高中物理學(xué)史教學(xué)研究

譚佐

[摘 要]隨著素質(zhì)教育的深入實施，對教師的教學(xué)提出了新的要求。在物理教學(xué)中，要求教師不僅要重視物理理論知識的講述，還要通過物理學(xué)史的講解，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]物理學(xué)史;高中物理;原則

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2020）20-0044-02

物理教學(xué)中，物理學(xué)史具有一些特殊的教育功能，該功能是常規(guī)物理教學(xué)難以實現(xiàn)的。在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)時，將物理學(xué)史與物理知識教學(xué)結(jié)合起來，能夠有效提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力。

一、物理學(xué)史的教學(xué)原則

1.尊重史實原則

在物理教學(xué)中，如果教師要引入物理學(xué)史，則需要確保自己所引入的歷史故事是真實的，不能是虛假的，或者是引入一些沒有史實依據(jù)的歷史，這樣會導(dǎo)致科學(xué)性的喪失。故此，教師要提前做好準(zhǔn)備，要核實相應(yīng)的資料，防止出現(xiàn)一些科學(xué)性錯誤。

對于一些可以幫助學(xué)生理解物理知識的物理學(xué)史知識，教師可以酌情引入到教學(xué)之中。例如，當(dāng)講述“自由落體運動”這一知識點時，教師可將“比薩斜塔實驗”這個故事講給學(xué)生聽[1]。在聽故事之前，學(xué)生可能會主觀認(rèn)為“重的物體要比輕的物體下落更快”，但是在聽完故事之后，他們就會知道自己的主觀判斷是錯誤的。

2.趣味性原則

對許多學(xué)生而言，物理這門學(xué)科較為復(fù)雜、抽象，給人一種枯燥乏味的感覺，因此許多學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣較低。而在物理學(xué)史中，有許多趣味性史料故事，這些故事不僅可以使學(xué)生學(xué)到相關(guān)的知識，還可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。大多數(shù)學(xué)生都非常愛聽故事，所以引入物理學(xué)史時，教師要堅持趣味性原則，通過有趣的物理故事來激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。通過引入物理學(xué)史，使學(xué)生了解物理學(xué)家的成功經(jīng)驗，了解他們在探索過程中所遇到的挫折，這樣可以活躍課堂氣氛，使學(xué)生感受到物理學(xué)科的魅力。

3.適度性原則

在物理教學(xué)中，將物理學(xué)史融入其中主要是為了幫助學(xué)生更好地理解知識。在教學(xué)中所選取的物理學(xué)史知識，歸根結(jié)底是為了幫助學(xué)生掌握好知識，或者是培養(yǎng)學(xué)生的品德。例如，通過引入物理學(xué)家在經(jīng)過一次又一次的失敗后仍然不放棄，最終找到了問題的答案，通過這種類型的史料故事培養(yǎng)學(xué)生永不放棄的精神，使學(xué)生了解到科學(xué)探索是一個長期而曲折的過程，并且會遇到各種各樣的困境。但是，如果在整堂課中都講述物理學(xué)史，就會喧賓奪主，忽視了對學(xué)生物理基礎(chǔ)知識的講授，這樣反而會影響教學(xué)進(jìn)度，不利于學(xué)生物理學(xué)習(xí)成績的提升。因此，在引入物理學(xué)史時，教師要堅持適度性原則[2]。

二、物理學(xué)史與物理教學(xué)相結(jié)合的方法

1.追本溯源，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念

在物理學(xué)科核心素養(yǎng)體系中，物理觀念乃是最為基礎(chǔ)的一項素養(yǎng)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師更關(guān)注學(xué)生是否掌握了教材中的物理知識，而對學(xué)生是否能夠運用這些知識解決實際問題不夠重視。在實際教學(xué)中，教師若能將物理學(xué)史融入課堂教學(xué)之中，學(xué)生就能在了解物理基本概念以及原理之后，進(jìn)一步了解這些概念的形成過程，了解這些物理原理的發(fā)展過程，這樣有助于學(xué)生深入理解這些知識，而且有助于他們更好地運用這些知識。

因為大多數(shù)學(xué)生只關(guān)心自己是否考得高分，所以他們將自己的學(xué)習(xí)重點放在解題上，這樣，會影響他們對知識的理解，使不少學(xué)生對知識的理解處于“知其然而不知其所以然”的狀態(tài)。許多學(xué)生只了解這個物理知識或者物理概念是什么，但是卻不知道這個知識為何而來，所以很難將其應(yīng)用于實際之中。因此，教師需要追本溯源，幫助學(xué)生建立物理觀念，通過物理學(xué)史輔助學(xué)生了解物理知識的發(fā)生過程，這樣就可以使學(xué)生更好地理解這些知識點。

例如，在《牛頓第一定律》的教學(xué)中，當(dāng)教師講述慣性的概念或者其他內(nèi)容時，學(xué)生對慣性的理解會停留在日常生活中所見的物體運動的“錯覺”，許多學(xué)生認(rèn)為力是維持物體運動的原因。為了讓學(xué)生更好地理解這一定律，教師可帶領(lǐng)學(xué)生回顧牛頓動力學(xué)發(fā)展的歷史過程。這樣，學(xué)生就會對物體的運動有一個更深刻的了解，會使學(xué)生改變以往的錯誤認(rèn)知，認(rèn)識到力是改變物體運動狀態(tài)的原因[3]。

2.重演經(jīng)典，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

物理教學(xué)中，實驗是重要內(nèi)容和手段。許多物理規(guī)律以及概念等都不是憑空而來的，而是通過科學(xué)探究發(fā)現(xiàn)的，所以物理實驗教學(xué)一直是教學(xué)中的重點。許多教師通過演示實驗，幫助學(xué)生理解物理概念。

為此，教師不妨引導(dǎo)學(xué)生重演經(jīng)典，讓他們重演物理實驗，讓學(xué)生以主人翁的身份面對問題，讓他們提出問題，然后去猜想以及假設(shè)，再制訂實驗計劃，并對實驗所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與論證。通過還原物理學(xué)家的探究過程，使學(xué)生產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。在探究過程中，學(xué)生會遇到各種各樣的問題，這時他們才會感受到科學(xué)家在面對這些難題時的心情，他們會鼓勵自己去解決這些問題，得出結(jié)論。通過這樣的教學(xué)，學(xué)生對相應(yīng)知識點的理解會更加深刻，而且他們的實踐能力也會得到提升。

3.緬懷偉人，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

在物理學(xué)史中，不僅記錄了物理學(xué)的發(fā)展，而且還記錄了物理學(xué)家的辛苦創(chuàng)造史。這些物理學(xué)家的奮斗歷史可以激發(fā)學(xué)生艱苦奮斗的精神。例如，在教學(xué)“萬有引力與航天”這一知識點時，教師可引入哥白尼的日心說，講述哥白尼不畏強權(quán)、堅持科學(xué)研究的精神;然后講述第谷在天文觀測方面的成就;再講述牛頓對前人經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，并提出萬有引力定律。在這個過程中，許多人付出了艱苦的努力，幾代人耗盡了畢生的精力。這些史學(xué)故事可以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為物理學(xué)體系非常完善，前人都是非常偉大的，前人所提出的觀點都是正確的，這使得許多學(xué)生缺乏對物理學(xué)勇于探索的勇氣。在這種背景下，許多學(xué)生只是默默地學(xué)習(xí)、做題，以期考取高分，而不會思考這些前人的觀點是否正確，甚至連質(zhì)疑的想法都沒有。因此，教師不妨引入一些史學(xué)知識，讓學(xué)生了解科學(xué)家都是在對前人結(jié)論質(zhì)疑的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題的。例如，對于當(dāng)時的“亞里士多德的觀點”，大家都非常推崇，但是伽利略卻大膽質(zhì)疑，然后通過實驗驗證了自己的想法是正確的，所以才有了自由落體運動規(guī)律。

綜上所述，在高中物理教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，就要帶領(lǐng)學(xué)生重演經(jīng)典，以培養(yǎng)他們的探究能力;就要通過引入科學(xué)家互相質(zhì)疑的史料，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與探究精神。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 郭帥.基于核心素養(yǎng)下物理學(xué)史和高中物理教學(xué)相結(jié)合的實踐研究[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學(xué)，2018.

[2]? 楊海英.物理學(xué)史與高中物理規(guī)律教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計研究[D].昆明：云南師范大學(xué)，2019.

[3]? 朱晴晴.物理核心素養(yǎng)下高中物理概念教學(xué)的案例研究[D].洛陽：洛陽師范學(xué)院，2019.

（責(zé)任編輯 易志毅）