浅谈物理学史的教育功能

王明珍+张迪

摘要：随着新课程改革的推进和核心素养的提出，如何提高学生科学素养成为教学工作的重中之重.物理学是高中阶段各学科中与现实生活联系最为密切的学科，而物理学史是物理学的发展历程.将物理学史融入物理教学有利于增强教学效果，发展学生物理思维，培养学生科学态度和责任.本文主张充分发挥物理学史的教育价值，全面提高学生素养.

关键词：物理学史；核心素养；教育

“核心素养”提出以来，改变当前教学现状，培养学生科学素养的呼声愈来愈高.物理核心素养包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任四个方面.在高中阶段，要求学生通过学习物理知识，掌握基本的物理概念，培养科学的思维方式，形成严谨的科学态度.物理学史是众多物理学家对自然进行探索、利用和改造的历史过程，经历了无数次挫折与失败，物理学科在曲折中发展，对推动社会进步起着举足轻重的作用.物理学史自身的内容特点及特殊的教育功能，对培养学生的核心素养具有重要价值.

一、物理学史与高中物理教学的结合

根据调查显示，大部分学生对融入物理学史的课堂非常感兴趣.随着教育改革的发展，教师专业素养逐步提高，教师已然认识到培养全面发展人才的重要性.在高中物理教学中，大部分教师已经意识到物理学史的教育价值.但是由于缺乏理论知识和实践经验，在实际教学中，教师并没有将物理学史与物理教学紧密结合.有些教师将相关物理学史弃之不顾，有些教师仅将物理学史作为课堂教学的小插曲，不会对物理学史进行深入讲解.因此，在当前教学中，物理学史并没有起到应有的教育作用，在很大程度上影响了人们对物理学史教育功能的认识.

二、物理学史的教育功能

高中物理教材中，有不少章节对物理学史进行介绍，例如伽利略对自由落体的研究、牛顿第一定律的提出等，这些物理史实揭示了物理规律的研究方法，展现了物理学家们严谨的科学态度.物理学史的教育功能分为以下三个方面：

（一）增强教学效果

高中阶段的物理知识具有难理解的特点，而且高中阶段的学习任务繁重，学生在学习过程中会感到非常吃力.在教学过程中向学生讲解这些物理规律的发展历史，会增添教学趣味，增强教学效果.例如在讲解自由落体运动时，学生之前没有接触过自由落体的概念，一时接受起来比较困难.如果教师在本节讲解中渗透亚里士多德和伽利略对自由落体的探究，效果将事半功倍.亚里士多德认为物体的下落速度由它们的重量决定，这个错误的观点影响了人们近两千年.16世纪，伽利略经过上百次实验证明物体下落时加速度相等，自由落体才就此提出.学生清楚了自由落体运动的提出经历了如此漫长的时间，会格外珍惜这来之不易的物理规律，学习效果也会明显提高.

（二）发展物理思维

学生学习物理知识最重要的就是培养物理思维，养成严密的逻辑思维习惯.在物理教学中，物理方法对学生发展物理思维具有重要作用.当然，科学的研究方法也不是凭空而来的.在伽利略之前，人们对自然界的认识仅局限于生活经验，对科学的研究徘徊不前.伽利略创造了具有里程碑意义的研究方法，将实验与逻辑推理巧妙地结合起来，对揭示物理现象有着重要意义.自此，物理大师辈出，开启了近代物理学的大门，伽利略也被称为物理学中的“福尔摩斯”.学生了解了几千年以来，人们都没有找到如此精妙的科学方法，便更加明白物理实验对揭示物理现象的重要性，同时，也更加理解形成科学的逻辑思维才能探索自然的真谛.

（三）培养科学态度与责任

长期以来，传统教育重视知识的传授，而忽视学生品德的培养.在物理教学中，教师不能一味地只讲授课本知识，应该注重学生科学态度与责任的培养，学生除了掌握基础知识以外，还应该具备缜密的科学态度和社会责任感.物理学史的教学，有利于学生形成良好的品德.例如在学习万有引力定律之前，学生只知道一个苹果砸在了牛顿头上，牛顿发现了万有引力定律.而实际上，经过众多物理学家多年的观察与计算，才有了后来的万有引力定律.第谷终其一生都在观察行星的运动，记录了大量的数据，但最终未能找到行星运动的规律.开普勒作为第谷的助手，继承了他所有的观察数据，经过严格的数学计算发现了开普勒三定律.牛顿在这些研究的基础上，才发现了万有引力定律.牛顿曾自喻站在巨人的肩上看世界，这便说明了牛顿在科学研究中秉承实事求是的科学态度，对真理、同行、社会有着强烈的责任感.通过学习这些史实，有助于学生形成良好的思想品德，成为一个诚实、正直、有责任心的人.

物理学史的教学不仅能够增强教学效果，对发展学生思维，提高科学素养也起着重要作用.因此，学生不仅要学习基础知识，还应了解物理学的发展历程，这样才能在掌握知识的同时，发展能力，提高自身素养，成为合格的社会主义事业的接班人.

三、物理學史融入高中课堂应注意的问题

物理学史具有重要的教育功能，教师在教学过程中应该提高对物理学史教学的重视，积极学习理论知识，提高实践能力，发挥物理学史的教育功能，全面提高学生素养.

教师在将物理学史融入物理课堂时，不能像讲故事一样简单地陈述史实，应该注意以下几个方面：一是着重引导学生从物理学史中获得精神感悟.教师在物理学史的讲解中，不能只是简单让学生了解历史，应当着重引导学生从史实中获得精神体验，而非机械复述.二是引导学生树立正确的价值观.物理规律的探索在曲折中前进，在历史进程中，难免会出现错误的言论，教师应该引导学生正确看待，不能因为某些言论错误而全盘否定.例如，亚里士多德虽然提出了很多错误的观点，但他是位百科全书式的科学家，对于物理学的发展有着不可磨灭的贡献.三是注重学生品德培养.在物理学史的教学中，重点应该发展学生的思想品德，端正科学态度，培养社会责任感.

物理学史对学生素养的提高有着至关重要的作用，它不仅仅是物理学科发展的史实，更是物理精神的体现.物理学史记载着物理学家对自然的一次又一次的探索，是诸多物理学家终其一生书写的壮丽诗篇.我们在继承前人成果的同时，也应明白，这些知识是经历了怎样的曲折才发展至今.作为教师，我们有责任向学生传授这些历史，教育学生以这些伟人为榜样，成为社会有用之才.

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