摘 要 本文以“ETA 物理認(rèn)知模型”為導(dǎo)引，以高中物理“靜電場(chǎng)”單元為例，重點(diǎn)闡述教學(xué)設(shè)計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn)，包括教材次序的重構(gòu)，教學(xué)素材的優(yōu)化，教學(xué)過(guò)程的邏輯顯化，科學(xué)方法顯化，課程思政的明示和暗示。由此概括出物理教學(xué)的“四美”：導(dǎo)入藝術(shù)之美、邏輯簡(jiǎn)約之美、方法力量之美、人文情懷之美。

關(guān)鍵詞 ETA 物理認(rèn)知模型;大單元教學(xué)設(shè)計(jì);靜電場(chǎng);比值定義法;類比法

1 引言

1.1 “ETA 物理認(rèn)知模型”簡(jiǎn)介

本模型由北京大學(xué)穆良柱教授依據(jù)物理學(xué)的發(fā)展歷程研究得出，共分11個(gè)步驟，每步有相應(yīng)的認(rèn)知目標(biāo)，動(dòng)用相應(yīng)的認(rèn)知方法，在認(rèn)知?dú)v程中感悟物理精神。實(shí)驗(yàn)物理Experimental ①觀察物理現(xiàn)象（分類法）;②挑選研究對(duì)象（簡(jiǎn)化法，還原法）;③明確研究問(wèn)題（主次法）;④量化描述性質(zhì)（類比法，轉(zhuǎn)換法）;⑤尋找實(shí)驗(yàn)規(guī)律（極端法，控制變量法）;理論物理Theoretical;⑥建立理想模型（模型法）;⑦建立公理認(rèn)知（數(shù)理邏輯，歸納、猜想法）;⑧實(shí)驗(yàn)證偽檢驗(yàn)（特例法）;應(yīng)用物理Applying;⑨解釋已有現(xiàn)象（推理，類比）;⑩預(yù)言可能事件（推理，類比）; 技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造（關(guān)聯(lián)，類比，推理）。[1]1.2 “ETA 模型”是大單元教學(xué)設(shè)計(jì)的導(dǎo)航圖“ETA 模型”和認(rèn)知學(xué)的學(xué)習(xí)進(jìn)階理論（經(jīng)驗(yàn)、映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合）表述非常相近。和辯證唯物主義的唯物論、認(rèn)識(shí)論、方法論相契合，穆老師認(rèn)為這和馬克思主義哲學(xué)受物理學(xué)發(fā)展啟發(fā)有直接關(guān)系。顯然用所有物理老師熟知的語(yǔ)言體系建構(gòu)教學(xué)論，比之舶來(lái)翻譯教學(xué)論更能在一線老師這里得到共鳴。

物理教學(xué)的進(jìn)程不外乎是“數(shù)理邏輯線索、歷史發(fā)現(xiàn)線索和認(rèn)知建構(gòu)線索”的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，這恰恰是著名的哲學(xué)觀點(diǎn)“邏輯與歷史的同一性”。恩格斯認(rèn)為，邏輯與歷史的關(guān)系類似于胚胎生長(zhǎng)和古生物進(jìn)化的關(guān)系?！八刮覀兌茫瑸槭裁次锢斫虒W(xué)的邏輯體系，在總體和主要環(huán)節(jié)上必定是物理學(xué)歷史發(fā)展的反映;為什么歷史上關(guān)鍵性的突破和前輩物理學(xué)家偉大貢獻(xiàn)的精髓，應(yīng)該成為物理教學(xué)的重點(diǎn);為什么教學(xué)中學(xué)生的難點(diǎn)，往往與物理學(xué)史中長(zhǎng)期未能克服的困難不謀而合，總是帶有歷史的烙印;等等?！盵2]“ETA 模型”前四項(xiàng)構(gòu)建物理概念課，“ETA 模型”前七項(xiàng)構(gòu)建物理規(guī)律課?！癊TA 模型”后四項(xiàng)構(gòu)建專題課。物理學(xué)發(fā)展的各個(gè)模塊（大部分教科書的分章依據(jù)）都經(jīng)歷“ETA 模型”的各步驟。[3]如此物理學(xué)科的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)完全可以循著每個(gè)大概念的“ETA”生成路徑建構(gòu)，認(rèn)知鏈路完整了，核心素養(yǎng)的各要素也就凸顯了。

2 “ETA”指引下的《靜電場(chǎng)》單元教學(xué)

2.1 教材分析之節(jié)次優(yōu)化

人教版《高中物理教科書 必修三》《靜電場(chǎng)》單元目錄如下：第九章 靜電場(chǎng)及其應(yīng)用1.電荷;2.庫(kù)侖定律;3.電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度;4.靜電的防止與利用。第十章 靜電場(chǎng)中的能量1.電勢(shì)能和電勢(shì);2.電勢(shì)差;3.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;4.電容器的電容;5.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)[4]。

以“ETA”視角看“靜電的防止與利用”“.電容器的電容”“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”屬于A 應(yīng)用環(huán)節(jié)，其他屬于ET實(shí)驗(yàn)理論環(huán)節(jié)。在ET實(shí)驗(yàn)理論沒(méi)有建構(gòu)完善時(shí)引入A 應(yīng)用，必然導(dǎo)致欲言又止，解釋不清的問(wèn)題，最終還要在ET 之后返修，進(jìn)一步考慮概念邏輯關(guān)系編排如下：第九章 靜電場(chǎng)的描述和規(guī)律。1.元電荷和電荷守恒定律，2.庫(kù)侖定律，3.電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線，4.電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能，5.電勢(shì)差和電勢(shì)，6.電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，7.電場(chǎng)線和等勢(shì)面的關(guān)系。第十章 靜電場(chǎng)的應(yīng)用。1.靜電的利用與防護(hù)，2.電容器及其電容，3.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。拆分后的小節(jié)和《教參》課時(shí)建議吻合。

2.2 教材分析之案例替代

“ETA”認(rèn)知模型把“觀察物理現(xiàn)象”放做第一步，物理觀念始于物理現(xiàn)象終于實(shí)際應(yīng)用。穆老師對(duì)此解釋：人的所有認(rèn)知最初都來(lái)自觀察、體驗(yàn)，就像嬰兒探索一個(gè)皮球一樣，看、摸、踢、咬，調(diào)動(dòng)的感官越多收獲就越接近完整。對(duì)此《課程標(biāo)準(zhǔn)》這樣要求，“物理概念的建立需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境。

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念之前，基于生活經(jīng)驗(yàn)形成了大量的經(jīng)驗(yàn)性常識(shí)，要在此基礎(chǔ)上建構(gòu)物理概念，必須對(duì)所觀察的現(xiàn)象重新加工，在諸多客觀情境中概括事物的共同屬性，抽象事物的本質(zhì)特征，完成從經(jīng)驗(yàn)性常識(shí)向物理概念的轉(zhuǎn)變?！盵5]《教科書》在每一節(jié)都以一個(gè)小實(shí)驗(yàn)或者生產(chǎn)、生活現(xiàn)象開篇。2004版教材編寫時(shí)，航天英雄楊利偉乘坐“神舟五號(hào)”成功返回，2019版再編時(shí)，已經(jīng)是“天宮”時(shí)代。與時(shí)俱進(jìn)，教師要找到更貼切、更新奇、更震撼的案例替代。以“電光石火”

下殿中安坐一人的視頻替代“雷火煉殿”的圖片。

以“化纖長(zhǎng)絲模擬電場(chǎng)線”（立體個(gè)大）替代“碎頭發(fā)模擬電場(chǎng)線”（平面嬌小）。課堂生成總是要比教科書陳述生動(dòng)有趣，簡(jiǎn)述筆者隨堂實(shí)驗(yàn)“觀察電容器的充放電”：拿“450V，50μF”的電容器，用400V 直流電壓充電，然后兩極對(duì)接放電，讓學(xué)生看到火花，聽到爆破音，再看到電極銅線被焊接到一起，斷開接線再重新充好電，對(duì)學(xué)生說(shuō)我想嘗嘗電的味道，于是把一個(gè)電極放入口中假咬，看學(xué)生們驚呆，我說(shuō)嚇唬你們呢，然后真咬了下去，安然無(wú)恙，換另一個(gè)電極依然安全，是沒(méi)充好電嗎？ 有學(xué)生點(diǎn)頭認(rèn)可，兩極對(duì)接，聲光依舊，結(jié)論是單極不能放電，所以電器維修有一步，就是先給電容器放電。

營(yíng)造認(rèn)知沖突，誘發(fā)深度思考，教學(xué)實(shí)驗(yàn)成功和失敗都是預(yù)謀。腦科學(xué)研究認(rèn)為這樣的啟動(dòng)會(huì)誘發(fā)右腦一個(gè)區(qū)域興奮?；ヂ?lián)網(wǎng)素材海量，但課堂需求要積存更要精選和加工，避免無(wú)效信息過(guò)載。此為教學(xué)藝術(shù)之美，和“廣告美學(xué)”的“AIDA”標(biāo)準(zhǔn)一致，要求短小精悍。

2.3 教學(xué)主線之顯化邏輯

“ETA”認(rèn)知模型的11步，給出了如何承上啟下建構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本環(huán)節(jié)，《教科書》從整體上是遵循認(rèn)知規(guī)律編寫的，但個(gè)別處存在不合邏輯之處。例如：《教科書》按照“電勢(shì)差是電勢(shì)的差”的算術(shù)邏輯，選擇先講電勢(shì)后講電勢(shì)差，兩個(gè)概念分在兩個(gè)小節(jié)。麗江的導(dǎo)游對(duì)山東的游客說(shuō)：“我們家的床比你們家的泰山還高！”游客懵了一下后會(huì)心一笑。這意味著高度的概念在人們心目中是相對(duì)的，實(shí)際是高度差的概念。物理學(xué)的概念都是先有實(shí)質(zhì)，后取名稱。對(duì)物理學(xué)名詞的理解很多時(shí)候不能用拆文解字的方式，它們更像是約定好了內(nèi)涵的成語(yǔ)，字面含義不足以表達(dá)組合含義。所以從勢(shì)能定理用比值定義法同步建立“電勢(shì)差”和“電勢(shì)”，才是學(xué)科應(yīng)有的邏輯。如圖1是板書設(shè)計(jì)片段。

《教科書》用地表重力場(chǎng)類比勻強(qiáng)電場(chǎng)得出“靜電力所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)?！迸园住斑@個(gè)結(jié)論雖然是從勻強(qiáng)電場(chǎng)中推導(dǎo)出來(lái)的，但是可以證明對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)也是適用的?！盵4]這種一帶而過(guò)，對(duì)建立“場(chǎng)”理解“勢(shì)”這一重要物理觀念留下了隱患。

畢竟只要是恒力，做功就和路徑無(wú)關(guān)。這里有必要對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)進(jìn)行分析，為理解電勢(shì)的可疊加屬性打下基礎(chǔ)。微積分的函數(shù)理解可以躲避，但微積分的幾何理解已經(jīng)在《必修一、二》多次出現(xiàn)，所以實(shí)際教學(xué)中補(bǔ)充“點(diǎn)電荷電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功和路徑無(wú)關(guān)”的圖形分析。如圖2，任意曲線軌跡看成沿以+Q 為圓心的圓弧和半徑的微元接續(xù)而成，在圓弧小段上運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力不做功，在半徑的小段上電場(chǎng)力做功可以累加，最終結(jié)果相當(dāng)于從A 點(diǎn)沿圓弧到達(dá)A'點(diǎn)再沿半徑到達(dá)B 點(diǎn)，結(jié)論：點(diǎn)電荷電場(chǎng)力做功和路徑無(wú)關(guān)。

和初中物理相比高中物理側(cè)重定量，和大學(xué)物理相比高中物理的定量則是極端特例的定量。“自然科學(xué)的目的在于對(duì)自然現(xiàn)象給出一組合理的、系統(tǒng)的解釋，并使我們能夠以過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)對(duì)新環(huán)境做出預(yù)言。理論是這種論證的正規(guī)基礎(chǔ)，它不一定要用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)，但數(shù)學(xué)語(yǔ)言會(huì)給我們最為強(qiáng)大和普遍的推理方法?！盵6]“ETA”⑥建立理想模型（模型法）、⑦建立公理認(rèn)知（數(shù)理邏輯，歸納、猜想法），這兩步歷來(lái)是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

現(xiàn)象是物理的根，數(shù)理邏輯是物理的干。物理概念、規(guī)律教學(xué)必然經(jīng)歷從生活語(yǔ)言（漢語(yǔ)、英語(yǔ)）到物理語(yǔ)言（專屬理解）再到代數(shù)和幾何的四項(xiàng)解讀。“場(chǎng)”的物理觀念是所有物理觀念的中心，是大概念，是相互作用和能量觀的基礎(chǔ)，整個(gè)物理學(xué)都在和“場(chǎng)”糾纏，至今有的認(rèn)知已經(jīng)比較完善，有的還在發(fā)展。場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)、等勢(shì)面，兩個(gè)代數(shù)、兩個(gè)幾何，是矢量場(chǎng)也是標(biāo)量場(chǎng)，理論上互相關(guān)聯(lián)，應(yīng)用上互相支持。因此成為高中物理所有章節(jié)中邏輯上最復(fù)雜、最深刻、最難領(lǐng)會(huì)的單元。

物理學(xué)習(xí)很像生長(zhǎng)一棵樹的過(guò)程，而不是畫一棵樹。新概念建立總是需要一組已經(jīng)消化吸收的觀念體系做支撐。捋順邏輯體系構(gòu)建教學(xué)綱要，由綱要演化成板書設(shè)計(jì)，而板書是筆記的示范，好筆記是支撐高效學(xué)習(xí)的必要手段。嚴(yán)密、自洽、簡(jiǎn)約是為物理邏輯之美。相應(yīng)的板書美感是“提綱挈領(lǐng)，邏輯清晰;言簡(jiǎn)意賅，一目了然;圖文并茂，賞心悅目?！?/p>

2.4 教學(xué)副線之顯化方法

“ETA”把常規(guī)物理方法和認(rèn)知的11步驟對(duì)應(yīng)。穆老師認(rèn)為“物理方法的訓(xùn)練一定是結(jié)合認(rèn)知過(guò)程展開的，不遵循這個(gè)規(guī)律，就會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題.比如，現(xiàn)有的高中物理教育基本忽略了認(rèn)知過(guò)程，直接跳到認(rèn)知應(yīng)用階段，其實(shí)大量訓(xùn)練的就是認(rèn)知應(yīng)用方法，而做題的過(guò)程就是記住已有的公理化理論，然后反復(fù)應(yīng)用到題目設(shè)定的場(chǎng)景中，這其實(shí)就是應(yīng)用思維訓(xùn)練.不利于學(xué)生整體認(rèn)知方法的訓(xùn)練?！盵1]《課程標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)方法分成科學(xué)思維的方法（理論層面）和科學(xué)探究的方法（實(shí)踐層面），對(duì)本單元強(qiáng)調(diào)了“模型化方法”、“比值定義法”、“扭秤法”。《教科書》在本單元以段落呈現(xiàn)了“比值定義法”，（摘錄如下：在物理學(xué)中，常常用物理量之比表示研究對(duì)象的某種性質(zhì)。例如，用質(zhì)量m 與體積V 之比定義密度ρ、用位移l 與時(shí)間t 之比定義速度v、用靜電力F 與電荷量q 之比定義電場(chǎng)強(qiáng)度E，等等。這樣定義一個(gè)新的物理量的同時(shí)，也就確定了這個(gè)新的物理量與原有物理量之間的關(guān)系。比值定義包含“比較”的思想。例如，在電場(chǎng)強(qiáng)度概念建立的過(guò)程中，比較的是相同電荷量的試探電荷受靜電力的大小。[4]）此法在本單元用了五次（比荷、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)差、電勢(shì)、電容）?！氨戎刀x法”從《初中物理》到《必修一、二》用了多次，本單元已無(wú)必要再單獨(dú)呈現(xiàn)，這樣的呈現(xiàn)也很初步，沒(méi)有滿足高中階段的認(rèn)知要求。比較是指兩種或兩種以上同類的事物辨別異同或高下，屬于個(gè)性和共性的關(guān)系?！氨容^”非“比值量”獨(dú)享，用乘積定義的動(dòng)能同樣用來(lái)比較物體的做功本領(lǐng)。在形式邏輯看來(lái)，所有概念的形成都要經(jīng)歷比較、反思和抽象。比值是數(shù)學(xué)運(yùn)算，最早是為了比較兩個(gè)同類物性的差距，分子除以分母是個(gè)倍數(shù)。比值定義法是量化并簡(jiǎn)化描述現(xiàn)象所需語(yǔ)言的科學(xué)抽象方法，它有從表象達(dá)機(jī)理的深刻含義，是現(xiàn)象和本質(zhì)的關(guān)系。比值定義的參量帶著量綱，不能說(shuō)力是電荷量的多少倍。定義式有人為約定的色彩，是規(guī)定不是規(guī)律，不像定律式那樣包含因果關(guān)系，比值量不依賴公式中的分子與分母。電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)是場(chǎng)空間自己的本質(zhì)屬性，和試探電荷無(wú)關(guān)，“你探我，或者不探，我就在那里”。

本章使用頻繁且具有深意的是類比法，此法在“ETA”各步驟都有體現(xiàn)，穆老師認(rèn)為“類比是人類的元認(rèn)知，人的幾乎所有認(rèn)知都是依賴類比逐步建構(gòu)起來(lái)的.”[1]類比法是在對(duì)自然界觀察的基礎(chǔ)上，將具有相似或相同特征的事物劃為一類，并在類的基礎(chǔ)之上對(duì)未知或不確定的對(duì)象與已知的對(duì)象進(jìn)行歸類比較、推導(dǎo)，進(jìn)而對(duì)未知或不確定對(duì)象提出猜測(cè)，使得知識(shí)在不同類間遷移的一種思維方法。類比法雖然不十分可靠，但是對(duì)新發(fā)現(xiàn)、新創(chuàng)造啟發(fā)作用很大。在電磁學(xué)認(rèn)知發(fā)展歷程中，類比法不斷地發(fā)揮先導(dǎo)作用，庫(kù)侖定律是類比萬(wàn)有引力定律得來(lái)，法拉第的場(chǎng)線是類比流體流管得來(lái)，麥克斯韋電磁理論從流體理論類比而來(lái)。

《教科書》把在重力場(chǎng)部分學(xué)到的理論經(jīng)驗(yàn)遷移到靜電場(chǎng)中來(lái)，有效地減輕了理解的負(fù)擔(dān)。類比法的哲學(xué)認(rèn)識(shí)是同一性和差異性的辯證關(guān)系，正可謂“難以理解用類比，理解之后是哲學(xué)?！?/p>

平常所謂“XX法”在方法論體系里隸屬各種層級(jí)。整體法、隔離法、理想物體、理想過(guò)程等從屬于科學(xué)建模的方法;分類法和比較法、類比法和相似法、歸納法和演繹法、分析法和綜合法從屬于邏輯推理的方法;比值定義法、微元法、圖像法等從屬于數(shù)學(xué)抽象的方法;控制變量法、替代法、模擬法、放大法、縮微法、黑箱法等從屬于實(shí)驗(yàn)探究的方法。

趙凱華老師說(shuō)：“學(xué)物理的干什么都不算轉(zhuǎn)行?！币?yàn)椤拔锢韺W(xué)中有一套最全面最有效的科學(xué)方法.現(xiàn)在物理學(xué)的概念、原理和方法已被運(yùn)用到化學(xué)、生命科學(xué)、地學(xué)等所有自然科學(xué)中，甚至滲透到經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等社會(huì)科學(xué)，產(chǎn)生了十分積極的效果.”[7]科學(xué)方法在各領(lǐng)域的普適性，以至于讓“科學(xué)”從名詞變成了形容詞，這是“物理的力量之美”。

2.5 教學(xué)隱線之課程思政

“ETA”在認(rèn)知發(fā)展中找出了物理方法、物理精神。穆老師認(rèn)為：“物理課程思政教育的本質(zhì)就是物理認(rèn)知（科學(xué)認(rèn)知）能力培養(yǎng)，包括物理認(rèn)知模型的構(gòu)建（如何思考）、物理方法的訓(xùn)練（如何做事）和物理精神的養(yǎng)成（如何做人），實(shí)際上就是物理文化的傳承?！盵8]課程思政是立德樹人的要求，是支持所有教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)架構(gòu)。是“鹽化水中”還是“花栽盆中”要看具體情境。在操作層面可以，（1）恰當(dāng)選取教學(xué)素材，讓背景暗傳思政;例如用雷擊事件講珍愛(ài)生命。（2）突出學(xué)科發(fā)展中的史學(xué)價(jià)值，發(fā)掘人文要素，恰當(dāng)表達(dá)思政。例如，大科學(xué)家為人為學(xué)的品質(zhì)。（3）科學(xué)進(jìn)化中的哲學(xué)概括。例如，從動(dòng)電生磁到動(dòng)磁生電。（4）賦給科學(xué)規(guī)律以人文內(nèi)涵，例如，推后背的力是壓力還是動(dòng)力，你趴下躺平就是壓力，你奮勇向前就是動(dòng)力，你的狀態(tài)決定力的效果。（5）用優(yōu)美的中文表達(dá)物理的優(yōu)美，例如，用物理理解成語(yǔ)中的“勢(shì)”，人單勢(shì)孤，合圍之勢(shì)，勢(shì)均力敵，勢(shì)不兩立，勢(shì)不可擋，狗仗人勢(shì)。

所有學(xué)科的課程思政綱要都可以用《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的三維六面十八個(gè)要點(diǎn)建構(gòu)。

篇幅所限，本文只抓取一個(gè)教學(xué)片段說(shuō)說(shuō)“文化自信、家國(guó)情懷”。

在元電荷測(cè)定的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，密立根教授有兩個(gè)得意門生，一個(gè)是李耀邦，一個(gè)叫H.Fletcher，前一個(gè)對(duì)用固體（蟲膠）帶電測(cè)量元電荷有重要貢獻(xiàn)，后一個(gè)對(duì)用液體（油滴）帶電測(cè)量元電荷有重要貢獻(xiàn)，這兩個(gè)人都沒(méi)有參與分享諾貝爾獎(jiǎng)，對(duì)此李耀邦認(rèn)為自己是在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的工作，原創(chuàng)性當(dāng)然屬于導(dǎo)師.后者卻在密立根去世后撰文說(shuō)導(dǎo)師竊取了他的成果，但要求在自己去世后公布，畢竟導(dǎo)師對(duì)他個(gè)人的生活學(xué)習(xí)都有切實(shí)的幫助。[9]先不管他個(gè)人在元電荷測(cè)定中的貢獻(xiàn)是否足以分享諾獎(jiǎng)，在他八十多歲時(shí)念念不忘導(dǎo)師沒(méi)給他名分，在見(jiàn)上帝前向世人告了導(dǎo)師一狀，這很難理解，我想到了一個(gè)詞“欺師滅祖”。歷史的真相是按照芝加哥大學(xué)當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)規(guī)范，他要博士畢業(yè)就只能放棄在第一篇文章署名，后來(lái)他發(fā)表的博士論文密立根也沒(méi)有署名。元電荷測(cè)定和利用光電效應(yīng)測(cè)定普朗克常數(shù)，都是密立根先生獲獎(jiǎng)的理由。從密立根先生后來(lái)對(duì)待學(xué)生的態(tài)度看，他是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)有度、寬容善良、德高望重的長(zhǎng)者，他獲得的諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金悉數(shù)捐給了實(shí)驗(yàn)室。

同樣還是密立根的學(xué)生，趙忠堯先生也因?yàn)樵u(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)的疏忽和諾獎(jiǎng)失之交臂，趙先生從沒(méi)有把這些名利當(dāng)回事，他自己獲得的“何梁何利獎(jiǎng)”也悉數(shù)捐給了祖國(guó)的教育事業(yè)[10]。密立根和他中國(guó)學(xué)生的師生情緣從李耀邦（民國(guó)科學(xué)儀器實(shí)業(yè)家）、顏任光（北大物理系第三任系主任）、趙忠堯（中國(guó)核物理學(xué)的祖師）到徐璋本（清華大學(xué)教授）長(zhǎng)達(dá)40年的跨度，可見(jiàn)先生對(duì)中國(guó)學(xué)生的信任和偏愛(ài)，我想一定是這些學(xué)生的優(yōu)秀品質(zhì)感動(dòng)了他。

因?yàn)槊芰⒏壬鷮?duì)中國(guó)學(xué)生的偏愛(ài)，使得一批青年學(xué)者前往加州理工學(xué)院深造，這些學(xué)者后來(lái)在中國(guó)科學(xué)界扛起了重任，他們中有錢學(xué)森、錢偉長(zhǎng)、郭永懷、盧嘉錫、談家楨、周培源、趙忠堯、何增祿、張文裕、朱正元、林家翹等?？箲?zhàn)期間密立根先生曾幫助中國(guó)募捐，新中國(guó)成立后曾幫助留學(xué)生回國(guó)（其中有錢學(xué)森），他是中國(guó)物理學(xué)會(huì)名譽(yù)會(huì)員，他是一個(gè)對(duì)中國(guó)有恩的科學(xué)家、教育家。[11]從密立根到趙忠堯，接通了近代物理和中國(guó)物理的歷史文脈。榜樣的力量是精神世界的類比認(rèn)知，放在歷史長(zhǎng)河中檢驗(yàn)。從“李約瑟難題”到“錢學(xué)森之問(wèn)”，這些宏大的問(wèn)題不方便放入課堂，但是要裝在教師心里。面對(duì)祖國(guó)的花朵，家國(guó)情懷是教學(xué)之美中的大美。

3 結(jié)語(yǔ)

“ETA 模型”從物理學(xué)宏觀發(fā)展視角得出，局部單元也恰好是整體的分型，單節(jié)教學(xué)截取部分環(huán)節(jié)也能在實(shí)踐中運(yùn)用。物理教學(xué)之美筆者概括為“操之有物，言之有理，感之有愛(ài)，行之有人”。把“ETA 模型”引入中學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)，希望有更多同行參與，本文權(quán)當(dāng)引玉之磚。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2] 陳熙謀，胡望雨，陳秉乾. 邏輯與歷史的一致性對(duì)物理教學(xué)的指導(dǎo)意義[J]. 物理通報(bào)，1994，（4）：13-14.

[3] 李銀. 在哲學(xué)視域下領(lǐng)會(huì)物理學(xué)科核心素養(yǎng)[J]. 物理與工程，2020，30（3）：74-78.

[4] 人民教育出版社，課程教科書研究所，物理課程教科書研究開發(fā)中心.普通高中教科書物理必修第三冊(cè)[M].北京：人民教育出版，2019：1，29，16.

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[9] 宋子良，葉子青，盛建新，等. 密立根是否占用了學(xué)生成果案件之發(fā)微[J]. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社會(huì)科學(xué)版），2002，（2）：30-35.

[10] 柳懷祖. 李政道在趙忠堯誕辰百年紀(jì)念會(huì)上發(fā)言[J]. 現(xiàn)代物理知識(shí)，2002，（6）：54.

[11] 張煒. 密立根與中國(guó)[J]. 自然辯證法通訊，1984，（4）：74-77+80.