高中物理課堂引入物理學史的現狀研究和意義

曾雪琴

摘 要：隨著新課程改革的不斷深入，越來越多的物理教育者都逐漸認識到培養學生科學素養的重要性。在高中物理教學中，教師應積極轉變傳統教學理念，引入物理學史激發學生學習物理的興趣，養成學生良好的物理學習態度，進而在提高學生物理成績的同時培養學生物理學科素養，促進教學質量的提升。本文分析高中物理課堂引入物理學史的現狀，并提出解決策略，旨在為高中物理課堂教學水平的提升提供參考。

關鍵詞：物理學史；高中物理課堂；現狀

一門科學的歷史就是這門科學本身，并且在科學教學的過程中融入歷史的觀點有助于學生形成更具聯系性的系統知識體系。相較于初中物理，高中物理知識的更系統、更嚴密，知識面也更加寬闊，對學生獨立思考、自主專研的學習能力、態度等具有較高的要求，但在傳統的高中物理課堂教學中，理論灌輸和機械習題訓練導致學生學習熱情揮霍一空，逐漸失去學習物理、深入專研的興趣，不利于學生物理學科素養的提升。在高中物理課堂教學中引入物理學史的教育，可以使學生在了解歷史上物理學家形成物理概念、發現物理規律的過程的基礎上，針對物理學家遇到的困難、產生的想法，針對問題做出的判斷等獲得啟迪，產生共鳴，從而讓學生正確理解和掌握物理知識，發掘物理學習的樂趣，養成良好的科學精神[ 1 ]。

1 關于高中物理教師物理學史教學的現狀分析

隨著新課程改革的深入，我國高中物理教師在物理學史教學上存在一些好的方面，同時也存在一些問題。

1.1 大部分教師對物理學史重要性認識較為充分

隨著新課程標準要求的指出，大部分高中物理教師都逐漸認識到物理學史對教學的促進作用，對物理學史有一定的了解，在課堂教學中遇到物理學史的內容也會向學生介紹，已經具備一定的物理學史教育意識和能力。大多數物理教師在課堂教學中都會嘗試應用物理學史來營造科學氛圍，引起學生共鳴，進而激發學生學習興趣，且部分物理教師也對如何將物理學史引入課堂教學中發表自己見解，為開展物理學史教育打下良好基礎[ 2 ]。

1.2 物理學史的獲取途徑單一

雖然大部分物理教師逐漸認識到物理學史的重要性，但是他們獲取物理學史的途徑較為單一，通常是根據教材中提到的物理學史通過網絡查找，僅僅只是知道物理學史這樣一個概念及大致內容，沒有詳細、系統的去學習，深入了解物理學史的內容，并使其恰當的引入到課堂教學中。

1.3 對物理學史的認識不足

大部分物理教師對物理學史的認識不夠充分，且受到傳統教育的束縛，認為物理學史教育雖能促進學生對物理知識的理解和掌握，提高學生的學習興趣，但是會將本就時間較緊的課堂教學弄得更加緊張，導致教學任務無法達成，物理知識難以全部傳授，甚至有部分教師認為物理學史知識傳授是在浪費時間，與高考目標相沖突[ 3 ]。

1.4 缺少科學的方法指導

由于高考中牽涉到的物理學史的知識很少，教學大綱中關于這方面的要求也很少，導致了大部分教師僅僅只是通過教材對物理學史產生一定的了解，沒有視之為重點深入了解，這就導致很多物理教師缺乏科學的方法指導，不知道如何開展物理學史的教育，將其適當的引入到高中物理課堂中。

2 關于高中學生物理學史學習的現狀分析

高中學生在物理學史學習上存在一些好的方面，同時也存在一些問題。

2.1 大部分學生對學習物理學史內容興趣較高

在高中物理堂課教學中，大部分學生都希望引入物理學史的內容，包括科學的研究方法、研究過程等，學生學習物理學史知識熱情較高，對物理概念的產生背景有著濃厚的興趣。學生表示樂于通過深入了解物理概念、物理規律、物理實驗的形成過程去理解和掌握物理知識，認為這種方式更有樂趣，也更能使其將精力投入，對促進其物理知識學習有著重要作用。

2.2 物理學史內容獲取途徑單一

學生在高中物理課堂中學習物理學史的知識的興趣較高，但利用課外時間自主學習物理學史興趣卻不高。由于高中學業較重，學生多通過課堂上教師講解及課文相關知識內容了解物理學史，手段單一，且多抱著聽故事的想法，沒有深入、認真學習[ 4 ]。

2.3 學習物理學史內容不夠深入

受限于知識儲備和學習能力，大部分高中學生學習物理學史內容都只停留在表層，掌握物理學史知識的能力欠缺，僅僅了解到一些重要物理概念產生背景及科學實驗過程及簡單的研究方法等，沒有深入到理論的形成背景、爭論性概念形成等方面的學習。

2.4 沒有真正認識到學習物理學史的目的

大部分學生還是沒有擺脫考試帶來的影響，認為學習物理學史內容的目的主要是提高學習興趣，將物理知識直觀化、生動化，進而提高學習效率，提高物理成績，最終目的還是為了應付考試，沒有認識到物理學科素養的重要性。

3 關于高中物理課堂引入物理學史的意義

英國哲學家培根說過：“讀史使人明智”?？梢姡咧形锢碚n堂引入物理學史是很有意義的。

3.1 利用物理學史資料，創設物理課堂情景

物理的一些小實驗可以創設物理情景，激發學生學習物理的興趣，而上課采用講故事的形式也一樣可以吸引學生的注意力，活躍課堂。例如，有一次聽《萬有引力定律及引力常量的測定》這節公開課的時候，教師在講萬有引力定律時，只注重知識的灌輸性傳授，單純直接介紹牛頓提出萬有引力定律這一知識點，學生就覺得枯燥乏味。在我看來，教師可以介紹牛頓發現了萬有引力的故事。23歲的牛頓是劍橋大學的學生，他經常會想著，為什么月球不會掉落在地球上呢？為什么地球會繞著太陽轉呢？ 有一天，一個蘋果從樹上落下來。這時候，他就想，為什么蘋果總是垂直落向地面呢？為什么蘋果不向上或向外運動呢？蘋果向著地球，也可看成是地球向著蘋果，物體和物體之間是相互朝著對方運動的，從而引出萬有引力定律。這樣通過生動有趣的故事，在物理課堂上介紹物理學史，創設物理課堂情景，可以消除學生對物理知識的神秘感，激發學生對物理學家的崇拜感，從而更努力地學習物理。

3.2 利用歷史背景資料，了解物理概念由來

物理學的知識，最核心的是物理概念。在實際的物理教學中，教師一般是由觀察或實驗事實為依據，建立物理概念，但對于學生仍會因為不理解一些新概念和新定律而苦惱，因此如果能在原來的基礎上增加一些相關的物理學史的知識，了解這些物理學概念形成的歷史，更有利于學生對新概念和新定律的正確理解和領悟。

比如，介紹牛頓第一定律時，有些學生對牛頓第一定律倒背如流，但仍不能用它來分析、解釋生活中的相關現象和問題。由于牛頓第一定律又稱為慣性定律，教師可以引入慣性這一概念產生的歷史。這一概念發展經歷了很長的時間。從統治力學世界1400多年的亞里士多德的觀點“力是維持物體運動的原因”，到伽利略進行理想經典的斜面實驗，再到笛卡爾等人的“如果運動物體，不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不會變，將沿原來的方向勻速運動下去?！?，最終到牛頓的“第一運動定律”。不同的物理學家慢慢地對這個概念知識點進行完善，終于確定了最后正確的物理內涵。因此，教師在物理概念知識點講解時，滲透物理學史，可讓學生了解物理概念知識點的形成過程，有利于培養學生實事求是的科學態度，進而加深對概念的掌握。

3.3 滲透物理學史教學，感悟科學研究方法

在物理教學中滲透物理學史的教育，展示物理學家探索物理知識和規律時，不僅能使學生能身臨其境，還能使學生領悟到物理學的科學研究方法。例如牛頓運用數學和綜合的方法得到萬有引力定律，伽利略通過數學推理和實驗驗證的方法發現自由落體定律，卡文笛許利用扭稱這一裝置的實驗方法測出引力常數等。這樣，讓學生走進科學家的精神世界，培養學生吃苦耐勞的精神，讓學生從中感受到科學家勇于探索、堅持不懈的精神，為以后能克服各種困難，堅持不懈地努力學習作準備。

4 結語

總之，物理學史引入高中物理課堂的現狀有好的方面，也存在較多問題，教師和學生應充分認識到物理學史的重要性，在物理教學中融入物理學史的內容，提高物理課堂教學效率，促進學生物理學科核心素養的提升。

參考文獻：

[1]趙塞君，顧鋒，李素娟等.物理學史與高中物理教學相結合的研究——以“自由落體運動”為例[J].物理教學，2017，39（5）：76-78.

[2]樊曉東，劉曉霞.高中物理學史教學中引入話劇形式的行動研究——以“行星的運動”為例[J].中學物理教學參考，2016，45（18）：67-70.

[3]沙吾烈·廷阿什汗. 物理學史引入高中物理課堂的現狀研究[D].烏魯木齊：新疆師范大學，2016.

[4]尹浩.引入物理學史優化高中物理課堂教學的相關反思[J].考試與評價，2015，12（4）：87.