淺談物理學(xué)史的教育功能

王明珍+張迪

摘要：隨著新課程改革的推進和核心素養(yǎng)的提出，如何提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)成為教學(xué)工作的重中之重.物理學(xué)是高中階段各學(xué)科中與現(xiàn)實生活聯(lián)系最為密切的學(xué)科，而物理學(xué)史是物理學(xué)的發(fā)展歷程.將物理學(xué)史融入物理教學(xué)有利于增強教學(xué)效果，發(fā)展學(xué)生物理思維，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責任.本文主張充分發(fā)揮物理學(xué)史的教育價值，全面提高學(xué)生素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；核心素養(yǎng)；教育

“核心素養(yǎng)”提出以來，改變當前教學(xué)現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的呼聲愈來愈高.物理核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究和科學(xué)態(tài)度與責任四個方面.在高中階段，要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理知識，掌握基本的物理概念，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，形成嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度.物理學(xué)史是眾多物理學(xué)家對自然進行探索、利用和改造的歷史過程，經(jīng)歷了無數(shù)次挫折與失敗，物理學(xué)科在曲折中發(fā)展，對推動社會進步起著舉足輕重的作用.物理學(xué)史自身的內(nèi)容特點及特殊的教育功能，對培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要價值.

一、物理學(xué)史與高中物理教學(xué)的結(jié)合

根據(jù)調(diào)查顯示，大部分學(xué)生對融入物理學(xué)史的課堂非常感興趣.隨著教育改革的發(fā)展，教師專業(yè)素養(yǎng)逐步提高，教師已然認識到培養(yǎng)全面發(fā)展人才的重要性.在高中物理教學(xué)中，大部分教師已經(jīng)意識到物理學(xué)史的教育價值.但是由于缺乏理論知識和實踐經(jīng)驗，在實際教學(xué)中，教師并沒有將物理學(xué)史與物理教學(xué)緊密結(jié)合.有些教師將相關(guān)物理學(xué)史棄之不顧，有些教師僅將物理學(xué)史作為課堂教學(xué)的小插曲，不會對物理學(xué)史進行深入講解.因此，在當前教學(xué)中，物理學(xué)史并沒有起到應(yīng)有的教育作用，在很大程度上影響了人們對物理學(xué)史教育功能的認識.

二、物理學(xué)史的教育功能

高中物理教材中，有不少章節(jié)對物理學(xué)史進行介紹，例如伽利略對自由落體的研究、牛頓第一定律的提出等，這些物理史實揭示了物理規(guī)律的研究方法，展現(xiàn)了物理學(xué)家們嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度.物理學(xué)史的教育功能分為以下三個方面：

（一）增強教學(xué)效果

高中階段的物理知識具有難理解的特點，而且高中階段的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會感到非常吃力.在教學(xué)過程中向?qū)W生講解這些物理規(guī)律的發(fā)展歷史，會增添教學(xué)趣味，增強教學(xué)效果.例如在講解自由落體運動時，學(xué)生之前沒有接觸過自由落體的概念，一時接受起來比較困難.如果教師在本節(jié)講解中滲透亞里士多德和伽利略對自由落體的探究，效果將事半功倍.亞里士多德認為物體的下落速度由它們的重量決定，這個錯誤的觀點影響了人們近兩千年.16世紀，伽利略經(jīng)過上百次實驗證明物體下落時加速度相等，自由落體才就此提出.學(xué)生清楚了自由落體運動的提出經(jīng)歷了如此漫長的時間，會格外珍惜這來之不易的物理規(guī)律，學(xué)習(xí)效果也會明顯提高.

（二）發(fā)展物理思維

學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識最重要的就是培養(yǎng)物理思維，養(yǎng)成嚴密的邏輯思維習(xí)慣.在物理教學(xué)中，物理方法對學(xué)生發(fā)展物理思維具有重要作用.當然，科學(xué)的研究方法也不是憑空而來的.在伽利略之前，人們對自然界的認識僅局限于生活經(jīng)驗，對科學(xué)的研究徘徊不前.伽利略創(chuàng)造了具有里程碑意義的研究方法，將實驗與邏輯推理巧妙地結(jié)合起來，對揭示物理現(xiàn)象有著重要意義.自此，物理大師輩出，開啟了近代物理學(xué)的大門，伽利略也被稱為物理學(xué)中的“福爾摩斯”.學(xué)生了解了幾千年以來，人們都沒有找到如此精妙的科學(xué)方法，便更加明白物理實驗對揭示物理現(xiàn)象的重要性，同時，也更加理解形成科學(xué)的邏輯思維才能探索自然的真諦.

（三）培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責任

長期以來，傳統(tǒng)教育重視知識的傳授，而忽視學(xué)生品德的培養(yǎng).在物理教學(xué)中，教師不能一味地只講授課本知識，應(yīng)該注重學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責任的培養(yǎng)，學(xué)生除了掌握基礎(chǔ)知識以外，還應(yīng)該具備縝密的科學(xué)態(tài)度和社會責任感.物理學(xué)史的教學(xué)，有利于學(xué)生形成良好的品德.例如在學(xué)習(xí)萬有引力定律之前，學(xué)生只知道一個蘋果砸在了牛頓頭上，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律.而實際上，經(jīng)過眾多物理學(xué)家多年的觀察與計算，才有了后來的萬有引力定律.第谷終其一生都在觀察行星的運動，記錄了大量的數(shù)據(jù)，但最終未能找到行星運動的規(guī)律.開普勒作為第谷的助手，繼承了他所有的觀察數(shù)據(jù)，經(jīng)過嚴格的數(shù)學(xué)計算發(fā)現(xiàn)了開普勒三定律.牛頓在這些研究的基礎(chǔ)上，才發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律.牛頓曾自喻站在巨人的肩上看世界，這便說明了牛頓在科學(xué)研究中秉承實事求是的科學(xué)態(tài)度，對真理、同行、社會有著強烈的責任感.通過學(xué)習(xí)這些史實，有助于學(xué)生形成良好的思想品德，成為一個誠實、正直、有責任心的人.

物理學(xué)史的教學(xué)不僅能夠增強教學(xué)效果，對發(fā)展學(xué)生思維，提高科學(xué)素養(yǎng)也起著重要作用.因此，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，還應(yīng)了解物理學(xué)的發(fā)展歷程，這樣才能在掌握知識的同時，發(fā)展能力，提高自身素養(yǎng)，成為合格的社會主義事業(yè)的接班人.

三、物理學(xué)史融入高中課堂應(yīng)注意的問題

物理學(xué)史具有重要的教育功能，教師在教學(xué)過程中應(yīng)該提高對物理學(xué)史教學(xué)的重視，積極學(xué)習(xí)理論知識，提高實踐能力，發(fā)揮物理學(xué)史的教育功能，全面提高學(xué)生素養(yǎng).

教師在將物理學(xué)史融入物理課堂時，不能像講故事一樣簡單地陳述史實，應(yīng)該注意以下幾個方面：一是著重引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)史中獲得精神感悟.教師在物理學(xué)史的講解中，不能只是簡單讓學(xué)生了解歷史，應(yīng)當著重引導(dǎo)學(xué)生從史實中獲得精神體驗，而非機械復(fù)述.二是引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀.物理規(guī)律的探索在曲折中前進，在歷史進程中，難免會出現(xiàn)錯誤的言論，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生正確看待，不能因為某些言論錯誤而全盤否定.例如，亞里士多德雖然提出了很多錯誤的觀點，但他是位百科全書式的科學(xué)家，對于物理學(xué)的發(fā)展有著不可磨滅的貢獻.三是注重學(xué)生品德培養(yǎng).在物理學(xué)史的教學(xué)中，重點應(yīng)該發(fā)展學(xué)生的思想品德，端正科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)社會責任感.

物理學(xué)史對學(xué)生素養(yǎng)的提高有著至關(guān)重要的作用，它不僅僅是物理學(xué)科發(fā)展的史實，更是物理精神的體現(xiàn).物理學(xué)史記載著物理學(xué)家對自然的一次又一次的探索，是諸多物理學(xué)家終其一生書寫的壯麗詩篇.我們在繼承前人成果的同時，也應(yīng)明白，這些知識是經(jīng)歷了怎樣的曲折才發(fā)展至今.作為教師，我們有責任向?qū)W生傳授這些歷史，教育學(xué)生以這些偉人為榜樣，成為社會有用之才.

參考文獻：

[1]王良巧用物理學(xué)史，提升科學(xué)素養(yǎng)[J]中學(xué)物理，2016，34（11）：42-43

[2]湯有國核心素養(yǎng)下的物理細節(jié)教學(xué)[J]中學(xué)物理，2017，35（6）：63-64

[3]陳萬鋒將物理學(xué)史教育融入高中物理教學(xué)[J]吉林教育，2017，（6）：46

[4]陸良榮滲透物理學(xué)史教育，提高課堂教學(xué)效益[J]物理教師，2017，38（6）：22-24

[5]董彥利用物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)[J]物理教學(xué)探討，2016，34（4）：4-8endprint