浅探物理教学中的人文渗透

王玉春 姜际龙 谷仕传

【摘 要】物理的核心素养要求培养学生的科学态度和責任，本文探讨在物理教学中进行一定的人文渗透使学生能够更深刻的理解科学、技术、社会和环境的关系，逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度和责任，并通过人文精神的渗透帮助学生理解物理的新发展，增强理解和学好物理的自信。

【关键词】物理教学;人文渗透

中图分类号： G633.7 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）04-0008-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.004

0 引言

本文是高中开学第一课的课堂教学内容的整理，在开学第一课的物理教学中，我试图从物理学科的本质出发，探讨从人文角度对物理学科新进展方面的理解，增强学生学好物理的自信，进而探讨科学对技术促进、对自然环境的影响，再从人文角度对科学悖论进行讨论，通过教学中必要的人文渗透，引导学生形成科学的态度与责任。

1 物理发展的历史和展望

物理学科的产生可以追溯到古代的占星术，这源于古代科学的落后，很容易让人们将自然想象与社会、个人相联系，这当然反过来促进了人们对自然的观察，形成直接的经验，进行传播，影响最深远的是亚里士多德的物理理论，就是建立在直接的观察和经验的基础，这当然只是物理学科的萌芽，因为一个学科的建立，不仅需要构建理论，更重要的是寻找到一种解决实际问题的科学方法和手段。

物理学科作为独立学科的标志，是伽利略在落体运动研究中，建立的方法：实验+逻辑推理，现在我们可以在月球（真空环境）甚至是利用实验室中的牛顿管，就可以证明伽利略的结论，很容易就证实直接观察+经验的思考方式对落体运动的描述是不可靠的。

继伽利略之后，物理学的集大成者牛顿，他的《自然哲学的数学原理》的发表标志着物理学理论架构的完整确立，物理学对自然的描述相较于古代的占星术们的理论更准确、更科学，当然，牛顿的贡献功不可没，但也不离不开一大批物理学家的努力。

打破牛顿神话或经典物理学局限的，其实是开尔文勋爵口中那两朵小小的乌云，这两朵乌云，使物理学进入了量子力学和相对论力学的纪元，当然，这里需要一长串的名字，是他们开拓性的工作，才使人类对自然的认识更进一步。

量子力学和相对论力学

量子力学和相对论力学，最为最普适的规律，当然，也就更加抽象，常常使学习物理专业的我也莫不着头脑，既然如此，我们是不是也可以从其他的方面进行一定的理解，诸如人文的角度。

2 物理学科的人文理解

物理学构建的理论也是对自然最本质规律的探求，这和人文方面有相同的起点，因此，在某些方面，人文方面的积累，对自然科学规律的理解有一些特别的感悟，下面就举出几个例子。

道德经：有无相生，难易相成，长短相形，高下相倾，音声相和，前后相随。以及庄子关于小大之辩，这就是相对论的体现，物理学科在研究实际问题中为什么要选取参考系？就是源于自然规律也是相对的。

又如心学大师王阳明的一段对话：你未看此花时，此花与汝心同归于寂;你来看此花时，则此花颜色一时明白起来，便知此花不在你的心外。这与在量子力学中薛定谔的那只小猫，不是有着异曲同工之妙吗？微观世界里物质的状态取决于观察，不就等同于心学中“心”对花的观察一样吗？不过心学中的那朵花代表的是物理学中的微观世界，并不适用于宏观方面的观察。

再如佛教中提出的“实相无相”。也很是契合物理学中实验观察，例如宏观中的连续状态，在微观中其实分立的，不连续的，像光、电荷量等的量子化，这岂不是“须弥藏芥子，芥子纳须弥”。

诸如此类，不胜枚举，从人文的角度思考和解释，物理现象和规律，可以有一些直观的比较，使我们更容易掌握自然学科中抽象理论，这或许也契合牛顿把自己的物理学著作取名《自然哲学的数学原理》。自然科学和人文在一些方面本就存在交织。适度的积累一些人文知识，对自然学科的学习更有利，像量子力学那样在欧洲萌芽，在美国发展却在中国开花（中国在量子通信应用领域引领全球）。

3 科学发展对生活的影响

适当积累人文知识，会促进我们对于科学的掌握，那么，科学的发展究竟给我带来些什么呢？它是怎样改变了我们的生活？

上面的两幅图，深刻反映了科学对生活方面的改变，蒸汽技术的应用，不仅提高了人类的生产效率，也拉近东西方两个世界的距离，也改变了我们恬淡的生活，像火车的冒出的烟一样，平静的画面被撕裂，这或许是科学让人类初步展现出狰狞的一面。

下面电气化时代的美好时代，让我们的生活更加丰富多彩，这样美好的画面，人类一路走来也是跌跌碰碰，这其中又有多少悲欢离合？

科学促进技术，使我们的生活更加美好，是不争的事实，这种美好之中，难道就没有危机吗？

4 科学发展的悖论

现代科学诞生的欧洲，对待科学也是一直处在争论中。

我可以通过几个例子说明，第一个是诺贝尔奖牌的背面，科学在掀开自然女神的面纱，科学对窥探自然奥秘提供了更精确的方法（实验），让我们更了解自然，但是直接掀开女神的面纱似乎也包含着某种不礼貌，这不恰好预示着自然与科学的关系充斥着两种矛盾的声音吗？

这种争论在西方社会一直存在，只是我们过去很少去关注，第二个例子希腊神话中，向人类传递火种的普罗米修斯，火种象征着给人类传递智慧，但传递科学的神却在接受惩罚，就像我们今天的生活，物质丰富，但也生活科学带来的危机中，再如歌德的批判，浮士德与恶魔梅菲斯托费勒斯达成的交易，获得造福改善环境的能力，但最终因自责而想脱离恶魔，这难道不是隐藏在我们内心中对待科学的态度吗？实在是值得我们深思啊。

最后用奥本海默（曼哈顿计划负责人）的一句话作结，The physicits have known sin and this is knowledge which they cannot lose（物理学家们已经尝到了罪孽的滋味，这种滋味他们无法忘记），这其实就是困扰科学推动技术变革的悖论，科学本身也许没有善恶，但科学的普遍性，导致技术进步是普适的，比如原子弹的研究并不能给人类社会带来幸福感，却包含着危机和不安，可能在某一天导致人类社会的崩塌，而物理学家有自己的祖国，又必须进行这样的技术突破，这就是科学中的悖论，需要更多有才智和勇气的你们去解决，或许，只有解决了这个问题，我们才能放心的让科学推动技术的持续进步。

5 尾声

我们到现在都没有解决这样的困境，人类一直在危机中，迎接着科学的发展，不安什么时候可以停止，或许，物理教学中做的人文渗透，可以在某一些方面解决一些担忧，因为一个具有人文情怀的物理学家，至少可以让我稍稍放心一些。

【参考文献】

[1]本文是《人文精神在物理教学中渗透的实践研究》课题的研究成果.

[2]《物理是什么》朝永振一郎（日），周自恒（译）.

[3]《物理必修1》人民教育出版社.

[4]《老子的智慧》梁实秋.

[5]《庄子今注今译》陈鼓应.

[6]《中国智慧》易中天.

[7]《传习录》王阳明.