乐趣、更有意义。
3 物理教学与数学的渗透
中学物理作为一门文化基础课,以辩证唯物主义理论为指导思想,以逻辑缜密、条理清晰、简洁严谨的语言为载体,以数学的推理、论证、运算为工具,至臻至美地诠释了自然界物质最基本、最普遍的运动规律,为培养学生的科学态度和敬业精神、提高其文化素养发挥着作用。
科学研究需要收集和处理数据,在已有大量数据时,要科学地分析这些数据并找出规律,这时对数据的处理方法就显得十分重要。图2给出的是大气压对应高度的测量数据,要求根据图示数据得出结论。
分析与解 本题是一道策略开放性试题。分析数据的变化所对应的规律,是培养学生科学归纳与处理问题的有效手段。从图中可以看出,随着高度的增加,大气压逐渐减小,但减小的数值不同。如何形象直观地表示出大气压随高度的变化规律,可以从物理、数学不同角度列表、作图来加以反映。
在这些数学手段的帮助下,要找出大气压随高度变化的规律就非常简单了。
一次函数的渗透,便于得出各物理量间的定量关系。
例 测出一弹簧的长度L0=2.10cm,然后在弹簧下挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L0的伸长ΔL(ΔL=L-L0),填在如下表格中:
从表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长ΔL的关系为:____________。
分析与解 在物理学中,图象可以把问题形象化、直观化。常用的图象有一次函数图象、二次函数图象。分析表中的数据,规律基本符合正比例函数的特点,可以套用F=k•ΔL+b函数形式,代入两组数据,通过解二元一次方程组,分别计算出k与b的值,即可得出F与ΔL之间的定量关系。
新课程教材在处理这个问题上采用循序渐进的渗透方法,让学生在学习的过程中先感受,后体验,逐步深入,最后掌握运算的目的。
4 物理教学与美学的渗透
在物理教学中渗透美育,不仅可以激发学生的探索热情和学习兴趣,提高学习效率,而且能够培养他们的创新能力和科学方法的运用能力,使学生在学习科学文化知识的同时,受到美的熏陶:简明之美在于高度概括,树立审美意识;韵律之美在于启迪智慧,构建知识网络;多样统一之美在于类比,呈现科学方法;应用之美在于真善,指导生活和工农业生产;新奇之美在于探索创新,激发学习兴趣;形式之美在于直观,展示科学规律;秩序之美在于对立,揭示矛盾世界。
5 物理教学与STS的渗透
STS作为一个新概念,出现仅20多年的时间,已引起各国学术界、尤其是教育界的广泛关注。从字面意义上看,STS是科学science、技术technique、社会society三个单词的第一个字母的缩写,但作为一个概念并不是这三个单词的简单排列,STS是一门研究科学、技术、社会三者相互作用关系的复杂而庞大的系统学科。
物理学本身是和自然现象、科学技术、社会生产和日常生活紧密相联系的,在物理教学中STS的渗透可结合以下几个方向进行:
(1)依据教学大纲,结合教学内容向学生介绍物理科学技术的新发展、新成果。例如新型材料的研制及应用;超导体的获得及应用;现代航空航天技术、信息技术、通讯技术的发展状况及趋势;大型及超大型集成电路在社会生产和生活中的应用;激光、激光全息摄影、防伪技术等等,使物理课具有时代的气息。
(2)向学生讲解与工业、农业、医学等密切相关的知识和技术。如在热学中向学生讲解如何获得低温以及在医学中的应用;在电学中向学生讲解工厂供电设备情况,日常家用电路的改进设计,核电站、火力电站及水电站的各自的特点,分时电制的好处等。教材中的这类内容和作业,并不在于给学生许多实际知识,而在于使学生形成“成本——效益”观念。
(3)鼓励学生参与社会问题的研究,如环境保护、能源危机、水土流失、就业和失业等问题,尝试用所学的物理知识解决这些实际问题。如学了“安全用电”知识,要求学生做一项关于家里和附近居民违反安全用电的事例以及造成的严重后果的调查,并提出解决的办法;在学习了有关能量的问题后,结合环境保护意识,让学生到附近的工厂、农村调查环境污染情况并提出整改措施等。这样既使学生增长了科学知识与技能,同时又使学生增强了社会责任感。
陶行知教育思想的核心即“生活教育”,美国教育家杜威也曾把教育的本质概括为“教育即生长,教育即生活,教育即经验的不断改造。” 本着这种教育思想,结合物理教育的实际特点,我们提倡在生活中教育学生,让各学科的知识融会贯通。相信,在将来的教学中,学科间的相互渗透会越来越明显,在知识的要求上会越来越高,这是教育教学发展的需要。
(栏目编辑赵保钢)