以“史”拓展知識 用“心”提升素養

我校每年一次的學情調查問卷顯示，學生學習物理的熱情伴隨高考壓力的增加在逐年下降，學習物理成了高中學生沉重的負擔。學生在學習物理知識時只想知道“是什么”，缺少了思考、探索“為什么”“怎么樣”的樂趣。教師的教學也受到高考壓力的影響，單純為高考服務，忽視了學生情感態度價值觀的培養。

《高中物理課程標準》提出，物理教學要讓學生體驗科學探究過程，了解科學研究方法，增強創新意識和實踐能力，發展探索自然、理解自然的興趣與熱情，認識物理學對科技進步以及文化、經濟和社會發展的影響，為形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。這對一線教師提出了新要求。因此，研究在教學中如何進行物理學史教育，開發物理學史的教育價值，提高學生的科學素養是十分必要的，很有意義的。

為此，我們的教師和學生通過查閱書籍文獻和網絡，把涉及高中物理的相關物理學史資料收集、整理和歸納出來，編寫了《走進物理學史》校本課程教材。用實施了該校本課程的班級和未實施的班級作教學效果的比較，發現、確認有效教育的途徑和方法。最后進行歸納與分析，使這些教學方法系統化、理論化。成為我們的經驗，并將其推廣服務于今后的教學。

校本課程的研究、實施，促進了教師、教學和學生的發展。

一、促進了教師專業化發展，使教師的知識結構得以優化，教育科研水平得以提高

1校本課程的研究過程是教師自我再教育的過程。也是教師專業化發展的過程

我們的校本課程與HPS(HistoryPhilosophy and Sociology of science)教育在思想上是一致的。HPS教育是近年來國際科學教育界提倡的教育模式，主要是指“把科學史、科學哲學、科學社會學的有關內容納入中小學的科學課程中，以期提高學生對科學本質的理解，培養他們的科學精神和創新能力”。為了達到這個目的，要求教師既是學習者又是研究者，要不斷完善、優化自身的知識結構和學習新鮮事物。

教師的知識結構必須包括三個層面：第一個層面是科學人文基礎知識，第二個層面是學科知識，第三個層面是教育學知識。理科教師如果缺少第一個層面的知識積累，課堂上就不可能對學生進行全面的科學素養培養。教師只有通過“自我再教育”學習、研究、應用這些知識，我們的教育教學活動才能符合時代對人才的要求。

2、校本課程研究的過程是教師總結提升經驗的過程，也是其教育科研水平得以提高的過程

我們很多物理教師在教學過程中，也常常引人一些物理科學發展史的內容，但這些經驗卻因為沒有形成文字而不能得到推廣和發展完善。

在校本課程研究的過程中，教師們開始習慣積累教學中的點滴收獲，用教學日記和學科論文的形式記錄下來。課題組再把這些經驗總結歸納出來，充實我們的校本課程教材，制成課件，進行推廣，并在實踐中不斷將其完善。這個過程使教師的教育科研意識和科研能力逐步得到提高。

二、優化了課堂教學，充分發揮物理學科課堂教育的功能

在傳統的物理課堂中教師只注重科學知識的傳授，大部分精力都用在訓練學生的技能方面，這往往導致將科學知識靜止化、教條化和工具化，使學生不能更深刻地理解物理知識的內涵，影響課堂教學效率的提高。

在校本課程的研究過程中，我們注重在物理課堂中進行科學素養的訓練，不僅講授科學知識，訓練學習技能，還注意挖掘物理學史中的科學方法，加強對學生的情感、態度和價值觀的培養。

1、優化課堂教學

進行科學素養訓練的校本課程使物理課堂有了更多的人文關懷，閃現了人類智慧的光芒。它讓那些靜止的概念、定理和公式印上了科學家們探索的足跡，學生不僅為科學家不懈努力追求真理的精神而感動，而且更容易理解了所學的內容。

課堂上我們還引入了一些角色體驗題，例如“假如你是伽利略，在沒有鐘表的年代，你怎么計時?”“假如你是開普勒，計算行星軌道誤差可能出現的原因有哪些?”“在沒有現代實驗設備的情況下，古代人是怎樣測算一個高速運動物體的速度的?”等等。這些問題在相關的知識點里引入，激發了學生學習的積極性和主動性，使學生能夠學以致用，培養了學生的創新能力和分析綜合能力，使物理課堂教學變得生動有趣。同時，這一做法增強了學科間的融合和互補，使學生的知識結構更加合理化、多元化。

2、充分發揮課堂教育功能

愛因斯坦說過：“如果把哲學理解為在最普通和最廣泛的形式中對知識的追求，那么，顯然哲學就可以被認為是全部科學研究之母。”校本課程的物理課堂教學生用理性的視角、邏輯的思維來看待我們的生活，用唯物辯證的哲學思想來分析問題。例如，光的本質被發現的過程，也是波動說和光子說的交鋒過程，我們應該辯證地來看待交鋒過程中的“產物”。

校本課程的物理課堂注重培養學生的愛國主義精神。例如，在教授原子能知識時，讓學生了解“兩彈元勛”鄧稼先的事跡。鄧稼先當年放棄在美國的優越生活，毅然回國投身新中國的建設事業中。當他的事跡可以公開，人們頌揚這位功臣時，他卻平靜地辭世而去。還有居里夫人的愛國故事：居里夫人說“祖國更重于生命，她是我們的母親、我們的土地”，她和丈夫經過不懈努力，成功地分離出氯化鐳并發現了兩種新的化學元素——釙(P0)和鐳(Ra)，其中釙(Po)就是居里夫人獻給她的祖國波蘭的禮物。

我們在高二文科班進行課程實驗，經過一個學期的教學，實驗班的學生學習物理的積極性和考試成績明顯提高。

三、激發了學生的學習興趣，提高了學生的科學素養

校本課程將物理學史引進課堂，所形成的生動、活潑的課堂氛圍更容易激發學生的學習興趣，促進學生的能力培養和情感、態度、價值觀的培養。

1、激發學生的學習興趣，培養學生主動學習能力

利用物理學史的實例和情境提供科學知識，有利于學生弄懂這些知識的來龍去脈、發展變化，為學生更好地理解物理概念、定理和公式的意義創造了條件，減輕了學生的學習負擔，使學生通過學習活動逐漸建立自信，進而對物理學科產生興趣。

同時通過對課堂教學活動的多樣化設計，如采用角色體驗題等，增強學生的課堂參與性和學習主動性。如在《天體運動》這一節，把物理知識和地理知識結合起來講，讓學生充當古人，問：“你如何用四季的變化規律來證明地球繞太陽運動的軌道是橢圓?”這樣教學，能激勵學生主動地去思考問題，尋找答案。

2、培養學生的質疑能力和創新精神

物理學史的發展過程也是科學家們不斷對已有的經驗不斷提出疑問，反復科學論證，不斷創新的過程。他們的批判精神，是推動物理學向前發展的動力。例如牛頓第一定律的建立，人們首先對亞里士多德“力有物動，力停物止”的說法產生質疑，而后笛卡爾和伽利略用實驗對新命題進行科學論證，最后牛頓總結概括。又如愛因斯坦拋棄了牛頓的絕對時空觀，得出了相對論；普朗克否定了傳統的能量是連續的觀點，得出了量子論……所以，教師在課堂上應該善于提出問題，善于引導學生去思考和表達，和學生一起通過辯論學習新知識。這樣可以培養學生的質疑能力和創新精神，使學生養成獨立思考的習慣。

3、使學生能理解和初步學會一些科學方法

物理學方法包括：科學抽象和邏輯思維方法，如分析法與綜合法、歸納法與演繹法等；與物理學原理相聯系的基本方法，如受力分析法、統計平均法、能量守恒法等；物理學研究的常用方法，如觀察和實驗、物理模型、理想實驗、物理類比、物理假說等。這些方法在物理教材中多次出現，但是學生常常不夠重視。

校本課程中的物理學史體現了科學家們在追求真理時不斷整理完善自己認識的過程，讓學生了解這個過程，就能使學生認識科學研究的方法。例如，伽利略對落體運動的探究包含了觀察現象、提出假說、運用邏輯得出推論、實驗驗證、修正推廣這些過程；哥白尼對行星運動規律的探究是觀測和精確計算兩種重要科學方法相結合的過程。教師以故事的形式重現這些過程，和學生一起討論交流，進行大膽猜想，對學生掌握科學方法能起到很大的促進作用。學生了解和掌握了科學的思想方法，就會終生受益。

在這兩年時間里，我們的校本課程研究課題從價值論證，到查閱大量資料，編制校本課程教材，在課堂實踐活動中實施并完善課程，一步一個腳印地前進。我們欣喜地發現，教師在這個過程中得到了鍛煉，對自身現有的知識結構進行了更新和完善，課堂教學有了明顯的變化，學生更喜歡學習物理了。

(責編 王學軍)