高中物理学史教学研究

谭佐

[摘 要]随着素质教育的深入实施，对教师的教学提出了新的要求。在物理教学中，要求教师不仅要重视物理理论知识的讲述，还要通过物理学史的讲解，提升学生的学科核心素养。

[关键词]物理学史;高中物理;原则

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2020）20-0044-02

物理教学中，物理学史具有一些特殊的教育功能，该功能是常规物理教学难以实现的。在培养学生的物理学科核心素养时，将物理学史与物理知识教学结合起来，能够有效提高学生的物理学习能力。

一、物理学史的教学原则

1.尊重史实原则

在物理教学中，如果教师要引入物理学史，则需要确保自己所引入的历史故事是真实的，不能是虚假的，或者是引入一些没有史实依据的历史，这样会导致科学性的丧失。故此，教师要提前做好准备，要核实相应的资料，防止出现一些科学性错误。

对于一些可以帮助学生理解物理知识的物理学史知识，教师可以酌情引入到教学之中。例如，当讲述“自由落体运动”这一知识点时，教师可将“比萨斜塔实验”这个故事讲给学生听[1]。在听故事之前，学生可能会主观认为“重的物体要比轻的物体下落更快”，但是在听完故事之后，他们就会知道自己的主观判断是错误的。

2.趣味性原则

对许多学生而言，物理这门学科较为复杂、抽象，给人一种枯燥乏味的感觉，因此许多学生的物理学习兴趣较低。而在物理学史中，有许多趣味性史料故事，这些故事不仅可以使学生学到相关的知识，还可以激发他们的学习兴趣。大多数学生都非常爱听故事，所以引入物理学史时，教師要坚持趣味性原则，通过有趣的物理故事来激发他们的学习兴趣。通过引入物理学史，使学生了解物理学家的成功经验，了解他们在探索过程中所遇到的挫折，这样可以活跃课堂气氛，使学生感受到物理学科的魅力。

3.适度性原则

在物理教学中，将物理学史融入其中主要是为了帮助学生更好地理解知识。在教学中所选取的物理学史知识，归根结底是为了帮助学生掌握好知识，或者是培养学生的品德。例如，通过引入物理学家在经过一次又一次的失败后仍然不放弃，最终找到了问题的答案，通过这种类型的史料故事培养学生永不放弃的精神，使学生了解到科学探索是一个长期而曲折的过程，并且会遇到各种各样的困境。但是，如果在整堂课中都讲述物理学史，就会喧宾夺主，忽视了对学生物理基础知识的讲授，这样反而会影响教学进度，不利于学生物理学习成绩的提升。因此，在引入物理学史时，教师要坚持适度性原则[2]。

二、物理学史与物理教学相结合的方法

1.追本溯源，培养学生的物理观念

在物理学科核心素养体系中，物理观念乃是最为基础的一项素养。在传统教学中，教师更关注学生是否掌握了教材中的物理知识，而对学生是否能够运用这些知识解决实际问题不够重视。在实际教学中，教师若能将物理学史融入课堂教学之中，学生就能在了解物理基本概念以及原理之后，进一步了解这些概念的形成过程，了解这些物理原理的发展过程，这样有助于学生深入理解这些知识，而且有助于他们更好地运用这些知识。

因为大多数学生只关心自己是否考得高分，所以他们将自己的学习重点放在解题上，这样，会影响他们对知识的理解，使不少学生对知识的理解处于“知其然而不知其所以然”的状态。许多学生只了解这个物理知识或者物理概念是什么，但是却不知道这个知识为何而来，所以很难将其应用于实际之中。因此，教师需要追本溯源，帮助学生建立物理观念，通过物理学史辅助学生了解物理知识的发生过程，这样就可以使学生更好地理解这些知识点。

例如，在《牛顿第一定律》的教学中，当教师讲述惯性的概念或者其他内容时，学生对惯性的理解会停留在日常生活中所见的物体运动的“错觉”，许多学生认为力是维持物体运动的原因。为了让学生更好地理解这一定律，教师可带领学生回顾牛顿动力学发展的历史过程。这样，学生就会对物体的运动有一个更深刻的了解，会使学生改变以往的错误认知，认识到力是改变物体运动状态的原因[3]。

2.重演经典，培养学生的探究能力

物理教学中，实验是重要内容和手段。许多物理规律以及概念等都不是凭空而来的，而是通过科学探究发现的，所以物理实验教学一直是教学中的重点。许多教师通过演示实验，帮助学生理解物理概念。

为此，教师不妨引导学生重演经典，让他们重演物理实验，让学生以主人翁的身份面对问题，让他们提出问题，然后去猜想以及假设，再制订实验计划，并对实验所产生的数据进行分析与论证。通过还原物理学家的探究过程，使学生产生一种身临其境的感觉。在探究过程中，学生会遇到各种各样的问题，这时他们才会感受到科学家在面对这些难题时的心情，他们会鼓励自己去解决这些问题，得出结论。通过这样的教学，学生对相应知识点的理解会更加深刻，而且他们的实践能力也会得到提升。

3.缅怀伟人，培养学生的科学态度

在物理学史中，不仅记录了物理学的发展，而且还记录了物理学家的辛苦创造史。这些物理学家的奋斗历史可以激发学生艰苦奋斗的精神。例如，在教学“万有引力与航天”这一知识点时，教师可引入哥白尼的日心说，讲述哥白尼不畏强权、坚持科学研究的精神;然后讲述第谷在天文观测方面的成就;再讲述牛顿对前人经验进行总结，并提出万有引力定律。在这个过程中，许多人付出了艰苦的努力，几代人耗尽了毕生的精力。这些史学故事可以有效培养学生的科学精神。

大多数学生都认为物理学体系非常完善，前人都是非常伟大的，前人所提出的观点都是正确的，这使得许多学生缺乏对物理学勇于探索的勇气。在这种背景下，许多学生只是默默地学习、做题，以期考取高分，而不会思考这些前人的观点是否正确，甚至连质疑的想法都没有。因此，教师不妨引入一些史学知识，让学生了解科学家都是在对前人结论质疑的基础上发现问题的。例如，对于当时的“亚里士多德的观点”，大家都非常推崇，但是伽利略却大胆质疑，然后通过实验验证了自己的想法是正确的，所以才有了自由落体运动规律。

综上所述，在高中物理教学中，教师要培养学生的物理观念，就要带领学生重演经典，以培养他们的探究能力;就要通过引入科学家互相质疑的史料，以培养学生的科学态度与探究精神。

[   参   考   文   献   ]

[1]  郭帅.基于核心素养下物理学史和高中物理教学相结合的实践研究[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2018.

[2]  杨海英.物理学史与高中物理规律教学相结合的教学设计研究[D].昆明：云南师范大学，2019.

[3]  朱晴晴.物理核心素养下高中物理概念教学的案例研究[D].洛阳：洛阳师范学院，2019.

（责任编辑 易志毅）