物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)中的路徑探究

左夢(mèng)瑩

摘要：物理學(xué)史中包含了各種物理知識(shí)以及物理現(xiàn)象，將物理學(xué)史融入到高中物理教學(xué)中，能夠讓學(xué)生的物理學(xué)習(xí)更加完善，讓學(xué)生對(duì)物理概念以及物理定理和理論知識(shí)的掌握更加全面，促進(jìn)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力和良好的物理精神。因此，本文解讀了物理學(xué)史在教學(xué)中的作用，分析了物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)的有效路徑，探究了有效融合的相關(guān)注意事項(xiàng)。旨在通過物理學(xué)史的融合，以及教學(xué)方法的優(yōu)化，促進(jìn)對(duì)高中物理知識(shí)的理解和掌握，提高物理教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史;高中物理;路徑;教學(xué)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：G633.7? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2020）24-121

物理學(xué)史中所包含了物理學(xué)的一切產(chǎn)生以及發(fā)展，它所涉及到的內(nèi)容十分廣泛，各種物理的形成和發(fā)展都包含其中。將物理學(xué)史融入到高中物理教學(xué)中，學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握以及物理的相互關(guān)系會(huì)更加清楚，是提高物理學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)的重要資源。因此，本文分析了物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)的有效路徑，探究了有效融合的相關(guān)注意事項(xiàng)。

一、物理學(xué)史在高中物理教學(xué)中的作用

1.可以有效激發(fā)自主探究學(xué)習(xí)興趣

對(duì)于教學(xué)而言，學(xué)生是教學(xué)的主體，是受教育的核心。因此，在高中物理教學(xué)中，教師要善于發(fā)揮學(xué)生課堂主人翁的精神，提高學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)能力有很好的提升。教師要改變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的現(xiàn)象，要讓學(xué)生克服物理知識(shí)的學(xué)習(xí)難度，對(duì)物理教學(xué)產(chǎn)生更加濃厚的興趣，再加之教學(xué)方法的落后，物理學(xué)習(xí)質(zhì)量在不斷的下降。而物理學(xué)史的充分融合，是揭示物理規(guī)律產(chǎn)生過程、探索物理概念、原理的一個(gè)描述，在教學(xué)的時(shí)候，既可以通過設(shè)計(jì)情境、故事引導(dǎo)進(jìn)行講解，還可以在解析重難點(diǎn)的時(shí)候進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化，這樣既可以激發(fā)自主探究學(xué)習(xí)興趣，還可以豐富情感體驗(yàn)。

2.可以增強(qiáng)對(duì)物理概念、原理的理解

在物理教學(xué)中，只有讓學(xué)生認(rèn)識(shí)基本概念、原理和定理，了解他們是如何產(chǎn)生、形成、發(fā)展，才會(huì)懂得物理學(xué)的本質(zhì)，提高物理學(xué)習(xí)理解能力。而物理學(xué)史蘊(yùn)含了豐富的物理歷史內(nèi)容，是學(xué)生探究物理學(xué)發(fā)展，了解理論形成的重要資源，它的運(yùn)用不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)公式的理解，為提高學(xué)生解題質(zhì)量提供質(zhì)量保，還可以增強(qiáng)對(duì)物理概念、原理的理解，提高學(xué)習(xí)自信心。進(jìn)而讓學(xué)生對(duì)物理發(fā)展史的學(xué)習(xí)更加有興趣，提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力，讓教學(xué)目標(biāo)更快地完成。

3.可以有效提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)

高中物理新課標(biāo)中明確指出：在教學(xué)中不僅要提高對(duì)科學(xué)文化知識(shí)的掌握，還要培養(yǎng)科學(xué)思維、物理觀念、科學(xué)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)探究等素養(yǎng)。而物理學(xué)史集中展現(xiàn)了物理學(xué)家探索物理世界的艱辛歷程，揭示了每一個(gè)物理知識(shí)、物理規(guī)律、物理本質(zhì)?？梢?，它在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用，不僅可以促進(jìn)其領(lǐng)悟科學(xué)本質(zhì)，還可以提高對(duì)物理知識(shí)的理解，在探索物理發(fā)展的過程中，綜合提升物理學(xué)科素養(yǎng)。

二、物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)中的路徑

1.在課堂導(dǎo)入中引用物理學(xué)史，激發(fā)探究興趣

為培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)探究學(xué)習(xí)興趣，在課堂導(dǎo)入階段，可以引用物理學(xué)史為輔助，在認(rèn)識(shí)物理發(fā)展歷程、探究物理本質(zhì)的基礎(chǔ)上，揭示物理發(fā)展規(guī)律，使其對(duì)接下來所要講解的內(nèi)容有一個(gè)充分的了解，從而提高課堂學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量。例如，在教學(xué)《初始相對(duì)論》時(shí)，重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生了解狹義相對(duì)論的基本內(nèi)容，通過認(rèn)識(shí)相對(duì)論物理學(xué)史，認(rèn)識(shí)相對(duì)性原理、管束不變?cè)淼泉M義相對(duì)論內(nèi)容。因此，在課堂導(dǎo)入階段，可以利用信息技術(shù)手段，播放愛因斯坦創(chuàng)設(shè)狹義相對(duì)論的歷史過程，在導(dǎo)入物理學(xué)史的基礎(chǔ)上，激發(fā)探究學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生就狹義相對(duì)論進(jìn)行學(xué)習(xí)探究，思考分析愛因斯坦狹義相對(duì)性原理與經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理有什么不同。讓學(xué)生根據(jù)對(duì)相對(duì)論物理學(xué)史的了解以及資料搜集等，進(jìn)行問題解決，提高課堂導(dǎo)入質(zhì)量。

2.設(shè)計(jì)趣味情境展現(xiàn)物理學(xué)史，豐富情感體驗(yàn)

創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境，既能讓教學(xué)氛圍更加活躍，還能集中學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，在高中物理教學(xué)中，為有效融入物理學(xué)史，提高物理學(xué)習(xí)質(zhì)量，可以在情境設(shè)計(jì)中，進(jìn)行融合滲透，在直觀展示、情境再現(xiàn)中，培養(yǎng)正確的科學(xué)觀，使其能夠深入學(xué)習(xí)教材內(nèi)容。

例如在教學(xué)《庫侖定律》時(shí)，重點(diǎn)是讓學(xué)生了解庫侖定律概念，通過理解庫侖定律發(fā)現(xiàn)過程物理學(xué)史，提高物理學(xué)習(xí)興趣。因此，在教學(xué)的時(shí)候，可以利用微課為輔助，在課件中播放庫侖定律發(fā)現(xiàn)的歷史背景以及發(fā)現(xiàn)過程，在微課引導(dǎo)情境設(shè)計(jì)的過程中，展現(xiàn)物理學(xué)史，讓學(xué)生通過了解庫侖定律歷史發(fā)展進(jìn)程，認(rèn)識(shí)庫侖定律，會(huì)應(yīng)用F=k（q1q2）r2進(jìn)行問題解決，提高對(duì)物理公式、物理概念的理解。

3.利用故事講解滲透物理學(xué)史，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

例如，在教學(xué)《萬有引力定律》物理內(nèi)容時(shí)，旨在經(jīng)歷萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，激發(fā)自主探究學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)對(duì)萬有引力內(nèi)容、表達(dá)式、使用條件的認(rèn)識(shí)和理解。那么，在學(xué)習(xí)的時(shí)候，可以以趣味故事為輔助，從探究物理學(xué)史出發(fā)，導(dǎo)入萬有引力內(nèi)容，如，教師可以為其講解遠(yuǎn)古時(shí)代的嫦娥奔月，到如今中國(guó)探月夢(mèng)等故事，讓學(xué)生思考在浩瀚宇宙中，日月星辰周而復(fù)始地運(yùn)動(dòng)，他們有著怎樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢？從而導(dǎo)出“萬有引力定理”物理知識(shí)內(nèi)容，利用課間為其播放月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)？蘋果下落地面等視頻，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)探索以下問題：

①月球?yàn)槭裁蠢@地球做圓周運(yùn)動(dòng)？蘋果為什么向下運(yùn)動(dòng)而不向上運(yùn)動(dòng)？

②地球?qū)υ虑虻囊偷厍驅(qū)μO果的引力會(huì)不會(huì)是同一種力？

③假設(shè)是同一種力，遵循相同的規(guī)律平方反比律，那么蘋果和月球受到地力該如何表示呢？

通過故事講解以及問題引導(dǎo)，在探究物理學(xué)史、認(rèn)識(shí)物理學(xué)史的過程中，激發(fā)自主學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高對(duì)萬有引力物理定律發(fā)展歷史的認(rèn)識(shí)，激發(fā)科學(xué)探究精神。

4.在實(shí)驗(yàn)操作中融入物理學(xué)史，提升探究素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，是認(rèn)識(shí)物理相互關(guān)系的有效途徑。因此，為培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，使其能夠科學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以科學(xué)的態(tài)度和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，可以在實(shí)驗(yàn)探究階段融入物理學(xué)史，通過講解物理學(xué)家探索實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物理整理的歷史內(nèi)容，培養(yǎng)良好思想道德品質(zhì)，提升科學(xué)素養(yǎng)和操作技能。

例如，在教學(xué)《牛頓第一定律》時(shí)，旨在引導(dǎo)學(xué)生能夠理解牛頓第一定律的內(nèi)容，能夠運(yùn)用慣性概念解釋有關(guān)實(shí)際問題。故此，在教學(xué)的時(shí)候，為提高對(duì)牛頓定律的理解，可以介紹伽利略斜面實(shí)驗(yàn)，就小球從斜面靜止釋放，小球會(huì)滾上另一個(gè)斜面并上升到與釋放點(diǎn)幾乎相等高度這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行講解，為其準(zhǔn)備教具，讓學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究。通過這一實(shí)驗(yàn)史料內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作探究，使其認(rèn)識(shí)“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”，從而打破學(xué)生“物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng)”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。通過物理學(xué)史在實(shí)驗(yàn)探究中的融合，提高科學(xué)探究素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)思維。

三、物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)中的注意事項(xiàng)

1.要注意調(diào)整教學(xué)關(guān)系

在傳統(tǒng)教學(xué)中，受教育理念的影響，都是以教師為主，學(xué)生是在教師講的基礎(chǔ)上進(jìn)行被動(dòng)學(xué)習(xí)。而素質(zhì)教育理念的推進(jìn)和落實(shí)，將物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)，旨在提高物理學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)對(duì)物理知識(shí)的理解和消化，使其能夠運(yùn)用物理知識(shí)解決生活實(shí)際問題。因此，在融入物理學(xué)史的時(shí)候，要注意教和學(xué)的關(guān)系，以學(xué)為前提，以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為核心，利用物理學(xué)史調(diào)動(dòng)自主學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)學(xué)的內(nèi)容優(yōu)化教的方法。

2.要遵從物理課標(biāo)要求

高中物理課標(biāo)要求提出：在高中物理教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生物理觀念、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任和科學(xué)態(tài)度等素養(yǎng)。因此，在融合運(yùn)用物理學(xué)史的時(shí)候，教師要遵從物理課標(biāo)要求，充分發(fā)揮物理學(xué)史的育人價(jià)值，將學(xué)科素養(yǎng)和物理學(xué)史有機(jī)融合，在認(rèn)識(shí)物理學(xué)歷史的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)物理素養(yǎng)，促進(jìn)對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握。

3.要注意啟發(fā)引導(dǎo)

物理學(xué)史是對(duì)物理本質(zhì)探尋的一個(gè)過程，其中不僅涉及物理觀念、物理基本物質(zhì)相互關(guān)系，還會(huì)涉及物理學(xué)家的探索精神等。那么，在融入物理學(xué)史時(shí)，要充分發(fā)揮教師在教學(xué)中的啟發(fā)引導(dǎo)作用，讓學(xué)生在認(rèn)識(shí)物理史料的同時(shí)，提高對(duì)物理本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，徹底激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，促使其能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)物理發(fā)展史，領(lǐng)會(huì)科學(xué)精神，掌握科學(xué)思維方法，培養(yǎng)良好的科學(xué)行為。

綜上所述，物理學(xué)史在高中物理教學(xué)中的融入，既是促進(jìn)掌握物理知識(shí)的有效途徑，又是提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要內(nèi)容，同時(shí)還是契合高中物理課標(biāo)要求、滿足學(xué)習(xí)發(fā)展需求的前提。因此，在高中物理教學(xué)中，教師要重視物理學(xué)史的融入，在優(yōu)化教學(xué)方法，探索物理學(xué)史的過程中，激發(fā)自主學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)探究精神，使其可以很好地認(rèn)識(shí)物理本質(zhì)，培養(yǎng)物理學(xué)科素養(yǎng)。

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（作者單位：濟(jì)南西城實(shí)驗(yàn)中學(xué)，山東 濟(jì)南 250000）