物理學(xué)史教育在高中教學(xué)中的重要作用

楊學(xué)峰

摘 要：主要以物理學(xué)史教育在高中教學(xué)中的重要作用為重點(diǎn)進(jìn)行闡述，從培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)、樹立人文精神、促進(jìn)物理教學(xué)這三方面進(jìn)行深入探索與研究，其目的在于提升高中物理教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；高中物理教學(xué)；科學(xué)素質(zhì)；人文精神；物理學(xué)習(xí)

對(duì)于高中物理教學(xué)來講，加強(qiáng)物理學(xué)史教育十分重要，其是調(diào)動(dòng)高中生物理學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)，也是加強(qiáng)高中生物理素養(yǎng)的關(guān)鍵。為此，物理教師需給予物理學(xué)史教育高度重視，促使其存在的價(jià)值與效用能充分發(fā)揮出來，為高中生日后良好發(fā)展提供有利條件。本文主要分析物理學(xué)史教育在高中教學(xué)中的重要作用，具體如下。

一、有助于加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

1.構(gòu)建科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)

目前高中物理教學(xué)主要分為五大板塊，其中包含力學(xué)板塊、熱學(xué)板塊、電磁學(xué)板塊、光學(xué)板塊、原子板塊，再把板塊劃分為各個(gè)小章節(jié)，最后依據(jù)考綱對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化，反復(fù)操練每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，如此對(duì)短時(shí)間記憶具有積極作用，能夠有效應(yīng)付考試，但無法保證知識(shí)點(diǎn)長期記憶的牢固性。物理學(xué)主要以整體發(fā)展為主，但物理的各分支是錯(cuò)綜發(fā)展的，把物理學(xué)當(dāng)作一個(gè)整體向?qū)W生介紹，有利于學(xué)生更好地把握。

好比對(duì)物理力學(xué)發(fā)展史的闡述，教師可從亞里士多德所提的圓運(yùn)動(dòng)與落體運(yùn)動(dòng)入手，至阿基米德的重心測(cè)量，再至牛頓的經(jīng)典力學(xué)，最后是愛因斯坦的相對(duì)論，將力學(xué)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)展現(xiàn)到學(xué)生眼前，讓其聯(lián)想記憶。力學(xué)發(fā)展史錯(cuò)綜復(fù)雜，互相交織，只有在系統(tǒng)的掌握后才可以有效把握，不斷補(bǔ)充學(xué)生的知識(shí)體系。

2.加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)精神

所謂科學(xué)精神為人們?cè)诓粩嗬鄯e科學(xué)知識(shí)中，特別是在社會(huì)實(shí)踐中形成的價(jià)值理念、行為準(zhǔn)則以及思維方式。物理學(xué)史能夠把物理定律與概念的發(fā)展過程充分展現(xiàn)給學(xué)生，讓其了解科學(xué)家的科研手段與思維過程，并從中得到啟示。學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)接受科學(xué)方法教育，不斷影響學(xué)生的科學(xué)思維。當(dāng)前學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，并非是讓學(xué)生簡單地重復(fù)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)、記住科學(xué)家的結(jié)果就能實(shí)現(xiàn)。首先，科學(xué)精神的中心是要有懷疑的勇氣，不管是哪個(gè)真理后面都有大膽的懷疑。比較典型的盧瑟福提出的核式結(jié)構(gòu)是對(duì)湯姆生的懷疑，只有擁有懷疑的勇氣，才能有所創(chuàng)新。其次，要具備科學(xué)思維，物理學(xué)之所以能夠向前發(fā)展，是因?yàn)槠淠哿酥T多物理學(xué)家的智慧與精神，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、巧妙的假設(shè)都是對(duì)思維方式的有效訓(xùn)練。好比邁克爾遜測(cè)光速、伽利略捆綁鐵球等，都是十分寶貴的財(cái)富。最后為科學(xué)的行為，所謂實(shí)踐是驗(yàn)證真理的標(biāo)準(zhǔn)，不管是推想還是假設(shè)都需要嚴(yán)密的論證，經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)才會(huì)被認(rèn)定[1]。

3.促使學(xué)生走進(jìn)科學(xué)

對(duì)科學(xué)發(fā)展了解不充分的學(xué)生認(rèn)為科學(xué)家可能一出生就有先知先覺的能力，就拉開了生活和科學(xué)的距離，讓普通群眾敬仰的同時(shí)，也悄無聲息地將自己留在了彼岸，認(rèn)為自己沒有創(chuàng)造科學(xué)的能力。高中物理教師可以以回顧歷史的方式告訴學(xué)生，科學(xué)家是人不是神，他們也會(huì)犯錯(cuò)誤，科學(xué)發(fā)展就是一個(gè)不斷糾正錯(cuò)誤的過程。例如，因牛頓的地位，惠更斯所提出的光波動(dòng)理論被掩埋了百年之久。被實(shí)驗(yàn)與觀察否定的理論并非惠更斯這一個(gè)，正因如此，人們才更加喜歡科學(xué)、尊重科學(xué)，歸還科學(xué)本來的面貌，如此才可以同學(xué)生實(shí)際更貼近，調(diào)動(dòng)其對(duì)科學(xué)的熱情。

二、有助于學(xué)生樹立人文精神

我們需全面挖掘科學(xué)家的內(nèi)在精神，為追求真理而不斷克服困難的人格魅力。物理學(xué)史中有諸多科學(xué)家為真理獻(xiàn)身，比如伽利略為宣傳日心說被終身監(jiān)禁，愛迪生經(jīng)過千次實(shí)驗(yàn)研發(fā)出了燈泡，居里夫人甚至為了研究放射性而獻(xiàn)出生命，上述這些科學(xué)家不惜生命、不畏困難、不怕權(quán)威，一味追求真理的優(yōu)秀品格，有助于加強(qiáng)高中生實(shí)事求是的態(tài)度，為科學(xué)獻(xiàn)身的探究精神，為之后學(xué)生的研究提供有利條件[2]。在現(xiàn)代社會(huì)中，學(xué)生人文精神的樹立非常重要，其關(guān)乎學(xué)生日后能否穩(wěn)定立足于社會(huì)，還同學(xué)生自身素養(yǎng)息息相關(guān)，為此，物理教師需給予學(xué)生人文精神樹立高度重視，促使其存在的價(jià)值與效用在學(xué)生日后發(fā)展中充分發(fā)揮出來。

三、有助于推動(dòng)物理教學(xué)

同高中物理教材編排特點(diǎn)相結(jié)合，分單元講述與分析物理發(fā)展史，不但有利于學(xué)生掌握各種定理和概念，獲取更多科學(xué)知識(shí)，而且有利于學(xué)生依據(jù)現(xiàn)有的體系與形式了解與掌握物理知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而逐漸熟悉正確的科學(xué)思維。

例如，在教授力的概念時(shí)，教師可以從亞里士多德開始講解，接著到伽利略、牛頓等眾多科學(xué)家研究過程，進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)力的概念記憶。在對(duì)電磁感應(yīng)進(jìn)行講解時(shí)，教師可以基于奧斯特發(fā)現(xiàn)磁效應(yīng)為入手點(diǎn)，闡述人類對(duì)電磁間關(guān)系的認(rèn)識(shí)[3]。通過闡述法拉第、麥克斯韋、安培等偉人在揭示電磁關(guān)系中所作的努力，讓學(xué)生對(duì)電磁發(fā)展有一個(gè)整體認(rèn)識(shí)的前提下，加強(qiáng)對(duì)教材的理解與掌握，及對(duì)楞次定律和左、右手定則的運(yùn)用。

總而言之，加強(qiáng)物理學(xué)史教育至關(guān)重要，其不但能夠提升高中物理教學(xué)質(zhì)量，還能提高學(xué)生綜合素養(yǎng)。為此，高中物理教師需加大物理學(xué)史教育力度，讓其存在的實(shí)效性在實(shí)際教學(xué)中最大化地發(fā)揮出來，以期為現(xiàn)代社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才做鋪墊。

參考文獻(xiàn)：

[1]雪飛虎.物理學(xué)史經(jīng)典事例的學(xué)科核心素養(yǎng)價(jià)值挖掘：以高中物理“回旋加速器”的教學(xué)為例[J].科技風(fēng)，2018（29）：17.

[2]汪洋，秦剛，耿平.將物理學(xué)史引入大學(xué)物理教學(xué)的途徑和意義[J].物理與工程，2018，28（S1）：66-69.

[3]郭曉嬌，母繼榮，丁艷麗.大學(xué)物理教學(xué)中引入物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[J].科教導(dǎo)刊（上旬刊），2018（8）：115-116.

編輯 郭小琴