物理學史融入高中物理教學的實踐探討

楊菡芬

摘要：伴隨著我國經濟的快速發展和素質教育的不斷滲透，學校教育不僅需要教授學生文化課知識，而且還需要重視對學生人文素養的培養，促進學生成為良好的綜合型人才。高中物理學術研究性較強，教師在課堂教學中將物理學史和物理知識所融合，形成一體化教學模式，讓學生能夠在學習中感知到物理知識和經濟發展的關系，降低學生學習物理的難度，有效激發學生學習物理的興趣?；诖耍疚膶⒅攸c針對物理學史融入高中物理教學的實踐展開探討。

關鍵詞：物理學史;高中物理;教學實踐

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）04-091

《物理課程標準》中指出高中物理教學要將培養學生的綜合素養作為主要教學目標。物理學史研究的是物理學發展的歷史，高中階段是學生步入大學前的重要階段，學習物理課程有助于提升學生的邏輯能力和理解能力，所以教師應該將物理理論知識和物理學史相結合，豐富課堂教學內容，提高學生的文化素養，讓學生能夠使自身的科學素養和人文素養共同發展，達到課程標準的要求。

一、物理學史融入高中物理教學的必要性

物理學科對社會經濟的發展起到了十分重要的作用，物理將人類引入大自然，為人類探索宇宙奧妙提供了重要思路。隨著物理知識的不斷深入，物理學家在深入探究的過程中逐漸形成了一定的知識框架，通過不斷的完善整合，物理學史充分地體現了人類對物理學的認知。在傳統的物理教學中，高中物理教師會受到應試教育的影響，在教學中會經常傳統的教學方式向學生傳授物理知識，導致學生一直處于被動地學習狀態，單一死板的學習方式會使學生逐漸喪失學習的興趣，所以教師需要打破傳統的教學模式。

物理學科屬于一門抽象性和邏輯性較強的學科，教師在教學中借助物理學史讓學生了解物理學基本概念、基本定律和各主要分支的形成過程，引導學生對物理知識的思考。物理學史為沉悶的課堂增添了人文氣息，會讓學生的思想和科學家的思想產生碰撞，并且能夠使學生感受到物理學家的人文素養和科學精神，學生會在潛移默化中不斷形成良好的科學態度。物理學史融入課堂教學豐富了學生學習，有效的激發學生的學習的興趣，適應時代對教育教學質量和社會經濟的發展需求，成功的激勵高中生面對高考不畏艱難的精神。

二、物理學史融入高中物理教學的實踐策略

1.提高教師專業知識水平，促進對物理學史的認識

在傳統教學模式下，很多學校將學生的考試成績作為評價學生的單一標準，導致教師和學生都過于關注考試成績，造成教師的教學目標會圍繞考試內容展開，忽略了物理學史對物理課程學習的重要性。物理學史體現了物理知識的發展與形成過程，能夠加深學生對物理知識結構的理解，所以教師應該重視物理學史在課堂教學中的引入。如果教師本身在物理學史方面的知識儲備不足，會造成教學短板的出現，學生會降低學習的自信心。因此，高中物理教師需要提高自身的專業知識水平，加深對物理學史的了解，將知識準確無誤地傳遞給學生。

例如：教師可以在備課過程中查找和本節課內容相關的物理學史知識，讓學生能夠感受到物理學科的豐富與探究性。在學生學習高中物理必修一第二章《自由落體運動》之前，教師可以查找自由落體實驗相關的物理學史，掌握近代實驗科學產生的背景，在教學中讓學生體會到物理學史對科學發展的作用。物體的下落運動是日常生活中常見的現象，所以教師可以將其作為教學起點，促進學生對物理學史的認知。針對自由落體運動相關的物理學史，教師在教學設計中可以插入亞里士多德的介紹，亞里士多德提出了“物理下落速度和其重量成正比”觀點，這一學說在西方學術界統治了將近2000年，直到后來伽利略通過在比薩斜塔上的落體實驗推翻了亞里士多德提出的觀點。伽利略通過不斷的實驗，證實了“兩個鐵球同時落地”的觀念，所以現在物理中的落體運動有了更加準確科學的觀點，隨之有了自由落體定律的出現;后來美國宇航員大衛·斯科特登月之后證明了羽毛和鐵榔頭在真空條件下同時落地，使得自由落體定律更加完善準確，教師在備課過程中將自由落體運動定律的物理學史熟練掌握，并且將其合理地插入到課堂教學中，會進一步加深學生對所學知識的理解。教師在課前將準備工作做好，會增強學生學習物理的自信心，加深學生對物理學史的了解，促進學生文化素養的提高。

2.借助現代教學輔助工具，拓展物理學史的影響

隨著信息技術的快速發展，運用信息技術進行輔助教學是現代教學的常用手段，所以高中物理教師可以借助信息化手段將物理學史融入到教學中，利用生動形象的圖片和視頻激活學生的學習興趣，讓學生能夠更加容易理解物理知識的形成歷程，加深自己的思考探究?，F代信息技術能夠讓學生清楚地感知到物理知識的形成過程，多媒體使學生們集中注意力，提高學生在課堂中的參與度，學生也會提升思考探究的能力，通過系統化了解物理學史，拓展物理學史有利于學生的綜合發展。

例如：在學生學習高中物理必修二第四章《天地力的綜合：萬有引力定律》的過程中，教師可以在導入環節利用多媒體課件向學生展示天體系統的圖片（人類借助宇宙飛船飛向月球和星空、天體不停地運動），學生會對生動形象的圖片產生興趣，從而積極主動地投入到課堂學習中。接著教師向學生介紹德國物理學家開普勒和他的導師第谷全部的觀測數據，通過“地心說”和“日心說”的解說讓學生更加熟悉天體運動，學生通過視頻更加想要學習物理，物理學史的引入激發了學生多方位的思考，有利于學生形成正確的物理學歷史觀。

3.開展物理自主課外活動，豐富物理學史的內容

物理學史包含了人文底蘊，和歷史學科聯系緊密，所以教師可以在教學中開展關于物理學史的自主課外活動，激發學生學習物理的興趣，使得學生在課外活動中潛移默化的形成人文素養。在新課程目標改革的背景下，教師為學生拓展多種活動形式，在課余時間為學生組織一些關于物理學史的講座或者短劇表演，滲透物理學家的科學態度與精神，提高學生自主學習的能力，讓學生可以合理地接受文理知識的融合，為學生的綜合發展做好鋪墊。

例如：在學生學習高中物理必修一第五章《牛頓第一運動定律》的過程中，教師可以組織學生分組扮演物理學家之間發生的歷史，其中人物角色分別有亞里士多德、伽利略、牛頓。高中生在初中階段已經對“運動和力”的基礎知識有所了解，所以教師可以讓學生在課下查找“牛頓第一定律”相關的物理學史，學生會迫切想要扮演角色，所以會用心查找人物的觀點以及最終觀點的形成，學生會在自主課外活動中感受到科學家堅持真理的獻身精神，促進情感價值觀的形成。學生不斷查閱課外資料能夠判斷出“運動需要力來維持”的觀點是錯誤的，并且深入了解了伽利略利用邏輯思維構造的理想實驗，對牛頓第一運動定律有了進一步的掌握。在課堂結束之后，教師可以為學生舉辦一些相關的物理學史講座，豐富物理學史的內容，提高學生的學習興趣。

4.創造物理學史情境教學，尋找物理學史的樂趣

在高中物理教學中，教師如果“填鴨式”地引入物理學史，會造成課堂教學流程生硬，讓課堂內容變得枯燥。因此，物理學史可以作為高中物理教師教學的情境素材，教師在講解某段知識點時可以插入一些科學家的小故事，讓學生角色代入，在情境課堂中感受物理知識的發展，調節課堂氛圍，使得學生能夠在輕松愉悅的環境下體會到學習物理的樂趣。

例如：在學生學習高中物理必修一第三章《科學探究：彈力》的過程中，教師可以在導入環節為學生講述關于胡克發現彈力和胡克定律的故事，將學生的情感代入到情境中，胡克為了證實彈性定律，利用各種材料所構成的各種形狀的彈性體做了大量實驗，學生將自己當作故事中的第一視角，代入性地感受胡克嚴謹的科學態度，這樣自然地插入物理學史能夠減少學生們的抵觸心理。另外，教師在本課教學中還可以借助多媒體為課堂內容作補充，減少故事情境的乏味感，讓學生能夠在情境學習中逐漸找到物理學史的相關樂趣，從而更好地完善文化素養。

5.組織小組合作探究環節，加強物理學史的傳遞

小組合作學習模式被廣大教育工作者所提倡，學生在小組合作的過程中能夠積極的思考，并且主動探究新的知識，充分地體現了學生的主體地位，所以高中物理教師可以組織學生小組合作，在自主探究的環節中加強物理學史的知識傳遞，增強學生對物理學史的正確認知。

例如：在學生學習高中物理必修三第一章《靜電的產生及其微觀解釋》的過程中，教師可以為學生列出靜電發現史的范圍，給學生關于“靜電的發現者”的資料，學生一起討論研究（《論衡》中的琥珀、吉爾波特設計的實驗），學生在討論驗證的過程中更加清楚了解物理學史，有效地加強了物理學識的傳遞。

綜上所述，物理學史融入高中物理教學中的實踐是新課程目標改革實施背景下的重要內容，教師需要將其合理融入到課堂教學中，豐富課堂教學形式，減輕高中生的學習負擔，將教學理念和課堂教學進一步融合提升。高中生在學習物理學史的過程中也能夠不斷的明白科學理論并不是一蹴而就的，隨著時代發展的進步，學生應該不斷的加深自己的文化素養，形成正確合理的發展觀。除此之外，高中物理教師將物理學史和課堂教學的結合充分發揮了學生的主體性，學生積極主動地探究其中，有效地增強了自身文化素養和思維邏輯能力的形成，為以后的綜合發展奠定了良好的基礎。

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（作者單位：福建省福清華僑中學，福建 福州 350000）