中华传统文化教学资源在初中物理概念教学中的开发与利用

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148（2025）4-0077-6

2022年教育部颁布的《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标"）明确提出，“将中华优秀传统文化等重大主题教育有机融入课程，增加课程思想性”[]。中华传统文化是历代民众在长期社会实践中积累、沉淀的宝贵财富，涵盖物质文明、制度文明和精神文明等多个层面。

物理课程教学在推进素质教育方面具备独特的育人价值。物理学科依据其本质凝练出核心素养，构建起核心素养与课程教学之间的内在联系，这构成了物理课程教学的课程目标。物理学科核心素养包含物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任。其中，物理观念体现了知识的内化，是其他核心素养要素的根基。“物理观念”是从物理学视角出发，对物质、运动与相互作用、能量等形成的基本认知，是物理概念和规律在学习者头脑中的提炼与升华[2]，而物理概念又是构建物理观念的基础。

将中华传统文化融入物理教学，既符合义务教育所规定的教育方针，又能够实现培养物理学科核心素养的目标，最终落实立德树人这一根本教育任务。目前，已有部分学者投身于该领域的研究工作。例如，王雪等人以“光学"专题为切人点，针对中华传统文化情境融人物理课堂教学开展教学设计，并总结归纳出一套完整的实施流程3；付艳平深人探究基于传统文化的探究式教学设计方案[4；关亚琴等人则专注于中华优秀传统文化融入主题单元教学的研究[5。然而，上述研究大多围绕物理知识板块、物理教学模式展开，尚未细化到某一特定教学类型。特别是在将中华传统文化元素视为物理教学资源并融入物理概念教学方面，相关研究显著不足。本文从物理学方法论等维度对物理概念进行分类，通过资料文献的查找与梳理，依据物理教学资源的功能特性展开分析，明确中华传统文化属于素材性资源，并对其进行界定和分类。进而挖掘该资源

收稿日期：2024-12-26

基金项目：重庆市研究生教育教学改革研究项目“跨学科类课程的课程思政教育理论和实践路径探索"（yjg243071）;重庆市教委实验教学和教学实验室建设项目“新时代教育背景下高校基础物理实验室数字化建设与实践"（245007）;四川省教育信息技术研究项目“基于中华传统科技文化的初中 STEAM校本课程建设"（DSJZXKTO23）。

作者简介：蔡奕 2 0 0 1 - 1 ），男，硕士研究生，主要从事物理学科教学论研究。*通信作者：杨英（1978-），女，教授，主要从事物理学科教学论研究。

与不同物理概念类型之间的联系，运用案例研究法，对中华传统文化教学资源有机融人物理概念教学环节展开探索。

1 物理概念以及物理概念的分类

物理概念是在观察、实验的基础上，运用科学思维方法，把握物理现象共有的本质属性，再进行抽象、概括等思维加工过程而形成的。从思维方式来看，科学推理中的归纳推理和演绎推理在物理概念形成过程中有着紧密联系。基于这两种推理方式，将物理概念分为两类：

归纳性概念：通过归纳法总结得出的物理概念。例如，通过归纳一个物体与另一个物体之间的相互作用，得出“力"这一物理概念，所以“力"属于归纳性概念。

演绎性概念：通过演绎法总结得出的物理概念。例如，在对大量实验现象进行观察、分析的基础上，经过进一步推理概括出动能定理这一物理概念，因此动能定理是演绎性概念。

2 物理概念教学流程

物理概念教学主要包含以下三个环节：

概念引入：这是概念教学的起始环节。教师需激发学生对新概念的兴趣，通常借助生活实例、实验演示等方式，引导学生初步探索并直观感受即将深人学习的新概念，积累并丰富感性认知。

概念建立：在为学生提供丰富的感性体验后，接下来的关键是引导学生运用比较、分析等思维方法，对这些感性认知进行深人思考与处理，从而逐步构建起清晰、准确的物理概念框架。

概念运用：此环节是将所学概念应用于具体问题的解决过程。通过引导学生对问题进行分析推理，培养学生分析问题、解决问题的思维能力。

3中华传统文化教学资源分析

3.1 中华传统文化资源分类

素材性物理课程资源的特点是作用于物理课程，并且能够成为物理课程的素材和来源，如物理知识、学生的生活和学生的科学探究精神等[6]。本文从物质文化与非物质文化两个维度，对中华传统文化的承载形式进行了分类（图1）。从图1可以看出，中华传统文化资源能够作用于物理课程，并作为构建物理课程内容的素材和基础来源。例如，在物质的形态和变化部分，介绍“下雪不冷化雪冷”等描述物态变化的俗语；在物质的属性部分，介绍弓、弩等工艺器具；在机械运动和力部分，介绍《考工记》等科学典籍和中医“拔罐疗法”等传统技艺；在声和光部分，介绍掩耳盗铃等成语，介绍“夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红”等古诗词；在电与磁部分，介绍指南鱼等工艺器具，介绍《梦溪笔谈》等科学典籍；在能量部分，介绍水转筒车、水排等工艺器具。由此可见，中华传统文化可作为素材性教学资源进行充分挖掘，并将其融人到初中物理概念教学中。

3.2部分初中物理概念对应的中华传统文化素材资源及其承载形式

对中华传统文化教学资源进行整理，同时从物理概念教学的角度进行分析，并结合前面所述分类方式，总结出了部分初中主要物理概念与中华传统文化素材资源的对应关系（表1）。

4中华传统文化元素融入中学物理教学的案例

下面选取光的色散、大气压强、噪声的危害和控制等具体的物理知识内容，主要以物理概念的片段教学形式设计，对在概念引入、构建、运用等环节中如何有机地融人中华传统文化元素进行阐述。

4.1概念引入一以传统文化元素作为情境素材，激发认知冲突，引入新课

建构主义学习理论认为，学生在学习新概念之前，头脑中已形成与此概念相关的认识和理解，该认识和理解称为前概念，对知识的学习有同化或者冲突的作用。如表2所示，案例为“光的色散"内容教学，“光的色散”为归纳性概念。在本次概念引入教学环节，由于学生普遍存在“人眼看到物体的颜色不会改变”等错误前概念，故教师可将古诗词作为情境素材，引入有别于学生前概念中所反映习以为常的物理现象一正常光照下为白色的柳絮在夕阳照射下为红色，引发学生的认知冲突，激发学生的探索欲望，从而顺利引出“光的色散"新课学习。

在光的色散中，白色不透明物体会反射所有色光。案例中研究对象柳絮为白色不透明物体，因此会具体表现为：柳絮反射正常光照下的光即白色光，而呈现白色；柳絮反射夕阳光即橙红色光或红色光，而呈现红色。以此创设物理情境，能够极大地激发学生对光的色散的学习兴趣，并且从视觉上将抽象的光学知识转化为直观的物理现象，便于学生理解。

因此，以古诗词等传统文化元素作为情境素材融人概念教学，能丰富课堂的教学情境，激发学生的学习兴趣，为接下来的新课做好铺垫，并感受物理现象与人文情感的交融共生，为物理课堂增添一抹独特的文化韵味与审美享受，实现人文底蕴与科学素养的深度融合与协同培养，促进学生全面发展。

4.2概念构建——以传统文化元素作为实验素材，创设探究情境，促进概念形成

根据心理学理论，初中学生正处于抽象逻辑思维发展阶段，但在思维过程中具象成分仍起到主要作用，对抽象概念的理解还存在一定的困难。因此，学生在建立物理概念前，常需要具象、直观的感性材料的支持，以便获得充足的感性认知，并在对感性认知进行深层次的思维加工后建立物理概念。如表3所示，案例为“大气压强"内容教学，“大气压强”属于演绎性概念。在概念建立教学环节中，由于大气压强是抽象概念，所以教师可将传统技艺中医“拔罐疗法"作为实验素材，引导学生模拟中医“拔罐疗法"等感受性实验，使他们获得充分的感性认知。学生基于以上实验事实依据，在教师提问引导下，运用科学推理逐步建立大气压强概念。

某些传统技艺蕴含着丰富的物理原理，将其作为实验素材融入物理概念教学的实验过程中，能够使实验更加新颖、有趣，吸引学生的学习兴趣，从而提高学生实验参与的积极性。并且，通过引导学生经历观察、实验和验证等科学探究过程，逐渐建立物理概念。

因此，以传统技艺等传统文化元素作为实验素材，可以为物理实验器材的选择和实验过程的设计提供新的思路和方法。同时，还能引导学生深刻领悟并亲身体验那些精湛的传统技艺背后所承载的深厚文化底蕴，进而增强对传统文化的认同感和自豪感，培养科学态度与责任。

4.3概念运用一以传统文化元素作为习题素材，创设问题情境，运用物理概念

教师应当在学生建立物理概念之后，及时给学生提供运用概念的机会，使学生在运用概念解决具体问题的过程中，不断地修正和深化对概念的理解，逐步培养正确运用概念分析、解决问题的科学思维能力，促进物理观念的形成。如表4所示，案例为“噪声的危害和控制”内容教学，“噪声"属于归纳性概念。学生通过学习已经知道控制噪声的三个途径，所以需要具体问题进行概念运用。教师可将成语和工艺器具作为习题素材，将它们加工为具体的“噪声控制"习题。

在本次教学案例中，以传统文化元素作为习题素材命制习题。问题1，以成语“掩耳盗铃"创设问题情境，引导学生进行概念运用，及时巩固对概念的理解，同时在成语丰富内涵的熏陶下培养学生脚踏实地、实事求是的科学态度与责任。问题3，以工艺器具“铃铛"作为素材命制开放性习题，不仅能充分发挥开放性习题在培养学生科学思维、科学探究等核心素养方面的积极作用，同时铃铛属于日常生活中常见的传统文化元素，将其融入开放性习题，还能实现“从生活走向物理，从物理走向社会"的课程理念。

以传统文化元素作为习题素材，不仅能够培养学生运用概念分析问题、解决问题的能力，而且在培养学生的科学思维、科学态度与责任等核心素养方面具有积极作用。此外，成语、工艺器具等传统文化元素，蕴含着我国古人在漫长的社会实践中积淀的诸多深刻的价值理念与人生智慧，教师可充分发掘其育人价值，并将其育人价值融入到物理课堂，继而落实立德树人的目标。

5 总结与思考

探究以中华传统文化元素作为素材性教学资源，运用“激发认知冲突”“创设探究情境”“创设问题情境"等方式引导学生参与物理概念教学课堂，体现中华传统文化元素融人概念引入、构建、运用等教学环节的可行性。同时，中华传统文化元素在融入物理概念教学时，可根据其特点设置为情境、实验、习题等不同素材，体现其融人教学资源形式的多样性。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022

[2]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020

[3]王雪，杨瑛，邵明辉，等.中华传统文化元素融入中学物理教学探索——以“光学"专题教学为例[J].物理教师，2023，44（2）：33-37.

[4]付艳平.基于传统文化的探究式教学设计研究—以粤沪版“研究物体的浮沉条件"教学设计为例[J].物理通报，2022（7）：101-105.

[5]关亚琴，寇虹.中华优秀传统文化融入物理课程的价值意蕴及教学探讨——以我国古灯具为例[J].中学物理，2022，40（7）：39-43.

[6]王较过，郑锋士.新课程理念下物理课程资源及其利用初探[J].陕西师范大学继续教育学报，2005，22（2）：93-96.

（栏目编辑 贾伟尧）