融入物理学史 让物理课堂更有魅力

范义添

(江苏省南通市海门实验学校 226100)

物理学作为自然科学的带头学科，是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的科目，最早起源于伽利略与牛顿的年代，经过漫长的发展与探索，已经成为当今最精密的一门自然科学类学科.在教育领域，物理属于高中阶段课程体系的关键构成部分，教师在讲授理论知识过程中需主动融入物理学史，让物理课堂更有魅力，辅助学生形成完善的知识网络.

一、讲述物理学史故事，激发学生学习兴趣

基于物理知识同物理学史之间的关系视角来看，把物理学史融入到高中物理教学中，不仅能让物理课堂显得更有魅力，还有利于学生更加全面的了解物理原理，改善他们的学习能力与知识水平.高中物理教学内容相对抽象，很难调动学生的学习兴趣，教师可在新课导入环节讲述一些与知识主题相关的物理学史故事，激发他们的学习兴趣，使其把注意力集中.

例如，在实施“自由落体运动”教学时，教师先讲述一个有关发现自由落体运动的物理学史故事导入新课：两千多年前，古希腊圣人亚里士多德是最早一批研究自由落体运动现象的学者，他指出：物体下落的速度由自身质量所决定，物体质量越大，下落速度就越快；反之，则下落得越慢.大家认为这一说法正确吗？鼓励学生自由交流，提出各自的见解与看法，且简单论述，与其固有认知产生冲突，调动他们学习新课的热情.接着，教师讲述伽利略在比萨斜塔上做的著名实验“两个铁球同时着地”，及观点：物体下落的速度同自身质量没有关系，假如两个物体在空气受到的阻力大小一样，或者忽略空气阻力，则两个重量不一样的物体在同一高度下落时速度一样，一起落至地面.进一步激起学的探究渴望.

如此，教师通过讲述物理学史故事设计新课导入，提升课堂的趣味性，让学生快速进入到学习状态，吸引他们的注意力，使其积极思考物理学史的内容，极大调动学习新课的兴趣.

二、巧妙融入物理学史，促使学生交流互动

高中物理教学内容同初中相比深度与难度均有所增加，学习起来更加枯燥乏味与机械无趣，学生的学习积极性不高，长此以往极易引发他们的抵触心理与厌学情绪，课堂氛围也是显得异常沉闷.这时高中物理教师在日常教学中，可根据所授内容巧妙融入一些物理学史，为课堂注入更多生机与活力，促使学生主动交流与积极互动，营造轻松愉悦的学习气氛.

在“电磁感应现象及应用”教学中，教师先讲述奥斯特发现电流的磁效应物理学史：他于1820年4月到7月，费时3个多月做几十项实验，将磁针分别放在导线的上方与下方，研究电流对磁针方向产生的作用；将磁针放在同导线距离不一样的地方，研究电流对磁针产生的强弱作用；将水、松脂、瓦片、石头、木块、金属等放在磁针同导线中间，研究电流对磁针所产生的影响等，发现电流的磁效应.引导学生思考：引领学生质疑：由于电流可以产生磁场，那么磁场是否能产生电流？教师及时引入物理史：法拉经过多年的研究，最终在1931年发现磁场产生电流的条件和规律.提问：怎样才能由磁生电？引领学生依据已有知识、经验提出猜想，尝试设计实验和验证.

这样教师巧妙融入物理学史丰富教学内容，让课堂更有魅力，吸引学生主动交流，使其一起探究电磁感性现象，让他们处于积极参与探究的状态之中，有助于对获取知识的巩固.

三、运用物理学史启迪，促进学生理解知识

众所周知，物理知识本身就比较抽象难懂，高中物理教材中选编的内容尤为如此，要想让学生更好的学习与理解物理知识，以及让物理课堂更有魅力，教师不能再采用以往的照本宣科式教学，而要运用物理学史带给他们更多启迪，提供一些分析与解决问题的线索，使其思维被启发，打开学生的思维空间，促进他们自然而然的掌握所学知识，改善教学效果.

此时，在进行“库仑定律”教学时，这是揭示静止点电荷相互作用力的规律，教师融入相关的物理学史：1785年法国科学家库仑根据实验研究得知：在真空内，两个静止点的电荷之间存在相互作用力，这个力同它们的电荷量乘积成正比，与它们的距离二次方成反比，作用力的方向在它们之间的连线上，且同电荷相斥、异电荷相吸.指导学生操作实验：将一玻璃棒的中点用绝缘丝线悬挂在物理支架上，使之呈水平、平衡，再用丝绸摩擦一端，用另一与丝绸摩擦过的玻璃棒的一端接近；用一与毛皮摩擦过橡胶棒接近.使其分析实验现象，引导他们总结：电荷间有相互作用力，且同种电荷相互推斥、异种电荷相互吸引，指出这种力称为静电力，或库仑力.随着组织学生继续通过实验探究影响静电力大小的因素.

上述案例，教师运用物理学史启迪学生思考，使其思维变得活跃起来，再借助书中的实验研究库仑定律，让他们慢慢掌握库仑定律的文字表述及其表达式，促进对新知识的理解.

四、活用物理学史设疑，吸引学生自主探究

正所谓“学起于思，思起于疑”，高中生在学习物理知识过程中离不开他人的引导、提示与点拨，教师顺理成章担此重任，通过融入物理学史巧妙设疑置问，激起他们的好奇心理，使其自主参与到知识探索中.所以，高中物理教师应当灵活运用物理学史设计问题，借此调动学生的求知渴望，使其在问题导向下自主探究物理的奥秘，锻炼他们的问题解决能力.

以“万有引力定律”教学为例，教师可以围绕万有引力的发现融入物理学史，先询问：提到万有引力定律大家首先想到什么？随机挑选学生讲述牛顿与苹果的故事，课件中同步展示牛顿在苹果树下被苹果砸到的图片，使其回顾牛顿受到的启发：地球与月球之间的吸引力同地球吸引苹果落地的力是否为同一个力？即使在很高的山顶或建筑物上，物体的重力也不会减弱，那么地球表面所存在的这种“吸力”是否能够顺延至月球上面？吸住月球使之围绕地球做公转，以及各个行星和太阳之间的作用力原理是否也是这样？引领他们同牛顿“一起”猜想，它们可能是同一种力，这些力是同一种性质的力，都遵从与距离的平方成反比的规律.

在上述案例中，教师运用物理学史设计课题提问，引领学生对万有引力进行自主思考与探究，使牛顿的想法能激发他们的探索渴望与想像能力，使其顺利进入到物理知识的探索中.

五、适当穿插物理学史，强化学生知识掌握

在新时期下的高中物理教学中，强调课堂形式的多样化，以及教学模式与知识呈现方式的多元化，如果教师一味的使用“灌输式”教学模式，学生的注意难以被集中起来，影响他们的学习质量与效果.这就要求高中物理教师在课堂上，应该适当穿插一些物理学史，把教授内容融入其中，让学生一边了解物理学史，一边学习物理知识，强化他们的掌握情况.

在学习“牛顿第二定律”过程中，教师可结合牛顿第二定律的发展简史穿插至课堂教学中，如：在1662年，伽利略提出：无论物体以任何速度运动时，只要把加速或减速的外因去除掉，该速度就能够保持不变；笛卡尔也提出相似的说法：当没有外力作用时，粒子只会出现两种状态，要么静止、要么匀速运动.牛顿将这样的假定归纳整理成“牛顿第一定律”，且进一步推广伽利略的观点，总结成“牛顿第二定律”.从1684年8月开始，牛顿开始书写《自然哲学的数学原理》一书，重新整理研究手稿和思考部分问题，直至1685年11月才形成两卷著作；然后在1687年，该书出现拉丁文版，其中在绪论部分正式提出“牛顿第二定律”的说法.在这渗透的过程中，科学家经历的探究过程是多么漫长、深入、艰难，也为学生的物理学习注入精神的营养液.除此以外，我们可以追问学生，为什么牛顿说他是站在巨人的肩膀上获得这些成果的，这里的巨人又是指谁？此时科学家的这种谦逊的精神又渗透给了学生们.

对于上述案例，教师适当穿插物理学史设计课堂教学，一方面强化学生对理论知识的掌握，另一方面让他们了解到物理探索的艰辛与刻苦，使其树立正确的学习态度与价值观念.

总之，在高中物理教学活动中融入物理学史是对教学内容很好补充，有助于学生对物理学理论发展产生更为清晰的认识，在一定程度上降低知识的学习难度，使其自觉、踊跃的参与到学习中，提升物理课堂的魅力，升华他们的学习成效.