物理史實(shí)在物理教學(xué)中的四個“有何”

陳衛(wèi)國

【摘要】新課程的實(shí)施，為重新審視學(xué)科科學(xué)史的教育價值提供了契機(jī)。本文從在中學(xué)物理教學(xué)中運(yùn)用物理史實(shí)有何類型、有何作用、有何方式、有何成效4個方面進(jìn)行論述，為在中學(xué)物理教學(xué)中運(yùn)用物理史實(shí)和開展相關(guān)研究起到借鑒和啟示作用。

【關(guān)鍵詞】物理史實(shí) 物理教學(xué) 運(yùn)用

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）16-0175-01

近來，隨新課程改革的興起，物理史實(shí)在物理教育中的作用已成為物理教育研究的一個熱點(diǎn)問題?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》明確提出：“高中物理的課程目標(biāo)是旨在提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面培養(yǎng)學(xué)生，要做到能理解科學(xué)，能了解科學(xué)發(fā)展的歷史，能理解科學(xué)與社會的關(guān)系，能解釋或解決問題?！薄墩n程標(biāo)準(zhǔn)》也在教科書編寫建議中指出：“物理教科書應(yīng)重視科學(xué)的發(fā)生過程，每一個新發(fā)現(xiàn)，特別是具有重大意義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，都為后繼者提供寶貴的教益和啟迪。教科書既應(yīng)對科學(xué)過程所凝練、升華的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法有較為精到的展示，讓學(xué)習(xí)者汲取前輩科學(xué)家科學(xué)思維和科學(xué)研究方法；也要以鮮活的資料弘揚(yáng)其科學(xué)精神和意志品質(zhì)，使學(xué)習(xí)者受到生動的情感態(tài)度與價值觀的熏陶和感染，有利于健全人格的養(yǎng)成 ?！?/p>

鑒于物理史實(shí)教育的作用這一問題的重要價值和現(xiàn)實(shí)意義，以下將從物理史實(shí)教學(xué)有何類型、有何作用、有何方式、有何成效4個方面進(jìn)行分析，希望對物理教學(xué)中運(yùn)用物理史實(shí)和開展相關(guān)研究起到借鑒和啟示作用。

一、有何類型——在物理教學(xué)中應(yīng)該運(yùn)用哪些物理史實(shí)

教科書選取的物理史料，不純粹是介紹物理史實(shí)，在物理教學(xué)中運(yùn)用的物理史實(shí)大致可分為3類：科學(xué)家名言錄與生平；物理學(xué)上的佯謬與物理學(xué)派間的爭議；物理原理、定律的發(fā)現(xiàn)。

1.科學(xué)家名言錄與生平

人教版高中物理新課程教科書，在引言和每章開頭，均引用一條學(xué)者或科學(xué)家的語錄，如在必修1中引言開頭引用了莊子的話“判天地之美，析萬物之理”，概括了物理學(xué)的研究特征；在第三章“相互作用”開頭則引用了恩格斯的話“……交互作用是事物的真正的終極原因”，揭示了自然界中物體不是孤立存在的，而是相互作用的。此外，教科書還適當(dāng)介紹一些重要科學(xué)家的生平、經(jīng)歷及科學(xué)思想和重要貢獻(xiàn)，如《牛頓的科學(xué)生涯》、《法拉第與劃時代的發(fā)現(xiàn)》等。

2.物理學(xué)上的佯謬與物理學(xué)派間的爭議

教科書有意識的介紹一些歷史上的佯謬借以幫助學(xué)生擴(kuò)大眼界、去偽存真，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。如在伽利略對自由落體運(yùn)動的研究介紹“重物和輕物下落快慢”的佯謬。教科書還展現(xiàn)歷史上一些學(xué)派、假說間的爭議，如對光的本性的認(rèn)識過程；對原子和原子核的探索等等。通過展現(xiàn)人類認(rèn)識進(jìn)程中的歷史爭議，使學(xué)生感受到科學(xué)是一個開放的、不斷發(fā)展的系統(tǒng)，是一個永遠(yuǎn)不會完結(jié)的過程。

3.物理原理、定律的發(fā)現(xiàn)

一是物理原理、定律的發(fā)現(xiàn)過程。如萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，專辟“行星的運(yùn)動”與“太陽與行星間的引力”兩節(jié)，并在第一節(jié)課后插入材料“人類對行星運(yùn)動規(guī)律的認(rèn)識”，比較詳細(xì)介紹了開普勒的工作以及牛頓得出萬有引力定律的過程。二是物理原理、定律的發(fā)現(xiàn)方法。如“伽利略對自由落體運(yùn)動的研究”，系統(tǒng)的闡述了伽利略從“邏輯推理”、到“猜想假說”、再到“實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)研究方法。三是物理原理、定律的發(fā)現(xiàn)評述。如在學(xué)習(xí)能量守恒定律時，教科書引入對其歷史地位的評述：“能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律是19世紀(jì)中葉物理學(xué)上最重要的發(fā)現(xiàn)，并成為全部自然科學(xué)的基石，成為檢驗(yàn)一個理論是否正確的基本準(zhǔn)繩之一?！?/p>

二、有何作用——在物理教學(xué)中運(yùn)用物理史實(shí)有何作用

將物理史實(shí)教育引入物理教學(xué)中，作為改革物理教學(xué)的一種手段，已成為國內(nèi)外物理教育工作者的共識，越來越廣泛地受到重視。

物理史實(shí)教育的意義：有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；有助于啟迪學(xué)生的科學(xué)思維；有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，樹立正確的辯證唯物主義觀點(diǎn)；最終提高學(xué)生的知識素養(yǎng)和創(chuàng)造素質(zhì)。

在物理教學(xué)中運(yùn)用物理史實(shí)具有以下作用：有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣；有助于對物理知識的理解和把握；有助于對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育；有助于學(xué)生樹立正確的辯證唯物主義觀點(diǎn)。

從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維目標(biāo)來看，物理史實(shí)有助于拓展學(xué)生知識視野，了解科學(xué)知識的動態(tài)形成過程；物理史實(shí)教育有助于學(xué)生了解科學(xué)探索過程，進(jìn)行科學(xué)思維方法的熏陶；物理史實(shí)教育有助于學(xué)生情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)。

三、有何方式——在物理教學(xué)中運(yùn)用物理史實(shí)有何方式

在以前的物理教科書中，物理史實(shí)要么以正文引入，要么作為課后的閱讀材料。隨著基礎(chǔ)教育改革的深入和新課程標(biāo)準(zhǔn)的提出，物理教科書中物理史實(shí)內(nèi)容所占的比例不斷增加，呈現(xiàn)物理史實(shí)的方式也明顯增多，主要有以下幾種基本方式：

1.作為新知識的背景材料

如問題的提出、解決與發(fā)展；概念的形成與發(fā)展重大科學(xué)事實(shí)的發(fā)現(xiàn)；重要科學(xué)規(guī)律、原理、方法的建立、應(yīng)用與發(fā)展；理論體系的建立等。主要出現(xiàn)在教材正文的介紹中。

2.作為課后閱讀材料

如在新人教版教材中設(shè)置的欄目有“科學(xué)的足跡”、“STS”等，這些一般都出現(xiàn)該節(jié)的最后。

3.作為擴(kuò)展性資料插入

如新人教版教科書中的“科學(xué)漫步”；上海版教科書中的“歷史回顧”等，這些內(nèi)容一般以欄目的形式插入到教科書的上下文之間，作為拓展性的資料引入。

4.作為旁批、旁注插入

各種版本的教科書中物理學(xué)家語錄、物理學(xué)家肖像等內(nèi)容都以這種形式引入。

事實(shí)上，教科書引入物理學(xué)史實(shí)的方式還可以多樣化，使物理史實(shí)可以融入到教科書的眾多欄目之中。如融入到課后“問題與練習(xí)”、“思考與討論”、‘想一想“等欄目中。但在物理教學(xué)中運(yùn)用物理史實(shí)要有相應(yīng)的策略：挖掘教材，寓史于育；動手實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)探究；講解過程，加深理解；針對問題，及時教育；適時穿插，以史激趣；課外活動，拓展視野。

四、有何成效——在物理教學(xué)中運(yùn)用物理史實(shí)有何成效

在物理教學(xué)中運(yùn)用了物理史實(shí)，到底收到了什么樣的效果？

中學(xué)物理教學(xué)中引入物理史實(shí)，一方面可以促進(jìn)學(xué)生了解和掌握物理學(xué)科最必需的基本概念、定律、定理，可以控制學(xué)生的注意力，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)與保持，促進(jìn)了學(xué)生主動的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)，主觀與客觀積極互動，并逐漸學(xué)會學(xué)習(xí)的方法，為學(xué)生形成范圍更廣、聯(lián)系更緊密、結(jié)構(gòu)更完善的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了良好的條件；另一方面能促進(jìn)學(xué)生對基本的物理方法（如分析和綜合相結(jié)合，歸納與演繹相結(jié)合） 和物理思想內(nèi)容（如理想化、模型化等） 進(jìn)行內(nèi)化，它是學(xué)生物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的組成成分之一，能很好地加強(qiáng)物理知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，使學(xué)生學(xué)習(xí)中的知識有可靠的停泊點(diǎn)和支撐點(diǎn)，也使習(xí)得的知識有更好的層次感，從而為學(xué)生物理知識的整體化做準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）

[2]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書（物理）