淺談物理學(xué)史對于培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的作用

摘 要：普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）提出要注重培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。物理學(xué)史作為物理學(xué)發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)，對于物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也是舉足輕重的。本文闡述了物理學(xué)史對于培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的作用，并對如何以物理學(xué)史展開物理教學(xué)提出了可行的建議，并希望引起大家對于物理學(xué)史的教學(xué)的重視。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；核心素養(yǎng)；物理教學(xué)

一、 物理學(xué)史在培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的作用

任何教學(xué)過程都應(yīng)向?qū)W生傳達(dá)正確的知識、情感態(tài)度與價(jià)值觀。單單以知識為目的而展開的物理教學(xué)，是沒有靈魂的、千萬節(jié)課的重復(fù)。過分強(qiáng)調(diào)物理知識對于考試的作用，而忽視了物理課程對學(xué)生學(xué)科的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。物理學(xué)史中蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)方法，這對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)起著畫龍點(diǎn)睛的作用。新版本的課程標(biāo)準(zhǔn)中，將物理學(xué)史擺到了一個(gè)更重要的位置上。說明了物理學(xué)史對于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)具有重要的作用和意義。下面，筆者分別從學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)方面進(jìn)行闡述。

（一） 物理觀念

物理學(xué)史即物理學(xué)的發(fā)展史，是物理學(xué)從無到有的過程，也是物理概念和規(guī)律建立的過程。第一，物理學(xué)史能夠強(qiáng)化正確的概念和規(guī)律在頭腦中的記憶。第二，歷史上科學(xué)家們在發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程遇到的問題和阻礙，亦可能是學(xué)生們的認(rèn)知障礙。教師就可以有針對性地進(jìn)行講授。第三，學(xué)生如果知道物理規(guī)律和概念的發(fā)展和完善過程，則會便于理解和應(yīng)用。

（二） 科學(xué)思維

物理學(xué)的發(fā)展史是知識的建構(gòu)過程。目的不是單純的學(xué)史灌輸，而是讓學(xué)生了解物理學(xué)史中蘊(yùn)含的科學(xué)方法，如分析、綜合、概括、抽象、歸納、演繹等一些科學(xué)思維的方法，為人類在以后的科學(xué)探索中提供了可靠的途徑。盡管物理實(shí)驗(yàn)的研究方法不能一概而論，但正確的科學(xué)方法是我們打開物理世界的敲門磚，更是研究物理的有效工具。

（三） 科學(xué)探究

主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。物理學(xué)的發(fā)展不是一蹴而就，而是每一個(gè)物理人不斷經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、提出合理假設(shè)、進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論的艱辛過程。物理學(xué)史可以重現(xiàn)科學(xué)家們對于物理的研究過程、學(xué)習(xí)物理學(xué)家解決問題的科學(xué)方法、吸取物理學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。無疑是培養(yǎng)這一素養(yǎng)的最佳契合點(diǎn)。

（四） 科學(xué)態(tài)度和責(zé)任

培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的責(zé)任感，對物理的敬畏和愛戴之情。經(jīng)過物理學(xué)史的教學(xué)，讓學(xué)生能夠從不同的角度思考問題，漫漫的物理學(xué)發(fā)展史，就是一個(gè)不斷“犯錯(cuò)”與“糾錯(cuò)”直到更接近物理事實(shí)本身的過程?；蛟S現(xiàn)在，我們大眾認(rèn)可的、學(xué)以致用的、所謂的規(guī)律，也不盡完善。持有這樣的想法，才能夠推動物理學(xué)的車輪繼續(xù)前進(jìn)。

二、 物理學(xué)史的教學(xué)策略

了解到物理學(xué)史在物理教學(xué)中，對于培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)的作用后。作為教師應(yīng)該如何更好地利用物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)就成了亟待解決的問題。對此，筆者提出了幾點(diǎn)建議。

（一） 挖掘物理學(xué)史中的科學(xué)方法

物理學(xué)史與物理教學(xué)之間應(yīng)是相輔相成的，是構(gòu)成物理學(xué)的重要部分。作為教師，要幫助學(xué)生從眾多物理學(xué)史知識中選擇和提煉出精華。從物理學(xué)史中精煉出蘊(yùn)含的科學(xué)方法，加以分析，最終以學(xué)生能夠接受的方式進(jìn)行講授。讓他們在學(xué)習(xí)物理發(fā)展史的同時(shí)，學(xué)會物理研究的科學(xué)方法。傳統(tǒng)的物理學(xué)史講授方式，非但不能起到培養(yǎng)核心素養(yǎng)的作用，還會使學(xué)生產(chǎn)生對物理學(xué)史的抵觸心理。

（二） 增強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)的趣味性

老師要將物理學(xué)史講得富有趣味性，讓學(xué)生不是靠機(jī)械的背誦來掌握，而是由于感興趣將內(nèi)容根植于腦海中。例如：在課上講與內(nèi)容密切相關(guān)的趣味物理學(xué)史故事；提出物理學(xué)史上一些錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，讓學(xué)生加以評判等。

（三） 營造物理學(xué)史的課堂氣氛

物理學(xué)習(xí)本就比較抽象，將物理概念直接地講授給同學(xué)，在初學(xué)物理的時(shí)候可能效果顯著。隨著概念的增多，難免會混淆或者是遺忘。結(jié)合概念的發(fā)展史，在課上通過演示實(shí)驗(yàn)，或利用制定好的一系列問題對學(xué)生加以引導(dǎo)，引起思維沖突，由學(xué)生總結(jié)出一些物理學(xué)觀念（可能是錯(cuò)誤的，或是正確的）。步步深入，順應(yīng)物理學(xué)的發(fā)展史，將最初的不完善甚至是錯(cuò)誤的物理觀念講授給學(xué)生，讓學(xué)生思考正確與否。再通過更精確的實(shí)驗(yàn)來否定之前的錯(cuò)誤觀念。這種教學(xué)方式充分體現(xiàn)了對科學(xué)思維的培養(yǎng)。既有對科學(xué)的批判性，又有對科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。

（四） 體驗(yàn)物理學(xué)史的發(fā)展歷程

基于建構(gòu)主義心理學(xué)的理論基礎(chǔ)，物理學(xué)史的教學(xué)應(yīng)在學(xué)生在原有的知識上進(jìn)行構(gòu)建。不斷地進(jìn)行同化、順應(yīng)和遷移。主要是讓學(xué)生利用教師提前準(zhǔn)備好的一些儀器（以簡單、安全為選擇標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究。老師將一系列符合物理學(xué)家科學(xué)探究過程的問題留給同學(xué)，讓學(xué)生根據(jù)問題并利用手邊的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出不同的結(jié)論。

需要注意的是，既不能把結(jié)論全部告訴給學(xué)生，又不能完全由學(xué)生獨(dú)立探究。要求老師設(shè)計(jì)的問題是層層遞進(jìn)的，旨在讓學(xué)生在探究的過程中，體驗(yàn)到物理學(xué)家是如何一步步發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究的能力。

三、 總結(jié)和展望

本文闡述了物理學(xué)史對于培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的作用，并且提出了在教學(xué)中的建議。物理學(xué)史是人類寶貴的財(cái)富，也是物理學(xué)發(fā)展的輝煌成就。該論文中還存在很多不足，希望大家批評指正。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡志凌.物理學(xué)史與情感態(tài)度、價(jià)值觀的培養(yǎng)[J].教育實(shí)踐與研究，2004（6）：48-49.

[2]張錦科，張根英.物理學(xué)史教學(xué)中科學(xué)方法教育的策略研究[J].教育科學(xué)論壇，2014（1）.

[3]高鑫.運(yùn)用物理學(xué)史提高高中生科學(xué)素養(yǎng)的研究[D].曲阜：曲阜師范大學(xué)，2012.

[4]劉馨，肖利.物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)中的研究[J].讀與寫（教育教學(xué)刊），2014（10）.

[5]姜宇，辛濤，劉霞，等.基于核心素養(yǎng)的教育改革實(shí)踐途徑與策略[J].中國教育學(xué)刊，2016（6）.

作者簡介：

焦勝楠，遼寧省大連市，遼寧師范大學(xué)。