淺析高中物理學史與物理教學

胡游鳳

[摘? 要：目前，雖然倡導素質教育，但由于受高考指揮棒的影響，多數教師還是無法從“題海戰術”的怪圈中走脫出來。作為一個中學物理教師，不光要講正確、講清楚物理內容，更重要的是要傳授物理知識所賴以產生的科學方法。學生學完中學物理后，具備了一定基礎知識和技能。

關鍵詞：學習物理的思路;知識系統化]

一、開拓學習物理的思路

其實物理教學是教與學雙方通過各種教學手段相互促進、制約的特殊過程，凡是一個公式的導出，一個定律或定理的建立及到每道習題的分析過程都有它固有的邏輯思維過程和數學推演程序，作為高中物理課本的內容，是前人長期探索研究的結晶。因此對一個物理規律的形成過程不能只是輕描淡寫，而是要充分給學生展示出來。如若跟物理學結合起來，把物理學家在當時所遇到的問題、所作的設想、以至實驗的驗證和推理過程展示給學生，這就能使學生拓寬思路。另外物理學是向前發展的，必須教會學生善于運用辯證唯物主義與歷史唯物主義的觀點和方法，認真剖析物理學發展史的重大問題。例如：在學物理光學后，學生對光的本質會有這樣的認識：微粒說—波動說—微粒說—波粒二象性，這就是牛頓所倡導的微粒說，被波動說否定之后又東山再起，光的本性之爭無非是微粒說和波動說的組合而已。當然，這種認識是及其片面的，回顧光的本性的認識史，似乎是從粒子到粒子轉了一圈，實則大大地邁進具有根本性的變革的一步，事實上愛因斯坦的光量子與牛頓最早提出的光粒子是截然不同的，光粒子運動卻不遵守經典力學規律，而是遵循電磁運動規律，且量子的能量是不連續的。毫無疑問愛因斯坦的光量子說，是二象性認識的一個飛躍。這同樣拓展了學生的思路。

二、提出問題，引導學生合作探究構建知識

在情境中通過師生對話或問題探究而讓學生對所要學習的知識點有了初步感知后，接下里教師就需借助問題來引導學生展開交流活動，從而更好地構建知識，培養學生的問題能力。但從當前高中物理教學實踐中的探究環節設計來看，一是教師所提問題會太多，沒有起到啟發引導作用;二是教師提出問題引導學生探究后沒有及時做好引導和講解，影響探究效果，學生在探究中不能較好地獲得結論。首先，提出問題要能緊扣教學目標和內容，層次性的展開。以“曲線運動”為例，在“曲線運動速度的方向”引導學生觀看磨刀是火星和旋轉傘面上雨滴的案例，問“曲線運動中速度的方向是時刻改變的，該怎樣確定物體的速度方向呢？”由此而引導學生學習切線的概念，為更好地幫助學生理解曲線運動物體的速度方向，可在探究中根據學生的探究而追問“速度變化包含哪些含義？如何解釋作曲線運動的物體有一定的加速度？”在“物體作曲線運動的條件”環節演示小鋼球實驗，問“如何使小鋼球①加速仍做直線運動;②減速仍做直線運動;③做曲線運動？”學生展開交流活動，教師聽取學生匯報并總結。其次，在學生討論后要注重結合學生的交流情況而及時做出指導。如“探究彈性勢能的表達式”中以問題“影響彈簧彈性勢能的因素有哪些？”引導學生展開探究后，學生匯報，教師要及時對彈簧彈力做功表達式進行總結。總之，在高中物理教學中，以教師講解為主的講授模式所培養的學生已經不能適應社會發展的需要，對物理課堂教學進行改革勢在必行。在物理教學中實施自主合作探究模式，充分發揮學生的主體性，引導學生學會自主學習、合作學習，這樣才能讓物理教學從傳統的教學中解放出來，讓學生在物理學習過程中得到更好地發展。

三、科學的方法對物理知識系統化網絡化

作為一個中學物理教師，不光要講正確、講清楚物理內容，更重要的是要傳授物理知識所賴以產生的科學方法。物理學和其他自然科學一樣，觀察和實驗，科學抽象和邏輯思維（包括比較和分類、類比，歸納和演繹，分析和綜合，證明和反駁等基本的邏輯方法），從假說到理論的形成等等都是物理研究中所運用的極為有效的方法，這些方法的傳授和學習，只有緊密地與物理學史結合起來，才不流于形式，成為空洞無物的條款堆積，而是有聲有色的活例：如歐姆運用類推理法建立歐姆定律;德布羅意將實物與光進行類比，首創物質波概念。又如：從第谷和開普勒的史料知道，第谷對行星運動進行了三十年之久的長期觀察，積累了大量第一手感性材料，但第谷只停留在感性認識上，沒有上升到理性思維，因而未能解釋行星的運動規律。而當第谷這些耗盡畢生心血的成果落在他那精于理性思維的學生開普勒之手時，開普勒便揚長避短，感性認識和理性思維珠聯璧合。最終揭示了行星運動的本質——發現行星運動的三定律。這說明科學的方法直接體現出科學思維的重要性，而科學的預見來源于科學思維。顯然，運用物理學史所滲透的科學研究方法的確可以還原物理學家認識世界的本來面目，并為培養學生科學素質提供借鑒和啟迪。

學生學完中學物理后，具備了一定基礎知識和技能。但若他們合上書本，回答所學物理各部分知識的來龍去脈及其相互聯系，能全面回答的就很少，究其原因，就是沒有把所學的物理知識系統化、網絡化。例如：伽利略是近代實驗物理的奠基者之一，他根據大量的實驗事實和理論分析，發現了自由落體定律、慣性定律、擺的等時性原理等理論，奠定動力學的基礎。緊隨著卻是另一位科學家牛頓，牛頓在總結伽利略等人的研究成果的基礎上，

總之，出以他的名字命名的三大定律，發現了萬有引力定律，建立和完善了經典力學的理論體系，完成了人類認識自然的歷史中第一次理論大綜合（把地球上物體運動規律與天體運動規律概括于一個完整的統一理論之中），對后人進行“統一理論”的研究給予深刻的啟發并產生極其深遠的歷史影響。這樣通過這些物理學史實建立起的物理圖景，使學生所學的物理知識系統化、網絡化。總之，只要充分挖掘物理學史的內涵，不僅可以使學生受到愛國主義教育和啟迪學生思維，還可以培養學生科學的態度和刻苦鉆研、拼搏進取的精神。