物理学史在高中物理教学中的应用策略

刘刚林

物理学史在高中物理教学中有着重要的作用。物理学史内容多样，可以激发高中生对物理知识的好奇心和探究欲望，促使学生自行去寻找了解物理的来源，继而在求知过程中培养其实事求是的精神。高中生经过物理学史的学习，可以将物理知识和物理学史进行比较，提高自身的创新能力，树立正确的世界观，且对其综合素质的发展意义重大。

一、有关概念的分析

历史是指人类社会过去的事件和活动，以及对这些事件行为有系统的记录、研究和诠释。记录历史有利于人们回顾过往，为以后进行各种活动或应对事件发生作参考，为未来发展打下扎实的基础，可以说，历史是人类文明发展的成果。由此看来，历史除去可以记录以往经历的事情，还有助于人们理解过往，进而引导人们正确、合理地实施当下的行为。

物理学史是物理学在历史不断变迁中出现与发展的过程。人类通过物理学史发展特征，可以把其分成多个时期，比如远古时期、中世纪时期、文艺复兴时期等。在这之中，文艺复兴时期是重要的物理学阶段，这是由于著名的牛顿力学是在这个阶段发展起来的，并且发展到巅峰，该物质的时空观与因果关系对于各大学科领域产生了非常大的影响，如电磁学科、光学科等，而且还对物理学以外的其他社会与自然科学造成了或大或小的影响。随着二十世纪的到来，涌现出很多物理学分支，如，相对论与量子论等在各领域替代了力学有关概念，故而把这一阶段称之为近代物理学阶段。

可见，物理学史是一门历史科目，着重讨论物理学的基本发展史，并且涉及物理学的研究方式和发展过程。因此，需要避免将物理学史简单地看作是对以往历史发展的详细记录，而应当通过这些历史记录了解过去物理学发展和演变的原因。

二、物理学史在物理教学过程中的重要价值

1.培养科学思维

如今，越来越多的教师逐渐相信学习科学的方法就是开展实践活动，即组织学生参加实践，充分领悟科学知识内容，并且在实践中掌握科学研究的方式与技巧。学生对科学的看法，就是在这一阶段养成的。不过，这样的归纳推理法和早前培根科学方法论差不多，均无法完全体现出科学理论研究历程，可见经过归纳推理得到的知识仅为科学方式中的一部分，而非全面的、固定的。差异化的问题有不一样的处理方式，如在物理教学过程中比较注重动手实践操作的重要性，而科学方式却被忽略了，仅仅是被看作一种辅助工具。库恩曾经表示，科学理论发展是一种革命，可以改变科学世界观。由此可见，在实际教学阶段，教师除突出学生掌握物理知识和技能以外，还需要促使学生了解建立学科理论时的过程和方法。

2.带来教学启示

（1）逻辑思维培养。物理学史里面含有很多逻辑思维资源，在物理教学中，教师对学生进行这一方面的引导可以增加高中生对知识的进一步理解。在教学中，借鉴历史资料是为了帮助学生体验那时候的情境，并分析获得相关规律，让其体验过程、创造、引发兴趣，了解科学方式，在教学过程中自然地培养学生的分析能力。如，伽利略自由落体运动，课本上介绍了有关实验验证与科学方法。而斜面实验则具体把伽利略当时做实验的历史呈现在高中生面前。因为新时代与伽利略所处时代思想方面、技术方面等有着一定的差距，且学生不能亲自参与实验，不过却可根据教师的讲解体会斜面实验的魅力，同时对学生展开逻辑思维培养。如此看来，物理学史资料包含着很多的逻辑思维教育，经过课堂教学，可以帮助学生知道伽利略是怎么借助逻辑思维与实验法推翻了错误的观点的，还有他是怎么克服困难探究落体运动规律的。

（2）课堂中重演物理学史。一部分物理学史能够在物理课堂中进行重演，即在物理课堂中，以有关历史发展作为主线，可以帮助学生建立科学发展过程与方法，用来建构益于学生理解知识的课堂。物理轶事重演能够吸引学生视线，使其集中注意力，让乏味无趣的课堂变得生动有趣。如，牛顿在炎热的午后躺在苹果树下面休息时被苹果击中，进而将其灵感激发了出来，瓦特因为烧沸的水而发明了蒸汽机，这些均可以增加学生学习的兴趣。但是，在当前教学环节中，尚未关注到物理学历史的有关资源以及启示，比较注重公式与不知名的符号等，可是这样并不能真正让学生理解物理知识，故而在物理课堂中重演物理学史是很重要的事情。

三、运用物理学史开展物理教学的策略

1.体现趣味性

高中阶段的物理知识相较于初中物理难度更大，而且更加复杂，尤其是那些物理基础不扎实的学生，上物理课常常感觉索然无趣，心情紧张，且无法得到放松。这个时候必须要物理教师合理运用物理学史，将其兴趣激发出来。我们知道，物理学史内容丰富，除了有基本的物理理论概念之外，还具有大量的物理学家相关实验经历，故事性较强，可以提高学生对物理学习的兴趣。教师引入物理学史的过程中，应当注意挖掘物理故事中的有趣情节，通过故事讲述详细描述物理学家的经历。这样除了能够将学生分散的注意力集中起来，还可以激发学生探究真理的动力。高中阶段，学生的好奇心还比较旺盛，故而可以借助该特点对其进行创新能力的培养。在实验过程中运用物理学史，可促使学生在知识学习过程中提出自己的疑惑，以此锻炼学生对物理问题的分析与处理能力。

2.整合教学资源

众所周知，物理学史蕴含了很多的精神宝藏，物理课本就是获得物理学有关历史的重要源泉。因为篇幅有限，故而课本无法完全将物理学发展史全部呈现出来。为弥补其中的不足，教师必须要精心准备，全面整合相关教学资源，确定资源呈现形式。物理教学的主要领域就是物理实验、规律以及概念，其中，规律与概念多数经历了很长时间的发展，而物理学史记录了这部分发展历程，在历史发展中，物理学史呈现形式就是文本资源、多媒体等。其中，文本资源就是历史记录载体，体现为有关物理学史的图表与文字信息等，多媒体资源是伴随科技持续发展，物理学史有了各种呈现方式，可以通过视频和模拟动画等，将这一类教学资源划分成多媒体资源，这种资源经过刺激感官，可以提高高中生对物理的感性认知，激发兴趣，还能有效充实教学内容。而物理教学资源需要对物理教材、相关历史专著、期刊文献等进行整合。

3.将物理学史生活化

高中物理教学内容的关键并非物理学史，所以，教师应注重物理学史在教学中的地位，避免主次颠倒。教学环节运用物理学史要严格围绕教学目的进行，必须要掌握好度。物理学史所表现的就是历史事实，这部分事实是后人经过详细整编的，拥有艺术性的特点，但是和人们平时生活并无太大关联。学生了解了物理学家的经历通常会感到佩服万分，但是并不认为自己也能够达到那种高度。事实上无论是物理学家，还是平凡的我们，均是一样的人，是需要通过不懈努力才可以获得成功的。所以，教师应该给学生讲述物理学家的奋斗历程，而不是突出天赋这一部分，只有如此学生才能够平等看待物理学家，才可以大胆提出质疑，从而培养学生的创新能力。

总之，物理教学中运用物理学史，可以提高教学质量与教学效率，对高中生的发展带来积极作用。不过，运用物理学史需要从各方面着手，只有合理运用物理学史，才能将其重要作用充分发挥出来，提高教学水平。