關(guān)于高中物理教科書中物理學(xué)史內(nèi)容的比較

彭 征 范佳午 譚 曉

(1.人民教育出版社物理編輯室,北京 100009;2.北京師范大學(xué)物理系,北京 100875)

隨著新課程的推進(jìn),越來越多的教育研究和教學(xué)實(shí)踐都開始天注物理學(xué)史.在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史,能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和情感態(tài)度價(jià)值觀.作為重要教育資源的教科書,也根據(jù)《高中課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,“重視科學(xué)的發(fā)生過程”,力求更好地充分展現(xiàn)和利用物理學(xué)史.把握好各套教科書中所呈現(xiàn)物理學(xué)史的內(nèi)容及各具特色的形式,有利于教師在教學(xué)中更好地滲透物理學(xué)史,最大程度地發(fā)揮其對(duì)學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用.因此,本文對(duì)人教版、司南版、滬科版、粵教版、教科版5套高中物理教材所呈現(xiàn)的物理學(xué)史內(nèi)容及特色做一些比較分析.

1 選取不同的物理學(xué)史內(nèi)容

中學(xué)物理中涉及的物理學(xué)史內(nèi)容相當(dāng)廣泛,出于不同的教材設(shè)計(jì)理念,在不同版本的教材中選取的內(nèi)容也有所不同.通過教材對(duì)比,我們可以總結(jié)整理各個(gè)版本教材中獨(dú)特的物理學(xué)史內(nèi)容,從而為教材編寫和教學(xué)提供豐富的資源.

例如,滬科版教材全面介紹了電學(xué)的研究史,從古代對(duì)電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),到富蘭克林、庫(kù)侖、密立根的研究,直至近代電學(xué)研究的進(jìn)展——蓋爾曼夸克模型;人教版和粵科版介紹了歷史上的熱質(zhì)說與熱動(dòng)說之爭(zhēng),學(xué)生通過對(duì)熱量概念曲折的發(fā)展經(jīng)歷的了解,加深對(duì)熱量概念的理解;司南版較詳細(xì)地介紹人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的早期探索歷程,說明人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)是不斷深入的,同時(shí)通過從主觀想象到實(shí)驗(yàn)研究說明技術(shù)的進(jìn)步對(duì)物理學(xué)的推動(dòng)作用;人教版詳細(xì)介紹了陰極射線發(fā)現(xiàn)后物理學(xué)家對(duì)于陰極射線本質(zhì)的討論從而逐步認(rèn)識(shí)電子的過程,表明積累了足夠的事實(shí),甚至對(duì)事實(shí)做了一定的分析,也不見得能做出新的發(fā)現(xiàn),科學(xué)的洞察力、思想的解放等都是重要的因素.

2 對(duì)相同的物理學(xué)史內(nèi)容從不同角度進(jìn)行討論

由于不同教材編者的編寫思想不同,在面對(duì)相同的物理學(xué)史內(nèi)容時(shí),往往會(huì)從不同角度挖掘其背后的科學(xué)方法和情感態(tài)度價(jià)值觀的教育內(nèi)涵.通過對(duì)此類材料的整理,可以幫助教師拓寬思路,主動(dòng)分析有關(guān)物理學(xué)史的資料,表現(xiàn)教師自己的教育理念.

例如,對(duì)于電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn),5個(gè)版本的教材都介紹了法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)”的艱難過程,在此基礎(chǔ)上,滬科版教材還刻意突出了法拉第的研究過程,向?qū)W生展示了真實(shí)的科學(xué)研究過程和科學(xué)家的思維歷程,而人教版、教科版的教材則提到法拉第在投身探索“磁生電”之前閱讀了大量文獻(xiàn),這體現(xiàn)了科學(xué)是社會(huì)建構(gòu)的產(chǎn)物,需要很多科學(xué)家的共同努力.

再例如,關(guān)于能量守恒定律,人教版通過簡(jiǎn)單勾勒物理史實(shí),在大體上給出定律由模糊到清晰的過程,進(jìn)而強(qiáng)調(diào)大量的猜想和假設(shè)在創(chuàng)造性思維中的重要作用;司南版較為清晰地突出各科學(xué)家研究思維和方法的差異,詳述他們的工作,同時(shí)利用科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度和人格實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生情感、價(jià)值觀的培養(yǎng);滬科版將能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)歷程單列一工,采用富有感情性故事的語(yǔ)言來描述能量守恒從早期萌芽至定律的確立的全過程,展現(xiàn)了定律形成的曲折漫長(zhǎng)和科學(xué)家的艱辛;教科版則特別注重描述研究者的挫折和失敗.

3 通過不同的呈現(xiàn)方式回顧物理學(xué)史

為了幫助學(xué)生整體把握物理學(xué)史內(nèi)容,不同的教材采用了不同的呈現(xiàn)方式,從而體現(xiàn)了不同的教育效果.例如,量子力學(xué)的誕生是許多偉大物理學(xué)家共同合作的結(jié)果,因此結(jié)束這段教材內(nèi)容之后,做一個(gè)簡(jiǎn)單的回順是很有必要的.人教版、司南版等分別通過“科學(xué)漫步”和“信息窗”等欄目進(jìn)行了回順.而教科版則安排了“人類對(duì)波粒二象性認(rèn)識(shí)過程中的重大事件”表,通過羅列每一一個(gè)重大事件發(fā)生的時(shí)間、代表人物、事件內(nèi)容、評(píng)價(jià)或意義等.

從上述分析可以看出各版教科書處理物理學(xué)史內(nèi)容的差異.總的說來,各套教科書都在圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)三維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),特別強(qiáng)調(diào)科學(xué)思維和過程方法的滲透,體現(xiàn)較多的人文價(jià)值和精神教育價(jià)值.高中物理教材不是物理學(xué)史教材,它還擔(dān)負(fù)著傳遞物理知識(shí)與技能的重要功能,任何一套教科書對(duì)物理學(xué)史都從自己的設(shè)計(jì)理念出發(fā),尋找平衡點(diǎn),力圖既能清晰明了地展現(xiàn)物理史實(shí)及科學(xué)思維和科學(xué)方法,又使學(xué)生不失興趣,得到多維度的學(xué)習(xí).這樣就形成了各套教科書的特色,這些特色也為教師的教學(xué)提供了更加豐富的資源.把握各套教科書中物理學(xué)史對(duì)科學(xué)思維、方法和情感態(tài)度價(jià)值觀的教育功能,選擇更適合的內(nèi)容資源和語(yǔ)言特色,能夠幫助教師充分發(fā)揮教材中物理學(xué)史的功能,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo).

1 中華人民共和國(guó)教育部制定.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)).北京:人民教育出版社,2003.

2 范佳午.高中物理教材電磁感應(yīng)部分的物理學(xué)史內(nèi)容比較.物理通報(bào),2008(11):24～26 (收稿日期:2009-10-20)