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摘 要：从文化的视角来看,物理教育与物理文化是密不可分的.物理文化的世代相传主要依靠物理教育.那么物理文化研究对制定物理教育目标、对学生的发展有什么启示呢?
关 键 词：物理文化；起源；物理教育
1物理文化研究对制定物理教育目标的启示
物理教育本身就是一种广义的文化活动,物理教育不能不重视物理学的文化价值.物理教育活动中,学生仅仅了解物理学知识是远远不够的；还应该了解物理学在人类文化发展和社会生产力发展中的作用；也应让学生在学习物理学过程中,形成和掌握科学的价值观、科学思维方式,接受物理文化全方位的熏陶.
物理教学是一个庞大的体系,我认为至少可以分为3种类型：为研究物理而学物理；为应用而学物理；为提高文化素养而学物理.即为物理而物理,为应用而物理,为文化而物理.这就构成了物理教学目的多样性或者说物理学习的多功能性问题.
物理教学的目的,诺贝尔物理学奖获得者费曼有非常深刻而全面的观点.他认为学习物理有5方面的理由：第一是为了学会怎样动手做测量和计算,及其知识在各方面的应用；第二是培养科学家,他们不仅致力于工业的发展,而且贡献于人类知识的进步；第三认识自然界的美妙,感受世界稳定的实在；第四是学习怎样由未知进到已知的科学求知方法；第五是通过尝试和纠错,学会一种有普遍意义的自由探索和创造精神.费曼在他的《费曼物理学讲义》的结束语中这样写道：“我讲授的主要目的,不是为你们参加考试做准备――甚至不是为你们服务于工业或军事做准备,我最想做的是给出对于这个奇妙世界的一些欣赏,以及物理学家看待这个世界的方式,我相信这是现今时代里真正文化的主要部分.也许你们将不仅对这种文化有欣赏,甚至也可能你们会加入到人类理智已经开始的这场伟大的探险中去.”
2物理文化研究对学生发展的启示
从文化的视角来看,物理教育与物理文化是密不可分的.物理文化的世代相传主要依靠物理教育.
物理文化通过3个途径实现对青少年的培养：一是借助作为文化结晶的文字读物（物理教材、教参书、科学期刊、物理学家传记、科普读物等）,向青少年传播物理文化.二是通过作为物理文化“活”的载体的物理教师,系统地讲述物理学发展历史、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,个性特征等,青少年对进行物理文化的熏陶.三是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.物理文化教育可以在下几个方面实现对青少年的培养,促进他们的发展.
2.1有助于形成科学探索精神
物理文化是当代人类文化的主流文化之一,是领引社会进步的重要力量.物理文化是科技文化的基础,对青少年的培养具有不可替代作用.它是战胜一切伪科学的认识论基础.物理学习活动有助于破出封建迷信,激发好奇心,求知欲,培养人的探索精神.
爱因斯坦在其《自述》一文中,对自己观念的变化和好奇心有过精彩的描述：“尽管我是完全没有宗教信仰的（犹太人）双亲的儿子,我还是深深地信仰着宗教,但是这种信仰在我12岁那年突然终止.由于读了通俗的科学书籍,我很快相信《圣经》里故事有许多不可能是真实的,其结果就是一种真正狂热的自由思想,.这种经验引起我对所有权威的怀疑.我很清楚少年时代的天堂就这样失去了,这是使我自己从“仅仅作为个人”的桎梏中,从那种被愿望和原始感情所支配的生活中解放出来的第一个尝试.在我们之外有一个巨大的世界,它离开我们人类独立地存在,它像伟大而永恒之迷,然而至少部分地是我们的观察和思维所能及的.”从爱因斯坦的典型经历中,我们看到学习物理对消除迷信,建立批判意识的深刻作用.我们不难推想经过系统的物理学习的人群,比起没有接触这种文化的人群来,更具有抵御迷信和伪科学的能力.
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好奇心是人的天性,人类生活在大自然中,总是力图了解自身和所处的外部世界,渴望使心中的疑团得以解释.古人对自然的奥秘发出过多少质朴的发问：天体是怎样运行的?热现象的本质是什么?电、磁是怎么产生的?光的本质是什么?物质是怎样构成的?正是自然界美妙而复杂的现象,激发了一代又一代物理学家的好奇心,促使他们去探索自然现象背后的本质,而物理学的每一个科学概念的产生都充满了探索和创新,还包括对已有错误观念的批判.物理学作为人类认识自然的伟大成果,无论其内容、方法和结构都是人类创造智慧的集中体现,物理学形成和发展的过程,就是一个探索和创新的过程,其闪耀着科学探索之光.我们的物理文化教育是在课堂上再现科学探索的过程,因而有助于培养人的科学探索精神.
2.2有助于科学的认知与思维训练
物理学知识具有解释物质世界
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物理学方法是发明创造的思维武器,也是开发创造思维的理论指导.著名物理学家都非常重视科学方法的研究和应用,物理学上的重大发现往往是从方法论上打开缺口,突破前人的思想方法的局限,进而获得成功的.物理学是包含科学方法最多丰富的学科,在通用科学方法300种中,物理学中包含170多种,物理学是具有方法论性质的学科.例如,物理教学的理想的教学模式是：创设问题情景（通过实验或现象描述）―分析问题―找出解决问题的出发点（建立概念或提出系统参数）―找出解决问题的可能的途径―从最佳途径出发建立数学模型―求解数学模型―讨论命题的物理意义和可能的技术应用.这一过程就是研究复杂问题的全过程,是解决复杂问题的基本方法.许多重大科学发现从方法论的角度看和解决一个物理问题完全一样.
爱因斯坦认为：“如果青年人通过体操和走路训练了他的肌肉和体力的耐久性,以后能适应体力劳动.思想的训练以及智力和手艺方面的技能锻炼也类似这样.”物理知识和物理方法是提升学生思维能力的基础,因此,物理教学把隐藏在物理学中的科学方法发掘出来,加强科学方法的学习和思维训练,有助于学生思维能力的发展.
2.3有助于进行物理学美的熏陶
自然界是丰富多彩的,它充满了各种各样的美妙的现象,人们在对自然的审视中获得了美的感受和体验,因而创造了艺术美、文学美、建筑美、服饰美等等.作为自然界理性思维成果的物理学也存在美,学习物理文化同样有审美价值.
对于物理学的美的概括不太容易,但是如和谐、优雅、一致、简单、对称、新奇等都与物理学之美有关,物理学之美还表现在发展和变化之中,著名物理学家杨振宁认为,物理学的美包括3个方面：现象之美,理论描述之美,理论结构之美.
现象美有自然现象之美,也有实验现象之美,当我们观察到彩虹现象时无疑我们会说“美极了”,彩色的干涉条纹,优雅的激光束,奇妙的原子光谱,会给人们以美感.再如超导现象,当发现同有电流而不带电池的线圈中,长年累月地流动电流,可以想象发现者是多么惊讶.
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理论描述之美,在物理理论中随处可见,例如对质点运动惯性的描述,深刻地揭示了运动规律的一个侧面,解开了物体运动&
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