物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)的分析與研究

張文莉

摘 要：前進(jìn)的道路不會總是一帆風(fēng)順，物理學(xué)作為自然科學(xué)，其發(fā)展過程是充滿荊棘的，物理學(xué)史的發(fā)展體現(xiàn)著物理學(xué)家堅強(qiáng)的毅力和無限的智慧以及物理學(xué)家的思維過程。通過對物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生領(lǐng)悟物理學(xué)家的思維過程，體現(xiàn)物理學(xué)的研究方法，使學(xué)生因?yàn)閻畚锢矶鴮W(xué)物理。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；高中物理教學(xué)；融合

中圖分類號：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）32-0113-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.32.070

一、物理學(xué)史與高中物理教育的融合

（一）現(xiàn)行的物理教學(xué)模式

在應(yīng)試教育的要求下，教師、家長、學(xué)生在重視結(jié)果輕視過程、重視知識的傳授輕視能力的培養(yǎng)的觀念的引領(lǐng)下，高中物理教學(xué)老師教得苦，學(xué)生學(xué)得累，使學(xué)生產(chǎn)生了錯誤的認(rèn)知——“物理難學(xué)”“選考中物理不容易得分”。在新高考改革中，上海、浙江選考物理的學(xué)生越來越少，這是真正違背改革目的的不正?，F(xiàn)象。

物理學(xué)科是一門自然科學(xué)，我們的教學(xué)模式一直在摸索中改變，由教師的演示實(shí)驗(yàn)為主發(fā)展成學(xué)生共同參與的分組實(shí)驗(yàn)，由灌輸式的教學(xué)模式發(fā)展成了探究式的教學(xué)模式，這些改變符合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，適應(yīng)科學(xué)教育的發(fā)展。但對于物理學(xué)史的教學(xué)，往往忽視或一筆帶過，很少有教師在此下功夫。

施瓦布曾講：“任何給定時期的科學(xué)知識都并非建立在一切事實(shí)的基礎(chǔ)之上，而是建立在經(jīng)過選擇的事實(shí)的基礎(chǔ)之上——而這種選擇是建立在探究的概念原則的基礎(chǔ)之上的?！币虼?，“科學(xué)知識的教學(xué)要跟產(chǎn)生該知識的研究過程聯(lián)系起來?！?/p>

（二）物理學(xué)史的教學(xué)在高中物理教學(xué)中的作用

物理學(xué)的發(fā)展是一部迂回前進(jìn)的曲折的發(fā)展歷史，科學(xué)經(jīng)歷的是一條曲折、艱難的道路，科學(xué)家經(jīng)歷了幾十年的堅持不懈的努力，可能只是在自己研究的領(lǐng)域中前進(jìn)一點(diǎn)點(diǎn)，而就是這一點(diǎn)點(diǎn)的深入研究，是人們認(rèn)識物理世界由現(xiàn)象到規(guī)律到本質(zhì)的逐步深入的過程。物理學(xué)的發(fā)展史是唯物主義與唯心主義的斗爭史，是物理思想的方法論和物理觀念的辯證法的變革史，是理性思維與感性思維的辯證統(tǒng)一史，具有很重要的教育意義。

我們不能像學(xué)習(xí)歷史一般研究物理學(xué)史，對物理學(xué)史的學(xué)習(xí)要求學(xué)生在掌握物理的科學(xué)知識的前提下，更應(yīng)注重科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家的思維過程，在課堂教學(xué)中重現(xiàn)科學(xué)家的研究經(jīng)歷，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，使得學(xué)生明確物理知識得來的曲折歷史，感受物理學(xué)家在研究過程中的思維過程以及研究過程中涉及的物理的研究方法（尊重事實(shí)，正確的、錯誤的方法都要涉及，使得學(xué)生體會各種方法的適應(yīng)條件，開闊學(xué)生的思維空間），從這個層面上講，物理學(xué)史應(yīng)該成為高中物理教學(xué)中不可缺少的組成部分。在高中物理教學(xué)中，每一塊知識的講解，從物理學(xué)史入手，可以把文化的傳授和學(xué)習(xí)過程演化為歷史上文化創(chuàng)造者與今天文化的學(xué)習(xí)者之間的對話，使得學(xué)生在相應(yīng)的文化背景中“身臨其境”，也使學(xué)生意識到在當(dāng)時的那種環(huán)境下，科學(xué)家在原有知識體系的支撐下，是如何打破舊的理論體系，構(gòu)建新的知識體系的，從而調(diào)動高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。

二、物理學(xué)史與高中物理教學(xué)融合原則

（一）掌握度的原則

1.課堂安排要適度：物理學(xué)史引入高中物理教學(xué)，不能為了追求課堂的活躍度，而迷失了本節(jié)課的物理教學(xué)目標(biāo)，每節(jié)課的教學(xué)設(shè)計必須圍繞物理教學(xué)任務(wù)展開，物理學(xué)史豐富的教育功能才被融入到高中教學(xué)中。決不能用對物理學(xué)史的學(xué)習(xí)來代替對物理學(xué)本身理論的學(xué)習(xí)，走入本末倒置的歧途。

2.教學(xué)難度要適度：物理學(xué)史的發(fā)展的講解會受到學(xué)生認(rèn)知水平的制約，因此物理教學(xué)設(shè)計要從學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)出發(fā)，引入的史料必須深入淺出，符合學(xué)生的認(rèn)知水平，盡量不含學(xué)生尚未掌握的概念和原理，將一些物理學(xué)史中高中生無法理解的、深奧的推理過程和研究方法強(qiáng)硬地灌輸給學(xué)生。

3.尊重物理發(fā)展的客觀歷史，強(qiáng)調(diào)物理學(xué)史的可信度：物理學(xué)家的研究過程都不是一帆風(fēng)順的，研究要經(jīng)歷“正確—錯誤—前進(jìn)—錯誤—正確”的發(fā)展歷程，絕對不能因教學(xué)的需要，或者為了說明哪個結(jié)果而篡改物理學(xué)的發(fā)展史，對物理學(xué)史的講解必須遵守信度的原則。

（二）注重學(xué)生的參與性原則

高中學(xué)生的自學(xué)能力已經(jīng)非常強(qiáng)了，由于目前網(wǎng)絡(luò)的普及，教師可以給出學(xué)生課題，讓學(xué)生利用課下時間查閱資料、溝通交流，舉行一個關(guān)于你熟悉的科學(xué)家研究成果的匯報會或者有關(guān)科學(xué)家的一生的演講比賽，增加學(xué)生的參與度，既可以圍繞知識點(diǎn)進(jìn)行展開活動，也可以針對物理學(xué)家的生平經(jīng)歷展開活動，還可以通過物理學(xué)家對某個知識的研究過程展開活動?？傊?，在活動中能擴(kuò)大學(xué)生的參與度，這樣做既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣又培養(yǎng)了學(xué)生的物理的核心素養(yǎng)。

（三）體驗(yàn)科學(xué)家的研究方法原則

為了使得學(xué)生能夠順利地完成初高中的物理銜接問題，高一物理課本的編排上就把運(yùn)動學(xué)放在了前兩章，根據(jù)學(xué)生的原有的知識結(jié)構(gòu)，在原有的運(yùn)動學(xué)知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)高一的物理知識跨度不大，不至于讓一部分學(xué)生從開始就放棄物理。必修一“自由落地運(yùn)動”一課，初中已經(jīng)對這個知識點(diǎn)進(jìn)行了講解，如果高中講這節(jié)課是圍繞歷史的發(fā)展提出問題，進(jìn)行物理學(xué)史教育，從而向?qū)W生展示科學(xué)探究的一般程序：提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、修正推廣。使學(xué)生明白什么是科學(xué)探究，科學(xué)家是怎樣進(jìn)行科學(xué)探究的，有利于學(xué)生從“機(jī)械學(xué)習(xí)、被動思考、掌握知識”向“靈活學(xué)習(xí)、積極思考、勇于探索”轉(zhuǎn)化。

三、物理學(xué)史使得學(xué)生真正體會科學(xué)家的獻(xiàn)身精神

物理學(xué)史本身就是一部催人淚下的歷史，很多科學(xué)家為此獻(xiàn)出了自己乃至一家人的寶貴生命，這部分內(nèi)容的講解能夠震撼高中學(xué)生的心靈。如居里一家人的付出：居里由于長期從事放射性研究得了白血病逝世，為科學(xué)獻(xiàn)出了寶貴的生命，而他的夫人在他去世后在此領(lǐng)域繼續(xù)研究，女兒、女婿也是不畏艱難、不怕犧牲地從事放射性的研究?？茖W(xué)家可歌可泣的獻(xiàn)身精神使得學(xué)生意識到現(xiàn)在的知識得來的艱辛。

物理學(xué)史是高中物理教學(xué)不可分割的重要部分，如何能夠最大限度地發(fā)揮它的價值是我們值得思考的課題。