海淀教师说文化:将诗词与物理教学相整合的探索

时间:2021-09-16 浏览:174
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中华文化博大精深,传统文化始终是教学取之不尽的瑰宝。虽然传统文化与自然科学分属不同领域,但传统文化中的创作和科学研究中的探索是相通的,二者都要以生活实践为基础,源于生活,高于生活,而最终又要回到生活。鉴于传统文化中诗词的创作和物理学科的探索都属于创新活动,因此它们在客观规律层面、探索思维层面和创新精神层面都具有共性,都需要有观察、收集、想象、思考、提炼、总结、归纳、创新等操作环节,最终都会服务、影响和改变人们的生活。


可见,将诗词引入物理教学,既能够弘扬中华传统文化,又能够将感性和理性融会贯通,更有助于提升物理教学并促进学生物理学科核心素养的养成。因此,有必要对诗词与物理教学相整合的策略进行探索。


一、诗词与物理学习方法相整合


诗词既是人们生活的真实反映,也可对人们生活以切实引导,因而在诗词中,有很多作品都是指向人们最为常见的学习活动,包括学习内容、学习方法、学习技巧等等。所以,诗词具备引导学生学习方法和习惯养成的潜力,通过对诗词的深刻剖析,能够让教师对学生的引导更具说服力,也更能够让学生接受。传统文化中的诗词可以与物理学习相整合,笔者整理了一些可以借鉴的有新意的诗词及其使用方式,如表1所示。


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表1 可用于引导物理学习方法的一些有新意的诗词


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二、诗词与所蕴含的物理原理相整合


诗词和物理学科都源自生活,自然都能够反映生活中的客观规律,这一类诗词蕴含着深刻的哲理和丰富的自然科学现象,以及多彩的物理知识,在物理教学中引入诗词佳句,使文学知识和物理知识互相渗透,可极大地激发学生的学习兴趣。这一类诗词既可以作为物理概念规律学习的引入,也能够作为教学分析的对象,还能作为教学检测的工具。以下为无线电通信的教学案例。


(1)以“欲穷千里目,更上一层楼”引入。假设地球是一个完整的球体,不考虑障碍物的阻挡,一个2m身高的人,站在地面上能够看到多远的地方呢?登上多少米高的一层楼,才能够看到“千里”呢?这样的情景问题能够极大地激发学生的求知欲,显然h=2m高的人视线与地球表面相切的时候,能够看到的距离最远,如图1所示,取地球半径R为6400km,利用勾股定理可以求出此时人眼能够看到的视野半径s约为5060m,这与“千里”(500km)相去甚远。 

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图1 站在地面上的人的视野半径示意图


如何才能够看到“千里”呢?我们可以逆向进行计算,如图1所示,若视野半径s为500km,则利用勾股定理计算可得人眼离地面高度约h为19.5km。可见,为了实现诗词中“更上一层楼”从而穷“千里目”的愿望,这“一层楼”的高度需要近20km,显然这是不现实的。因此,也可以进一步科学地理解诗人作诗是运用夸张手法从而达到艺术效果。


(2)以无线电通信为背景考虑基站的设置。如果在地球赤道上安装高度相同且足够高的无线电基站,以实现沿赤道表面无障碍通信,则至少需要几个基站,它们的高度如何,人们是如何实现的呢?这样的问题对学生而言依旧充满挑战。学生需要通过分析认识到至少需要3个基站,如图2所示,此时图中的圆心角α为60°,利用直角三角形规律就能够计算出基站的高度恰好为地球半径6400km。显然这样高的基站不能够修建在地面上,那么该怎么办呢?学生自然而然地想到只能通过人造卫星来实现了,于是教师便可以水到渠成 地给学生介绍人造卫星的相关情况。


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图2 三颗卫星通信示意图


(3)传统文化和科学态度与责任教育。最后,教师引导学生再一次将目光回到诗词“欲穷千里目,更上一层楼”上,让学生认识到物理学习的重要性,我们的祖先没有实现的“穷千里目”的愿望,我们通过人造卫星实现了。不仅如此,在祖国高速发展的今天,我们还实现了嫦娥探月的愿望,一系列伟大的航天工程正在稳步推进。这样的教学设计,充分将传统文化融入了物理教学,潜移默化之中完成了对学生跨学科的素养培养,实现了诗词和物理教学深入整合的目的,是符合当前核心素养的培养理念的。类似的蕴含着物理原理并从而促进物理教学的诗词也还有很多,笔者整理了一些可以借鉴的能够用于教学和命题的诗词,如表2所示。


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表2 可用于物理教学和命题的诗词


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三、以物理知识、现象和原理进行诗词创作


既然在教学中能够将诗词引入物理课堂,以帮助完成物理学科核心素养的培养,那么物理教学中自然也可以引导学生利用物理现象和原理进行诗词的创作,帮助学生真正将理性和感性融会贯通,实现跨学科的教学。笔者在教学实践中与语文老师相互合作,引导学生进行诗词创作,碍于古诗词的入门难度较高,这里采用的是现代诗。学生的最后表现远远超出了所有人预期,这一尝试获得了学生的一致认可。


学生在进行创作之前,需要对相关的物理知识有所学习和了解。实践中将物理课堂教学和学生自主学习两种方式相结合,给学生的创作留出了充足的知识获取空间。然后通过校本选修课的形式,给学生进行适当的诗词创作学习培训,最后以作业的形式,让学生自己完成一个结合物理知识现象的诗词创作,对具体的物理知识现象不做任何限定。此处展示学生利用物理进行现代诗创作的案例。


《蒸发》

院子里洒了一滩水

阿波罗在天空中叫道:

来吧!向着自由来吧!

于是水分子腾空而起

挣脱大地的束缚

向着光明

向着湛蓝的天空

蒸发


《时间》

倘若我能追上那束亮光

在穿越无尽空间的同时

我便能将不息的时间

停在此刻


《摩擦力》

当我们用手握住一个杯子的时候

我们可能会认为是支持力的功劳

如果不留心

谁会发现

是你

在手的压力的鼓励下

默默地对抗着重力的意志


《表面张力》

只要你来到了这个碗里

你就是我们中不可缺少的一滴

就算液面已超出碗的容积

我们也不会轻易把你抛弃


《量子纠缠》

为何最竭力地接近

仍有无法磨灭地空隙

为何最绝望地远离

总还会感到彼此的引力

不如说

我们的诞生注定了牵绊

无法拥有最简单地孤单

 

可以看到,学生的诗词创作并不是简单地套用诗词的外衣来阐述物理现象,也不是粗略地将诗词插进物理的花瓶,而是在深刻理解物理知识现象以后,用诗词的形式将物理背后所蕴含的哲理展现了出来,真正做到了将感性思维和理性思维相融合,达到诗词和物理深度整合的目的。



四、反思与展望


将诗词与物理教学相整合,在当前阶段的确还存在一定困难。比如课时的限制,教学中首先需要完成物理的教学任务,才能够有余力将诗词引入物理教学。然后是教师学科的限制,毕竟诗词与物理教学的深度整合,需要物理教师和语文教师的通力合作才能实现,仅仅依靠物理教师实现的难度的确很大。最后从学生角度而言,诗词的引入也一定会影响到学生对物理知识学习的专注程度,因此需要教师能够有很好的把控能力,合理地进行教学安排,始终要以物理的教学为主,不能喧宾夺主。


虽然诗词与物理教学的整合存在不少困难,但不可否认,将诗词引入物理教学是非常值得尝试的,这对于学生的跨学科核心素养的培养极为有利。在利用诗词进行教学的时候,要尽可能将诗词和教学进行较为深入地整合设计,不能流于形式。比如将诗词作为教学的情境,在情境中合理地设计教学活动,一步一步最终完成物理教学,然后再让学生以诗词的形式深刻阐述自己对物理知识和现象的理解,都是可以借鉴的。


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本文选自《敬德书院学刊》(2020年秋刊)

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供稿 | 高   丹

责编 | 高   丹

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