高中物理學史教學研究

譚佐

[摘 要]隨著素質教育的深入實施，對教師的教學提出了新的要求。在物理教學中，要求教師不僅要重視物理理論知識的講述，還要通過物理學史的講解，提升學生的學科核心素養。

[關鍵詞]物理學史;高中物理;原則

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2020）20-0044-02

物理教學中，物理學史具有一些特殊的教育功能，該功能是常規物理教學難以實現的。在培養學生的物理學科核心素養時，將物理學史與物理知識教學結合起來，能夠有效提高學生的物理學習能力。

一、物理學史的教學原則

1.尊重史實原則

在物理教學中，如果教師要引入物理學史，則需要確保自己所引入的歷史故事是真實的，不能是虛假的，或者是引入一些沒有史實依據的歷史，這樣會導致科學性的喪失。故此，教師要提前做好準備，要核實相應的資料，防止出現一些科學性錯誤。

對于一些可以幫助學生理解物理知識的物理學史知識，教師可以酌情引入到教學之中。例如，當講述“自由落體運動”這一知識點時，教師可將“比薩斜塔實驗”這個故事講給學生聽[1]。在聽故事之前，學生可能會主觀認為“重的物體要比輕的物體下落更快”，但是在聽完故事之后，他們就會知道自己的主觀判斷是錯誤的。

2.趣味性原則

對許多學生而言，物理這門學科較為復雜、抽象，給人一種枯燥乏味的感覺，因此許多學生的物理學習興趣較低。而在物理學史中，有許多趣味性史料故事，這些故事不僅可以使學生學到相關的知識，還可以激發他們的學習興趣。大多數學生都非常愛聽故事，所以引入物理學史時，教師要堅持趣味性原則，通過有趣的物理故事來激發他們的學習興趣。通過引入物理學史，使學生了解物理學家的成功經驗，了解他們在探索過程中所遇到的挫折，這樣可以活躍課堂氣氛，使學生感受到物理學科的魅力。

3.適度性原則

在物理教學中，將物理學史融入其中主要是為了幫助學生更好地理解知識。在教學中所選取的物理學史知識，歸根結底是為了幫助學生掌握好知識，或者是培養學生的品德。例如，通過引入物理學家在經過一次又一次的失敗后仍然不放棄，最終找到了問題的答案，通過這種類型的史料故事培養學生永不放棄的精神，使學生了解到科學探索是一個長期而曲折的過程，并且會遇到各種各樣的困境。但是，如果在整堂課中都講述物理學史，就會喧賓奪主，忽視了對學生物理基礎知識的講授，這樣反而會影響教學進度，不利于學生物理學習成績的提升。因此，在引入物理學史時，教師要堅持適度性原則[2]。

二、物理學史與物理教學相結合的方法

1.追本溯源，培養學生的物理觀念

在物理學科核心素養體系中，物理觀念乃是最為基礎的一項素養。在傳統教學中，教師更關注學生是否掌握了教材中的物理知識，而對學生是否能夠運用這些知識解決實際問題不夠重視。在實際教學中，教師若能將物理學史融入課堂教學之中，學生就能在了解物理基本概念以及原理之后，進一步了解這些概念的形成過程，了解這些物理原理的發展過程，這樣有助于學生深入理解這些知識，而且有助于他們更好地運用這些知識。

因為大多數學生只關心自己是否考得高分，所以他們將自己的學習重點放在解題上，這樣，會影響他們對知識的理解，使不少學生對知識的理解處于“知其然而不知其所以然”的狀態。許多學生只了解這個物理知識或者物理概念是什么，但是卻不知道這個知識為何而來，所以很難將其應用于實際之中。因此，教師需要追本溯源，幫助學生建立物理觀念，通過物理學史輔助學生了解物理知識的發生過程，這樣就可以使學生更好地理解這些知識點。

例如，在《牛頓第一定律》的教學中，當教師講述慣性的概念或者其他內容時，學生對慣性的理解會停留在日常生活中所見的物體運動的“錯覺”，許多學生認為力是維持物體運動的原因。為了讓學生更好地理解這一定律，教師可帶領學生回顧牛頓動力學發展的歷史過程。這樣，學生就會對物體的運動有一個更深刻的了解，會使學生改變以往的錯誤認知，認識到力是改變物體運動狀態的原因[3]。

2.重演經典，培養學生的探究能力

物理教學中，實驗是重要內容和手段。許多物理規律以及概念等都不是憑空而來的，而是通過科學探究發現的，所以物理實驗教學一直是教學中的重點。許多教師通過演示實驗，幫助學生理解物理概念。

為此，教師不妨引導學生重演經典，讓他們重演物理實驗，讓學生以主人翁的身份面對問題，讓他們提出問題，然后去猜想以及假設，再制訂實驗計劃，并對實驗所產生的數據進行分析與論證。通過還原物理學家的探究過程，使學生產生一種身臨其境的感覺。在探究過程中，學生會遇到各種各樣的問題，這時他們才會感受到科學家在面對這些難題時的心情，他們會鼓勵自己去解決這些問題，得出結論。通過這樣的教學，學生對相應知識點的理解會更加深刻，而且他們的實踐能力也會得到提升。

3.緬懷偉人，培養學生的科學態度

在物理學史中，不僅記錄了物理學的發展，而且還記錄了物理學家的辛苦創造史。這些物理學家的奮斗歷史可以激發學生艱苦奮斗的精神。例如，在教學“萬有引力與航天”這一知識點時，教師可引入哥白尼的日心說，講述哥白尼不畏強權、堅持科學研究的精神;然后講述第谷在天文觀測方面的成就;再講述牛頓對前人經驗進行總結，并提出萬有引力定律。在這個過程中，許多人付出了艱苦的努力，幾代人耗盡了畢生的精力。這些史學故事可以有效培養學生的科學精神。

大多數學生都認為物理學體系非常完善，前人都是非常偉大的，前人所提出的觀點都是正確的，這使得許多學生缺乏對物理學勇于探索的勇氣。在這種背景下，許多學生只是默默地學習、做題，以期考取高分，而不會思考這些前人的觀點是否正確，甚至連質疑的想法都沒有。因此，教師不妨引入一些史學知識，讓學生了解科學家都是在對前人結論質疑的基礎上發現問題的。例如，對于當時的“亞里士多德的觀點”，大家都非常推崇，但是伽利略卻大膽質疑，然后通過實驗驗證了自己的想法是正確的，所以才有了自由落體運動規律。

綜上所述，在高中物理教學中，教師要培養學生的物理觀念，就要帶領學生重演經典，以培養他們的探究能力;就要通過引入科學家互相質疑的史料，以培養學生的科學態度與探究精神。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 郭帥.基于核心素養下物理學史和高中物理教學相結合的實踐研究[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2018.

[2]? 楊海英.物理學史與高中物理規律教學相結合的教學設計研究[D].昆明：云南師范大學，2019.

[3]? 朱晴晴.物理核心素養下高中物理概念教學的案例研究[D].洛陽：洛陽師范學院，2019.

（責任編輯 易志毅）