融人文素养于物理教学之中的绿色课堂初探
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中国科学院院士杨叔子的“绿色教育观”认为：科学求真，人文求善，现代教育应是科学教育与人文教育相融而形成的绿色教育。他还说：“以人为本”，既要崇尚科学，更要弘扬人文；科学是立世之基，人文是为人之本。本着这一理念，扬州市教育科学“十二五”规划立项课题《中学生科学素养与人文素养培养的研究》，着眼于物理课堂教学，对“融人文素养于物理教学之中的绿色课堂”进行了实践研究。
什么是绿？ 杨院士的观点是：以文化开化人的大脑，升华人性，激活灵性，这就是“绿”。我们对绿色课堂的理解是：从文化的视角出发，创设人文情景，融科学、人文与一体，激发学生学好物理的原动力，减少或避免课堂教学中的负面影响。我的绿色课堂具体做法是：让学生从物理学史的穿越中提炼思维，从诗词作品的吟诵中激活灵性，从哲学文化的熏陶中提升智慧，从道德精神的激励中升华情感，从物理美育的挖掘中张扬个性，取得了比较好的教学效果。
1 从物理学史的穿越中提炼思维
物理学史就是一部生动的科学家奋斗史，集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程，从中可以折射出史学文化的精妙。因为任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的，常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步，它包含着认识论和方法论的因素，包含着探索者的艰辛与悲欢，体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辨证统一，因而也包含着丰富的人文教育的因素。
案例1 高一物理“牛顿第一定律”的教学片段
我在课前精心导演了一幕以牛顿第一定律的发展史为线索的穿越剧，在课堂上让五位学生表演。其中的一位学生扮演当代的中学生，通过时光隧道，分别穿越到公元前4世纪的古希腊、16世纪的意大利、17世纪的法国和英国，分别聆听亚里士多德、伽利略、笛卡儿和牛顿（由四位学生扮演）对力与运动关系的精彩描述。
投影仪打出一位中国学生穿越到公元前4世纪的古希腊雅典柏拉图学园的背景。
学生：尊敬的亚里士多德先生，我知道你是一位集哲学家、教育家、物理学家、生物学家于一体的名师，你的著作涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学、博物学等，据说有四百到一千部，你的讲课被认为是古希腊思想的百科全书。我从遥远的中国来到这里，向你请教。
亚里士多德：不敢当，欢迎中国的贵宾！我们先来做个实验：用手推车，车就前进，停止用力，车就停止。对此，你有什么看法？
学生：用手推车，车受到了力的作用就前进，停止用力，车不受力的作用就停止，说明物体的运动是受到力作用的结果。
亚里士多德：了不起，中国人真是太聪明了，这就是我最新的发现：力是维持物体运动的原因。哈哈哈！（退出表演）
投影仪播出亚里士多德的该观点在科学界统治了长达近两千年。
学生：不对呀，我在初中物理学过亚里士多德的这一观点是被伽利略否定的呀！我得拜访伽利略去。
投影仪打出这位中国学生穿越到16世纪意大利的比萨大学教学楼的背景。
学生：尊敬的伽利略先生，我知道你是一位集文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家于一体的大师，是近代实验科学的先驱者。听说你对亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点持不同的看法？
伽利略：是的。我们先来做这样的实验：同一小车从同样光滑斜面的同一高度滑下，接着在表面材料不同（毛巾、棉布、木板）的水平面上继续运动，分别停在不同的地方，如图1所示。你能分析其中的原因吗？
学生：让同一小车从同样光滑斜面的同一高度滑下，目的使小车获得相同的速度。而毛巾表面最粗糙，小车受到的摩擦阻力最大，运动得最近；棉布次之，木板表面比较光滑，小车受到的摩擦阻力最小，运动得就最远。
伽利略：如果小车运动的水平面非常光滑，请你猜想一下，小车将怎样运动？
学生：小车在光滑的水平面上可能永远运动下去。
伽利略：中国的学生就是聪明，我也是这么思考的。现在你能找到我否定亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的道理了吗？
学生：找到了。小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力，阻力越大，小车越容易停下来，这就否定了“无力则停”的观点；当水平面摩擦力越小，小车停下来要走的路程就越长，小车不受阻力时将永远运动下去，也就否定了“有力则动”的观点。很显然，“力是维持物体运动的原因”的观点是错误的。
伽利略：讲得好。请你再看我新设计的一个实验，如图2所示。这是两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。如果斜面做得非常光滑，你想想看，小球的运动有何特点？
学生：小球将上升到原来释放时的高度。
伽利略：现在减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，此时小球的运动有何特点？
学生：小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。当倾角为零，即小球在水平面上运动时，小球因为永远也到不了原来的高度，所以沿水平面将永远的运动下去。
伽利略：亚里士多德认为物体有力才运动，无力就停止；而刚才的实验得出的结论是物体无力才运动，有力就停止。当然这里说的力是阻力，而亚里士多德描述中的力是动力。动力使物体由静止变为运动，阻力使物体由运动变为静止，但不论动力也好，阻力也罢，说力是维持物体运动的原因显然是不妥的。
投影仪让17世纪的笛卡儿和牛顿一块穿越到伽利略的实验中来。
学生：尊敬的笛卡儿先生，你是法国著名的数学家、科学家和哲学家，据说你对伽利略的观点很有见地，是真的吗？
笛卡儿：是的。我同意伽利略的观点，并作这样的补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
学生：你的说法已经逼近牛顿描述的匀速直线运动了。尊敬的牛顿爵士，你是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的物理学家、数学家和哲学家，是中国人民最崇拜的偶像，你是怎样将伽利略的发现，上升为用你的名字命名的牛顿第一定律的？
牛顿：我可没有给自己的发现命名呀！伽利略的发现是一个划时代的贡献，没有伽利略的发现，就不可能有我的所谓牛顿第一定律。伽利略和笛卡儿对物体的运动都作了准确的描述，但是没有指明其本质原因是什么，这个原因跟运动有怎样的关系。我是从力与运动的本质关系入手，对伽利略的发现进行概括，得出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。因为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
伽利略：笛卡儿和牛顿的补充和深化，使我的研究成果产生了深远的影响，尤其是牛顿从力与运动的关系进行概括，成为力学的经典定律，真是站得高、看得远啊，实在佩服。
牛顿：那是我站在你们这些巨人的肩膀上的缘故罢了。其实，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。我要好好感谢你们，向你们学习才对。
学生：这次穿越，使我对牛顿第一定律诞生的过程有了更深刻的认识，它经历了两千多年时间的跨越，经过了从感性认识到理性认识的跃迁，凝聚了无数物理学家的求真、求善、求美的人文精神，在物理学史上将永远闪耀着奇光异彩。（谢幕）
评点：这样的穿越时空关系的物理学史情景剧表现，淋漓尽致地体现了科学与人文相融而形成的绿色教育，将学生的好奇心、求知欲、原动力激发，为后继教学过程的有效、高效搭建了成功的平台。
2 从诗词作品的吟诵中激活灵性
中国是一个诗词的王国，我们扬州已经获得“全国诗词之市”的荣誉称号，我们学校也正在创建诗词文化特色学校。诗词不仅给人带来艺术享受，而且在一些作品中还包含有一定的物理知识。利用这宝贵的财富，在物理教学中插入诗词吟诵，能起到锦上添花的作用。我采取用诗词引入物理概念，增强人文气息，活跃课堂氛围；用诗词理解物理规律，丰富人文情感，流畅学生思维；用物理知识欣赏诗词，将科学知识与人文知识融为一体；用物理原理鉴别诗词，使学生能辩证地看待问题。使绿色教育的理念在科学与人文的融合中升华。
案例2 初二物理“平面镜”的教学片段
本课的前一周就布置学生围绕平面镜的知识，每人至少查找二首诗词，准备在物理课上进行一次诗词吟诵PK。在该课的教学中，无论从课的引入、高潮、结尾，都可以让学生与相关的诗词联系起来，增强了课堂教学中的人文氛围，实现了该课的有效和高效。现将其中的精彩片段整理如下：
老师：带头吟诵唐代诗人刘禹锡的《望洞庭》（投影仪打出配有该诗的洞庭湖风景图）：“湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨。遥望洞庭山水色，白银盘里一青螺。”并解释：这是诗人遥望洞庭湖而写的风景诗，洞庭湖的水光与秋月交相融和，水面波平浪静就好像铜镜未磨一样；远望湖中君山翠绿的色彩，犹如搁在白银盘子里的青螺无异。同学们，你们能将该诗的意境与本堂课的教学内容联系起来吗？
学生A：波平浪静、开阔廖远的洞庭湖水面就是一面天然的平面镜。（引入课题）
随着平面镜成像特点的得出，教师引导学生将准备好的诗词与本堂课的学习内容进行对接并PK，要求学生将吟诵诗词从投影仪上打出，吟诵时要声情并茂，并简单指出其中的物理道理。下面是部分学生的吟诵内容。
学生B：吟诵高骈的《山亭夏日》：“绿树浓阴夏日长，楼台倒影入池塘，水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香。”并解释诗中第2句“楼台倒影入池塘”，意思是楼台的影子倒映在清澈的池水里。该“倒影”就是水面成的与楼台等大的虚像，它反映了平面镜成像的特点。
学生C：吟诵孟浩然的《宿建德江》“移舟泊烟渚，日暮客愁新。野旷天低树，江清月近人”其中的最后一句“江清月近人”，说的是：江水十分清澈，这平静的江面就是一面平面镜，所成的月亮的像当然与人更加亲近了。
学生D：吟诵范仲淹《岳阳楼记》中的“长烟一空，皓月千里，浮光跃金，静影沉壁。”并解释：大片烟雾完全消散，皎洁的月光一泻千里，波动的光闪动着金色的光芒，静静的月影像沉入水中的玉璧。这静静的月影就是月亮在长江水面中形成的虚像。
学生E：吟诵杜牧的《盆地》“齿破苍苔地，偷它一线天，白云生镜里，明月落阶前”， 并解释：后二句中的白云和明月，都是苔地水面形成的虚像。
学生F：吟诵俞文豹的《清夜录》：“近水楼台先得月，向阳花木易为春”，从物理的角度去理解，第一句说的是月亮在水中的倒影，也是平面镜成像的知识。
学生G：吟诵于史良的《春山夜月》：“春山多胜事，赏玩夜忘归。掬水月在手，弄花香满衣。”从物理的角度去联想，掬起一捧水，月亮就好象在你的手里了，涉及的也是平面镜成像的知识。
学生H：吟诵李白的《峨眉山月歌》：“峨眉山月半轮秋，影入平羌江水流。夜发清溪向三峡，思君不见下渝州。”意思是：半轮明月高挂在峨眉山头，月亮倒映在平羌江那澄澈的水面。夜里我从清溪出发奔向三峡，到了渝州就能看到那我思念的峨眉山上的月亮了。其中的月亮倒映在平羌江那澄澈的水面，反映的正是平面镜成像的知识。
教师：上面这几位同学吟诵的诗句，都是以月亮为载体，围绕平面镜成像而展开。虽然情景相同，但诗人的笔法各有千秋，充分展示了我国诗词文化的博大精深。将这样优美的诗句，令人陶醉的情景与物理知识进行融合，正是一种享受。同学们说是不是啊？异口同声是！
学生I：吟诵黄庭坚的《禅句二首》：“牵驴饮江水，鼻吹波浪起。岸上蹄踏蹄，水中嘴对嘴”，说的是驴饮江水时，驴的蹄和嘴都被江水反射而镜面成像，成为生动的岸上蹄踏蹄、水中嘴对嘴的景象，平面镜成像的这样描写真是太深刻了。
学生J：吟诵吴迈的“桂林山水甲天下，阳朔堪称甲桂林。群峰倒影山浮水，无水无山不入神。”诗中的“群峰倒影”涉及的也是平面镜成像的知识。
学生K：九寨沟的镜海中有这样的美景奇观：“鱼在天上飞，鸟在水中游。”这是天上的云彩和飞鸟在水中的倒影与水中的鱼构成了这样的美景奇观，涉及的还是平面镜成像。
学生L：吟诵朱熹的《观书有感》“半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊，问渠那得清如许，为有源头活水来。”并解释：半亩的一块小水塘犹如一面镜子，映照着天上徘徊的云影，这水为什么如此清澈呢？因为源头总有活水补充，一直不停地流下来。
老师：这是南宋大学问家朱熹的一首脍炙人口的名诗，观书的感想，将美的意境升华，与读书融合了。我们学习物理，能将物理知识与诗中的意境融合，让人文美感融合在科学概念之中，就会消除物理抽象难学的怪圈，使自己的思想永远活泼，才思不绝。同学们！你们是否已经从《平面镜》的教学中对此有所感悟。让我们齐声吟诵朱熹的《观书有感》这首脍炙人口的名诗，来结束这堂令人难忘的物理课。
评点 诗词是诗人美好情感的表达，是一种人世真纯情操的显现，将它与物理知识进行融合，融科学人文于一体，就会使抽象的物理焕发生机，就会增强学生学好物理的原动力，它不会产生负作用，这就是绿色的课堂。