谈谈如何用好物理学史进行教学

黄瑞铨

摘 要：对物理学史教学认识存在误区，我们应该重新审视其教育功能。本文介绍了在应用过程中易被人忽略的几点。

关键词：历史背景;教条说教;思维过程;合理引用

物理学史是物理学的重要分支之一，在以往的中学教材中，一般作为课外阅读材料出现，其作用定位于“提高学生学习兴趣，扩大学生知识面”，在中学教学中处于可有可无地位。新的教学理念给中学物理教学打开了广阔的天空，新高考要求在教学中提高全体学生的科学素养，当我们从新的教学理念开始重新审视物理学史时，发现它竟然是一座具有丰富教育功能的知识宝库。物理学史是一部人类认识和改造自然的发展史，展示了物理学概念、规律及理论形成的来龙去脉，深刻揭示了物理研究方法;物理学史还是一部哲学史，物理学在崇拜、怀疑、批判前人中发展，在不同理论间的纷争、冲突中进化，它能促进学生建立正确的人生观，养成实事求是的科学态度;物理学史还是一部人文史，物理学家们在探索宇宙真理的过程中，不畏权威、勇于斗争，为后人树立了一座座道德丰碑……

利用物理学史进行教学在国外已经是较成熟的教学手段，而在我国开展研究的时间还不久，在教学过程中还不能充分发挥其作用，主要表现在引用方法层次较低，停留在“讲故事”的水平;对物理学史资源的作用认识不足，仅仅局限在“课堂气氛活跃”层面上，因而介绍物理学史时，热衷介绍物理学中的趣人趣事，如法拉第是“偶然”观测到感应电流的，卢瑟福是“偶然”发现“α粒子大角度散射”的。如何用好物理学史，挖掘其教育功能，是摆在每一位教师面前的新课题，下面笔者谈谈几点自己在教学中的体会。

1 要还原当时历史背景

中学物理教育界一度出现要给亚里土多德平反的声音，因为在我们的学生眼中，亚里士多德是错误和幼稚的代名词，他观点是给后来的科学家来批判用的。之所以会出现这种现象，其原因是因为我们在介绍亚里土多德的观点时，没有结合当时的历史背景，没有指出其观点相对当时柏拉图的唯心主义进步的一面，没有指出物理学总是在螺旋式的发展。我们的学生按照今天的观点去认识亚里土多德的观点，自然会出现这种现象。

我们所学的物理学，是人类几千年艰苦探索的结晶，我们按系统和严密的方法进行学习，这使得我们无论进行怎样的探究，其困难都要远小于科学家当时的情况例如，在研究电磁感应过程中，我们是先学习了磁场、磁感线和磁通量几个概念，再进行磁生电规律的探究，正是因为具备了这些基本概念，才使我们能在几节课的时间内就完成磁生电的研究。而法拉第在研究电磁感应时，不仅要面对仪器的简陋和粗糙，更要面对混乱的基本概念，法拉第正是凭着对“自然力统一”的坚定信念，才能十年如一日的坚持研究，逐渐把握了电磁感应的内在本质，建立了磁感线、电场线的概念，为电与磁的统一奠定了基础。

由此可见，还原历史背景，让学生和科学同呼吸、共困惑，与科学家一起经历其思维过程，学生就不会认为科学研究很简单，才能体会科学家的信念和世界观对物理研究的指导作用，感受科学家的严谨的态度和光辉的思想，完成三维目标的实现。

2 避免教条式的说教

物理学史引入到我们教学中，其功能之一就是其德育功能。通过科学家对真理的追求，为学生树立正确的榜样，激发他们探索未知世界的志趣，形成正确的人生观。但在听课过程中，常常看到有些教师并没有将物理学史渗入教学中，只是在规律得出后，教条地用“这个规律是某某科学家经过多年的探索发现的，我们要学习他不畏艰辛追求科学真理的精神”之类的话来进行教育，这是“喊口号、贴（道德）标签”，其结果是在学生面前树立一个权威，让学生感到科学家是遥不可及的“神”，失去对科学进行探究的欲望。

物理学史和其它教育手段一样，都要讲究其教育的方法，不能机械式的说教，科学家首先是一个人，有其喜怒哀乐，在研究过程中遇到困难时，也有迷惑和彷徨，但当我们感受到科学家经历的困惑时，不会降低科学家的威望，而是拉近我们与科学家的距离，更好地理解科学家的精神。亚里士多德做为柏拉图的学生，却尖锐批判其老师的唯心主义学说，当我们听到他深情地说：“吾爱吾师，吾更爱真理”时，我们不禁黯然泪下;开普勒发现行星运动的三大定律时，欣喜若狂，他说到“以我一生最好的时光追寻那个目标……书已经写成了。现代人读或后代读都无关紧要，也许要等一百年才有一个读者”我们只有了解他研究过程中的曲折和困惑，才能体会到他的心情。在科学家人格魅力下，学生自然会进行情感的升华，树立科学探索的志向。

3 侧重介绍物理学家的思维过程

相对旧教材，新教材明显增大了物理学史的地位和份量，如在《万有引力定律》中，开普勒对行星运动的研究，从原来的阅读材料变为教材正选内容。但是由于篇幅和其它原因，教材不可能对每一部分的物理学史部份都详细介绍，引入物理学史的方法也一般限于比较简单，通常采用的模式是：

旧理论的困难——新假说的提出——新假说的验证

而对其中而对科学家的思维过程这些关键的环节，没有详细地分析，只是一笔带过。典型的如《光电效应》，课本只介绍了在光电效应现象中，经典电磁学遇到了困难，爱因斯坦受量子说启发，提出了光子说解决了这个问题;是什么原因使爱因斯坦提出光子说，他是如何思考的，期间是否遇到过什么困难，他是如何克服的，教材均没有介绍。所以老师必须熟读这部份历史，站在更高的高度把握这段历史，才能针对学生的学情，将物理学史合理地应用在我们的物理教学中，如果我们都只是按教材的高度进行介绍，就会限于“讲故事”的水平，无法真正感受科学家所经历的艰辛和他们思维的火花，其教育功能就要大打折扣。

《物理学史》是笔者床头常备书之一，闲来无事就拿来翻翻，每读一次，笔者都会有新的体会。物理学史熟读在心，课堂上就可以信手拈来，“润物细无声”地渗于物理课堂教学中。

4 合理地引用物理学史

利物理学史的教育功能进行教学，得到了中学物理教学界越来越多人的重视，但不是说课堂中介绍越多物理学越好，有的教师在每堂课都要插入大段的物理学史用物理学史进行教学，常常造成教学时间不够，完不成教学任务，这是从一个极端走向另外一个极端。其原因仍然是对物理学史的功能模糊不清。

笔者听过多堂《自由落体》的公開课，对于古人对自由落体的研究这一段物理学史，各位教师处理方法相差迥异。有的教师完全采用实验探究方式，通过实验、闪光照片、数据分析等环节得出结论，只将物理学史作为课外作业让学生自行阅读;有的教师则充分利用物理学史，采用“历史探究”的方式，收集了大量相关资料，还原当时历史背景，重现历伽俐略的探究过程;更多的教师是将两者进行结合，既采用现代实验方法研究，也部份介绍伽俐略的探究过程。每一种处理方法，都有很成功的作品，展示了不同教师的教学特色。

由此可见，利用物理学史进行教学，是一种新的教学模式，是物理教学方法多样性表现之一，同众多其它教学方法一样，要结合不同教材的特点，结合自己的教学风格，有选择、有目的的采用，切不可只图物理学史教学之名而引入物理学史。一个教师，首先要熟练掌握各种教学方法，在此基础上，又对其中一种教学方法特别有研究体会，能在教学中融入不同的教学方法，又侧重其中一教学方法，那么，教师就形成了自己的教学特色。

参考文献

[1]姜文娟.高中物理课堂教学中学生人文精神培养的实践研究[D].东北师范大学，2010.

[2]《关于数学的名言-经典名言》互联网学术资源库

[3]侯新杰，赵红枝.物理学史与物理教学相结合的情况分析及改进建议[J].教育导刊：上半月，2006（4）：43-45.