核心素养背景下高中物理课堂融入物理学史的内容与方式

孙刘灿

摘   要：本文主要阐述了基于核心素养背景下的高中物理课堂融入物理学史常见的内容，以及融入物理学史的教学方式。

关键词：物理核心素养;高中物理课堂;物理学史;内容;方式

引言

高中物理课堂融入物理学史的内容既要吸引学生的兴趣，又要严谨、准确科学，能使学生明白物理学的知识、定理、规律的来龙去脉及其内在的科学思维、科学方法的应用。我们通过对几种不同版本的物理教材进行归纳发现目前可以融入到我们高中物理课堂的物理学史其内容和常见的融入教学方式如下。

1  高中物理课堂融入物理学史的内容

1.1  各个历史时期物理学家们的名言警句

高中物理教师在课堂教学中要善于利用科学家们的名言警句，比如在讲授鲁科版的教材时可以参考人教版的高中物理教材中的引言及每章内容的导入，都有一位物理名人的语录。例如在必修1中，实验部分就引用了丁肇中先生的话“实验可以推翻理论，而理论永远无法推翻实验”，概括了高中物理学实验的重要性;在第二章“匀变速直线运动的研究”开头则引用了普朗克的话“物理定律不能单靠思维来获得，还应致力于观察与实验”，不但揭示了本章的研究的方法，而且也阐述了物理学科的特点是实验加数学推理。因此在高中物理课堂教学中恰到好处的融入物理学家的语录，不单单可以让学生明白即将学习的知识特点，使用的方法，应用的思维方式，也可以唤醒学生心中的一种求知、兴趣[ 1 ]。

1.2  物理学定律、原理的发现与探索过程

在高中的物理课堂中融入物理定律、原理的历史探索过程，可以将枯燥无味的内容变得生动，有生命力。例如鲁科版第五章第一节万有引力定律及引力常量的测定这一节纯粹只讲定律本身的知识，就显得太单一枯燥，但是融入人类对行星运动认识的历史进程，特别讲述开普勒是如何发现行星运动三大定律及牛顿在此基础上如何继承创新提出万有引力定律，最后讲述卡文迪许是如何在那个时期遇到的问题如何改进设备测定引力常量，明白那段知识背后的历史也就明白知识的由来，让知识变得生动富有生命力，促进学生理解，提高学生学习兴趣[ 2 ]，同时领会科学家在探索背后的科学精神和科学的思维，达到潜移默化作用，间接提升学生的物理核心素养。

1.3  阐述物理的发现在那段历史时期对社会的影响

在高中物理课堂教学中融入各个历史时期的物理代表性的发现，物理定律原理的产生影响及某种研究方法的应用等意义，可以通过这些讲述，让学生明白它们对应的科学价值达到提升学生的眼界。例如在讲授自由落体运动规律探索回眸中伽利略开创了运用数学推理和实验研究相结合探索自然规律的科学方法，爱因斯坦对其进行高度评价“伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端” [ 3 ]。英国著名诗人 亚历山大· 波普就对牛顿的《自然哲学的数学原理》的出版进行高度赞赏与歌颂：自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说“让牛顿降生吧”，于是一切就有了光明。诸如此类等讲述，让学生明白这些物理的发现对当时历史时期的社会发展与科技进步的作用影响，让学生获取多方面的教益。

1.4  物理学发展历程中一些物理观点佯谬、历史时期各物理学派假说间的争议及物理学家们的生平趣事

在高中物理课堂中融入物理历史上一些科学家的佯谬观点进行比较，扩大学生的眼界，通过一些例子让学生以小见大、存真去伪。例如在讲授“重物和轻物下落快慢”的佯谬，让学生感受伽利略当时的一种外推的科学方法应用等诸如此类使学生的思想豁然开朗，提升学习物理的兴趣。同时在课堂的讲述中也可以融入各种历史时期的各个物理学派、各种假说之间的争议[ 4 ]。例如对运动的认识，对光的认识等让学生在物理巨匠们的争议中，增进知识的理解，体会科学探索的历程是一个开放、争议、进步、共识、问题又再次循环的发展历程、是一个没有终结的历程。当然高中物理课堂还可以融入课本内容对应的物理学家的生平故事、经历等以及他们的科学思维、思想、方法、贡献等。让学生正确树立物理学家们的正面形象同时领会物理学家的探索历程里的科学思维与精神，间接达到科学态度与责任感的升华。

2  高中物理课堂融入物理学史的基本教学方式

2.1  可以将物理学史作为授课内容的背景材料或者课后阅读材料进行授课

物理课堂中对于物理规律、原理、方法的发现、发展历程可以在授课正文中进行讲授，常见的有讲授教材中的模块栏目[ 5 ]。例如鲁科版有信息窗，科学人物，导入部分，专题研讨部分等，人教版的有科学足迹，STS部分等。

2.2  可以将物理学史作为授课内容的扩展性资料、旁批、旁注插入进行授课

在高中物理课堂中可以将物理学史的内容作为一个个栏目穿插到授课内容的上下片段之间。比如鲁科版的可以以信息窗的形式插入，人教版的可以以科学漫步的形式做成栏目插入，苏教版的可以用历史回眸的方式做成栏目插入，对于各位科学巨匠的名言，肖像图片等可以用旁批、旁注的形式融入授课当中达到对讲授内容对应的历史知识进行解释补充。

2.3  高中物理绪言课可以将物理学史作为专门的授课内容引入

在高中物理课堂中可以将物理学史的内容在讲授绪言课的时候进行融入，让学生明白整本书物理知识的产生发展过程、背景，以及涉及到的物理知识整个框架结构，体现出的物理思想以及对社会与科技的影响。让学生立足点高，纵览全局。优化学生的知识建构。

2.4  在第二课堂的活动中给学生提供授课内容对应的物理学史网址

在高中物理课堂中引入物理学史还可以借助学生的第二课堂活动时间，提供给学生相对应教学内容背后的物理学史对应的互联网资源的网站[ 6 ]，让学生能够在课外的第二课堂活动中自主学习，拓宽自己的视野同时提升自主学习能力。在这种模式下也增加了高中物理课堂融入物理学史的渠道。

参考文献：

[1]李小雯.物理学史融入高中物理课堂教学的实践[J].新课程·下旬：自然科学，2018，8（5）：234-236.

[2]王明珍.淺谈物理学史的教育功能[J].理科考试研究（高中版），2018，2（32）：125-127.

[3]王春娟.物理核心素养下高中实验教学的思考[J].教育，2018，7（16）：79-81.

[4]周东营.试点区物理高考制度改革及其影响研究[J].物理教学探讨，2016，7（3）：42-44.

[5]范旺.利用物理学史培养高中生的非智力因素[J].内蒙古师范大学学报：自然科学版，2009，24（3）：362-365.

[6]王立平.人教版高中物理必修教材栏目使用现状的调查研究[J].西北师范大学学报：自然科学版，2015，5（3）： 62-65.