時春華（江蘇省淮安市欽工中學，江蘇淮安 223231 ）
[摘要]文化視野下的物理教學是在對物理學文化意義認識的基礎上，通過強化基礎，搭建台階，滲透方法，拓寬視野等方式，將凝固的文化啟用，讓學生在**性學習過程中，了解科學源流，品味科學成就，掌握科學方法，欣賞和體驗科學理論本身和諧對稱的意蘊。為此，教師要不斷學習，教學中在關注文化的傳承與創新的同時，把握好學生近期目標和長遠發展之間的平衡，讓學生感受文化的精彩。
[關鍵詞] 文化視野高中物理科學**科學精神教學策略
[作者簡介] 時春華，男，江蘇淮安人，淮安市欽工中學教師，全國優秀教師，江蘇省物理特級教師，教授級中學高階教師，中國教育學會會員。主要研究方向為知識社會中的物理教學的理論與實踐研究。
物理教學是一種文化現象，也是一種文化實踐，課堂理應成為文化傳播的中心。不過，由於受應試教育的思潮及「工具理性」思想的影響，我們的物理教學注意了教學進度，卻缺少了應有的從容與淡定，導致許多教學內容成了壓縮餅乾。教學過程中由於過多地側重於物理知識的認知，剝離了物理發現過程中的科學思想與創新智慧型，淡化了科學價值取向、思想觀念的人文啟示等科學本質，從而使學生難以全面地體會物理文化的精髓。
這導致學生逐漸喪失對物理學習的熱情。為解決上述問題：物理教學應以文化為根基進行課堂建設，通過強化基礎，搭建台階，滲透方法等方式，使學生在**性學習過程中，了解科學源流，品味科學成就，掌握科學方法，欣賞和體驗科學理論本身和諧對稱的意蘊。
本文擬以「人教版普通高中標準實驗物理教科書」的相關案例為藍本，談談筆者的做法及思考。
1 對文化及物理學的文化意義的認識
文化是與人類的出現相伴而生的。對於文化的理解，古今中外可以說是見仁見智。我們認為：
「文化指乙個民族、集體或者社會的生活方式、行為與信仰的總和。」[1]實際上，文化就在我們生活中，我們也生活在文化中。文化需要我們親身感受和體驗，需要我們試著去解釋和提煉。
這或許正是文化的張力與魅力所在。
物理學是一種知識體系，更是一種文化體系。物理文化「是古代哲學家、近現代物理學家和物理工作者，歷經數千年逐步創造的物理知識體系、觀念形態、價值標準及約定俗成的工作方法的總和。」[2]物理文化跟人類的其他文化一樣，可以「分為器物、制度、觀念三個層次。
」[3]物理文化的器物部分是物理學發展的物質基礎，包括觀察和測量器具、相關的實驗裝置等。物理文化的制度部分包括從事物理學活動的各種建制，主要有研究機構、學術團體、出版部門、法規章程等。物理文化的觀念層次，是物理文化的核心，包括物理學知識、物理學思想、物理學的方法以及所蘊含的科學精神等。
物理學是一種生動和重要的人類文化活動。德國哲學家恩斯特卡西爾指出：「科學是人類智力發展中的最後一步，並且可以被看成是人類文化最高最獨特的成就。
」[4]物理學具有鮮明的文化品格，因此，物理文化本身就是一種教育力量。物理教學要注重對學生物理文化的薰陶，促進學生掌握科學的方**、建立科學的價值觀。
2 文化視野下物理的教學策略
教學策略是教師為提高教學效率而有意識地選擇籌畫的教學方式方法與靈活處理的過程，[5]它由動態的教學活動和靜態的內容兩個維度構成。由於教科書中的科學結論「幾乎總是以完成的形式出現在讀者面前。讀者體會不到探索和發現的喜悅，感覺不到思想形成的生動過程，也很難達到清楚地理解全部情況。
」[6]為了讓學生感受物理文化的精彩，我們將高中物理的教學內容，放在17世紀到21世紀初，這一跨度為400年的背景上進行審視，通過對教學內容的適當選擇、重組，將凝固的文化啟用，把教學活動轉變為歷史上文化創造者與今天學習者之間的對話活動，進而加強科學理性與人文精神的融合，以開闊學生的眼界，啟迪學生的思維，提高教學的有效性。
2.1注重基礎，搭建台階，循序漸進，促進學生知識與技能的穩步提高
「注重基礎」是指對重要的基礎知識的闡述力求準確清楚、層次分明、嚴謹紮實，以充分體現高中物理課程的基礎性。任何教學活動都要使學生學會所教內容，落實三維課程目標的前提是學懂物理，否則，一切都無從談起。
高中物理的許多內容與學生的認知水平之間存在較大的落差。我們解決這一矛盾的乙個重要的策略就是分散難點，搭建台階，循序漸進，以使學生穩步提高。學生的學習活動與登山活動類似，我們都有這樣的體驗：
乙個5m的峭壁，不算高，但是乙個人如果沒有專門的工具、沒有經過專門的訓練卻難以攀登；東嶽泰山1524m，不可謂矮，但是一般的人都能登上泰山極頂，這是因為泰山開鑿了所有健康人都能接受的台階。教學也是這樣，搭好合適的「台階」既是尊重客觀規律的要求，也是教學藝術之所在。下面我們以「向量」的教學為案例，談談我們對教材的處理。
高中學生對向量的認識必須突出兩點：方向性和運算法則。這對高一學生來說，兩者都不容易。
對向量教學是從力開始，還是從運動開始，兩者之間談不上孰優孰劣，但是如果從力開始，學生學習了力的方向後，緊接著就要學習向量相加法則，難點相距太近，效果不好。我們依託教材，從直線運動教學開始，採用分散、滲透的方式幫助學生理解向量的概念。
2.1.1 通過位移教學初讓學生初步接觸向量
直線運動教學中，學生先學習位移，通過位移初步接觸向量。我們通過生活中的例項啟發，使學生認識到「像位移這樣的物理量叫做向量，它既有大小又有方向。」[7]這裡只是描述了向量的乙個特徵，但它不是向量的定義。
2.1.2 通過問題的討論讓學生感知向量運算
人教版普通高中標準實驗物理教科書《物理①》第13頁中有乙個「思考與討論」題：一位同學從操場中心a出發，向北走40m到達c點，然後又向東走了30m，到達b點。在紙上用有限線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移。
三個位移大小各是多少？你能通過這個例項總結出向量相加的法則嗎？
學生通過同學從a到c再到達b的過程，在具體的數量關係中，體會到a到c再到達b的位移正好滿足「勾股定理」。這裡並不要求形式完整地得出平行四邊形定則或者三角形法則，但我們一定要讓學生思考，最終的位移並不是30m與40m相加就可以得到的，達到這一層次就可以了。教學中要讓學生心存疑問，學生存疑是**的開始，學生對向量這一問題不自覺做出或淺或深的猜想與假設……。
這對於學生以後的學習是非常有意義的。
2.1.3 通過「力的合成」實驗讓學生**向量相加的法則
學習「力的合成」時，學生通過實驗**，掌握求合力的方法，此時，為向量定義已經有了基礎。
2.1.4 對向量進行定義
到了「力的分解」，我們重新研究《物理①》第13頁中的「思考與討論」，讓學生在對比位移合成的三角形定則與力的合成平行四邊形定則的過程中，理解兩者之間的一致性。此時，科學定義向量已經水到渠成，我們把「既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則（或三角形定則）的物理量叫做向量。」
2.1.5 通過應用讓學生深化對向量的理解
知道了定義並不等於深刻掌握了這個概念。我們以課本提供的 「速度向量」為例，詳細地討論速度、與它們的變化量之間的方向關係。
到了《物理②》通過研究「運動的合成與分解」及「拋體運動的規律」，進一步加深對向量的理解。在研究勻速圓周運動的物體的加速度方向時，又一次運用向量之差的方法。
經過這麼幾個台階，加之高中近一年時間內學生對跟向量相關問題的感悟，學生對於向量的認識可以達到較高的水平。
基本概念及規律的教學，以學生的生活經驗為基礎，以實驗為依託，以動態、發展的觀點把握知識的性質與本質，從學生成長的角度理解教學中的知識問題，則可以實現物理知識與學生的「相知」、「相遇」。
2.2 滲透方法，讓學生在經歷與體驗中掌握科學**的要素，理解物理學研究的正規化
「滲透方法」是指在展現具體的物理知識的過程中，貫穿物理研究方法、思維方法。我們在引導學生獨立思考的同時，「把科學過程和思維方法，引入物理教學，不僅能使學生有身臨其境之感，而且能領略前輩大師的研究方法、物理思想及科學精神。」[8]
2.2.1 教學中引導學生通過具體的**活動理解物理研究的基本方法
人類對事物的認識一般都是從對具體事物認識開始的，但是又不止於具體的事物，人們總是試圖揭示特殊現象背後蘊藏著的普遍規律。我們以勻速圓周運動的加速度方向的教學為例展開討論。
以往的教學中往往按下面的思路認識勻速圓周運動的加速度方向。用細線系乙個小石塊，手握細線的另一端把它掄起，使它繞著手在水平面內做勻速圓周運動。石塊沒有沿切線飛出去，那是因為受到了細線對它的力，這個力指向圓心；石塊運動的加速度方向與力的方向一致，因此也是指向圓心的。
由此得出結論：勻速圓周運動的加速度方向是指向圓心的。
這個教學思路的問題是：從乙個特例得到的結論沒有進行分析就推廣到一般情形了。如果經常這樣處理，久而久之會使學生形成以偏概全的思想方法。
我們對勻速圓周運動的加速度方向問題這樣展開。先按照以前的思路進行討論。接下來可以再給出乙個案例：
地球繞太陽做（近似的）勻速圓周運動。地球受到什麼力的作用？這個力可能沿著什麼方向？
仿照以前的思路得出結論：在這兩種情形中加速度方向是指向圓心的。
然後，我們可以用運動學的方法分析勻速圓周運動的速度向量方向間的關係，通過理論**得到向心加速度大小的表示式。這一過程中，對加速度的方向的討論時並不涉及任何石塊、小球、地球等具體的物體，因而得到的是普適的結論。
不借助例項，同樣可以得出結論，那麼，例項在這裡有什麼作用呢？例項給了我們強烈的提示：雖然沒有十分的把握，但很可能是這樣的！
沒有邏輯推理不可能得出普遍性的結論，而脫離實際的推理可能使我們迷失方向。
2.2.2 教學中注意通過問題的解決，示範物理研究的規範化方法
物理學中，不同的問題有不同的特點，解決起來要遵從不同的程式，也就是說有不同的規範。問題解決方法與解決問題的程式有很大的關聯，好的操作程式隱含了正確的思維方式。教師的典型示範對於學生習得合理的程式很重要。
平拋運動教學時的操作程式如下：（1）建立座標系和座標原點。（2）對小球進行受力分析。
（3）分析小球中水平方向和豎直方向的速度和加速度的變化情況（4）得到水平方向和豎直方向的運動規律。根據這一思路，下面擬以平拋運動的教學片斷為案例談談我們的做法。
對於拋體運動，我們以運動合成與分解的方法為支架，將平拋運動分解成水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動，讓學生仿照在學習運動合成與分解時對紅蠟塊問題的處理程式，得出平拋運動軌跡的表示式、速度的大小及方向。
從以上分析可以看到，研究拋體運動時，我們所用的思想與在用牛頓運動定律解決問題時強調的思想是一脈相承的。這是一種重視理論分析與演繹思維的方式。理論的正確與否有待實驗的檢驗。
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