淺談物理學史對于培養物理學科核心素養的作用

摘 要：普通高中物理課程標準（2017年版）提出要注重培養學生的物理學科核心素養。物理學史作為物理學發展中的重要環節，對于物理核心素養的培養也是舉足輕重的。本文闡述了物理學史對于培養學生物理學科核心素養的作用，并對如何以物理學史展開物理教學提出了可行的建議，并希望引起大家對于物理學史的教學的重視。

關鍵詞：物理學史；核心素養；物理教學

一、 物理學史在培養物理學科核心素養的作用

任何教學過程都應向學生傳達正確的知識、情感態度與價值觀。單單以知識為目的而展開的物理教學，是沒有靈魂的、千萬節課的重復。過分強調物理知識對于考試的作用，而忽視了物理課程對學生學科的核心素養的培養。物理學史中蘊含著豐富的科學方法，這對于培養學生的綜合素質起著畫龍點睛的作用。新版本的課程標準中，將物理學史擺到了一個更重要的位置上。說明了物理學史對于培養學生核心素養具有重要的作用和意義。下面，筆者分別從學科核心素養的四個方面進行闡述。

（一） 物理觀念

物理學史即物理學的發展史，是物理學從無到有的過程，也是物理概念和規律建立的過程。第一，物理學史能夠強化正確的概念和規律在頭腦中的記憶。第二，歷史上科學家們在發現規律的過程遇到的問題和阻礙，亦可能是學生們的認知障礙。教師就可以有針對性地進行講授。第三，學生如果知道物理規律和概念的發展和完善過程，則會便于理解和應用。

（二） 科學思維

物理學的發展史是知識的建構過程。目的不是單純的學史灌輸，而是讓學生了解物理學史中蘊含的科學方法，如分析、綜合、概括、抽象、歸納、演繹等一些科學思維的方法，為人類在以后的科學探索中提供了可靠的途徑。盡管物理實驗的研究方法不能一概而論，但正確的科學方法是我們打開物理世界的敲門磚，更是研究物理的有效工具。

（三） 科學探究

主要包括問題、證據、解釋、交流等要素。物理學的發展不是一蹴而就，而是每一個物理人不斷經歷發現物理現象、提出合理假設、進行設計實驗、驗證實驗、得出結論的艱辛過程。物理學史可以重現科學家們對于物理的研究過程、學習物理學家解決問題的科學方法、吸取物理學家的經驗教訓。無疑是培養這一素養的最佳契合點。

（四） 科學態度和責任

培養學生對科學的責任感，對物理的敬畏和愛戴之情。經過物理學史的教學，讓學生能夠從不同的角度思考問題，漫漫的物理學發展史，就是一個不斷“犯錯”與“糾錯”直到更接近物理事實本身的過程。或許現在，我們大眾認可的、學以致用的、所謂的規律，也不盡完善。持有這樣的想法，才能夠推動物理學的車輪繼續前進。

二、 物理學史的教學策略

了解到物理學史在物理教學中，對于培養學生的物理學科核心素養的作用后。作為教師應該如何更好地利用物理學史進行教學就成了亟待解決的問題。對此，筆者提出了幾點建議。

（一） 挖掘物理學史中的科學方法

物理學史與物理教學之間應是相輔相成的，是構成物理學的重要部分。作為教師，要幫助學生從眾多物理學史知識中選擇和提煉出精華。從物理學史中精煉出蘊含的科學方法，加以分析，最終以學生能夠接受的方式進行講授。讓他們在學習物理發展史的同時，學會物理研究的科學方法。傳統的物理學史講授方式，非但不能起到培養核心素養的作用，還會使學生產生對物理學史的抵觸心理。

（二） 增強物理學史教學的趣味性

老師要將物理學史講得富有趣味性，讓學生不是靠機械的背誦來掌握，而是由于感興趣將內容根植于腦海中。例如：在課上講與內容密切相關的趣味物理學史故事；提出物理學史上一些錯誤的觀點，讓學生加以評判等。

（三） 營造物理學史的課堂氣氛

物理學習本就比較抽象，將物理概念直接地講授給同學，在初學物理的時候可能效果顯著。隨著概念的增多，難免會混淆或者是遺忘。結合概念的發展史，在課上通過演示實驗，或利用制定好的一系列問題對學生加以引導，引起思維沖突，由學生總結出一些物理學觀念（可能是錯誤的，或是正確的）。步步深入，順應物理學的發展史，將最初的不完善甚至是錯誤的物理觀念講授給學生，讓學生思考正確與否。再通過更精確的實驗來否定之前的錯誤觀念。這種教學方式充分體現了對科學思維的培養。既有對科學的批判性，又有對科學的嚴謹態度。

（四） 體驗物理學史的發展歷程

基于建構主義心理學的理論基礎，物理學史的教學應在學生在原有的知識上進行構建。不斷地進行同化、順應和遷移。主要是讓學生利用教師提前準備好的一些儀器（以簡單、安全為選擇標準）進行自主實驗探究。老師將一系列符合物理學家科學探究過程的問題留給同學，讓學生根據問題并利用手邊的實驗器材進行實驗，得出不同的結論。

需要注意的是，既不能把結論全部告訴給學生，又不能完全由學生獨立探究。要求老師設計的問題是層層遞進的，旨在讓學生在探究的過程中，體驗到物理學家是如何一步步發現物理規律的，進而培養學生的科學探究的能力。

三、 總結和展望

本文闡述了物理學史對于培養物理學科核心素養的作用，并且提出了在教學中的建議。物理學史是人類寶貴的財富，也是物理學發展的輝煌成就。該論文中還存在很多不足，希望大家批評指正。

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作者簡介：

焦勝楠，遼寧省大連市，遼寧師范大學。