淺談物理學史在初中物理教學中的運用

蔡俊嫻

【摘要】 物理學史在中學物理課堂教學中所起的作用及其教育功能，這部分已有研究很少結(jié)合中學物理教學的實際給予必要的建議，更少給出運用物理學史教學的方式方法。結(jié)合實際的中學物理課堂，給出了物理學史融入中學物理課堂教學的四種途徑方式，分別是：利用物理學史導入新課、運用物理學史過渡課堂、在課堂總結(jié)加入物理學史、將物理學史融入課堂小練習。本文做出了關(guān)于浮力的四個教學案例，以此給出物理學史在初中浮力教學中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 初中物理 物理學史

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2018）06-104-02

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21世紀以來，物理學史與教材的結(jié)合也逐漸受到重視。其中較好結(jié)合物理學史的教材有，楊福家的《原子物理學》（1990版），趙凱華主編的《電磁學》，向義和的《大學物理導論——物理學的理論與方法、歷史與前沿》等。當然，中學物理教材中也融入了物理學史教育的內(nèi)容，如廖伯琴主編的《初中物理》（2001年版），張同恂主編的《高中物理》（2003年版）。

1. 物理學史教學模式的研究現(xiàn)狀

教學模式作為一個正式的科學概念，是在1972年由美國學者喬伊斯和韋爾提出的。目前國內(nèi)針對教學模式的普遍觀點是：“依據(jù)教學思想和教學規(guī)律而形成的教學過程中必須遵循的比較穩(wěn)固的教學程序及其方法的策略體系，包括教學過程中的諸要素的組合方式，教學程序及其相應(yīng)的策略?！?/p>

通過對已有研究成果的分析，物理學史教學模式大概有以下四種。

（一）重大事件回顧模式

重大事件回顧模式是針對某一教學內(nèi)容將物理學史上的重大事件按照歷史與邏輯順序加以組織，讓學生通過了解物理知識簡歷的來龍去脈更好地理解物理學的內(nèi)在邏輯。從而達到自我建構(gòu)的目的。這種模式主要是從縱向來安排物理學史的相關(guān)內(nèi)容。

（二）相關(guān)史實展開模式

相關(guān)史實展開模式，即找出教學內(nèi)容的核心物理理論，圍繞其將相關(guān)史實展開，適用于相對比較具體和孤立的知識點，對其從橫向展開詳細介紹。

（三）“串”式結(jié)構(gòu)模式

“串”式結(jié)構(gòu)模式是重大事件回顧模式與相關(guān)史實展開模式相結(jié)合的一種模式。這種模式從橫縱兩個方向展開教學，此模式最為理想，但是信息量較大、所需時間精力較多。

（四）學生自主探究模式

學生依據(jù)自己的興趣，選擇與課本內(nèi)容相關(guān)的資料，自主進行相關(guān)物理學史知識的研究和學習。

通過針對這四種物理學史教學模式的分析，不難發(fā)現(xiàn)這些教學模式的適用性并不廣泛，而且較為程序化和固定化，教師無法根據(jù)具體的學情加以改動。因此，本文的研究，希望能夠提出適應(yīng)中學物理實際課堂教學的、更為靈活多變的教學建議意見。

2.物理學史在中學物理教學中的應(yīng)用途徑理論研究

2.1物理學史在新課引入環(huán)節(jié)運用的理論研究

（一）物理學史運用到新課引入環(huán)節(jié)的理論基礎(chǔ)

直接進入新課的確是節(jié)省了時間和精力，也給后繼的內(nèi)容提供更多的時間，但是卻忽略了學生學習知識過程的構(gòu)建問題。教育心理學認為，創(chuàng)設(shè)“問題的情景”是啟發(fā)學生“認識興趣”的重要途徑。創(chuàng)設(shè)一個物理情景更是能夠揭示事物中的矛盾和問題，激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生自主學習的積極思維。

（二）物理學史在新課引入環(huán)節(jié)運用的步驟

步驟一、教師講述物理學史的故事。（效果學生的興趣被吸引，認真聽講。）

步驟二、教師設(shè)置有關(guān)新課知識的問題問學生，或者是在故事的結(jié)尾留下懸念。（學生針對問題或者懸念進行思考，引起求知的動機。）

步驟三、教師針對這一情況說明，通過新課的學習便能夠解決這一問題或者是懸念。

2.2物理學史在課堂過渡環(huán)節(jié)應(yīng)用的理論研究

（一）物理學史運用到課堂過渡環(huán)節(jié)的理論基礎(chǔ)

教師在完成一個知識點或者是一個教學環(huán)節(jié)之后，需要開始講解第二個知識點或者是教學環(huán)節(jié)，這個時候往往缺乏一個很好的過渡。而物理教師的普遍做法是，直接講授下一個知識點或者是進入第二個環(huán)節(jié)，沒有考慮到知識之間的銜接，也忽略了學生自身知識點的建構(gòu)問題。實際上此時，我們便可利用物理學史來解決這個承上啟下的過渡問題。

教師可以將課本中涉及到的物理學史稍加改編，在需要過渡的時候講述，這樣子就能夠順暢的進行授課，自然也就沒有了之前課堂內(nèi)容銜接不上的問題了。這一過渡有利于學生知識的建構(gòu)的同時，教師還能夠借此機會，介紹物理學史的內(nèi)容，對學生進行物理情感的教育，讓學生感受到物理學家精神的熏陶。

（二）物理學史在課堂過渡環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)應(yīng)用的步驟

步驟一、教師在完成實驗探究之后，講述關(guān)于物理學家的故事。（學生的興趣被吸引，認真吸取物理學史的知識。）

步驟二、教師在故事之后，要針對故事加以說明學生可以從中學到的東西。

步驟三、教師過渡到，具體的下一個知識——物理理論。

2.3物理學史在課堂總結(jié)環(huán)節(jié)應(yīng)用的理論研究

（一）物理學史運用到課堂總結(jié)環(huán)節(jié)的理論基礎(chǔ)

關(guān)于課堂的總結(jié)部分，教師的普遍做法都是簡單的將課上的知識點進行重復。這樣以來，學生就只是對課上學習的知識點加深了一點印象，并沒有在新知識的基礎(chǔ)之上得到提升。

著名教育家布魯姆將教育的目標氛圍兩個領(lǐng)域：認知領(lǐng)域和情感領(lǐng)域。教師將物理學史的知識融入到課堂總結(jié)之中，不單單能夠起到知識總結(jié)的作用，而且也能夠充分發(fā)揮物理學史的教育功能——對學生進行情感的教育，能夠讓學生明白課本上的物理知識并不是我們學習的唯一，做一名現(xiàn)代的社會主義接班人。這一方式做到了總結(jié)，更使得學生的知識水平和情感教育得到提升。

（二）物理學史在課堂總結(jié)環(huán)節(jié)應(yīng)用的步驟

步驟一、教師在進行課堂總結(jié)的時候，引導學生進行新課知識點的總結(jié)。

步驟二、同時，詢問學生除了物理學的知識點之外，是否還學到了其他的知識。

步驟三、教師針對學生的回答，進行總結(jié)，并對學生進行情感教育。

2.4物理學史在課堂小練習部分應(yīng)用的理論研究

（一）物理學史運用到課堂小練習部分的理論基礎(chǔ)

應(yīng)試教育體制之下，為了檢測學生對知識點的掌握情況，而這種形式的課堂小練習已經(jīng)逐漸變的單一化和固定化——通過填空題、選擇題簡單地練習，形式單調(diào)不能夠提起學生們的興趣。

人本主義心理學理論的代表人物羅杰斯認為，當學習的對象或者問題對學習者有個人意義或者個人價值的時候，這種問題稱為“真實的問題”。而真實的問題與學習者的關(guān)系非常重要，容易激發(fā)學習者的學習興趣和學習熱情。

若我們采用物理學史改編的題目，相對于形式單一的課堂小練習，利用物理學史改編的題目不單單能夠鞏固知識點，能夠拓展學生的思維，也響應(yīng)了素質(zhì)教育的要求。

（二）物理學史在課堂小練習部分應(yīng)用的步驟

步驟一、教師將物理學史的相關(guān)知識加以改編，編寫成物理題目。（學生共同討論，利用新課的知識進行解答。）

步驟二、教師針對學生的答案，進行分析講解。

步驟三、教師對學生進行關(guān)于物理學史的情感教育。

以《歐姆定律及其應(yīng)用》為例。

經(jīng)過融入物理學史的相關(guān)內(nèi)容，課堂小練習不再是簡單的填空、問答，而是將物理學史的知識與題目相融合。在步驟一中，教師將物理學史的相關(guān)知識加以改編，編寫成物理題目。而學生共同討論，并且利用新課的知識進行解答。步驟二，教師針對學生的答案，引導學生進行分析講解。最后步驟三，教師總結(jié)，并且對學生進行情感教育。

3.總結(jié)與建議

本文在已有研究的基礎(chǔ)之上，將物理學史融入中學物理教學工作作為研究任務(wù)，并且得出了物理學史融入物理課程教學的四個途徑方式，分別是：一是利用物理學史進行新課導入；二是利用物理學史過渡課程；三是利用物理學史進行新課總結(jié)；四是利用物理學史改編課堂小練習。針對這四種途徑方式，本文進行了對應(yīng)的具體理論研究，得出了四個途徑方式進行物理學史教育的具體步驟，也給出了相對應(yīng)的例子。

為此，本文給出以下幾個教學建議：

（一）在中學物理課堂中適當融入物理學史教育的內(nèi)容。結(jié)合學生的具體情況、課堂的具體進展等實際情況使用，能夠培養(yǎng)學生的學習興趣和科學素養(yǎng)。同時也要注意，不能過多的灌輸物理學史的內(nèi)容，而本末倒置。

（二）將物理學史運用到中學物理課堂教學中的方式有四種，分別是在課堂引入環(huán)節(jié)、課堂過渡環(huán)節(jié)、課堂總結(jié)環(huán)節(jié)、課堂小練習中運用，這四種途徑使用方法靈活，教師可根據(jù)具體學情加以選擇利用。

（三）運用物理學史的四種途徑方式，都有各自的步驟可遵循，方便一線教師直接采用，而不需要花費太多的時間精力，只需要遵循簡單的步驟就能夠達到同樣的教學效果，甚至更好，同時又達到了進行物理學史教育的目的。

本文中所給出的物理學史運用到物理課堂教學的四種途徑方式，及其對應(yīng)的教學案例，希望能夠為物理學史運用到中學物理課堂教學起到一定作用。當然，由于本人的理論知識水平、以及研究的時長等，本研究工作還是存在一定的缺陷，希望能夠為接下來教育的工作者的研究工作提供一定的參考。

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