物理学史在高中物理教学中的运用

刘伟

【摘要】在高中物理教学中，通过引入物理学史能有效地强化学生的概念和思维能力，使其能够充分地体验物理学科的趣味性并进一步强化学习水平，鉴于此，本文主要针对物理学史在高中物理教学中的运用进行相关解析，以期进一步促进高中物理教学水平的提升，仅供参考.

【关键词】物理学史;高中物理;高中教学

近年来越来越强调素质教育的重要性，因此在物理实际教学过程当中应该更加注重学科本身的发展，以此实现学生对于学科的充分认知，而不是让学生局限于对知识的理解和掌握.为此，应该通过这种物理学史的融入来强化物理学科的教学价值，实现逻辑与历史的辩证统一.

1 物理学史在高中物理教学中运用的价值

1.1 强化学生的综合素质

在学习过程当中越来越强调素质和创新理念价值，因此，要让学生在学习过程当中不仅能够解决当下问题，还能通过举一反三深入挖掘问题中的新看法和新见解.在学习过程当中，如果想实现全面发展，就需要兼顾非逻辑和非理性等多方面的素质，因此，让学生通过这种物理学史料的融入来讲清问题的来龙去脉，不断接受这种非逻辑思维的发展避免形成固定化的思维.

1.2 强化学生的价值观和情感

通过引入物理学史，一方面能够让学生充分地产生对物理学习的兴趣和热情，使其能够认识到该学科的趣味性，并且有效地带动学生求知的欲望以及提升课堂教学效率.

例如 在学习“库仑定律”和“万有引力”这些内容时，就可以将科学家的背后小故事给予有效的融入，将生活、物理和自然紧密联系使课堂也变得更加有趣味性，学生能够有更多的参与热情和想象的空间.物理学史的引入能让学生认识到探知科学的过程中也会遇到成功或失败，快乐和烦恼，实现了深层次强化学生对于知识的探索欲望和坚持不懈的精神.同时，还能强化学生的科学精神和科学态度，通过在物理教学中为其融入物理学史.

例如 邓稼先为了我国原子弹科研工作，在实验失败时冒着被辐射的危险且在只是做了简单防护措施的情况下，就去亲手抱起原子弹的碎片获得实验数据，以至于后期他体内形成了多种癌细胞，失去了宝贵的生命.居里夫人不顾放射性毒素的伤害，对镭进行了提炼和研究.通过融入这些史料故事，让学生们知道科学家们所有的成功都不是一蹴而就的，都是需要通过反复的取值和变化来不断的实现对于事物的认知的，进一步强化学生的科学态度和科学精神，同时还能够培养学生辩证唯物主义思想，在物理学当中我们也可以充分的将这些哲学思想融入其中.

例如牛顿的《哲学的数学原理》是一部经典巨著，其中提到很多物理的新发现和哲学思潮都会产生更多的羁绊和联系，因此在学习物理学时不仅要学习物理学知识的本身，还要能够通过该问题去折射到社会的各方面并与其进行系统性的串联，从而加深对相关知识的理解，在学习中教师通过生动形象有感染力的叙述，将历史与辩证唯物主义思想给予进一步的融合，从而实现对于相关问题的论证，有助于学生形成更好的修养.

1.3 有利于学生形成科学的思维和方法

物理学史的教学是对学生思维训练的有效路径.例如，在学习牛顿通过苹果落到地面而引发思考时，可以引申到月球围绕地球运动等物体与物体之间的联系，从而学习和引出了万有引力定律.这些故事的引入能让学生认识到科学家思维经验的理解和延伸的角度，通过这些物理学史的引入，让学生对于理想模型法、微元法、逻辑推理法、假设法和控制变量法等诸多学习方法有更为深入的了解，充分地识别了科学家在探究和解决问题的整个过程，了解了每个方法的使用具体应用.

2 当前高中物理教学中应用物理学史的现状及其存在的主要问题

2.1 物理学史呈现方式比较浅显

在教材中会呈现很多物理学史，其主要是以一种科学成果的方式来呈现，这仅仅是对结果给予展示而并不能充分地揭露物理学史背后所隐藏的教育价值和重要意义，当然这也主要是由于教材的篇幅受到限制而无法将整个物理学史给予有效的延伸.

2.2 物理学史的教学方法比较局限

很多教师依旧采取讲授的方法教学，然而，物理学史本身是一种实践的学科，是在人们不断的体验中去发展的学科.因此，仅仅通过讲授法已无法满足学生对于物理的学习需求，而且也很容易使得物理学习变得比較单一和局限.

2.3 学生对于物理学史的认知比较片面

很多学生在学习过程当中，对于物理学史的学习都是在课下进行趣味性阅读，不注重对于教育价值的体会，而且在教学过程当中，高中阶段时间紧迫，学生在学习时也没有过多时间去学物理学史，学生对于物理学史也很容易产生误解，进而只是对于物理学史有片面的认知.

3 物理学史在高中物理教学中的应用策略

3.1 对物理学史的资源进行充分的整合

物理学史蕴藏着丰富的精神财富，因此教科书是物理学史的主要来源.然而，由于篇幅有限并不能将整个物理学史的发展过程及优缺点呈现，教师应该系统性地将物理学史的资源整合，使教育结果更加多样化.

例如 在物理学习当中，实验、概念和规律是重要的三大领域，因此在历史长河之中，如何将这些内容有效地通过文本、多媒体、物理实验等诸多方面来展现.

首先，文本性资料是针对物理学史的文字叙述部分，在高中物理教学过程当中，通过物理知识发生的背景和当时的科学水平以及事物本质等角度来对物理学史知识进行引导是非常有助于资源收集的.

例如 在学习伽利略之前还没建立起速度的明确含义，没有秒表等精准的工具等，为了对自由落体进行研究，伽利略开拓性地进行了斜面实验，来进一步对冲重力对落体运动的影响以及速度随时间变化的规律等问题进行研究，最后在一次次的挑战之中获得成功.

很多物理学知识也是在不断发生变化的，因此在这个过程中教师也可以针对电磁感应的发展过程，通过奥斯特、安培、克拉顿和法拉第等人在发展过程中所作出的不同贡献和变化来进行文本资料的积累.

其次是通过多媒体资源进行整合，物理学史有很多资料也可以借助音频、视频、模型和动画进行展示，通过多种感官的刺激更有助于学生学习兴趣的激活，还能够实现对相关内容的补充.

例如在学习“波粒二象性”的发展过程中就会出现很多科学家的名字，而学生常常对他们并没有充分的认知，可以通过向学生展示第五次索尔维会议的合影照片来进一步地介绍这些人物，让整个物理内容更加丰富，更加饱满.

除此之外，针对于实验类的物理学史资料，也就是说在讲解物理学史中针对实验的科学背景、发展现状以及实验相关学家的简介和社会反响等也都可以进行讲解.

例如针对于“泊松亮斑”的案例或者是“法拉第电磁感应定律”等，这些都不是简单归纳总结的，而是在发展史的过程当中经过了著名的论战，从而在一步步的资料积累和实验过程中让学生强化其自身严谨的科学态度.

3.2 有的放矢地凸显物理学史的教育价值

物理学史的教学并不仅仅是激发学生的学习意识和学习兴趣，而是要从多方面来培养学生的核心素养，从国家、社会和公民三个角度去进一步让学生感受到物理学史的教育功能，老师应该从多个环节去应用物理学史.

首先，针对于课堂导入环节教师就可以利用物理学史来创造相应的情境来激发学生的学习兴趣.

例如 在学习“黑体辐射”概念时，如果是直接去讲黑体的概念，学生就很容易由于缺乏感情认知而无法充分对问题进行理解，此时教师就可以让学生去了解在当时的社会以及工业发展背景下对辐射的研究，来进一步引入黑体及黑体腐蚀的概念，有助于学生在基于一定的背景知识下实现对于事物的感性认知，更容易接受相应的黑体和黑体辐射的概念.

其次，在教学过程当中，教师可以将物理学史作为相关知识的补充，学生在有限的时间之内学习知识并实现对于知识的系统性掌握还是比较有局限性的.为此，应在较短的时间内丰富学生对于问题的认知，延伸学生对于知识的广度和深度.

例如 在讲“能量守恒”时，教师就会带领学生回归到伽利略斜面实验中，从能量的角度去帮助学生重新认识能量守恒，从运动学和能量等方面进一步加深学生对于能量守恒定律的理解.其实在实验过程当中也可以对学生进行科学探究.

例如 在学习“磁生电”这一实验过程当中，教师可以让学生介绍“法拉第研究的磁生电”的过程，让学生了解其中产生的条件并借助相应的实验来对整个电磁感应过程给予再现，有效地实现对于相关知识的主动探究.

3.3 及时反思促进物理学史的应用方法

教学模式和教学方法终究是为了服务教学目的，因此在实践的过程当中教师要及时地理清其所讲内容与教学目标之间的偏差问题，通过不断地理清教学逻辑对教学模式给予优化.

首先，教师在教学过程当中，可以让学生在上课之前以体验的方式去感受物理学史的形成.

例如 教师可以带学生去参观科技馆，通过观察体验实现对于物理现象的感知，将生活与科学有效的联系来激发学生的求知欲望.物理学史内容非常丰富，但是高中课程比较紧凑，为此，教师在课堂上不能用过多的时间去对于物理学史相关内容进行讲解，只能让学生通过课余时间进一步消化和吸收.为此，教师可以和语文老师联合进行与重大史实相关的作文比赛以及物理学史知识的抢答等，通过学科之间的系统串联来培养学生的综合素质.

其次，在空间上教师也要注重物理学史相关教学内容多元化的发展，不仅可以在线下呈现还可以在线上以多媒体的方式来呈现.

例如 可以通过微课的形式来对于物理知识进行介绍，通过简洁凝练和短时的方式来加强学生对相关物理学史的记忆和资源拓展.与此同时，也可以借助微课从多方面来对其内容进行演绎，让学生对于物理学知识有更加充分的了解，感受到物理学的魅力并激发学生的情感共鸣.

4 結语

综上所述，物理学史在高中物理教学中具有重要的应用价值，能够强化学生的核心素养、价值观和情感以及科学的思维和方法，我们应该对此给予足够重视.为此，应该结合在教学中的不足对其给予积极的完善和优化，提升教学效果和质量，为学生后期的学习和成长奠定更为坚实的基础.

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