高中物理教学中利物理概念和规律中蕴含的素材培养学生人文素养
当前，世界各国科学课程改革中都特别强调科学教育中渗透人文精神的理念.在我国《物理课程标准（实验）》中这样指出“以物理学的核心内容为载体，侧重物理学与社会的相互关联和相互作用，突出物理学的人文特色，注重物理学与日常生活、社会生活以及人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响”.这就要求课堂教学必须构建知识与人之间的一种整体的意义关联，寻求学生从哲学角度理解的知识建构；课堂教学就应该回归学生的生活世界，应该在学生的生活世界中关注教育意义的建构，追寻富有意义的、充满人性的教育；课堂教学就应该改变学生的学习方式，以自主、探究、合作、交流的方式，培养学生的实事求是、严谨认真、尊重他人的态度和坚强的意志品质.本文将尝试谈谈如何利用物理概念和规律中蕴含的素材培养学生人文素养.
1从哲学的视角去透视物理概念和规律的内容
物理学是一门为辩证唯物主义基本内容和基本观点提供丰富材料的自然科学，物理教学的整个过程应以唯物辩证法作指导，把辩证唯物主义的思想适时地、有意识地、系统地渗透到各个知识点中去，使学生自觉树立辩证唯物主义的世界观.
1.1培养学生正确的物质观
大到宇宙天体，小到基本粒子，从有形的实体到无形的场，都是客观的实在，都是物质.世界是由物质构成，运动是物质存在的形式，是物质的根本属性，运动是绝对的，静止是相对的、有条件的.从宏观物体的机械运动到微观分子的热运动，从看不见，摸不着的电和磁的运动到生活中各种可见物体的运动，从发电机的工作到白炽灯发光，都是不同形态的物质的不同运动形式，而各种不同运动形式在一定条件下又是可以转换的.尽管运动形式多种多样，但都有自己的规律性，运动规律是客观存在的，是不以人的意志而转移的，但规律又是可认识的，科学的任务就在于研究、揭示物质运动规律，并运用规律去能动地改造世界，造福人类.
1.2培养学生正确的质量互变观
质量互变规律是辩证法的基本规律之一，它揭示了物质在运动变化过程中，其量超过了度的界限，便引起了质的变化.在讲授弹簧的伸长与所受拉力之间的关系时，可得出：在弹性限度内，弹簧的拉力与形变量成正比，但是当其超过弹性限度时，弹簧的性质就会发生根本的变化，弹簧由弹性形变变成了非弹性形变，上述规律就不再适用了.在讲解“晶体和非晶体”时，强调构成金刚石和石墨的原子是相同的，而它们的物理性质却有很大的区别，是由于构成事物的成分在结构上和排列次序上发生变化而起质变.由此向同学们渗透：世界上一切事物的变化都是从量变到质变，量变达到一定程度就会引起质变这一辩证关系.
1.3培养学生正确的矛盾观
对立统一规律是事物矛盾的运动规律.它揭示了事物发展的源泉、动力和实质内容.矛盾的双方相互对立，又相互依赖.在讲授牛顿第三定律时，在强调作用力和反作用力同时发生，也要强调这两个力都不能离开对方而独立存在的一对相互作用，向学生渗透对立与统一的辩证关系.又如自然界有且仅有正负两种电荷，磁体同时存在南北极，分子间的引力和斥力，物体的膨胀和收缩，吸热和放热，物质的熔解和凝固，液化和汽化，升华和凝华、防止和利用等，使学生认识到，世界上的任何事物都有矛盾，不包含矛盾的事物是没有的，对立统一规律是宇宙间的根本规律，是唯物辩证法的核心，是分析和解决问题的根本方法，要求同学们必须用对立统一的观点看问题，从而有效地防止和克服片面性.
2从人文的角度去审视物理概念、规律的教学过程
如果一个学生整天处于被动地应付、机械训练、简单接受之中，对于所学的内容就难免生吞活剥、一知半解，很难想象他能够具有创新精神和创新能力，也就很难实现学生的全面发展，那么物理教学中渗透人文教育，提高学生的人文素养就是一句空话.所以，要在教学中从人文的角度去审视概念、规律的教学，将提高学生的人文素养融合到物理教学中.
2.1重视理论联系实践增强学生人文认识
实践是认识的源泉，实践对认识有决定作用，而认识对实践又有反作用.人们通过观察、实验及其他实践活动对事物的认识形成了理论，如牛顿运动定律、能量转化与守恒定律、电磁感应定律等，然后应用这些理论从事新的实践活动.在“原子结构”的教学中，首先是汤姆孙提出“枣糕模型”，不能解释卢瑟福的α粒子散射实验的结果，卢瑟福又提出核式结构模型，但在实际中无法解释电磁辐射现象，波尔进一步提出波尔假设，很好的解释了氢原子发光现象，原子结构模型就是在这种反复实践中不断修正的.在物理教学中重视理论联系实践的教育，可以提升学生的人文认识.
2.2重视结合STS教育增强学生人文认识
物理学本身是和自然现象、科学技术、社会生产和日常生活紧密相联系的.在物理教学中STS的渗透应结合教学内容向学生介绍物理科学技术的新发展、新成果和新成就，使物理课程具有时代的气息.物理课堂教学中充分利用教材中蕴含的STS教育因素，通过设计合理的教学过程，在教学的各个环节把STS教育与知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等教学要求和谐的结合起来.当面临一些全球危机问题（生态、能源、大气污染、核战争）的时候，让学生思考：究竟为什么要研究、发展科学？科学怎样与人类的健康发展相和谐？科学家的职责是只管研究不管应用吗？在此基础上，让学生认识到科学技术是一把双刃箭，只有对它进行合理的利用，才能更好的造福于人类.
2.3重视学习方式的转变增强学生人文认识
以自主、探究、合作、交流的方式引导学生学习.由于自主、探究、合作、交流等学习方式强调各种因素之间的合作性互动，并借此提高学生的学业成绩，培养良好的非认知品质，因而渗透这类学习方法的教学过程较传统的教学更具情感性，在学习过程中利于学生人文素养的养成.在物理教学过程中，既能充分发挥教师的指导作用，又能充分发挥学生的主体作用，在教和学有机统一的课堂教学中，激起学生的学习热情，使教学双方在和谐愉快的气氛中完成共同的任务.采用这类学习的方式，可以变思维信息的单方向传递为思维信息的多边交流，最大限度的提高思维信息的转化率，培养学生的人文认识.
3从美学的角度去重塑物理概念、规律的教学方法
物理学家海森堡曾指出：“科学的探索者们最初往往是在美的光辉照耀下，去认识和发现真理.”所谓的对物理学的“兴趣”，其实就是对物理学的美的欣赏、享受与追求.由于大自然的美妙神奇和物理学家对美的不懈追求，物理知识体系中充满形式美的因素不胜枚举，随处可见.物理学之美主要形式体现在简单性、对称性、和谐性三个方面.
3.1体验物理学中的简单美培养学生的人文意识
物理学中的美最典型精辟之处就是简洁明了的简单美.运动和力的关系曾迷惑人类几千年的历史，但一旦揭开面纱，牛顿第二定律所呈现出的关系却如此简明.又如爱因斯坦的质能方程，形式十分简单，但内容极其丰富——用最精炼的语言、最少的符号揭示了奥秘无比的自然规律，所表现的简洁美令人叹为观止.例如：在探究“产生感应电流的条件”的教学中，学生面对各种不同的产生感应电流的方法，发现它们产生的条件表面上是不相同的，从简单之美是科学理论的一条原则和评价科学理论的标准出发，启发学生思考一定存在更加本质和简单的条件，再引导学生比较、思考得到“只要穿过闭合导体中磁通量的变化就能产生感应电流”.因此让学生体验简单之美是培养良好人文意识的需要.
3.2体验物理学中的对称美培养学生的人文意识
电磁学中的库仑定律和万有引力定律是公式之间的对称；“电生磁”和“磁生电”是转化的对称；动量定理和动能定理之间是形式上的对称；原子核式结构与太阳系的结构之间是宏观和微观的对称；开普勒运动第二定律所表述的是时间与空间的对称性.现代物理学中，对称性已经指引着物理学研究.如果说麦克斯韦是从直接可见的关于电和磁的对称性以及数学形式的对称性方面建立了电磁学理论的话，那么爱因斯坦则是通过对直接经验无法察觉的对称性——规范变换不变性的深刻的理性思考而建立了狭义相对论.爱因斯坦这种思想可以说是二十世纪物理学研究方法上的一大飞跃.因此让学生从对称之美去思考和理解问题，能培养学生的人文意识.
3.3体验物理学中的和谐美培养学生的人文意识
“和谐”是美学的一个重要法则.物理学家认为，物质世界自身及物理理论的“统一”、“对应”乃是宇宙和谐的反映.作为物理学研究对象的客观物质世界是和谐的.例如：三大守恒定律物质、能量、动量守恒定律；以运动定律和万有引力定律的简洁形式所表示的牛顿力学，把地上的力学与天上的力学统一起来；麦克斯韦方程式把电、磁、光统一为电磁场理论；近代物理支柱爱因斯坦相对论把牛顿力学和麦克斯韦电磁场理论统一了起来；审美思想事实上已经成了当代物理学的驱动力，物理学家甚至认为，大自然在最基础的水平上是按美设计的.在物理教学中让学生体验美，能使物理知识的学习变得不那么枯燥，学生在美的艺术氛围中学习能更有效的激发学生的学习热情和积极性，让学生感悟到学习物理知识的过程同时也是提高自身人文素养的过程.
总之，物理概念、规律中蕴含大量的培养学生人文素养的素材.教师在平时教学中如果能加以利用，既能让学生加深对物理概念、规律的理解，又能对培养学生的人文素养有极其重要的作用.