鲁科版高中物理教材中物理学史的改编分析

陈水勇 高雅端

本文系：“基于核心素养的高中物理学史的教学实践研究”课题编号：WLDTR201915的研究成果：

基金项目福建省中小学名师名校长培养工程专项课题

摘要：文章以2019年鲁科版高中物理新教材（必修1、2、3、选择性必修1、2、3）中提到的有关物理学史为研究对象，通过与旧教材中的物理学史入编情况对比，分析变化前后对学生物理学科核心素养培养的促进作用。

关键词：核心素养；高中物理；鲁科版新旧教材；物理学史；改编分析

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2021）05-0023

物理学史是针对自然界的物理现象，讲述科学家的探索历史，在高中教材里的物理学史片段，所呈现的是物理学中一些基本概念、规律被科学家发现和证实的过程，也呈现了物理思想的发展和变革过程。

在《普通高中物理课程标准》与《中国高考评价体系》的指引下，福建省从2020年9月开始启用高中物理鲁科版新教材，在新旧教材的交替中，有相当大部分的物理学史内容发生变化，本文通过介绍高中教材物理学史的教学现状，详细对比物理学史的改编情况，并分析其改编的意义与作用，为一线教师提供教学参考。

一、旧版中物理学史的编入情况

2003版的旧教材对应的是三维目标下所编的实验版本，旧教材中虽在编写物理概念或规律中有写到对应的物理学史，但是大都是停留在历史介绍过程，而没有升华到对学生核心素养的培养，而新编写的教材中，更多的是引导学生进行深层次的思考，体会物理学家的思想和方法，在物理学史的学习过程中，核心素养能进一步得到培养。

二、新旧教材对比物理学史的改编情况分析

1.改编后的物理学史能建立更加形象地物理观念

学习物理概念的建立历史，能使学生对物理观念有更加形象地认识。比如在必修二《第五章科学进步无止境》中的“导入：牛顿跟爱因斯坦在时间空间关系上的对话”部分，通过两位科学伟人的对话，揭示了人类对时空认识的不断深入发展的过程，让时空这个物理观念更加形象。

又比如在选择性必修一《波的形成和描述》中，新增“科学书屋：引力波”，通过时空弯曲的假想图能让学生对引力效应及引力波现象有更生动的印象，培养了学生的物理观念，让学生更清楚的认识科学本质。

选择性必修三《分子动理论的基本观点》删除信息窗：布朗运动；正文新增分子f-r图像与物体的内能知识。删除了原教材中对于布朗运动的发现与探索过程，但是新增了分子间作用力随分子间距变化的图像，及物体的内能，使得整节课结构更为合理，紧凑，也让学生对分子力与分子势能概念的了解更加深入。

2.改编后的物理学史能发展更加严谨的科学思维

学习物理规律的探索历史，能使学生有更加严谨科学思维。如：必修一的《牛顿第二运动定律》中“拓展一步：谁推动了苹果”，通过让学生了解牛顿运动定律的适用范围，对不同观点或者结论能提出质疑和批判，进而提出创新性见解的能力和品质，让学生的科学思维更为严谨。

必修三的《静电的产生极其微观解释》“科学书屋：认识静电的历史”通过学习科学家对静电规律探索的思维发展过程，学习他们不畏失败、追求真理的精神。

3.改编后的物理学史更能激发科学探究精神

物理学史离不开科学探究精神，针对物理现象提出可探究的物理问题，设计物理实验，这是每个物理学家必备的能力，学习这些物理学家的探究历史，能激发学生的科学探究精神。比如在必修二《探索宇宙的奥秘》的正文部分中介绍了宇宙的起源与演化，爱因斯坦、哈勃、伽莫夫、霍金、中国天眼南仁东：通过对多位科学家对宇宙的研究介绍，让学生感受到人类对宇宙的探索永不停歇。

又如必修三《科学探究：电容器》讲述富兰克林引下天电的历史中，可以看到富兰克林不畏失败，敢于追求真理的精神，体现了对学生科学探究能力的培养。

4.改編后的物理学史更能培养科学态度与责任

通过物理学史的学习，知道物理来源于生活，对自然界充满好奇心跟求知欲，学习物理知识能解决生活中的实际问题，进而培养学生的科学态度与责任。必修二的《万有引力定律及航天》导入部分新增2019年我国嫦娥四号着陆月球后，鹊桥传回了第一张月背影像图；第二节例题，墨子号的绕地运动；第三节科学书屋，中国古代天象观测的成就；正文，人类“飞天”梦的实现；科学书屋，嫦娥工程：通过对中国登月探索、墨子号、载人飞船的讲述，给学生介绍我国航天的前沿科技；选择性必修三《认识原子核》“科学书屋：中国散裂中子源”中，通过对中国散列中子源的介绍，让学生了解祖国的发展与强大，培养学生爱国情怀与自信，并形成应有的科学态度与责任。从而形成正确的人生观和世界观，并形成应有的科学态度，承担起相应的社会责任。

三、改编后对一线教学的指导意义

从上述中，可以看到改编后的新教材对物理学史更为重视，结构也更为严谨。在高中教学中融入物理学史的教育，能加深学生对物理观念的理解，能帮助学生体会科学家的科学思维发展历程，在实验教学中能激发学生的科学探究能力，能培养学生的科学态度与责任。而物理学史的教育可以使学生更深入的理解物理学史知识、构建更完善的物理学体系、有效促进学生形成正确的科学观。物理教学中的教学难点，往往也是物理学发展史上很长时间未能克服的困难，历史上关键性的科学突破和物理学前辈们伟大贡献的精髓，也正是物理教学中的教学重点。这一观点明确了物理学史在物理教学中的重要地位，同时也为物理学史和高中物理教学相结合指明了方向。如果在高中教学中能重现科学家对物理规律探索的艰辛历程，则对学生物理核心素养的培养有着深远的意义。将物理学史的内容教育升华到对学生核心素养的培养，这才是物理教育对人的真正意义。

参考文献：

[1]郭奕玲，沈慧君.物理学史（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2]G. Holton.物理科学的概念和理论导论（上册）[M].北京：人民教育出本社，1985.

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[J]. 廖光兵物理学史在高中物理教材中的设置研究物理教学探讨，2018，36（10）：67-68+71.

[4]赵顺法.高中物理学史微课的教学应用[J].物理通报，2019（02）：112-115.

（作者单位：1.福建省龙海第二中学 363100； 2.福建省龙海第一中学 363100）