中国古代科学家的科学方法在初中物理教学中的应用

2015年12月，第11届全国中小学教师文化教学优质课大赛在重庆市举办，我有幸代表青岛市初中物理学科参加了初中综合组的比赛，并荣获特等奖。通过这次此赛，我对物理课堂中文化教学的实践及意义有了一些自己的思考和感悟。

说到文化教学，大家更容易想到的是它在语文、历史等课堂中的运用，而对于物理学科中文化教学的渗透，比较常规的做法是结合所授内容介绍相关物理学家以及科学史知识。青岛市物理教研员王平老师对中国古代科学家的科学方法在初中物理教学中的运用有深入、独到的研究。青岛市初中物理学科作为文化教学子课题——“中国古代科学家方法与物理探究建模”研究基地，这些年来也取得了丰硕的成果。我参赛的课题“焦耳定律”融入了王平老师的研究成果。

备课初期，我一直在思考一个问题：在一节物理课中穿插融入中国古代科学家研究方法的意义和作用是什么？读王平老师所著《中国古代科学家方法与物理探究建模》这本书的后记时，我找到了答案。书中说：“中国古代的科学及其体现的方法光照千秋，笔者通过为人类作出过巨大贡献的中国古代科学家的科学故事，提炼出这些古代先哲们的科学方法，通过引导学生进行这样的探究学习过程，让中国古代的科学精神和科学家的睿智、方法与创造激情‘遗传’到学生的思想中，弘扬我们的民族精神，从而为实现三维课程目标的终极目标——情感态度与价值观目标不断前进！”找到答案的我，在反复诵读相关科学家的故事以及科学研究方法的过程中，慢慢找到了所授物理知识和相应古代科学家方法之间的联系，在后期的备课、上课过程中就变得流畅多了。

在“焦耳定律”一课中，我运用了4个古代科学家的探究过程和研究方法。分别是：一、在研究电热的影响因素时，通过和酒精灯放热多少影响因素类比得出答案。这个探究过程和唐朝的天文学家、数学家李淳风在对风力进行定级时通过树叶、沙石等物体的情形来反映风力的大小，从而把风力定为“动叶”、“鸣条”等8级时所用的“对应——比”探究方法一致。二、在探究电阻放热多少时通过巧克力的熔化程度来体现。这个过程用到的研究方法和战国时期水利学家李冰父子修建都江堰工程中的第一道分水工程鱼嘴时，创造的“竹笼装石累堰法”异曲同工，都是“移植——转换”的探究方法。三、通过实验探究把1个大的问题分解成3个小问题，分别得到了电热和3个影响因素的定性关系时所用的“分解——组合”探究方法与北宋著名药学家唐慎微将两本各自独立使用不方便的书，合并在一起并加上处方，编撰成《经史证类备急本草》一书的方法是一致的。四、在得到焦耳定律的定性表达内容后，通过数学建模的方法得出了焦耳定律的公式。这个过程和唐朝天文学家、数学家边冈发明历法新算法时先通过观察获得部分数据，然后将有限的数据拟合成数学公式，从而运用公式解决问题时所用的“经验——数学”方法是一致的。

在经历了上述探究过程并介绍了相关的古代科学家的研究方法之后，我在小结时说：“我们常说万变不离其宗，这里说的宗就是躲在这些千变万化、纷繁复杂的现象背后的方法和规律。虽然我们和这些古代科学家生活的年代相距甚远，解决的问题表面上看也不尽相同，但所用到的方法却惊人地相似。”除了对研究方法的总结，我还提到，古今中外这些科学巨匠们之所以取得如此辉煌的成就，背后艰辛的付出和锲而不舍的执着精神值得我们每个人学习！

读到这里，大家可能会有这样一个疑虑：在一节物理课中出现较多的科学家和研究方法，学生能否记得住？这个问题我从学生的角度考虑过，难度确实比较大。因此，上课结束时，我说：“同学们不要太纠结于你这节课到底记住了多少科学家以及相应的研究方法，我想传达的信息是，在思考和解决问题时，方法其实是很重要的！”

文化教学大赛虽然已经过去，但是文化的力量以及渗透文化教学理念的方法将一直在我的物理课堂上延续下去。