依托教材欄目 滲透物理學史教學

王海軍

摘 要：將物理學史滲透在高中物理教學中，對學生核心素養(yǎng)的發(fā)展大有幫助。本文首先分析了教材中物理學史內(nèi)容的呈現(xiàn)特點，指出現(xiàn)行人教版物理教材所設計的欄目中也包含著大量的物理學史教育素材，隨后介紹了依托欄目設計，實施物理學史教學的基本策略。

關鍵詞：物理教材；欄目設計；物理學史

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）10-0021-3

高中生無論是心理，還是生理都處在高速發(fā)展的關鍵時期，他們的世界觀和價值觀也將在這一階段同步形成。因此，在教學中，我們展開知識教育和人文教育對學生的一生將產(chǎn)生極為深遠的影響。物理學史既包含豐富的物理探究思想，同時還蘊含著很多人文素養(yǎng)方面的內(nèi)容，將這些內(nèi)容發(fā)掘出來，在教學中予以滲透，將有助于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

1 教材中的物理學史內(nèi)容呈現(xiàn)特點

將物理學史在教學中予以滲透的一項準備工作在于物理學史素材的有效整合?？陀^地講，現(xiàn)在學生的學習資源來源渠道相當豐富，比如網(wǎng)絡、圖書館等。但是，就課堂教學而言，我們不能忽視一項觸手可及的教學資源，那就是我們的物理教材。

以人教版物理教材為例，物理學史的呈現(xiàn)首先是在正文區(qū)域，比如必修一第二章的最后一節(jié)“伽利略對自由落體運動的研究”，整節(jié)內(nèi)容都是圍繞物理學史展開。除此之外，諸如“牛頓第一定律”“行星的運動”“劃時代的發(fā)現(xiàn)”等也穿插著大量的物理學史內(nèi)容。由于這些內(nèi)容都比較直觀、明顯，因此教師在教學中都不會忽視依托物理學史，滲透思想和方法的教育。

另外，在教材上還有一塊內(nèi)容也有大量的物理學史素材，由于相對比較零散，因此很容易被忽視，這就是教材上的欄目。人教版除了正文以外，安排了很多欄目，有些欄目穿插在正文中，是串聯(lián)知識教學的關鍵銜接，教師在教學中往往不會發(fā)生疏漏，比如“演示”“實驗”“思考與討論”等。還有欄目或是安排在課后，或是安排在邊角，以致于很多教師在教學中沒有足夠關注，這里面就包括很多有關物理學史教學的素材，比如“科學足跡”“名人語錄”等。教學中，教師如果將這些內(nèi)容撇在一邊，在別的地方重新收集素材，這種做法不能說是絕對錯誤的，但肯定是一種舍近求遠的行為。要知道，教材是眾多教學編寫專家從課程標準出發(fā)，幾易其稿，精心打造，雖說教材肯定還有一些瑕疵需要我們在教學設計時進行重組處理，但是相關欄目在其中的呈現(xiàn)必然有其存在的價值，而且其中所涉及的物理學史內(nèi)容和對應章節(jié)教學內(nèi)容的匹配程度也必然是經(jīng)得起推敲的。因此，我們在教學中要合理開發(fā)教材，對教材中的各個欄目妥善進行使用，讓其在學生的方法養(yǎng)成和思想發(fā)展上發(fā)揮作用。

2 借助教材欄目實施物理學史教學的基本策略

新課程改革為教師施展教學才華拓展了空間，但是同樣也提出了更高的要求。比如，我們要巧妙運用教材的欄目，從中整理出物理學史教學資源，并對學生施以行之有效的教育，這就需要教師要對相關欄目進行巧妙處理與合理把握，這些也是對教師教材觀和學生觀的一種考驗，當然也為教師展示自己的教學能力和技巧搭建了平臺。物理學史本就有著非常豐富的內(nèi)容，如果滿篇幅地在課堂上灌輸，這顯然不符合我們的教學實際，因此教師要對教材進行二次開發(fā)，對相關欄目進行有效重組，讓其更好地服務于學生認知的建構。

2.1 巧用欄目激活學習興趣，強化內(nèi)在動力

學生的物理學習在很大程度上依賴于他們的學習興趣，正是對物理現(xiàn)象和理論的無窮興趣強化了學生的學習動力。教師在教學中，要充分研究學生的興趣特點，并深度把握他們的學習規(guī)律，同時還要以教材欄目為切入點，引導學生就此展開物理學史方面的研究。

比如，在高中物理的緒論課上，當我們結合教材引導學生探索“物理學和人類文明”這段內(nèi)容時，可以結合欄目中莊子的話——“判天地之美，析萬物之理”來切入正題，這句話簡明扼要地闡述了物理學所探究的問題，同時也點明了物理研究的作用。教師在此基礎上，向?qū)W生介紹物理學研究的時間尺度是1018～10-25 s，空間尺度是10-15～1027 m。這些數(shù)字其實上也具有一定的抽象性，所以教師在教學的時候要通過恰當而形象化的說明讓學生形成認識。緒論課上，教師要讓學生從物理學史的角度感悟物理學科的重要意義。比如，以人們對光本質(zhì)的探索為例，向?qū)W生介紹那段波瀾壯闊的歷史，以此讓學生領略隱含在物理學科中的獨特美感。此外，結合物理學史向?qū)W生闡明物理學在人類歷史進程中歷次工業(yè)革命中的作用，讓學生從中明確物理研究的價值。而且，教師在教學中最好要能結合一些生活與生產(chǎn)實際來提供佐證，這樣教學效果會更好。

2.2 巧用欄目來化解認知誤區(qū)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

物理學是一個龐大的知識體系，教學過程中，教師要善于分析學生的認知結構，并從中發(fā)現(xiàn)學生認識上可能存在的問題。結合欄目來進行物理學史的教學時，我們要積極糾正學生的認知誤區(qū)，這樣的處理還將對學生的創(chuàng)新意識發(fā)展產(chǎn)生推動作用。

比如，光的衍射一直是學生物理學習的難點，為什么學生在這個地方會產(chǎn)生如此之多的障礙呢？筆者認為，這主要是學生在數(shù)學知識上缺乏相應的基礎，我們無法讓他們從理論層面展開深入而詳實的研究。結合教學中的探索，筆者發(fā)現(xiàn)，借助物理學史來引導學生進行探索也是一種很好的方法，學生也能據(jù)此對知識形成更加深刻的理解。教材在這一塊有一個“科學足跡”的欄目，里面介紹了有關“泊松亮斑”的內(nèi)容。筆者在教學設計時對此內(nèi)容進行了更深層次的發(fā)掘，并結合學生的學習需要進行了整合。課堂上，我們和學生一起回顧科學家有關“微粒說”和“波動說”的論戰(zhàn)，而泊松的研究則是其中最具有傳奇色彩的故事。作為一個數(shù)學家，他以自己擅長的方法著手，以菲涅爾的理論為基礎，推出了“泊松亮斑”的存在，并以此為依據(jù)，指明：障礙物陰影處的中心區(qū)域不可能有亮斑，因此菲涅爾的理論是錯誤的。但是，事情的發(fā)展頗具戲劇色彩，隨后就有科學家做出了這個實驗，泊松的貢獻非但沒有否定光的“波動說”，反而還成為該理論的可靠依據(jù)，泊松也由此成為“波動說”堅定的支持者。

上述歷史向?qū)W生傳遞了這樣一些物理研究史實：在物理問題的爭論中，科學家們都沒有將工作止步于口頭上的爭辯，他們都在理論或?qū)嶒炆纤鸭约核枰淖C據(jù)；其次，科學研究要尊重事實，一旦理論經(jīng)受住了事實的檢驗，就應該確認正確性。

3 巧用欄目進行觀念教學，培養(yǎng)正確的價值體系

物理課堂是自然科學教育的重要平臺，我們在教學中不僅要指導學生通過科學探究來研究物理知識和理論，總結科學探究的經(jīng)驗和方法，同時我們還要積極進行觀念教學。什么是觀念教學呢？從物理教學的角度來講，我們的學生高中畢業(yè)之后，可能有很多學生在將來的人生道路上都不會再去接觸物理，物理知識也許會逐漸在他們腦海中消失，但是物理學研究的思想和方法，物理學看待事物的角度和習慣，這些內(nèi)容將永遠地刻畫在學生的行為意識中。因此，教師在教學中要善于分析和思考，要依托課堂對學生進行觀念教學，進而培養(yǎng)學生正確的價值體系，而借助欄目指導學生進行學史研究，恰好能有效地完成這一任務。

比如，選修3-2教材第四章的第一節(jié)《劃時代的發(fā)現(xiàn)》不僅在正文中對人類研究電磁關系的歷史進行了介紹，還在課后的“科學足跡”中提供了兩段文字：“科學發(fā)現(xiàn)的啟迪”和“偉大的科學家法拉第”，這兩段文字都蘊含著很多觀念教學的素材?！翱茖W發(fā)現(xiàn)的啟迪”這段文字主要介紹了人類探索科學真理的意義，點出創(chuàng)造性和非功利性是科學探究的巨大魅力；“偉大的科學家法拉第”則介紹了法拉第偉大而平凡的一生，法拉第的人生觀和價值觀將對學生的人生定位起到很大的觸動作用。當學生閱讀過這段文字之后，我們要讓學生結合自己的行為和思想來進行反思，從中提取正能量的學習養(yǎng)分，并驅(qū)動他們進一步樹立人生理想，完善自己的價值體系。

綜上所述，教材中的很多欄目設計為我們進行物理學史的教育提供了豐富的素材，教師在教學中要善于分析和思考，要積極進行發(fā)掘和理論，這樣才能更加有效地整合資源，讓學生因此而獲得發(fā)展。

參考文獻：

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