高中物理教学渗透物理学史教学模式的构建

夏斯伟

[摘 要]物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分。但是由于缺乏物理学史教育的研究，妨碍了它在发展中学生综合素质方面的作用，影响了中学物理教学质量的提高。为此，本文在总结教学经验的基础上，对物理学史教育在中学物理教学中的重要性以及加强物理学史教育的教学模式做了初步的研究。

[关键词] 物理课程 物理学史 教学模式

一、问题的提出

1.新课程改革为学科教学模式的改变提出了要求

在“素质教育”深入人心的今天，“以人为本”的观念得到了广泛的认同。当前教学的主要课题之一是如何促进学生的全面发展。为实现此目标关键在于选择恰当教学方法，适当的教学内容。物理学史具有丰富的内涵，在物理知识教学，科学思维和方法的教育，培养对物理学积极的态度以及树立科学人文精神等方面发挥积极有效的作用。通过在教学中渗透物理学史的教育，一方面可以使学生了解物理学家热爱科学、执着追求真理的精神，了解他们成功的经验与失败的教训，培养学生学习物理的兴趣和实事求是的科学态度。

2.目前高中物理教学的现状不适应新课程改革的要求

虽然目前我国在进行教育改革，但高中教育还是以高考为主，还是以升学率的高低去衡量教学质量，所以大多老师还是以应试教育为主。在这种社会环境和价值观的影响下，教师有这样一种错误的认识：只要能讲清楚物理问题，学生会运用这些物理知识就算完成任务，达到教学要求。这种方式虽然缩短了学生的认知时间，提高了学习效率，对学生在考试中取得较高的分数有帮助，但是不利于学生今后的发展。因为学生看不到知识发展的历史曲折性，看不到科学家的探索、观察和研究创新的过程。在高中物理教学中渗透物理学史的教学模式加强了对学生进行认知目标、情感目标的培养，和学生的思维方式和认知发展规律相吻合，也与高中物理教学内容相一致。虽然物理新课程增加了物理学史的内容，但还是明显不够的，还存在很多的问题，比如在课本中需要引入多少内容，引入那些方面的历史内容，以及如何选择什么样的方式引入等，都需我们做进一步的研究。

二、高中物理渗透物理学史教育的教学模式

进行物理学史教学既要保证正常的开展，又不能给学生增加负担，所以高中物理学史教学必须与物理教学进行整合。教学模式能为物理教学提供一定理论依据的模式化的教学法体系，使教师摆脱只凭经验和感觉，在实践中从头摸索进行教学的状况，搭起了一座理论与实践之间的桥梁。因此，我们在探讨在高中物理教学中渗透物理学史的问题时，就有必要建构起一定的教学模式，这无疑是很有意义的。结合已有的研究和教学实践，个人认为下面的几种教学模式是比较容易操作的教学模式。

1.课题研究模式

课题研究基本程序主要包括制订课题研究方案、研究课题开题、实施课题研究和课题总结。通过课题研究的模式开展对物理学史的学习，主要是有教育意义的科学史资料、故事。研究的课题可以是学生自己提出的，可以是老师担出的。学生通过各种方式查阅文献，收集有关资料，作调查问卷，研究的过程中给学生作中期交流汇报，最后撰写研究报告，并由专家进行课题的评定等。对相关比较优秀的课题给予一定的鼓励和肯定。例如，在讲授交流电时，事先让学生能过查阅资料等方式收集直流电和交流电相关的历史背景及意义等并对有些共同的问题进行研究。

2.利用史料导入课堂教学模式

根据教材编排的特点，按照一定的单元给学生讲解物理学史，不仅有助于他们了解各种概念、定律的科学知识的发展历史和前因后果，而且有利于学生理解和把握物理知识，进一步掌握正确的科学思维方法。比如在高一年级讲到力的概念的时候，从亚里士多德到伽利略到牛顿，按照伟人的研究历程，加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级"电磁感应"的时候，向学生介绍人类对“电和磁”关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、麦克斯韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对法拉第电磁感应等关键点的把握。

3.“历史探究”教学模式

近年来，西方一些科学教育专家以建构主义为指导思想，倡导一种新的科学教育的教学模式。这种模式要求把科学史、科学哲学和科学社会学（history，philosophy and sociology of science，缩写为HPS）的有关内容渗透中小学科学课程，以期促进学生对科学本质的理解，培养他们的科学精神和创造力，这就是所谓的HPS教育。英国科学教育学者孟克和奥斯本在总结科学教育的历史经验的基础上， 提出了把科学史内容渗透科学课程与教学的策略，即HPS教学模式。在此基础上，结合教学的实际，从历史发展的角度组织物理课堂教学，提出物理学史渗透到物理教学中的“历史探究”教学模式。这一模式适用于物理学史上曾经研究的问题，如落体速度的变化、大气压强、焦耳定律等。

该模式有以下几个特点：第一，将物理学史的学习与科学理论的学习有效地结合起来；第二，整个教学过程是一个问题解决的探究过程，因而有利于培养学生的解决问题能力和创新能力；第三，充分发挥了学生的主体性，促使他们主动学习和建构知识；第四，使学生认识到科学家和常人一样也会犯错误；第五，通过探究活动实现观念转变学习，形成正确的科学观念。这一模式能将物理学史与当前的科学概念和理论的学习有机地融合在一起，有利于培养学生的创新能力和解决问题的能力；更重要的是能充分体现学生的主体性，促使他们主动学习和建构知识，并且形成正确的科学态度，培养科学精神。

综上所述，由于学生的经验、认知与推理能力的限制，在高中物理教学中渗透物理学史只有根据学生的不同特点选择恰当的模式，才能取得良好的教学效果。

俄国伟大作家托尔斯泰曾说：“成功之教学所需要的不是强制，而是激发兴趣。”这给我们进行物理学史教学活动，提供了良好的启示，我们要让学生自觉体味到物理学史的乐趣。一旦激发了学生学习物理学史的兴趣，学生就会不由自主地去学习，去钻研、去体验、去创造，而这些活动又必然会反过来促进物理教学的进一步发展和教学质量的提高，这种相互促进将会形成一种教学相长的良性循环。教无定法，只要能激发学生学习物理的兴趣，使学生乐意与教师配合、相互促进，达到共同提高之目的，就可值得教师尝试。在高中物理教学中渗透物理学史教育也只是我在平时教学中的一个探索，还有很多值得研究与实践的地方，笔者只是将在教学实践中采取的教学模式作简单的阐述，以期达到抛砖引玉的作用。

参考文献

[1] 查有梁.教育建模[M].广西：广西教育出版社，2000

[2] 朱宏雄.物理教育展望[M].上海：华东师范大学出版，2002

[3] 夏惠贤.当代中小学教学模式研究[M].广西：广西教育出版社，2001

[4] 乔际平、刘甲眠.物理创造思维能力的培养[M].北京：首都师范大学出版社，2000

（本文为苏州市吴江区第四批双学年课题“高中物理教学渗透物理学史教育的实践研究”的研究成果）endprint