新課改背景下物理學史融入高中物理教學中的路徑

張進軍

將物理學史融入高中物理教學，能夠使學生學習物理知識的熱情與積極性得到充分調動，使學生的綜合素養(yǎng)得到全面發(fā)展，為提高物理教學質量奠定良好的基礎。

一、在物理教學中融入物理學史的意義

（一）全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

隨著時代的不斷發(fā)展與進步，社會對人才的要求也在不斷轉變，如何培養(yǎng)并提升學生的創(chuàng)造性思維，強化學生的創(chuàng)新意識已成為當前高中物理教學面臨的關鍵性問題。將物理學史有效融入高中物理教學活動中，能使學生的獨立思考能力得到全面發(fā)展，讓學生的邏輯思維能力、創(chuàng)新思維能力得到充分提高，為進一步提高高中物理教學效果、實現(xiàn)學校預期的育人目標做出相應的貢獻。

（二）積極調動學生對物理學科的探索熱情

高中生好奇心與求知欲較為強烈，對新鮮事物也具有較強的興趣，但在一些學校的物理教學中，教師的教學模式較為傳統(tǒng)，課堂氛圍與師生關系較為緊張，學生對物理學科的探索興趣與探索熱情受到了一定的打擊，阻礙了高中物理學科的進一步發(fā)展。而將物理學史融入物理教學中，能讓學生在物理學發(fā)展過程中找到自己的興趣點，使物理課堂更加生動活躍，為推進學生物理素養(yǎng)的提高提供動力。

（三）使學生養(yǎng)成求真務實的科研精神

物理學科作為一門實踐性較強的應用學科，對學生的科研精神與科研態(tài)度有較高的要求。通過對物理學史的學習和研究，學生能夠更加深入地了解物理學發(fā)展過程中一代又一代專家學者不顧自身安危投身于物理研究中的科研精神，讓學生能夠對自己未來的學習與科研道路進行規(guī)劃，使他們養(yǎng)成求真務實、堅持不懈、奮發(fā)向上的科研精神與科研態(tài)度，實現(xiàn)學生的全面發(fā)展。

（四）強化學生對科研方法的掌握

通過對物理學史的學習和研究，學生能夠對物理學史中常見的科研方法進行深入研究和分析，并將其靈活運用于學習過程中，讓學生對科研方法的掌握更加全面，理解更加深入，提升物理學科的教學質量。

（五）加深學生對物理現(xiàn)象與概念的掌握

物理現(xiàn)象與概念作為學習物理學科的基礎，學習物理現(xiàn)象以及物理概念有助于學生強化學習針對性，進一步拓展解題思路。教師通過對物理學史的介紹，讓學生對物理現(xiàn)象與物理概念的掌握更加完善，全面加深學生對物理課程教學內容的理解程度，強化學生的思維能力與解題能力，為實現(xiàn)物理的預期教學目標提供重要引領。

二、當前高中物理教學中存在的主要問題

（一）教師對物理學史的研究不夠深入

為了進一步強化高中物理教學過程中物理學史的融入效果，不斷深化教師對物理學史的研究是有必要的。然而受傳統(tǒng)物理教學模式的影響和制約，一些高中物理教師的重點研究方向往往局限于課程教學領域，對物理學史的研究存在一定的欠缺，導致在融入物理學史時無法融會貫通，難以更加系統(tǒng)、高效地對學生的思維模式進行鍛煉與培養(yǎng)，制約了高中物理教學質量的提高。

（二）課程教學內容與課時設置不匹配

高中生的學習任務繁重，而教師能夠利用的教學時間則較為有限，因此在進行課時分配以及教學設計的過程中，一些教師忽視了物理學史在物理教學過程中的重要意義，不利于物理學史在教學中的有效融入，阻礙了學生物理學科素養(yǎng)的進一步鍛煉與進步。

（三）教學思路較為陳舊單一

隨著素質教育的全面推進，各學科的教學模式以及教學重點均發(fā)生了一定改變，但受到教學習慣的影響，很多教師未能結合當下高中物理教學實際情況對其教學思路以及教學路徑進行全面優(yōu)化與改革，導致高中物理教學脫離了學生的實際需求，阻礙了物理學史與高中物理教學的融合，對全面提升學生素質以及學生思維框架的構建形成了一定的沖擊與負面影響。

三、推進物理學史融入高中物理教學的主要措施

（一）從課堂引入角度激發(fā)學生興趣

為了提升物理學史與高中物理教學活動的融合質量，強化高中生參與物理思維培養(yǎng)的興趣與熱情，教師可在課堂引入階段對物理學史進行介紹，第一時間提升物理學科教學內容對學生的吸引力，為后續(xù)的教育教學工作做好相應的鋪墊。具體來說，教師可以從以下幾方面進行切入。

首先，做好相應的課程引入規(guī)劃。物理學史作為物理學習過程中的重要組成部分，對物理學史進行研究和梳理能夠使學生完善物理思維，為強化學生的物理學科素養(yǎng)、提升學生的物理學習能力奠定堅實的基礎。但受到物理學科教學特點以及教學流程的影響，并不是每個章節(jié)都適合利用物理學史進行引入。因此教師應當結合高中物理學科教學內容以及教學需求進行構建，為物理學史與物理教學的良性融合提供關鍵性保障。例如，在教學人教版高中物理教材必修一第四章第一課“牛頓第一定律”的過程中，教師可引導學生針對亞里士多德、伽利略、笛卡爾以及牛頓四位科學家對物體運動與力的描述進行分析，讓學生了解到不同時代與科學技術背景下人們對物體運動以及力的作用的不同認知，使學生能進一步明確“力”這一概念在物理學史中的發(fā)展路徑，從而進一步提升學生對牛頓第一定律的理解能力，為提高高中物理教學質量提供堅實的保障。

其次，將物理學史引入教學中要詳略得當。在高中物理教學中，構建完善的物理課程教學體系，有效提升對教學重點的關注程度是教育工作者面臨的重要挑戰(zhàn)。一些經(jīng)驗較為不足的教師往往忽視了這一重要教育原則，在物理課程的引入教學中，往往沒能對教學內容進行細致劃分，用在次要教學內容中的精力過于充分，不利于整個物理教學質量與水平的提高。因此，將物理學史引入教學過程中，相關教師應當關注教學內容的詳略設計，進一步優(yōu)化課程結構，提升教學質量。例如，在教學“牛頓第一定律”的過程中，教師針對亞里士多德、伽利略、笛卡爾與牛頓四位科學家的研究方向與研究論斷進行介紹時，應當重點介紹笛卡爾關于慣性以及牛頓關于力的論述，而對于亞里士多德以及伽利略則可以進行簡要介紹，從而使物理學史的引入過程更具層次化，實現(xiàn)物理教學工作的積極發(fā)展。

最后，將物理學史引入課堂的過程中，教師還應當確保資料的準確性與有效性，針對相關資料進行多方查證與審核，定期整合資料，避免因資料中的問題給教學帶來不利影響。

（二）創(chuàng)設合理的物理學史教學情境

傳統(tǒng)的教育教學模式難以充分有效地調動學生的學習積極性，課堂教學效果難以得到有效展現(xiàn)，對鍛煉并培養(yǎng)學生的思維模式以及思維能力、強化學生的物理學科素養(yǎng)造成了一定的阻礙。因此，為了充分提升物理學史與高中物理教學的融合效果，教師可采用情境創(chuàng)設的教學模式優(yōu)化傳統(tǒng)課程設計，讓學生在情境中加深對物理學史的了解，使學生不斷進步。

例如，在教學人教版高中必修二第六章“萬有引力定律”一課中，教師可在教學過程中創(chuàng)設“蘋果落地”的假設性情境，引導學生對地球與地面上物體之間力的相互關系、地球與月球之間力的相互關系以及行星與太陽之間力的相互關系進行思考，讓學生能夠跟隨牛頓的思考方向與思考路徑對萬有引力定律進行重新推導和分析，讓學生更加系統(tǒng)地思考萬有引力定律的知識，推進學生理解能力與學習熱情的提升。

在結合物理學史創(chuàng)設情境中，教師應當注意以下幾方面問題：首先是確保情境的多元化。由于物理學科包羅萬象，涉及的物理學史內容極為豐富，因此單一的情境模式難以有效滿足高中階段的物理學科教學需求。教師應當結合教學設計當中的相關內容，采用差異化的技術手段創(chuàng)設多元化的教學情境，使教學情境與物理學科教學需求相統(tǒng)一，保持學生持久的學習興趣。其次是關注情境中的問題設計。結合物理學史進行情境創(chuàng)設，其最終目的是讓學生掌握物理學史中涉及的知識，形成規(guī)范的物理思維能力，確保學生獲得物理學科素養(yǎng)。因此，教師應當在創(chuàng)設物理學史情境的同時結合課程學習內容設計問題，使學生能夠在情境中獲得收獲，提升學生的學習能力。例如，在教學“行星的運動”中，教師可引導學生從不同角度對行星的運動方向與運動模式進行思考與問答，讓學生對物理學史的認識更加深入。最后，在創(chuàng)設物理學史情境的過程中，還應當遵循層層遞進的原則，依據(jù)時間順序或知識結構順序對情境進行設計，讓學生能夠結合情境對物理學史涵蓋的內容進行重新梳理和分析，促進物理學史與高中物理教學的完美融合。

（三）引導學生結合物理學史中的實際問題進行思考

在長期的教學實踐中，我們能夠得出以下結論，即學生對自行探究得出的結果有更加深刻的認識和印象，因此，教師可以讓學生思考與探究物理學史研究過程中涉及的實際問題，讓學生掌握知識更加明確和熟練，對物理學的認知更加全面。例如，在教學高中物理必修二第七章“機械能守恒定律”的過程中，教師可引導學生對彭瑟勒、邁爾、焦耳、亥姆霍茲等物理學家的生平與問題研究進行分析，并引導學生對其表述進行進一步判斷，使學生能夠跟隨物理學史中著名研究學者的思路重新對能量守恒定律的推導過程進行討論，從而讓學生對其定律有更加深刻的理解和認知，為提升學生的物理學科素養(yǎng)、強化高中物理教學效果以及教學質量做好相應的鋪墊。

（四）通過實驗教學強化學生的操作能力

物理作為一門應用性極強并與日常生活息息相關的重要學科，學生的實驗能力同樣也對學生物理能力的培養(yǎng)具有關鍵性作用。物理學科的發(fā)展也離不開實驗的推動，因此教師可以積極引導學生對物理學史中涉及的相關經(jīng)典實驗進行復刻，一方面使學生對實驗表達的物理思想以及物理概念形成更加深刻的理解與認知，另一方面有效強化學生的動手能力與操作能力，使學生的物理學習水平得到全面進步。在選擇物理學史復刻實驗的過程中，教師應當遵循安全性、可行性、顯效性等幾方面原則，從而使實驗復刻的效果得到有效保障。

例如，在教學“萬有引力定律”一課時，教師可以引導學生開展自由落體實驗，采用打點計時器對重錘下落的規(guī)律進行展現(xiàn)，并記錄數(shù)據(jù)，使學生對物體自由下落的規(guī)律進行總結，全面加深學生對萬有引力定律的理解。在利用打點計時器進行實驗的過程中，教師應當要求學生注意摩擦阻力對重錘下落產(chǎn)生的影響，并要求學生進行多次測量和實驗，避免實驗數(shù)據(jù)與實驗結果產(chǎn)生的偶然性，讓學生的物理思維得到進一步鍛煉和健全，為確保學生物理學習效果的不斷提高做出相應貢獻。

（五）積極培養(yǎng)學生對物理學史的自主探究能力

在高中物理教學中，教材所涉及的內容較為多元，這些內容之間既有一定的差異，又有一定的聯(lián)系，因此引導并推動學生進行自主探究，能夠有效提升學生對物理學史的研究深度，為進一步強化學生對物理學科的學習興趣起促進作用。教師在教學時應當潛移默化地向學生傳遞物理學史的一些知識和內容，讓學生能夠積極

強化對物理學史的探索與研究興趣，從而提高物理教學效果。

教師可結合班級實際情況將學生分為不同小組，鼓勵學生以小組為單位對物理學史中涉及的內容和問題進行調查與研究，并在物理教學過程中與同學分享，從而使學生的表達能力、總結能力得到全方位提升，使學生能夠在自主探究環(huán)節(jié)中加深對物理學史知識的印象，為提高物理課堂教學效果做出相應貢獻。

為了不斷強化學生的探究積極性，教師還可以采取一定的獎懲機制，針對物理課堂上對物理學史相關知識探究較為全面與深入的學生進行有效鼓勵與表彰，使學生能夠在課余時間不斷強化自己對物理學科的興趣，能夠明確物理學的發(fā)展源流，使學生的科研意識、科研態(tài)度乃至科研素養(yǎng)得到全方位、多角度的鍛煉與提高。

總而言之，在當下高中物理教學過程中，物理學史的融入不僅能夠有效調動學生的學習興趣與學習熱情，還能夠提高物理教學質量，實現(xiàn)學生物理學科素養(yǎng)的全面提升。教師應當積極關注物理學史與高中物理教學的融合，采取合理的手段潛移默化地將物理學史相關知識融入物理教學中，從而使高中物理課堂氛圍更加活躍，師生關系更加和諧，教學效果更好。