物理学史课程教学改革与实践

王秀杰

摘要：简单介绍物理学史课程在物理专业中的地位和作用及其在教学中存在的问题，重点论述物理学史教学改革中在调整教学内容、改变课堂教学方法、改革考核方式等方面所进行的改革与实践

关键词：物理学史、教学内容、教学方法、考核方式。

【中图分类号】G642

一、物理学史课程在物理专业中的地位和作用

物理学是研究物质运动的最普遍规律以及物质基本结构的科学。而物理学史是研究物理学产生和发展规律的科学。

物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史，研究物理学发生和发展的基本规律，研究物理学概念和思想发展和变革的过程，研究物理学怎样成为一门独立学科，怎样不断开拓新领域，怎样产生新的飞跃，它的各个分支怎样互相渗透，怎样综合又怎样分化等各个方面。

对物理专业的学生来说，通过物理学史课程的学习，可以达到以下目的：

1、在物理学史课程中，通过对物理学中重要的基本概念、定律、原理和理论的酝酿、形成和发展的过程，物理学基本概念的变革，物理学研究方法的演化等内容的教学，使学生获得关于物理学的发展过程的基本历史知识，掌握物理学发展的基本规律和总趋势。

2、通过对物理学发展过程的具体了解，加深学生对物理学知识和理论的实质、物理学思想、物理学方法、物理学发展动力和矛盾运动的理解和掌握；感受科学创造精神，激励学生提高自身的科学素质和创造素质。

3、通过对物理学发展过程及物理学科学创造过程的阐述，使学生了解科学理论的发展与社会历史条件、哲学思想、生产实践和科学实验的关系，了解科学真理的相对性和科学认识的动态性，了解科学家献身科学、追求真理的崇高精神，从而加强辩正确唯物主义与历史唯物主义的教育，继承和发扬优良的科学传统，提高学生的思想道德素质。

4、可以使学生认识到思想观念转变的重要性。物理学理论的历史发展，最集中、最本质的表现在物理学基本观念和相应的物理世界图景上的演变上。这种演变又鲜明的反映在物理学思想的根本变革。近年来，物理学的基本观念经历了牛顿力学的“绝对时空+超距中心作用+机械決定论”，到经典电磁场理论的“非中心力+媒递作用观+场”，到相对论的“相对时空+质能关系+等效原理+时空弯曲”到量子力学的“量子态+不确定性+几率决定性”的深刻变革等。

物理学的发展总是以物理观念、物理思想的突破为先导和基底的。正是伽利略否定了亚里士多德的自然运动和强迫运动的思想，得出惯性定律，才把力学的研究引上正确的途径。马赫对牛顿绝对时空观的批判，深刻地影响了爱因斯坦，终于迈出了创立狭义相对论的步伐。

二、物理学史课程教学的现状

虽然物理学史有着重要的意义和作用，但目前在高校物理专业物理学史课程的教学中，所能达到的效果却很有限，分析其原因，有以下两个方面：

1、在物理专业的所有课程中，物理学史一般是选修课，除了个别特别感兴趣的学生以外，多数学生选修该课程是认为取得学分更容易一些，一般没有挂科之忧，部分学生来听课是迫于考勤的要求，因此在课堂上相当一部分学生听课积极性不高，甚至根本就不听课，一直在玩手机或做别的事情，这种现象相当普遍，虽然课也上了，但学到的知识却是寥寥无几。

2、对老师来说，在教学上也存在一定的问题，在课堂上，多数老师只注重自身教学的条理性、系统性和完整性，上课时只顾自己讲，关注学生较少，课堂很少有互动，加之该课程本身难度不大，而且一般都采用多媒体教学，画面多，翻页快，虽然做到了信息量大，但学生听课积极性不高，能留下印象的知识和画面却很少。课上没有互动，课下又见不到老师，学不到知识就在所难免。

三、物理学史课堂教学改革与实践

如何才能改变以上被动的局面，在学生是为了获得学分容易才选修该课程的前提下，笔者认为适当调整教学内容、改变课堂教学方法、改革考核方式是关键所在，近几年通过几届学生改革和探索，取得了良好的教学效果。

1、适当调整教学内容，提高教学内容的趣味性和吸引力

物理学史的传统授课内容主要是按照物理学各分支，以时间为序，依次介绍力学、热学、电磁学、光学、相对论、量子力学、原子和原子核物理学、粒子物理学、凝聚态物理学、现代光学、天体物理学等发展的历程。虽然这样的教学内容完成了向学生传授物理知识的目标，也在一定程度上培养了大学生的科学思维能力，但其对大学生人生观、价值观的引导作用却没有充分发挥出来。所以，为了适应教学目标，克服传统教学内容古板生硬、缺乏趣味性和吸引力等不足，在讲述物理学各分支的过程中，首先讲述这些物理知识产生的时代背景、社会及经济发展状况、哲学思想的发展水平等背景知识，特别强调中西方的对比，而物理学知识则是简单讲述，因为作为物理专业的学生来说，他们在其他课程基本上都学过了，如在讲述力学发展史前，先以较大篇幅介绍欧洲文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等历史背景，然后再讲述物理学知识的产生和发展，学生就更加容易理解和接受。在讲到某个物理学家时，除了简单介绍其物理学贡献，还用较大篇幅讲述其成长背景和成长过程、生平趣事、哲学思想等，甚至是生活中的不良现象及性格缺陷等负面因素也做些介绍，给学生一个全方位的物理学家，让学生感觉到科学家也是人。

2、改变课堂教学方法，充分调动学生在课堂上的积极性和主动性

传统的授课方式是老师讲，学生听。在这种授课方式下，学生只能被动地接受老师讲授的知识，学生听课的积极性不高，教学效果差。为了克服传统授课方式的单一化和被动性，充分调动学生参与课堂的积极性和主动性，在授课方式进行上了大量的改革与探索，具体包括以下几个方面。

（1）物理学史不同于其他物理课程，内容基本上都可以看懂，这为调动学生参与课堂提供了良好的条件。在课堂上，将那些浅显易懂的内容直接由学生进行讲述，然后老师进行点评，同时根据学生讲述的情况进行打分并记录，作为平时成绩，这样就给了学生动力和压力。老师不仅在内容上进行点评，还把学生讲述的语气、语速、发音、精神面貌等各方面进行全方位的点评，让学生不仅掌握了知识，同时还锻炼了口才，提高了综合素质。在点评的同时将教学内容进行挖掘和扩展，使学生能进一步掌握课本以外是知识和信息。endprint

（2）在每次课的最后环节，将下次课将要讲述的内容提炼为几个问题罗列出来并让学生记录，要求学生课下预习，在下次上课时让学生讲述。将学生分成若干个组，每个组提问一个学生回答预习过的问题，然后根据回答的情况进行打分，打分结果不仅是回答问题学生的成绩，同时也是这个学生所在组全体学生的成绩，这样使学生就有了空前的压力和动力，迫使他（她）课前必须认真预习，一旦被提问，将是代表全组同学回答问题。

（3）当课程讲述到一定程度的时候，将讲过的内容凝练出几个有一定深度和难度课题，每组选择一个课题进行准备，要求广泛搜集资料、整合资料、撰写论文，并將主要讲述内容制作成PowerPoint文稿。经过规定时间的准备，每组推选一个人在课堂上进行讲述和答辩，讲述学生还要回答评委会提出的问题，每组学生推荐一个学生和老师组成评委会，对讲述学生在内容、效果、仪表仪态等各方面进行评价，并给出相应的成绩，老师和学生评委打分的结果按照不同的权重计算总成绩，这个总成绩也是该组每个学生的成绩，通过这样的过程可以使学生将学过的知识巩固、提高，并在各方面得到锻炼。

3、改革考核方式，实行多元化考核方法，提高教学效果

高校课程教学传统的考核方式是非常类似于我国的高考，即一考定终身，大部分课程期末考试占总成绩的80%左右，虽有平时成绩，但由于占比少，更重要的是流于形式，不能反应学生对知识的掌握情况。这就使得学生为了不挂科平时不学习，到了期末将赌注压在期末考试，于是，各种作弊手段纷纷涌现。为了改变这种现象，实行多元化考核方法势在必行，就是把各种考核体现在平时的学习中，物理学史是考查课，为实现多元化考核方法提供了良好的条件，具体考核方式、形式、内容及所占比例见下表：

通过各种方式对学生进行课上课下的考核，并且大力提高这些考核方式在总成绩中的占比，充分调动学生参与课堂的积极性，使每个学生在平时的学习中既有压力、又有动力，取得了良好的教学效果。

经过几年的努力，在调整教内容、改变教学方法、改革考核方式等方面进行改革与探索，在课堂上充分激发学生听课的兴趣，充分调动学生参与课堂的各个环节，通过考核方式的改革，使学生在课上课下都有了压力和动力，学习的积极性和主动性明显提高，教学效果良好。

参考文献：

[1]刘小君. 物理学史课程的教学改革与实践[J]理工高教研究， 2009年8月，第28卷第4期。

[2]陶宏义.物理学史的素质教育因素分析[J]湖北师范学院学报（自然科学版），2000年第20卷第4期。endprint