物理教学中渗透物理学史的策略探析

黄顶峰

摘 要：在物理课堂教学中渗透物理学史知识，能让学生了解物理学家思考问题的思维方式、解决问题的探究过程、面对挫折的顽强精神，并与物理学家进行跨越时空的精神交流，获得启迪与鼓舞，从而深刻地理解与领悟科学的内在本质。教师可采用穿插法、融入法、活动法三种方法介绍物理学史知识，从而培养学生的物理核心素养。

关键词：高中物理；物理学史；核心素养；穿插法；融入法；活动法

中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2018）21-0062-01

物理学史是物理学发展至今的史实，它是物理学科体系中不可缺少的组成部分。物理学史教学不是让学生粗浅地了解物理的发展过程，而是通过阅读了解相关的物理学史知识培养学生的科学意识、科学精神并习得方法。在素质教育不断推进的今天，物理学史教学更是培养学生物理核心素养的客观要求，本文主要从穿插法、融入法、活动法三种方面研究物理学史知识的教学策略。

一、 穿插法，把握时机

穿插法是依托教材基本知识点及基础技能的教学，有意识、有目的、适时地把与教学内容相关的物理学史有机地渗透到物理教学的一种方法。这种方法的趣味性及内容的精练化极高，学生易于接受。例如，在教学“牛顿第一定律”时，教师可在讲台上放置一本书，问学生：“如何让书运动起来？”“用力推。”学生说。教师引入探究问题：由此可以看出力可以使物体运动，那么力是物体运动的原因吗？学生毫不犹豫地说：“是。”教师趁机引入物理学史知识：“你们的观点恰好和几千年前亚里士多德的观点一致，他认为必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力物体就会静止，即力是物体运动的原因。但是许多年后伽利略不这么认为，他认为在水平面上运动的物体停下来是因为受到了摩擦力。”教师在多媒体上为学生演示了伽利略的斜面实验，强调了他是以理论推理的方式完成了“理想实验”。教师问学生：“想不想体验一下伽利略的理想推理方法”在学生高涨的兴致中，教师与学生一起进行了小球斜面实验，推理f=mgμ，当μ→0时，小球会一直保持匀速直线运动，验证牛顿第一定律。

穿插法的运用把物理学史知识与教学内容有机地结合起来，激发了学生探究的兴趣，推动了教学进程，使学生在学习物理学史知识的过程中习得了物理学家思考与探究问题的理论方法，提升了科学素养。

二、 融入法，结合内容

融入法是指选择与课程内容相关的物理学史，将科学背后的发展过程系统地以符合学生当前认知水平的语言进行介绍。教师可以集中讲授的方式将系统性强、内容较多的物理事件进行讲解，让学生对物理学史与教材知识有更深入的理解。例如，教学“自由落体运动”时，教学难点是：受生活经验的限制，学生难以理解质量不同的物体在自由落体运动中具有相同的加速度。课堂上，教师拿一个铁球与一片羽毛，使二者在同一高度下落，问：“是否是相同物体同时着地，不同物体则不同？”学生若有所思地说：“我觉得是重的物体着地快，就像您演示的一样。”教师引入物理学史：“亚里士多德在生活经验的基础上提出物体落地的快慢由物重决定，但之后伽利略却提出著名的‘落体佯谬加以反驳，想知道他是怎么反驳的吗？假设亚里士多德是正确的，大铁球与小铁球绑在一起从同一高度下落，大的下落快向下扯小的，小的下落慢向上扯大的，那这个组合的下落快慢如何呢？”教师问道，一名学生不确定地说：“介于大铁球与小铁球下落速度之间吗？”另一名学生立刻反驳道：“不对，应该是比大小铁球都快，因为组合的重量最大，但这就与亚里士多德的观点矛盾了呀！”教师会心一笑，说：“这就是伽利略的落体佯谬。”在做了牛顿管实验及学习了自由落体的概念后，学生用公式F=G=mg，由a=f/m推出a=G/m=mg/m=g，驗证了此结论。

在课程中融入物理学史，可以使学生明确自有观念的错误性，并领悟到伽利略冲破观念束缚挑战权威的强大勇气，体会到思维的严谨性在物理学习中的重要性。

三、 活动法，探讨应用

活动法是教师通过形式多样的课外活动，调动学生的积极性，让学生自主学习物理学史的方法，如邀请专家开设专题讲座，指导学生阅读相关书籍，探究所学知识的现实应用等。例如，教学完“万有引力定律”后，教师为学生设置了一张万有引力定律发现史的人物表，让学生通过阅读书籍或网络查询完善相关人物的事迹。此任务表包括：托米勒、哥白尼、第谷、开普勒、牛顿等。另外，为了检验学生对万有引力定律的掌握程度及让学生体会伟人的科学探究思维，教师让学生查阅资料及数据自主完成牛顿“地月实验”的计算。借助此过程，学生夯实了万有引力公式，也加深了对物理史实知识的理解。

相较于课堂上物理史学知识渗透的方式，课外活动学习的方式灵活性更大，带给学生的体验更深刻，但对学生的自主性及自控性要求更高。这就要求教师设置灵活多样的、执行性强的活动来激发学生的兴趣，以丰富物理史学教学的途径。

总之，教无定法，教师应采用灵活多样的教学方法，加强学史与教材的联系，从而拉近物理学史与学生间的距离，激发学生了解学史的兴趣，从而促进课堂教学效率的不断提升。

参考文献：

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[3]郑荣炜，舒峥，李佳隆，柴志方.在中学物理中渗透物理学史的教学设计[J].物理之友，2017（05）.