在高中天体物理课程中渗透人文文化与美育

摘 要：在高中阶段开设天体物理校本课程十分必要，在其中渗透人文文化与美育不仅对提升全民科学文化素养具有十分重要的意义，还对高中生人文精神、美学文化、世界观、人生观、价值观的形成、学习兴趣的激发和创新能力、环境意识、科学精神和人文素养的培养以及民族自豪感的形成等方面起到了重要作用。

关键词：天体物理；校本课程；高中；科学文化素养

最近中国第八次公民科学素质调查显示，到2010年，全国公民具备基本科学素质的比例为3.27%。这个数字意味着，每100人中，仅有3人具备基本公民科学素质。公众的文化素养同样不容乐观。高中教育教学内容围绕考试转，弱化或忽视了科学文化素养的培养，这对提升全民素质，促使我国又好又快地发展是不利的。爱因斯坦在《论教育》中说：“发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把获得专业知识放在首位。”天体物理的基础知识涉及面非常广，对于提升全民科学文化素养来说是非常好的学习内容，开设高中天体校本课程是十分必要的。

天体物理学是用物理学的知识和手段来理解我们利用天文观测设备以及探测器所获得的天体的各种信息，是天文学和理论物理学的交叉学科。按研究对象可分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、星系天文学、宇宙学及天体演化学等。它也是物理学的重要分支学科之一。随着科学技术的不断发展，人类认识宇宙，探索太空的活动越来越频繁了。从我国的神舟飞船太空对接和太空授课，从信使号撞击水星，到新视野号传回太空深处神秘的冥王星的清晰局部照片，这些探索活动无一不体现了人类对认识宇宙的渴望和探索宇宙的执着追求。

高考近年来与生产、生活及科技的联系越来越紧密，天体物理问题频繁出现在高考试卷中也似乎成了一种趋势。宇宙射线、各种微观粒子、宇宙探测器、卫星甚至中子星等内容在高考试卷中屡见不鲜。但相对而言，高中生对天体物理科普知识的涉猎却少得可怜。许多学生习惯于埋头啃课本，很少去思考我们生存于其中的地球、星系和宇宙以及它们如何形成并将怎样演化。结果是学了多年物理却不甚了解最巨大的物体——天体，学了化学却不知道化学中的基本物质——元素的起源。在高中全面开设天体物理校本课程还任重道远。

下面简要说明一下天体物理校本课程对提升高中生科学文化和美育素养的重要作用。

一、天体物理有利于培养人文精神和美学文化

好奇心是一种情感，是一种人文精神，也是最重要的科学精神。璀璨的群星、光彩夺目的星系、神秘的黑洞、神奇的反物质、变化莫测的时空……许多美妙而有趣的事物都是天体物理研究的对象。在科学技术不发达的古代，人们就开始用想象的翅膀遨游于广袤的太空——盘古开天辟地，女娲补天，这些看似离奇的传说却是古人对宇宙模型古朴而美丽的猜想。我国古诗人屈原在《天问》中写道：“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？……天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？”在《离骚》中感慨：“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”在科技高速发展的今天，如何揭开宇宙神秘的面纱仍是人类永恒的话题，年轻一代必须不断探索才能无愧于列祖列宗。兴趣是最好的老师，使学生进入“大千世界，无奇不有”的天体物理殿堂无疑是激发学生好奇心和求知欲的好方法。有了兴趣就有了学习的动力，才能有终身学习的愿望，并最终将其转化为学习能力。

二、天体物理课程有利于培养学生的人文精神和健康的世界观、人生观、价值观的形成

除了以人为本的思想、创新精神、社会责任感和平等观念之外，人文精神还包括道德意识，道德意识包括人口道德、环境道德、资源道德等。通过物理课程，学生除了得到新知识之外，还应该在各方面和谐发展。情感态度与价值观、过程与方法、知识与能力相关要素应该互相渗透、有机融合、协调促进、综合发展。光啃书本知识，靠题海战术的学习方法显然不能达到上述目的。天体物理科普校本课程在促进学生和谐发展方面能收到能事半功倍的效果。人们了解了宇宙的浩瀚，会更加珍视生命的奇迹；认识到自身的伟大，也会发现自我对于生存于其中的世界只是沧海一粟；会更加心胸开阔，对待他人也会更加宽容；摒弃自高自大和怨天尤人，并在不断追求真理的过程中更加勇敢和坚毅；知道了宇宙的组成，就会明白积少成多、厚积薄发的道理；感悟天体的引力，就会深刻体会到团结协作才是无尽力量的源泉。

三、天体物理课程有利于学生创新精神的培养和形成

敢于怀疑、敢于否定、大胆尝试，才会有创新。从天圆地方说到地心说，从日心说到现代宇宙学说，人们一直试图从不同角度、不同观念出发，用不同的思维方式去理解宇宙。也正因如此，天文学才会有今天的进展。从某种意义上讲，科学的进步就是不断否定或完善旧的理论、旧的观念而逐渐接近真理的过程。某些天体物理学说也许在将来的某一天被证实为不正确或不完全正确，但这些研究依然有意义。没有昨天的失败就不会有今天的成功，没有今天的努力也不会有明天的结果，下一代人的成就建立在上一代人成功和失败的基础之上。重要的不是学说本身，而是科学家的科学思想、科学方法以及他们勇于探索的科学精神。学习了天体物理，学生对以上看法有了更深入的理解，也更具创新精神。

四、天体物理课程有利于培养学生的人文素养以及环境意识，促进人与自然的和谐发展和可持续发展

学习了天体物理知识，我们才会知道地球是多么独特稀有，又对生存于其中的生命多么恩惠有加。地球的大气层阻挡了致命的宇宙射线；臭氧层阻挡了大部分紫外线；地球磁场阻挡了强劲的太阳风；地球周围的大行星使地球免遭大部分彗星的撞击；月亮帮助地球稳定了地轴与转动平面间的夹角形成了温度适宜的四季交替，也使海洋形成潮汐，将40亿年一直生活在海洋的生命推上了陆地；地球太小就不会吸引住足够的大气，太大容易遭到撞击，离太阳太远或者太近都不会有适宜于人类生存的温度条件。对天体物理知识越了解，我们越会珍惜家园地球，也会更加注重环境保护。

五、中国古代天体物理学史可以增强学生的民族自豪感

我国是四大文明古国之一，天文学曾在世界上处于领先地位，许多古代科学家制造出了精密的天体测量工具，并创建了较为系统的古天文学，对许多重大的天文现象有过详细的记载。他们经过长期的观测，制定出了精确的历法，直到今天人们仍然在沿用。现在我国的天体物理学在某些领域依然处于世界领先水平，但总体水平距发达国家仍有很大差距。时代呼唤有志的年轻人投身于天体物理事业。

考什么就教什么、学什么不叫全面发展，忽视个性、强求一致不是全面发展，各要素的和谐发展才是全面发展。天体物理与其他物理学分支学科及其他自然科学相互交叉、密不可分，它们之间相互促进、共同发展。天体物理校本课程不但有利于提高高中的教学质量，而且有利于培养和谐发展、富于创新精神的人才，同时也会吸引更多的学生投身到天体物理研究工作中，为人类认识自身和宇宙以及科学技术的发展做出贡献。

注：本文系河北省教育科学“十二五”规划课题在艺术高中物理课程中渗透人文文化与美育（13040022）成果。

参考文献：

[1]刘建政.物理学史在物理教学中的运用[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2005（06）.

[2]李宗伟，肖兴华.天体物理学[M].北京：高等教育出版社， 2000.

作者简介：刘亚军，男，42岁，理学硕士，承德市第八中学高级教师，中学高级教师，硕士。

齐洪雁，承德市护理职业学院，讲师，硕士。

编辑 张珍珍

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