學科教育論文-物理文化研究對物理教育的啟示.doc

學科教育論文-物理文化研究對物理教育的啟示摘要：物理文化在物理教師中成為一個熱門的概念，物理文化概念的提出和研究對物理教育有哪些啟示尚需進一步探討。這里就我研究物理文化和物理教育十余年的體會談一談：物理文化概念的起源；物理文化研究對制定物理教育目標、學生發(fā)展及對物理教師角色的啟示。關鍵詞：物理文化；物理教育一、科學文化概念的起源美國著名文化人類學家、新進化論學派主要代表人物L.A.懷特在20世紀40年代，提出建立一門“文化科學”的構想。懷特把文化理解為人類所創(chuàng)造的符號的總和，而語文則是人類這種符號能力的最為重要的形態(tài)。在他看來，文化是一個有其自身生命和自身規(guī)律的自成一體的系統(tǒng)，其功能在于使人類適應自然界，以保證種的生存和延續(xù)。1科學文化概念是英國人查爾斯斯諾（CharlesPercySnow,19051980）最先提出的，在1956年新政治家雜志上發(fā)表一篇文章兩種文化，三年后他將文中的思想加以擴充，在劍橋大學作了著名演講兩種文化與科學革命。斯諾身跨文學與科學兩個領域，又都達到優(yōu)異的成績，因此特別能體會兩者之間的差異性。斯諾認為西方的知識社會里，日漸分裂出兩極對立的群體：一極是文學知識分子，另一極是以物理學家為代表的科學工作者。斯諾把這兩種勢力稱為兩種文化，不僅是智力意義上的文化而且是人類學意義上的文化。2近年來科學文化一詞頻頻出現(xiàn)在大眾傳媒。而對于什么是科學文化，如何理解，如何更好地從事科學傳播，存在著各種想法?？茖W文化具有思想和實踐兩方面的意義。中國科學院自然科學史研究所最近把科學文化的研究提到很高的地位。該所將“科學文化”定為學科發(fā)展的三大方向之一，以科學史的研究為基礎拓展研究者的學術視野，跟蹤國際學術研究的最新進展，擴大研究所的社會影響，爭取公眾與權威部門的理解及支持，同時為在中國科學、技術、醫(yī)學史的研究中應用相關理論或方法作一些探索。3在把科學文化概念作為一個整體進行研究的同時，國內(nèi)一些學者把科學文化作為一個系統(tǒng)，類比知識系統(tǒng)的分化模式提出并研究數(shù)學、物理、生態(tài)文化，取得了可觀的成果。筆者認為，物理文化是由物質(zhì)設備、觀念形態(tài)、知識體系、語言符號四大要素構成，是世界歷代物理學家在創(chuàng)建物理學理論過程中，發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理語言符號、價值標準、科學精神、物理儀器設備以及約定俗成的工作方法的總和。4二、物理文化研究對制定物理教育目標的啟示物理教育本是一種廣義的文化活動，不能不重視物理學的文化價值。物理教育活動中，學生僅了解物理學知識是遠遠不夠的，還應了解物理學在人類文化發(fā)展和社會生產(chǎn)力發(fā)展中的作用并形成和掌握科學的價值觀、科學思維方式，接受物理文化全方位的熏陶。國際純粹物理與應用物理聯(lián)合會在進入新千年的物理學一書中，對20世紀物理教育的目的提出了質(zhì)疑。其論點是：如果所有的學生都要學物理，那么物理教育的主要目標應該放在大多數(shù)的未來公民的興趣和需要上，而不是放在將進一步學習物理而成為科學家或工程師的少數(shù)精英分子身上。如果物理教育是為更多學生的全面發(fā)展服務的，那就應當重視物理學家的工作成果在社會上、技術上的應用；重視物理學的哲學和物理學的歷史；重視蘊含于我們文化之中的物理學方法；重視物理學家這個專業(yè)群體的特點，如支持、貢獻社會的方式等。5物理教學是一個龐大的體系。筆者認為至少可分為三種類型：為研究物理而學物理；為應用而學物理；為提高文化素養(yǎng)而學物理。這就構成了物理教學目的多樣性或者說物理學習的多功能性問題。諾貝爾物理學獎獲得者費曼對物理科學的價值有獨到的看法，他認為，科學應用價值是眾所周知的，科學知識使人們能夠制造許多產(chǎn)品，做許多事業(yè)。科學的另一個價值是提供智慧與思辨的享受。這種享受在一些人可以從閱讀、學習、思考中得到，而在另一些人則要從真正的深入研究中方能滿足，這種享受的重要性往往受人忽略?？茖W上已發(fā)現(xiàn)的理論和定律，是科學研究的收獲，也是科學家得到的最高獎賞?？茖W家發(fā)現(xiàn)這些理論時激動不已，而學習者從學習和理解的過程中得到滿足和成就感，而這種心情對于人來說是極其重要的。第三個價值是改變?nèi)藗儗κ澜绺拍畹恼J識。人類為了滿足自身的物質(zhì)和精神需要而創(chuàng)造出來的科學和技術，已經(jīng)成為人類的文化背景，改變了人們對自然和世界的認識。第四個價值是科學的精神價值，科學就是對未知世界的永無止境的探索，科學家們對研究對象不知道答案時是無知的；當大概有了猜測時是不確定的；即使?jié)M有把握時也會留下質(zhì)疑的余地?？茖W家的責任是探索更好的辦法留傳給下一代。6關于物理教學的目的，費曼有深刻而全面的觀點。他認為學習物理有五方面的理由：第一是為了學會怎樣動手做測量和計算及其知識在各方面的應用；第二是培養(yǎng)科學家，他們不僅致力于工業(yè)的發(fā)展，而且貢獻于人類知識的進步；第三認識自然界的美妙，感受世界穩(wěn)定的實在；第四是學習怎樣由未知進到已知的科學求知方法；第五是通過嘗試和糾錯，學會一種有普遍意義的自由探索和創(chuàng)造精神。在費曼物理學講義的結束語中寫道：“我講授的主要目的，不是為你們參加考試做準備甚至不是為你們服務于工業(yè)或軍事做準備，我最想做的是給出對于這個奇妙世界的一些欣賞，以及物理學家看待這個世界的方式，我相信這是現(xiàn)今時代里真正文化的主要部分。也許你們將不僅對這種文化有欣賞，甚至也可能你們會加入到人類理智已經(jīng)開始的這場偉大的探險中去?！?三、物理文化研究對學生發(fā)展的啟示從文化的視角來看，物理教育與物理文化是密不可分的。物理文化的世代相傳主要依靠物理教育，物理教育一方面保證物理文化在新一代身上再生，以保證物理文化的延續(xù)，另一方面把人納入一定的社會模式中使其社會化，培養(yǎng)成適應社會需要的、掌握一定知識和技術、具有一定科學精神的現(xiàn)代人力資源。對青少年培養(yǎng)物理文化的三個途徑：一是借助作為文化結晶的文字讀物（物理教科書、教學參考書、科學期刊、物理學家傳記、科普讀物等）傳播物理文化；二是通過作為物理文化“活”的載體的物理教師，系統(tǒng)地講述物理學發(fā)展歷史、知識體系、物理學的價值標準、杰出物理學家的思維方式、工作方法、個性特征等，對青少年進行物理文化的熏陶；三是借助自然物理環(huán)境和人工物理環(huán)境引導學生感悟物理、熱愛物理。物理文化教育可在以下三個方面實現(xiàn)對青少年的培養(yǎng)，促進他們的發(fā)展。（一）有助于形成科學探索精神物理文化是當代人類文化的主流文化之一，是引領社會進步的重要力量。物理文化是科技文化的基礎，對青少年的培養(yǎng)具有不可替代作用。它是戰(zhàn)勝一切偽科學的認識論基礎。物理學習活動有助于破除封建迷信，激發(fā)好奇心、求知欲，培養(yǎng)人的探索精神。愛因斯坦在自述一文中，對自己觀念的變化和好奇心有過精彩的描述：“盡管我是完全沒有宗教信仰的（猶太人）雙親的兒子，我還是深深地信仰著宗教，但是這種信仰在我12歲那年突然終止。由于讀了通俗的科學書籍，我很快相信圣經(jīng)里故事有許多不可能是真實的，其結果就是一種真正狂熱的自由思想這種經(jīng)驗引起我對所有權威的懷疑我很清楚少年時代的天堂就這樣失去了，這是使我自己從僅僅作為個人的桎梏中，從那種被愿望和原始感情所支配的生活中解放出來的第一個嘗試。在我們之外有一個巨大的世界，它離開我們?nèi)祟惇毩⒌卮嬖?，它像偉大而永恒之謎，然而至少部分地是我們的觀察和思維所能及的?！?（2）從愛因斯坦的典型經(jīng)歷中，我們看到學習物理對消除迷信，建立批判意識的深刻作用。我們不難推想經(jīng)過系統(tǒng)的物理學習的人群，比起沒有接觸這種文化的人群來，更具有抵御迷信和偽科學的能力。好奇心是人的天性，人類生活在大自然中，總是力圖了解自身和所處的外部世界，渴望使心中的疑團得以解釋。古人對自然的奧秘發(fā)出過多少質(zhì)樸的發(fā)問：天體是怎樣運行的？熱