挖掘物理学科中的隐性德育资源

2012-04-29 00:00:00刘爱华
基础教育参考 2012年12期

在中学物理教学中如何渗透德育,曾存在着两种不同的认识误区。一种观点认为,物理是一门以培养学生逻辑思维能力为主的工具性学科,无法进行德育;另一种观点认为,在物理教学中渗透德育是不顾学科特点,牵强附会,胡乱联系。我认为,学校作为加强未成年人思想道德建设的主阵地,每一个教师都肩负着德育工作的神圣使命,课堂既是传授知识的主渠道也是进行德育的主渠道。只要我们准确把握物理的学科特点,深入探究学生的认知规律,就一定能充分发掘出中学物理课程所蕴藏的丰富的德育素材,并有机地渗透在教学过程中,做到浑然天成,润物无声。

一、用物理学史进行爱国主义和理想教育

洋洋一部物理学发展史,也曾记录下了无数中国人写下的辉煌篇章:从春秋时期的“立表测影”的天文授时到东汉张衡的《浑天仪图》,从《墨经》中的“光的直线传播、小孔成像”到明代方以智的《物理小识》中的“色散现象”……这些都是我们进行爱国主义教育的绝好素材。

在源远流长的物理长河中,蕴藏着许多扑朔迷离的物理问题和精彩动人的物理故事。如伽利略与比萨斜塔上的自由落体、牛顿与苹果落地的传说、爱因斯坦与追光理想实验等,恰似一座座神秘的迷宫,强烈地吸引着学生去探索物理世界的奥妙。这些生动有趣的物理故事不仅增长了学生们的知识,还激发了他们的学习兴趣。还有我国近代物理学家钱三强与“铀核三分裂”实验、吴有训与“康普顿效应”实验和爱国科学家钱学森与“两弹元勋”邓稼先感人事迹,以及近年来“神舟”系列宇宙飞船的成功发射和航天英雄杨利伟背后的故事,无不激励着学生们奋发学习,树立振兴中华、开创未来的崇高理想和为科学献身的志向。

二、利用物理知识,对学生进行辩证唯物主义教育

运动、发展的观点。物理教学中任何一个物理概念、判断、推理都有自身的矛盾,都是运动和发展的。如标量与矢量、匀速与变速等都处于矛盾的形态中,而这种矛盾恰为解决矛盾起到了过渡和桥梁的作用。从另一角度来说,人类对客观物质世界的认识也是一个运动和发展的过程。如对光的本性探求过程,先是从牛顿的微粒说到惠更斯的波动说,总有白璧微瑕之嫌,直到麦克斯韦波的电磁说的伟大构想为赫兹实验所证实,同时又被光电效应实验证实光具有粒子性后,光的波动性和粒子性的和谐统一才丰富了人类对物质观的认识。

对立统一的特点。物理教学中的对立统一关系处处可见,如“常量与变量”、“合成与分解”、“运动和静止”等。在解释单个光子行为时表现为光的粒子性,而大量光子的行为则表现为光的波动性;在解释交流电的热效应和做功问题时,交流电的有效值是等同于直流电来考虑的;在处理热运动的动态平衡问题时,是把每一发生过程都当成准静态过程来处理。这些方法都是对立统一的观点在物理中的具体运用。

普遍联系观点。任何一个实际物理问题内部的诸因素都是相互联系的。如在机械能守恒定律中动能和势能是可以相互转化的,物体的运动轨迹是由物体的受力情况和初始状态共同决定的,物体是否作圆周运动中的合外力与向心力是相互牵制的等,无不说明事物是普遍联系而又相互制约的。

量变、质变观点。物理的对象是运动的,其变化过程是一个从量变到质变的过程。如在讲授牛顿人造卫星原理图时,当平抛物体速度不太大时,于平抛运动范围内,地面可以看做是水平面,而重力加速度的方向始终垂直于水平面;当平抛速度越来越大时,落地点则一次比一次远,此时已不能看成是理想的平抛运动了,而且当速度足够大时,物体就不会落到地球上来,而是绕地球旋转,即完成了从量变到质变的积累,成为一颗绕地球运动的人造卫星。这使学生对事物的本质有了充分的认识,从而使他们树立正确的人生观和价值观。

此外,物理的思想和方法也闪耀着唯物主义辩证法的光芒。如在处理选择题一般性问题时可用极限推理法,它是将矛盾的普遍性寓于特殊性之中;在处理波的传播周期性和双向性问题时,它是一分为二思想的具体体现;在课堂教学中突出重点,突破难点,就是抓事物主要矛盾的主要方面。

三、铸就学生尊重科学、实事求是的科学品质

物理是一门论证科学,其论证的严谨使人诚服,科学的真理性使人坚信不疑。而人生又何尝不是如此,真诚、正直、严谨、求实,正是我们立身处世的基石。牛顿在研究万有引力定律时,设想通过“月一地检验”来验证其正确性,但由于当时地球半径和地球与之间距离的数值不精确,使他在20年时间内未发表自己的学说。同时,物理解题过程中的“大胆假设,小心求证”,也成为我们分析问题、解决问题的思想指南。

物理是一门精确的科学,在物理演算中,来不得半点马虎,在物理推理中,更容不得粗心大意;事实上,细致、周到是从事任何工作的成功者所必备的基本素质。

物理又是一门循序渐进、逻辑性很强的抽象科学。学习物理,攻克具有挑战性的问题,会逐渐铸就我们脚踏实地、顽强进取的探索精神,形成学生越挫越勇、百折不挠的坚强性格。

物理更是一门实事求是、讲究实践的实验科学。学生在物理实验中面对实践问题必须与他人团结合作,讲究与他人沟通的技巧,从而学会关心,学会合作,这是新世纪人才必备的个性品质。同时,在对实验现象的观察、数据的分析和结论的推理中会促进学生能力的提升,并铸就学生尊重科学、实事求是的科学品质。

在学习物理的过程中领悟的物理精神、思想和方法,作为一种品格力量,一直伴随着学生的一生,使他们终生受益。从这个角度讲,物理是世界观也是方法论,还是一种人生态度。

四、培养学生持续发展观念和创新活力

物理割裂的知识体系曾造成了学生对世界客观性和美妙性的冷漠。而正在发展的现代物理学系统论和随机论的认识论模式,是对牛顿以来的还原论和确定论的认识在更高层次上的更新。它承认人类是自然界的一部分,不仅在揭示和理解自然界的奥秘方面要符合大自然的客观规律,而且在发展使人类掌握和利用物理学行为方面更要提倡对大自然的尊重。人类和大自然的关系已不再是对立的主宰和被主宰的关系,而是和谐、协调和可持续发展的高度统一关系。

以量子论和相对论的创立为开端的20世纪的物理学,无论从其研究领域、科学观念和思想方法上,还是在其他自然科学的关系上都取得了巨大的进展。在研究领域空间层次上,微观已达10-18m(核子)之小,宏观已达1026m(哈勃半径)之远;在时间尺度上,从10-25s(Z0粒子的寿命)之短到1018s(宇宙年龄)之长都纳入其研究范畴;在认识论领域物理正从线性走向非线性,从平衡走向非平衡,从可逆走向不可逆。正是在这一基础上,物理学才使人类对自然界的认识推进到了前所未有的深度和高度,并已成为自然科学体系和技术科学体系的形成和发展的重要基础。今天,不仅很多新兴学科、交叉学科的形成渗透了物理学的最新成果,就连华尔街的经济学家也宣称风靡世界的模型经济理论也是从物理建模的基础雏形发展而来的。物理学通过提供理论方法、技术依据、实验手段和新型材料,已成为人类科学技术和社会进步的不竭动力。

诚然,物理学科不像人文学科那样具有显性的德育价值,但它需要教师以强烈的责任感和使命感及孜孜不倦的敬业精神去充分挖掘教材中蕴涵的精神、情感、态度、思想和价值观,并随时体现在教学中。我们既要从宏观上保证德育的基本内容,又要从微观上有计划、有目的地通过物理知识的传授,使学生受到世界观和方法论的教育。

作者单位

江苏省常州市第二中学

(责任编辑 罗登廉)