物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)的實(shí)踐探討

楊菡芬

摘要：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和素質(zhì)教育的不斷滲透，學(xué)校教育不僅需要教授學(xué)生文化課知識(shí)，而且還需要重視對(duì)學(xué)生人文素養(yǎng)的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生成為良好的綜合型人才。高中物理學(xué)術(shù)研究性較強(qiáng)，教師在課堂教學(xué)中將物理學(xué)史和物理知識(shí)所融合，形成一體化教學(xué)模式，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中感知到物理知識(shí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，降低學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難度，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣?；诖?，本文將重點(diǎn)針對(duì)物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)的實(shí)踐展開探討。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史;高中物理;教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2021）04-091

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出高中物理教學(xué)要將培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)作為主要教學(xué)目標(biāo)。物理學(xué)史研究的是物理學(xué)發(fā)展的歷史，高中階段是學(xué)生步入大學(xué)前的重要階段，學(xué)習(xí)物理課程有助于提升學(xué)生的邏輯能力和理解能力，所以教師應(yīng)該將物理理論知識(shí)和物理學(xué)史相結(jié)合，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的文化素養(yǎng)，讓學(xué)生能夠使自身的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)共同發(fā)展，達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。

一、物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)的必要性

物理學(xué)科對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了十分重要的作用，物理將人類引入大自然，為人類探索宇宙奧妙提供了重要思路。隨著物理知識(shí)的不斷深入，物理學(xué)家在深入探究的過程中逐漸形成了一定的知識(shí)框架，通過不斷的完善整合，物理學(xué)史充分地體現(xiàn)了人類對(duì)物理學(xué)的認(rèn)知。在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，高中物理教師會(huì)受到應(yīng)試教育的影響，在教學(xué)中會(huì)經(jīng)常傳統(tǒng)的教學(xué)方式向?qū)W生傳授物理知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生一直處于被動(dòng)地學(xué)習(xí)狀態(tài)，單一死板的學(xué)習(xí)方式會(huì)使學(xué)生逐漸喪失學(xué)習(xí)的興趣，所以教師需要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式。

物理學(xué)科屬于一門抽象性和邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科，教師在教學(xué)中借助物理學(xué)史讓學(xué)生了解物理學(xué)基本概念、基本定律和各主要分支的形成過程，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的思考。物理學(xué)史為沉悶的課堂增添了人文氣息，會(huì)讓學(xué)生的思想和科學(xué)家的思想產(chǎn)生碰撞，并且能夠使學(xué)生感受到物理學(xué)家的人文素養(yǎng)和科學(xué)精神，學(xué)生會(huì)在潛移默化中不斷形成良好的科學(xué)態(tài)度。物理學(xué)史融入課堂教學(xué)豐富了學(xué)生學(xué)習(xí)，有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣，適應(yīng)時(shí)代對(duì)教育教學(xué)質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，成功的激勵(lì)高中生面對(duì)高考不畏艱難的精神。

二、物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)的實(shí)踐策略

1.提高教師專業(yè)知識(shí)水平，促進(jìn)對(duì)物理學(xué)史的認(rèn)識(shí)

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，很多學(xué)校將學(xué)生的考試成績作為評(píng)價(jià)學(xué)生的單一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致教師和學(xué)生都過于關(guān)注考試成績，造成教師的教學(xué)目標(biāo)會(huì)圍繞考試內(nèi)容展開，忽略了物理學(xué)史對(duì)物理課程學(xué)習(xí)的重要性。物理學(xué)史體現(xiàn)了物理知識(shí)的發(fā)展與形成過程，能夠加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的理解，所以教師應(yīng)該重視物理學(xué)史在課堂教學(xué)中的引入。如果教師本身在物理學(xué)史方面的知識(shí)儲(chǔ)備不足，會(huì)造成教學(xué)短板的出現(xiàn)，學(xué)生會(huì)降低學(xué)習(xí)的自信心。因此，高中物理教師需要提高自身的專業(yè)知識(shí)水平，加深對(duì)物理學(xué)史的了解，將知識(shí)準(zhǔn)確無誤地傳遞給學(xué)生。

例如：教師可以在備課過程中查找和本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的物理學(xué)史知識(shí)，讓學(xué)生能夠感受到物理學(xué)科的豐富與探究性。在學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理必修一第二章《自由落體運(yùn)動(dòng)》之前，教師可以查找自由落體實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理學(xué)史，掌握近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，在教學(xué)中讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)史對(duì)科學(xué)發(fā)展的作用。物體的下落運(yùn)動(dòng)是日常生活中常見的現(xiàn)象，所以教師可以將其作為教學(xué)起點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的認(rèn)知。針對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的物理學(xué)史，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中可以插入亞里士多德的介紹，亞里士多德提出了“物理下落速度和其重量成正比”觀點(diǎn)，這一學(xué)說在西方學(xué)術(shù)界統(tǒng)治了將近2000年，直到后來伽利略通過在比薩斜塔上的落體實(shí)驗(yàn)推翻了亞里士多德提出的觀點(diǎn)。伽利略通過不斷的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地”的觀念，所以現(xiàn)在物理中的落體運(yùn)動(dòng)有了更加準(zhǔn)確科學(xué)的觀點(diǎn)，隨之有了自由落體定律的出現(xiàn);后來美國宇航員大衛(wèi)·斯科特登月之后證明了羽毛和鐵榔頭在真空條件下同時(shí)落地，使得自由落體定律更加完善準(zhǔn)確，教師在備課過程中將自由落體運(yùn)動(dòng)定律的物理學(xué)史熟練掌握，并且將其合理地插入到課堂教學(xué)中，會(huì)進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。教師在課前將準(zhǔn)備工作做好，會(huì)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心，加深學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的了解，促進(jìn)學(xué)生文化素養(yǎng)的提高。

2.借助現(xiàn)代教學(xué)輔助工具，拓展物理學(xué)史的影響

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)是現(xiàn)代教學(xué)的常用手段，所以高中物理教師可以借助信息化手段將物理學(xué)史融入到教學(xué)中，利用生動(dòng)形象的圖片和視頻激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠更加容易理解物理知識(shí)的形成歷程，加深自己的思考探究。現(xiàn)代信息技術(shù)能夠讓學(xué)生清楚地感知到物理知識(shí)的形成過程，多媒體使學(xué)生們集中注意力，提高學(xué)生在課堂中的參與度，學(xué)生也會(huì)提升思考探究的能力，通過系統(tǒng)化了解物理學(xué)史，拓展物理學(xué)史有利于學(xué)生的綜合發(fā)展。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理必修二第四章《天地力的綜合：萬有引力定律》的過程中，教師可以在導(dǎo)入環(huán)節(jié)利用多媒體課件向?qū)W生展示天體系統(tǒng)的圖片（人類借助宇宙飛船飛向月球和星空、天體不停地運(yùn)動(dòng)），學(xué)生會(huì)對(duì)生動(dòng)形象的圖片產(chǎn)生興趣，從而積極主動(dòng)地投入到課堂學(xué)習(xí)中。接著教師向?qū)W生介紹德國物理學(xué)家開普勒和他的導(dǎo)師第谷全部的觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過“地心說”和“日心說”的解說讓學(xué)生更加熟悉天體運(yùn)動(dòng)，學(xué)生通過視頻更加想要學(xué)習(xí)物理，物理學(xué)史的引入激發(fā)了學(xué)生多方位的思考，有利于學(xué)生形成正確的物理學(xué)歷史觀。

3.開展物理自主課外活動(dòng)，豐富物理學(xué)史的內(nèi)容

物理學(xué)史包含了人文底蘊(yùn)，和歷史學(xué)科聯(lián)系緊密，所以教師可以在教學(xué)中開展關(guān)于物理學(xué)史的自主課外活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使得學(xué)生在課外活動(dòng)中潛移默化的形成人文素養(yǎng)。在新課程目標(biāo)改革的背景下，教師為學(xué)生拓展多種活動(dòng)形式，在課余時(shí)間為學(xué)生組織一些關(guān)于物理學(xué)史的講座或者短劇表演，滲透物理學(xué)家的科學(xué)態(tài)度與精神，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，讓學(xué)生可以合理地接受文理知識(shí)的融合，為學(xué)生的綜合發(fā)展做好鋪墊。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理必修一第五章《牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律》的過程中，教師可以組織學(xué)生分組扮演物理學(xué)家之間發(fā)生的歷史，其中人物角色分別有亞里士多德、伽利略、牛頓。高中生在初中階段已經(jīng)對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力”的基礎(chǔ)知識(shí)有所了解，所以教師可以讓學(xué)生在課下查找“牛頓第一定律”相關(guān)的物理學(xué)史，學(xué)生會(huì)迫切想要扮演角色，所以會(huì)用心查找人物的觀點(diǎn)以及最終觀點(diǎn)的形成，學(xué)生會(huì)在自主課外活動(dòng)中感受到科學(xué)家堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神，促進(jìn)情感價(jià)值觀的形成。學(xué)生不斷查閱課外資料能夠判斷出“運(yùn)動(dòng)需要力來維持”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，并且深入了解了伽利略利用邏輯思維構(gòu)造的理想實(shí)驗(yàn)，對(duì)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律有了進(jìn)一步的掌握。在課堂結(jié)束之后，教師可以為學(xué)生舉辦一些相關(guān)的物理學(xué)史講座，豐富物理學(xué)史的內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.創(chuàng)造物理學(xué)史情境教學(xué)，尋找物理學(xué)史的樂趣

在高中物理教學(xué)中，教師如果“填鴨式”地引入物理學(xué)史，會(huì)造成課堂教學(xué)流程生硬，讓課堂內(nèi)容變得枯燥。因此，物理學(xué)史可以作為高中物理教師教學(xué)的情境素材，教師在講解某段知識(shí)點(diǎn)時(shí)可以插入一些科學(xué)家的小故事，讓學(xué)生角色代入，在情境課堂中感受物理知識(shí)的發(fā)展，調(diào)節(jié)課堂氛圍，使得學(xué)生能夠在輕松愉悅的環(huán)境下體會(huì)到學(xué)習(xí)物理的樂趣。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理必修一第三章《科學(xué)探究：彈力》的過程中，教師可以在導(dǎo)入環(huán)節(jié)為學(xué)生講述關(guān)于胡克發(fā)現(xiàn)彈力和胡克定律的故事，將學(xué)生的情感代入到情境中，胡克為了證實(shí)彈性定律，利用各種材料所構(gòu)成的各種形狀的彈性體做了大量實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將自己當(dāng)作故事中的第一視角，代入性地感受胡克嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，這樣自然地插入物理學(xué)史能夠減少學(xué)生們的抵觸心理。另外，教師在本課教學(xué)中還可以借助多媒體為課堂內(nèi)容作補(bǔ)充，減少故事情境的乏味感，讓學(xué)生能夠在情境學(xué)習(xí)中逐漸找到物理學(xué)史的相關(guān)樂趣，從而更好地完善文化素養(yǎng)。

5.組織小組合作探究環(huán)節(jié)，加強(qiáng)物理學(xué)史的傳遞

小組合作學(xué)習(xí)模式被廣大教育工作者所提倡，學(xué)生在小組合作的過程中能夠積極的思考，并且主動(dòng)探究新的知識(shí)，充分地體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，所以高中物理教師可以組織學(xué)生小組合作，在自主探究的環(huán)節(jié)中加強(qiáng)物理學(xué)史的知識(shí)傳遞，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的正確認(rèn)知。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理必修三第一章《靜電的產(chǎn)生及其微觀解釋》的過程中，教師可以為學(xué)生列出靜電發(fā)現(xiàn)史的范圍，給學(xué)生關(guān)于“靜電的發(fā)現(xiàn)者”的資料，學(xué)生一起討論研究（《論衡》中的琥珀、吉爾波特設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)），學(xué)生在討論驗(yàn)證的過程中更加清楚了解物理學(xué)史，有效地加強(qiáng)了物理學(xué)識(shí)的傳遞。

綜上所述，物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)中的實(shí)踐是新課程目標(biāo)改革實(shí)施背景下的重要內(nèi)容，教師需要將其合理融入到課堂教學(xué)中，豐富課堂教學(xué)形式，減輕高中生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，將教學(xué)理念和課堂教學(xué)進(jìn)一步融合提升。高中生在學(xué)習(xí)物理學(xué)史的過程中也能夠不斷的明白科學(xué)理論并不是一蹴而就的，隨著時(shí)代發(fā)展的進(jìn)步，學(xué)生應(yīng)該不斷的加深自己的文化素養(yǎng)，形成正確合理的發(fā)展觀。除此之外，高中物理教師將物理學(xué)史和課堂教學(xué)的結(jié)合充分發(fā)揮了學(xué)生的主體性，學(xué)生積極主動(dòng)地探究其中，有效地增強(qiáng)了自身文化素養(yǎng)和思維邏輯能力的形成，為以后的綜合發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王盤龍. 淺談高中物理課堂中物理學(xué)史滲透的學(xué)科育人作用及教學(xué)策略[J]. 高考，2020（24）：93.

[2]李秋嬌，宋曉書. 如何發(fā)揮物理學(xué)史在學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的作用—以高中物理“電子的發(fā)現(xiàn)”教學(xué)為例[J]. 科教文匯（上旬刊），2020（4）：131-133.

[3]許敏萱. 核心素養(yǎng)下將物理學(xué)史融入高中物理教學(xué)的研究[D].大連：遼寧師范大學(xué)，2020.

[4]白明義. 解析高中物理教學(xué)中融入物理學(xué)史的教學(xué)實(shí)踐策略[J]. 新課程，2020（7）：147.

[5]葉勝新. 滲透高中物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)探討[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)（教研版），2020（2）：21-22.

（作者單位：福建省福清華僑中學(xué)，福建 福州 350000）