物理史实在物理教学中的四个“有何”

陈卫国

【摘要】新课程的实施，为重新审视学科科学史的教育价值提供了契机。本文从在中学物理教学中运用物理史实有何类型、有何作用、有何方式、有何成效4个方面进行论述，为在中学物理教学中运用物理史实和开展相关研究起到借鉴和启示作用。

【关键词】物理史实 物理教学 运用

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）16-0175-01

近来，随新课程改革的兴起，物理史实在物理教育中的作用已成为物理教育研究的一个热点问题。《普通高中物理课程标准（实验）》明确提出：“高中物理的课程目标是旨在提高全体学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生，要做到能理解科学，能了解科学发展的历史，能理解科学与社会的关系，能解释或解决问题。”《课程标准》也在教科书编写建议中指出：“物理教科书应重视科学的发生过程，每一个新发现，特别是具有重大意义的科学发现，都为后继者提供宝贵的教益和启迪。教科书既应对科学过程所凝练、升华的科学思维方式和科学研究方法有较为精到的展示，让学习者汲取前辈科学家科学思维和科学研究方法；也要以鲜活的资料弘扬其科学精神和意志品质，使学习者受到生动的情感态度与价值观的熏陶和感染，有利于健全人格的养成 。”

鉴于物理史实教育的作用这一问题的重要价值和现实意义，以下将从物理史实教学有何类型、有何作用、有何方式、有何成效4个方面进行分析，希望对物理教学中运用物理史实和开展相关研究起到借鉴和启示作用。

一、有何类型——在物理教学中应该运用哪些物理史实

教科书选取的物理史料，不纯粹是介绍物理史实，在物理教学中运用的物理史实大致可分为3类：科学家名言录与生平；物理学上的佯谬与物理学派间的争议；物理原理、定律的发现。

1.科学家名言录与生平

人教版高中物理新课程教科书，在引言和每章开头，均引用一条学者或科学家的语录，如在必修1中引言开头引用了庄子的话“判天地之美，析万物之理”，概括了物理学的研究特征；在第三章“相互作用”开头则引用了恩格斯的话“……交互作用是事物的真正的终极原因”，揭示了自然界中物体不是孤立存在的，而是相互作用的。此外，教科书还适当介绍一些重要科学家的生平、经历及科学思想和重要贡献，如《牛顿的科学生涯》、《法拉第与划时代的发现》等。

2.物理学上的佯谬与物理学派间的争议

教科书有意识的介绍一些历史上的佯谬借以帮助学生扩大眼界、去伪存真，激发学生对科学研究的兴趣。如在伽利略对自由落体运动的研究介绍“重物和轻物下落快慢”的佯谬。教科书还展现历史上一些学派、假说间的争议，如对光的本性的认识过程；对原子和原子核的探索等等。通过展现人类认识进程中的历史争议，使学生感受到科学是一个开放的、不断发展的系统，是一个永远不会完结的过程。

3.物理原理、定律的发现

一是物理原理、定律的发现过程。如万有引力定律的发现，专辟“行星的運动”与“太阳与行星间的引力”两节，并在第一节课后插入材料“人类对行星运动规律的认识”，比较详细介绍了开普勒的工作以及牛顿得出万有引力定律的过程。二是物理原理、定律的发现方法。如“伽利略对自由落体运动的研究”，系统的阐述了伽利略从“逻辑推理”、到“猜想假说”、再到“实验验证”的科学研究方法。三是物理原理、定律的发现评述。如在学习能量守恒定律时，教科书引入对其历史地位的评述：“能量的转化与守恒定律是19世纪中叶物理学上最重要的发现，并成为全部自然科学的基石，成为检验一个理论是否正确的基本准绳之一。”

二、有何作用——在物理教学中运用物理史实有何作用

将物理史实教育引入物理教学中，作为改革物理教学的一种手段，已成为国内外物理教育工作者的共识，越来越广泛地受到重视。

物理史实教育的意义：有助于激发学生学习物理的兴趣；有助于启迪学生的科学思维；有助于培养学生的科学精神，树立正确的辩证唯物主义观点；最终提高学生的知识素养和创造素质。

在物理教学中运用物理史实具有以下作用：有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯；有助于对物理知识的理解和把握；有助于对学生进行爱国主义教育；有助于学生树立正确的辩证唯物主义观点。

从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标来看，物理史实有助于拓展学生知识视野，了解科学知识的动态形成过程；物理史实教育有助于学生了解科学探索过程，进行科学思维方法的熏陶；物理史实教育有助于学生情感态度价值观的培养。

三、有何方式——在物理教学中运用物理史实有何方式

在以前的物理教科书中，物理史实要么以正文引入，要么作为课后的阅读材料。随着基础教育改革的深入和新课程标准的提出，物理教科书中物理史实内容所占的比例不断增加，呈现物理史实的方式也明显增多，主要有以下几种基本方式：

1.作为新知识的背景材料

如问题的提出、解决与发展；概念的形成与发展重大科学事实的发现；重要科学规律、原理、方法的建立、应用与发展；理论体系的建立等。主要出现在教材正文的介绍中。

2.作为课后阅读材料

如在新人教版教材中设置的栏目有“科学的足迹”、“STS”等，这些一般都出现该节的最后。

3.作为扩展性资料插入

如新人教版教科书中的“科学漫步”；上海版教科书中的“历史回顾”等，这些内容一般以栏目的形式插入到教科书的上下文之间，作为拓展性的资料引入。

4.作为旁批、旁注插入

各种版本的教科书中物理学家语录、物理学家肖像等内容都以这种形式引入。

事实上，教科书引入物理学史实的方式还可以多样化，使物理史实可以融入到教科书的众多栏目之中。如融入到课后“问题与练习”、“思考与讨论”、‘想一想“等栏目中。但在物理教学中运用物理史实要有相应的策略：挖掘教材，寓史于育；动手实验，体验探究；讲解过程，加深理解；针对问题，及时教育；适时穿插，以史激趣；课外活动，拓展视野。

四、有何成效——在物理教学中运用物理史实有何成效

在物理教学中运用了物理史实，到底收到了什么样的效果？

中学物理教学中引入物理史实，一方面可以促进学生了解和掌握物理学科最必需的基本概念、定律、定理，可以控制学生的注意力，有利于学生的学习与保持，促进了学生主动的认知结构的建构，主观与客观积极互动，并逐渐学会学习的方法，为学生形成范围更广、联系更紧密、结构更完善的物理认知结构创造了良好的条件；另一方面能促进学生对基本的物理方法（如分析和综合相结合，归纳与演绎相结合） 和物理思想内容（如理想化、模型化等） 进行内化，它是学生物理认知结构的组成成分之一，能很好地加强物理知识点之间的联系，使学生学习中的知识有可靠的停泊点和支撑点，也使习得的知识有更好的层次感，从而为学生物理知识的整体化做准备。

参考文献：

[1]普通高中物理课程标准（实验）

[2]普通高中课程标准试验教科书（物理）