物理文化：内涵、价值与启示

杨雄珍

（贺州学院 教务处，广西 贺州 542899）

近年来，广大物理教育工作者正力图从文化的视角探讨物理学和物理教育教学，他们对物理文化的界定以及物理文化的特点和功能已经作了一些初步的探讨，但至今为止，对“物理文化”的界定还没有一个统一的定义，究其什么是物理文化？物理文化的内涵是什么？其表现出的功能及其对物理教育有什么启示？理顺这些问题对于我们全面认识物理文化、传承物理文化有着非常重要的意义。

1 关于物理文化的内涵问题

谈及“物理文化”，不可避免地会联系到文化、科学文化等相关概念，关于文化的概念，《辞海》的解释是：文化从广源来说，是指人类社会历史实践过程中所创造的物质财富和精神财富的总和。狭义来说，指社会的意识形态，以及与之相适应的制度和组织结构［1］23。文化具有两个要素：一是社会群体活动，二是这种活动的成果。文化具有三个基本特征：是人类群体所创造的和习得的，是群体共享的，是建立在符号和意义之上的［1］23。从系统论的角度来看，文化是一个庞大的系统，人类的文化分为人文文化和科学文化，而科学文化又分为数学文化、物理文化、生态文化，可见物理文化是属于文化的下位范畴，是大文化下的一个子系统。

国内关于物理文化的界定，最早由解世雄在其《物理文化论》一书给出的，书中明确指出：物理文化是世界历代物理学家在创建物理学理论过程中，发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备以及约定俗成的工作方法的总和［2］50。显然，这种界定是按照“总和”的文化概念来界定的，因此，就避免不了带有“总和”的文化定义的先天局限，大大地限制了对物理文化特殊性的认识。

继解世雄学者的论述后，广大物理教育工作者对物理文化进行了深入的探讨，如厚宇德学者在2004年出版的《物理文化与物理学史》一书中，对物理文化进行了新的诠释，他认为：物理文化应该具备广义文化的属性，它的特殊之处在于它是以物理学工作者为中心、为创造者、为实践者而向人类社会辐射的一种文化，它集中体现为物理学家的思想及思维模式、情感模式、行为习惯、价值标准和工作方式等，还包括以体现、表达物理思想、物理知识为目的的物质载体，或以物理探索为目的的仪器设备［3］127。该定义突出了物理文化的创造主体，强调了文化的辐射性、并对物理文化的物质因素做了有意义的规定。但是，他把所有与物理学原理有关的器物都归于物理文化的物质层面，从而陷入了很难将物理文化与其他文化区别开来的窘境，没有揭示出物理文化的特质，只是从最容易区别的主体上做了简单的描述［3］127，即虽然突出了物理文化的创造主体，但却忽略了物理文化是由群体所创造的这一特点。

之后，原北京首都师范大学的薛永红据其对物理文化的新理解，提出：物理文化是由物理科学共同体在认识物理世界和相互交往中自觉形成的一种相对独立、相对稳定的且被广泛的群体所共享的社会意义网络［4］82。其中，“物理科学共同体”是指由物理科学研究者组成的特殊社会群体，是物理文化的创造主体。“意义网络”是由物理科学语言符号、研究成果、科学方法、精神和价值观念构成。从其界定的内容来看，主要倾向于用“物理科学共同体”和“意义网络”来共同界定物理文化［4］82，其界定更能体现物理文化的三个基本特征，突出物理文化是由群体所创造、是由群体共享的特点。

对物理文化的界定，我们认为，不应该仅从文化的角度来定义，而更多地应该体现物理文化的特质。物理文化应该是人类的物理科学技术活动及其创造的物质产品和精神产品，其文化的存在，应该表现在：（1）是从事与物理科学密切相关活动的社会群体（物理科学共同体）及其活动；（2）是以物理学的专业语言、符号所记录和表达的物理科学理论体系；（3）是以物质形式存在的物理科研仪器设备，以及以物理原理为核心的技术所创造的生产和生活工具；（4）是以观念形态存在的物理科学品质［1］33－34。

2 物理文化的教育价值

物理文化是由历代物理学家、物理工作者共同体在认识自然、改造自然的过程中逐步发展起来的，它为人类创造了巨大的物质财富和精神财富，它提供人们对自然界各种物理现象、物理规律进行正确的解释，改变人们的思想观念，变革社会生产方式、生活方式和工作方式，它渗透到自然科学和社会科学的方方面面。

物理文化对物理教育的价值在于物理文化侧重于强调物理学的历史性、整体性、思想性以及人文性，侧重物理学家对真、善、美的追求，并且全面地表现出物理学的社会价值观，而这些，正是我们目前物理科学教育中所欠缺的和被长期忽视的［5］104。因此，物理文化教育在一定意义上能够帮助人们消除科技与人文的隔阂，学习和了解物理文化有助于公正而全面地认识物理以及整个科学，有助于形成正确的科学的人生观和世界观，对物理文化有了比较明确的认识以后，在学习物理学及物理学史过程中就能够有意识的培养自己的物理文化，进而培养科学精神［6］26。

通过系统的物理文化教育，可以使受教育者理解和掌握基本的物理概念、物理规律和物理理论，形成对物理世界乃至对整个自然界的科学认识，使受教育者得到科学认知的培养，在认知的过程中由于要进行观察、实验操作，要运用物理方法进行探索和思考，要进行猜想、假设、验证，要进行拓展和应用，因而受教育者将得到智能的提高和智慧的启迪，同时还能感悟到物理思想、受到物理思想的教育。在科学精神和人文精神方面，通过物理文化的教育，可以提供对自然现象的正确认识，破除受教育者的迷信思想，建立学生的批判意识，树立受教育者的科学精神、科学态度、科学道德和科学思想，树立正确的科学价值观和世界观，并从中得到物理审美情趣的培养，接受科学美的熏陶。

3 物理文化对物理教育的启示

传统的物理教育受传统知识观和行为主义心理学的影响，教育以学生被动接受物理学的客观知识为主要目的，并把物理教育看成是一种目的鲜明的、系统的灌输、启发、教化、培养的社会活动而非文化性的活动，因此就没有意识到物理科学教育中首先存在着文化的深层作用［7］45。当我们在物理教育中提升文化意识时，物理教育便不只是一种基于知识的传授过程，而是一种文化交流活动，从文化的视角去探讨物理教育问题，将给广大物理教育工作者以新的启示。

3．1 文化视野下的物理教育目标需要重新定位

随着物理文化概念的提出以及广大物理教育工作者对物理文化的研究，使得物理学是一种知识体系的传统概念得到了发展和提升，物理学是一种知识体系更是一种文化体系。因此，我们的物理教育目标必须在物理文化视角上加以重新定位，不仅要突出知识和技能的培养，同时还要把握好物理文化内涵，在提高学生专业技能和知识的同时，更加注重对学生进行物理文化的熏陶［8］78。

历年来，我国各级各类物理教育的教育目标不断地处于改革的进程之中，其中2003年出台的《高中物理课程标准》，其目标的定位就充分体现了时代的文化特征和科学发展观，避免了为升学而教的片面观点，注重物理的文化蕴涵，体现了物理文化的精髓。该标准全方位改革基础物理教育，提出了物理教育的三维目标，即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，从三个维度确立了15条具体的目标，强调学生不仅要学习对自己终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，还要体验科学探究方法、发展自主学习的能力、养成良好的思维习惯，通过物理文化的熏陶，培养学生坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神。

新颁布的本、专科基础物理学教育指导意见书，其教育目标也体现了三个层次：为研究物理而学习物理、为应用物理而学物理、为了解物理文化而学习物理。三个层次构成一个正三角形，其中最底层面下的“了解物理文化”，就是学生在学习物理知识的过程中，接受物理文化的熏陶，形成科学的价值观，掌握科学的思维方法。

3．2 文化视野下的物理教育理念需要更新

传播物理文化的物理教育，在提高学生专业技能和知识的同时，更要注重对学生进行物理文化的教育。因此，更新教育理念，是实现物理文化传承和发展的根本所在。在物理教育过程中，首先必须建立以学生为本的教育观，提倡自主学习和探究式学习，使学生能够独立确定自己的学习目的、学习目标以及学习内容和方法，并在老师的指导下，亲历类似科学研究的方法对问题进行分析和研究，从而主动地解决问题、感悟方法、获得知识。

其次，要建立物理教育的大众观：物理学是包含科学思想、科学方法最多的学科之一。长期以来，物理教育总是强调物理学的科学性、严密性，把物理科学描述成独立于人的意识而存在的至高无上、神秘莫测的理论。物理教师往往偏爱高深的、数学化的东西，从而物理文化被有意或无意地部分丢失，表现在习题简化、纯化、过早地剥离物理问题产生的文化土壤，对物理事实、物理原理背后的文化视而不见，忽视公式内在的文化意蕴，使得物理文化的价值严重缺失［9］44－45。建立物理教育的大众观，就是要突出物理文化必须为广大人们服务，满足广大人民群众的文化要求，使得物理文化最终演变成大众的物理文化。因此，除了物理课堂、课外活动外，还必须通过电影、电视、书籍等文化产品将物理文化推介给大众，使得大众能以更通俗、更直观的形式享受物理文化，从中得到更好的精神愉悦和满足，只有将物理文化由精英教育走向大众化，物理文化才能得到广泛地弘扬并传承下去。

再次，要建立物理教材编写的人本观：物理教育是物理教师通过教学媒体向学生传授知识的活动，教学媒体包括教材、实验设备、软件等，物理教材是物理文化传承和创造的重要载体，在教材的编写中，物理文化精神以及某些物理思想、观念等往往会被编写者按照某些方式进行技术性的编码、分类、组合、排列。因此，编写教材不但要考虑物理学自身的学术体系，还要建立以学生为中心即以学习者为本的思想，编写适合各种层次学生学习需要的多样化的物理教材，特别是在文科物理、定性物理、物理文化、物理方法论等方面的书籍，应该大力推广并广泛使用。

最后，要建立物理教育的发展观：物理教育是实现物理文化延续与发展的基本途径，物理教育的本质应该是促进学生的发展，要以物理学及其应用为手段，以物理文化潜移默化的熏陶来培养适应社会需要、掌握一定知识和技术的高质量的人才。要通过物理教育，使学生形成科学探索精神、提高学生的科学认知水平、提高学生的实践能力、提高学生对物理学的审美能力，即在提高学生专业技能和知识的同时，使学生得到物理文化的提升。

3．3 文化视野下物理教育的教学手段和教学方法需要变革

在物理教学中体现物理文化的教育，就意味着必须一改传统的物理教学模式，寓物理文化教育于物理教学中。因此，在教学手段上，必须借助物理教材、教学参考书、网络媒体、物理学家传记和科普读物等向学生传播物理文化，要通过讲述物理学发展史、知识体系、物理学的价值标准、杰出物理学家的思维方式、工作方法和个性特征等对学生进行物理文化的熏陶，要借助自然物理环境和人工物理环境引导学生感悟物理、热爱物理。

在教学方法上，应结合人类文化发展的历史、科学思想和物理思想发展的历史进行物理教学，这样不仅有利于对物理学的理解与构建，而且通过对科学家以及科学家探索过程的了解，学生能受到科学家人格魅力的熏陶、科学研究方法的启示，从而形成科学的世界观。教学中要突出物理学思想、强化物理科学方法的教育，使学生对物理学知识产生的背景有一个总体的认识，从而更准确地认识和把握物理概念和物理规律的内涵，形成科学的思维方法。要选择贴近现代科技生活、贴近学生生活的内容进行教学，使学生充分体会到物理知识与规律的作用和价值，以利于学生知识的掌握和创新。要选择合适的教学策略，发挥教师的个人魅力及角色作用，营造良好的物理学习环境，把传授物理知识与继承人类文化有机地结合起来，提升学生的精神生活和培养健全的人格。要多方位挖掘物理教学涉及的文化因素，在培养学生良好的科学素养的同时培养学生科学的世界观、价值观、科学探索精神、审美情趣，有效地发挥物理教学的教育功能。

3．4 文化视野下物理教师角色地位需要转换

文化视野下，要求我们的物理教师不仅是物理知识的传授者，还应该是物理文化的载体、物理文化的传播者以及物理文化走向大众的支柱性力量。物理教师的主要任务之一就是传播物理文化，将物理课程所倡导的文化理念、作为范例的物理教材进行解构和重构，向学生讲述物理知识，介绍物理方法和历史，通过实验设备创设物理环境，让学生操作仪器、观察现象、测试数据和分析数据，从实践中学习物理，接受物理文化熏陶，以保证物理文化得以延续和推广［8］144。其任务之二就是要充当物理文化的整理者和创造者，要在教育教学中创造出一种“活”的物理文化环境，使课堂充满探索、发现、创新的氛围，激发学生的好奇和兴趣，满足学生探究的天性，建立科学价值观，促进学生的发展［8］145。

文化视野下要求我们的物理教师必须具有物理学知识体系的内容知识、实验设计与操作知识、物理学发展过程与方法论知识、物理课堂教学设计知识与教学技能知识、物理学的价值和科学精神知识、著名物理学家的文化背景知识、科学道德知识以及用生动的例子揭示物理内容的知识等。因此，广大物理教师要跟上时代发展的步伐，不断扩大知识领域，使自己成为具有科学素养、人文底蕴、职业热情、人际亲和力、善于研究和表达的优秀物理教师，扮演好传播和创造物理文化的重要的角色。

3．5 文化视野下物理教育研究需要拓展

物理教育的研究问题一直是广大物理教育工作者非常关注的问题。当前，关于物理学科体系理论的研究、物理教学方法、教学手段的研究已日趋成熟。随着对科学文化学以及教育文化学研究的不断深入，科学教育中的文化问题已被国内外学者所重视。物理文化研究目前已经是广大物理教育工作者热心致力但又是一项新兴的研究，因此在深度和广度上仍需不断地深入及拓展，其研究范围应该包括：物理文化的起源和发展问题、物理文化的各个子系统、物理文化的基本特征和功能、物理文化与教育的关系以及物理文化向社会科学的渗透问题等。在教育学课题研究方面，还需要研究物理教育中的文化背景问题，物理教育中如何实现科学与人文融合的问题，物理课程与物理文化的关系，即：如何将物理文化有效地通过物理教育传授给学生，避免或弱化文化背景对学生学习物理文化的影响；如何广泛挖掘物理文化在科学与人文方面的潜在教育价值，采取适当的方法进行二者的融合教育；如何消除物理课程作为物理文化的工具性角色，还原物理课程本有的文化品性［10］29－30。这些都是物理文化研究中非常有意义的研究课题，对物理文化教育教学的理论与实践有着重要的启示和指导作用。

［1］王全，母小勇．物理文化与物理教育［J］．学科教育，2002（3）．

［2］薛永红，续佩君．试谈“物理文化”［J］．物理通报，2005（10）．

［3］周亮等．再谈“物理文化”［J］．河西学院学报，2008（3）．

［4］薛永红，石雷先．浅议“物理文化”的定义及传输问题［J］．物理通报，2010（6）．

［5］李刚．论物理文化的教育意义［J］．教学与管理，2009（11）．

［6］厚宇德．物理文化的内涵及教育意义［J］，台州学院学报，2009（6）．

［7］薛永红，佩君．物理文化：定义及其对物理教育的启示［J］．都师范大学学报（自然科学版），2006（6）．

［8］解世雄．物理文化与教育［M］．北京：科学出版社，2009．

［9］张恩德．论走向大众的物理文化［J］．嘉应学院学报，2010（8）．

［10］解世雄．物理文化简论［J］．科学学研究，1998（3）．