浅析高中物理学史与物理教学

胡游凤

[摘  要：目前，虽然倡导素质教育，但由于受高考指挥棒的影响，多数教师还是无法从“题海战术”的怪圈中走脱出来。作为一个中学物理教师，不光要讲正确、讲清楚物理内容，更重要的是要传授物理知识所赖以产生的科学方法。学生学完中学物理后，具备了一定基础知识和技能。

关键词：学习物理的思路;知识系统化]

一、开拓学习物理的思路

其实物理教学是教与学双方通过各种教学手段相互促进、制约的特殊过程，凡是一个公式的导出，一個定律或定理的建立及到每道习题的分析过程都有它固有的逻辑思维过程和数学推演程序，作为高中物理课本的内容，是前人长期探索研究的结晶。因此对一个物理规律的形成过程不能只是轻描淡写，而是要充分给学生展示出来。如若跟物理学结合起来，把物理学家在当时所遇到的问题、所作的设想、以至实验的验证和推理过程展示给学生，这就能使学生拓宽思路。另外物理学是向前发展的，必须教会学生善于运用辩证唯物主义与历史唯物主义的观点和方法，认真剖析物理学发展史的重大问题。例如：在学物理光学后，学生对光的本质会有这样的认识：微粒说—波动说—微粒说—波粒二象性，这就是牛顿所倡导的微粒说，被波动说否定之后又东山再起，光的本性之争无非是微粒说和波动说的组合而已。当然，这种认识是及其片面的，回顾光的本性的认识史，似乎是从粒子到粒子转了一圈，实则大大地迈进具有根本性的变革的一步，事实上爱因斯坦的光量子与牛顿最早提出的光粒子是截然不同的，光粒子运动却不遵守经典力学规律，而是遵循电磁运动规律，且量子的能量是不连续的。毫无疑问爱因斯坦的光量子说，是二象性认识的一个飞跃。这同样拓展了学生的思路。

二、提出问题，引导学生合作探究构建知识

在情境中通过师生对话或问题探究而让学生对所要学习的知识点有了初步感知后，接下里教师就需借助问题来引导学生展开交流活动，从而更好地构建知识，培养学生的问题能力。但从当前高中物理教学实践中的探究环节设计来看，一是教师所提问题会太多，没有起到启发引导作用;二是教师提出问题引导学生探究后没有及时做好引导和讲解，影响探究效果，学生在探究中不能较好地获得结论。首先，提出问题要能紧扣教学目标和内容，层次性的展开。以“曲线运动”为例，在“曲线运动速度的方向”引导学生观看磨刀是火星和旋转伞面上雨滴的案例，问“曲线运动中速度的方向是时刻改变的，该怎样确定物体的速度方向呢？”由此而引导学生学习切线的概念，为更好地帮助学生理解曲线运动物体的速度方向，可在探究中根据学生的探究而追问“速度变化包含哪些含义？如何解释作曲线运动的物体有一定的加速度？”在“物体作曲线运动的条件”环节演示小钢球实验，问“如何使小钢球①加速仍做直线运动;②减速仍做直线运动;③做曲线运动？”学生展开交流活动，教师听取学生汇报并总结。其次，在学生讨论后要注重结合学生的交流情况而及时做出指导。如“探究弹性势能的表达式”中以问题“影响弹簧弹性势能的因素有哪些？”引导学生展开探究后，学生汇报，教师要及时对弹簧弹力做功表达式进行总结。总之，在高中物理教学中，以教师讲解为主的讲授模式所培养的学生已经不能适应社会发展的需要，对物理课堂教学进行改革势在必行。在物理教学中实施自主合作探究模式，充分发挥学生的主体性，引导学生学会自主学习、合作学习，这样才能让物理教学从传统的教学中解放出来，让学生在物理学习过程中得到更好地发展。

三、科学的方法对物理知识系统化网络化

作为一个中学物理教师，不光要讲正确、讲清楚物理内容，更重要的是要传授物理知识所赖以产生的科学方法。物理学和其他自然科学一样，观察和实验，科学抽象和逻辑思维（包括比较和分类、类比，归纳和演绎，分析和综合，证明和反驳等基本的逻辑方法），从假说到理论的形成等等都是物理研究中所运用的极为有效的方法，这些方法的传授和学习，只有紧密地与物理学史结合起来，才不流于形式，成为空洞无物的条款堆积，而是有声有色的活例：如欧姆运用类推理法建立欧姆定律;德布罗意将实物与光进行类比，首创物质波概念。又如：从第谷和开普勒的史料知道，第谷对行星运动进行了三十年之久的长期观察，积累了大量第一手感性材料，但第谷只停留在感性认识上，没有上升到理性思维，因而未能解释行星的运动规律。而当第谷这些耗尽毕生心血的成果落在他那精于理性思维的学生开普勒之手时，开普勒便扬长避短，感性认识和理性思维珠联璧合。最终揭示了行星运动的本质——发现行星运动的三定律。这说明科学的方法直接体现出科学思维的重要性，而科学的预见来源于科学思维。显然，运用物理学史所渗透的科学研究方法的确可以还原物理学家认识世界的本来面目，并为培养学生科学素质提供借鉴和启迪。

学生学完中学物理后，具备了一定基础知识和技能。但若他们合上书本，回答所学物理各部分知识的来龙去脉及其相互联系，能全面回答的就很少，究其原因，就是没有把所学的物理知识系统化、网络化。例如：伽利略是近代实验物理的奠基者之一，他根据大量的实验事实和理论分析，发现了自由落体定律、惯性定律、摆的等时性原理等理论，奠定动力学的基础。紧随着却是另一位科学家牛顿，牛顿在总结伽利略等人的研究成果的基础上，

总之，出以他的名字命名的三大定律，发现了万有引力定律，建立和完善了经典力学的理论体系，完成了人类认识自然的历史中第一次理论大综合（把地球上物体运动规律与天体运动规律概括于一个完整的统一理论之中），对后人进行“统一理论”的研究给予深刻的启发并产生极其深远的历史影响。这样通过这些物理学史实建立起的物理图景，使学生所学的物理知识系统化、网络化。总之，只要充分挖掘物理学史的内涵，不仅可以使学生受到爱国主义教育和启迪学生思维，还可以培养学生科学的态度和刻苦钻研、拼搏进取的精神。