王海軍

摘 要：將物理學(xué)史滲透在高中物理教學(xué)中，對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展大有幫助。本文首先分析了教材中物理學(xué)史內(nèi)容的呈現(xiàn)特點(diǎn)，指出現(xiàn)行人教版物理教材所設(shè)計(jì)的欄目中也包含著大量的物理學(xué)史教育素材，隨后介紹了依托欄目設(shè)計(jì)，實(shí)施物理學(xué)史教學(xué)的基本策略。

關(guān)鍵詞：物理教材；欄目設(shè)計(jì)；物理學(xué)史

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2018）10-0021-3

高中生無(wú)論是心理，還是生理都處在高速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，他們的世界觀和價(jià)值觀也將在這一階段同步形成。因此，在教學(xué)中，我們展開知識(shí)教育和人文教育對(duì)學(xué)生的一生將產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的影響。物理學(xué)史既包含豐富的物理探究思想，同時(shí)還蘊(yùn)含著很多人文素養(yǎng)方面的內(nèi)容，將這些內(nèi)容發(fā)掘出來(lái)，在教學(xué)中予以滲透，將有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

1 教材中的物理學(xué)史內(nèi)容呈現(xiàn)特點(diǎn)

將物理學(xué)史在教學(xué)中予以滲透的一項(xiàng)準(zhǔn)備工作在于物理學(xué)史素材的有效整合?？陀^地講，現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)資源來(lái)源渠道相當(dāng)豐富，比如網(wǎng)絡(luò)、圖書館等。但是，就課堂教學(xué)而言，我們不能忽視一項(xiàng)觸手可及的教學(xué)資源，那就是我們的物理教材。

以人教版物理教材為例，物理學(xué)史的呈現(xiàn)首先是在正文區(qū)域，比如必修一第二章的最后一節(jié)“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”，整節(jié)內(nèi)容都是圍繞物理學(xué)史展開。除此之外，諸如“牛頓第一定律”“行星的運(yùn)動(dòng)”“劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)”等也穿插著大量的物理學(xué)史內(nèi)容。由于這些內(nèi)容都比較直觀、明顯，因此教師在教學(xué)中都不會(huì)忽視依托物理學(xué)史，滲透思想和方法的教育。

另外，在教材上還有一塊內(nèi)容也有大量的物理學(xué)史素材，由于相對(duì)比較零散，因此很容易被忽視，這就是教材上的欄目。人教版除了正文以外，安排了很多欄目，有些欄目穿插在正文中，是串聯(lián)知識(shí)教學(xué)的關(guān)鍵銜接，教師在教學(xué)中往往不會(huì)發(fā)生疏漏，比如“演示”“實(shí)驗(yàn)”“思考與討論”等。還有欄目或是安排在課后，或是安排在邊角，以致于很多教師在教學(xué)中沒(méi)有足夠關(guān)注，這里面就包括很多有關(guān)物理學(xué)史教學(xué)的素材，比如“科學(xué)足跡”“名人語(yǔ)錄”等。教學(xué)中，教師如果將這些內(nèi)容撇在一邊，在別的地方重新收集素材，這種做法不能說(shuō)是絕對(duì)錯(cuò)誤的，但肯定是一種舍近求遠(yuǎn)的行為。要知道，教材是眾多教學(xué)編寫專家從課程標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，幾易其稿，精心打造，雖說(shuō)教材肯定還有一些瑕疵需要我們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行重組處理，但是相關(guān)欄目在其中的呈現(xiàn)必然有其存在的價(jià)值，而且其中所涉及的物理學(xué)史內(nèi)容和對(duì)應(yīng)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的匹配程度也必然是經(jīng)得起推敲的。因此，我們?cè)诮虒W(xué)中要合理開發(fā)教材，對(duì)教材中的各個(gè)欄目妥善進(jìn)行使用，讓其在學(xué)生的方法養(yǎng)成和思想發(fā)展上發(fā)揮作用。

2 借助教材欄目實(shí)施物理學(xué)史教學(xué)的基本策略

新課程改革為教師施展教學(xué)才華拓展了空間，但是同樣也提出了更高的要求。比如，我們要巧妙運(yùn)用教材的欄目，從中整理出物理學(xué)史教學(xué)資源，并對(duì)學(xué)生施以行之有效的教育，這就需要教師要對(duì)相關(guān)欄目進(jìn)行巧妙處理與合理把握，這些也是對(duì)教師教材觀和學(xué)生觀的一種考驗(yàn)，當(dāng)然也為教師展示自己的教學(xué)能力和技巧搭建了平臺(tái)。物理學(xué)史本就有著非常豐富的內(nèi)容，如果滿篇幅地在課堂上灌輸，這顯然不符合我們的教學(xué)實(shí)際，因此教師要對(duì)教材進(jìn)行二次開發(fā)，對(duì)相關(guān)欄目進(jìn)行有效重組，讓其更好地服務(wù)于學(xué)生認(rèn)知的建構(gòu)。

2.1 巧用欄目激活學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化內(nèi)在動(dòng)力

學(xué)生的物理學(xué)習(xí)在很大程度上依賴于他們的學(xué)習(xí)興趣，正是對(duì)物理現(xiàn)象和理論的無(wú)窮興趣強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。教師在教學(xué)中，要充分研究學(xué)生的興趣特點(diǎn)，并深度把握他們的學(xué)習(xí)規(guī)律，同時(shí)還要以教材欄目為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生就此展開物理學(xué)史方面的研究。

比如，在高中物理的緒論課上，當(dāng)我們結(jié)合教材引導(dǎo)學(xué)生探索“物理學(xué)和人類文明”這段內(nèi)容時(shí)，可以結(jié)合欄目中莊子的話——“判天地之美，析萬(wàn)物之理”來(lái)切入正題，這句話簡(jiǎn)明扼要地闡述了物理學(xué)所探究的問(wèn)題，同時(shí)也點(diǎn)明了物理研究的作用。教師在此基礎(chǔ)上，向?qū)W生介紹物理學(xué)研究的時(shí)間尺度是1018～10-25 s，空間尺度是10-15～1027 m。這些數(shù)字其實(shí)上也具有一定的抽象性，所以教師在教學(xué)的時(shí)候要通過(guò)恰當(dāng)而形象化的說(shuō)明讓學(xué)生形成認(rèn)識(shí)。緒論課上，教師要讓學(xué)生從物理學(xué)史的角度感悟物理學(xué)科的重要意義。比如，以人們對(duì)光本質(zhì)的探索為例，向?qū)W生介紹那段波瀾壯闊的歷史，以此讓學(xué)生領(lǐng)略隱含在物理學(xué)科中的獨(dú)特美感。此外，結(jié)合物理學(xué)史向?qū)W生闡明物理學(xué)在人類歷史進(jìn)程中歷次工業(yè)革命中的作用，讓學(xué)生從中明確物理研究的價(jià)值。而且，教師在教學(xué)中最好要能結(jié)合一些生活與生產(chǎn)實(shí)際來(lái)提供佐證，這樣教學(xué)效果會(huì)更好。

2.2 巧用欄目來(lái)化解認(rèn)知誤區(qū)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

物理學(xué)是一個(gè)龐大的知識(shí)體系，教學(xué)過(guò)程中，教師要善于分析學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)識(shí)上可能存在的問(wèn)題。結(jié)合欄目來(lái)進(jìn)行物理學(xué)史的教學(xué)時(shí)，我們要積極糾正學(xué)生的認(rèn)知誤區(qū)，這樣的處理還將對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)發(fā)展產(chǎn)生推動(dòng)作用。

比如，光的衍射一直是學(xué)生物理學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，為什么學(xué)生在這個(gè)地方會(huì)產(chǎn)生如此之多的障礙呢？筆者認(rèn)為，這主要是學(xué)生在數(shù)學(xué)知識(shí)上缺乏相應(yīng)的基礎(chǔ)，我們無(wú)法讓他們從理論層面展開深入而詳實(shí)的研究。結(jié)合教學(xué)中的探索，筆者發(fā)現(xiàn)，借助物理學(xué)史來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索也是一種很好的方法，學(xué)生也能據(jù)此對(duì)知識(shí)形成更加深刻的理解。教材在這一塊有一個(gè)“科學(xué)足跡”的欄目，里面介紹了有關(guān)“泊松亮斑”的內(nèi)容。筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行了更深層次的發(fā)掘，并結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)需要進(jìn)行了整合。課堂上，我們和學(xué)生一起回顧科學(xué)家有關(guān)“微粒說(shuō)”和“波動(dòng)說(shuō)”的論戰(zhàn)，而泊松的研究則是其中最具有傳奇色彩的故事。作為一個(gè)數(shù)學(xué)家，他以自己擅長(zhǎng)的方法著手，以菲涅爾的理論為基礎(chǔ)，推出了“泊松亮斑”的存在，并以此為依據(jù)，指明：障礙物陰影處的中心區(qū)域不可能有亮斑，因此菲涅爾的理論是錯(cuò)誤的。但是，事情的發(fā)展頗具戲劇色彩，隨后就有科學(xué)家做出了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，泊松的貢獻(xiàn)非但沒(méi)有否定光的“波動(dòng)說(shuō)”，反而還成為該理論的可靠依據(jù)，泊松也由此成為“波動(dòng)說(shuō)”堅(jiān)定的支持者。

上述歷史向?qū)W生傳遞了這樣一些物理研究史實(shí)：在物理問(wèn)題的爭(zhēng)論中，科學(xué)家們都沒(méi)有將工作止步于口頭上的爭(zhēng)辯，他們都在理論或?qū)嶒?yàn)上搜集著自己所需要的證據(jù)；其次，科學(xué)研究要尊重事實(shí)，一旦理論經(jīng)受住了事實(shí)的檢驗(yàn)，就應(yīng)該確認(rèn)正確性。

3 巧用欄目進(jìn)行觀念教學(xué)，培養(yǎng)正確的價(jià)值體系

物理課堂是自然科學(xué)教育的重要平臺(tái)，我們?cè)诮虒W(xué)中不僅要指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究來(lái)研究物理知識(shí)和理論，總結(jié)科學(xué)探究的經(jīng)驗(yàn)和方法，同時(shí)我們還要積極進(jìn)行觀念教學(xué)。什么是觀念教學(xué)呢？從物理教學(xué)的角度來(lái)講，我們的學(xué)生高中畢業(yè)之后，可能有很多學(xué)生在將來(lái)的人生道路上都不會(huì)再去接觸物理，物理知識(shí)也許會(huì)逐漸在他們腦海中消失，但是物理學(xué)研究的思想和方法，物理學(xué)看待事物的角度和習(xí)慣，這些內(nèi)容將永遠(yuǎn)地刻畫在學(xué)生的行為意識(shí)中。因此，教師在教學(xué)中要善于分析和思考，要依托課堂對(duì)學(xué)生進(jìn)行觀念教學(xué)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值體系，而借助欄目指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)史研究，恰好能有效地完成這一任務(wù)。

比如，選修3-2教材第四章的第一節(jié)《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》不僅在正文中對(duì)人類研究電磁關(guān)系的歷史進(jìn)行了介紹，還在課后的“科學(xué)足跡”中提供了兩段文字：“科學(xué)發(fā)現(xiàn)的啟迪”和“偉大的科學(xué)家法拉第”，這兩段文字都蘊(yùn)含著很多觀念教學(xué)的素材?！翱茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的啟迪”這段文字主要介紹了人類探索科學(xué)真理的意義，點(diǎn)出創(chuàng)造性和非功利性是科學(xué)探究的巨大魅力；“偉大的科學(xué)家法拉第”則介紹了法拉第偉大而平凡的一生，法拉第的人生觀和價(jià)值觀將對(duì)學(xué)生的人生定位起到很大的觸動(dòng)作用。當(dāng)學(xué)生閱讀過(guò)這段文字之后，我們要讓學(xué)生結(jié)合自己的行為和思想來(lái)進(jìn)行反思，從中提取正能量的學(xué)習(xí)養(yǎng)分，并驅(qū)動(dòng)他們進(jìn)一步樹立人生理想，完善自己的價(jià)值體系。

綜上所述，教材中的很多欄目設(shè)計(jì)為我們進(jìn)行物理學(xué)史的教育提供了豐富的素材，教師在教學(xué)中要善于分析和思考，要積極進(jìn)行發(fā)掘和理論，這樣才能更加有效地整合資源，讓學(xué)生因此而獲得發(fā)展。

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