发挥物理学史在高中物理教学中的教育作用

胡冬莲

【摘要】物理学史是人类探索和认识自然世界的真实过程记录，揭示了物理现象、物质结构、物理规律的发现历程。将物理学史融入物理教学中可以帮助学生掌握和理解物理学知识，使学生认识到物理学知识的动态性、相对性和暂定性，了解物理学基本变革。基于此，以下对发挥物理学史在高中物理教学中的教育作用进行了探讨，以供参考。

【关键词】物理学史;高中物理教学;教育作用

引言

新课标明确提出课堂教学要让学生成为主体，要将学生的积极性、主动性调动起来，要对学生的科学思维进行培养，让学生形成一定的科学素养。而物理学史揭示了物理知识的形成过程，如果教师在课堂教学中融入物理学史，可以让学生将科学的本质搞清楚，可以让学生快速地理解知识、掌握知识，可以让学生构建起完善的知识体系，可以让学生获得独特的学习体验，进而将学生的主动性调动起来。

一、再现科学家的研究过程，体现科学思维方法

科学家探索物理规律经历了漫长的过程，科学思维方法也是在探究规律的过程中总结和归纳出来的。在教学中再现科学家的研究过程，对学生科学思维方法的形成有积极的促进作用。例如，在自由落体运动的教学中，介绍伽利略对落体运动的研究过程：伽利略通过逻辑推理，指出了亚里士多德“重的物体下落得快”论断的问题，得出重物与轻物应该下落同样快慢的结论。为了进一步研究落体运动规律，伽利略首先建立了描述运动的物理量，如平均速度、瞬时速度、加速度等概念，接着猜想落体运动的速度可能随时间均匀变化，为了检验猜想是否正确，伽利略想办法用实验来检验v与t成正比是否正确。伽利略通过理论推导，得出如果速度随时间的变化是均匀的，位移就与时间的二次方成正比，只要测出位移和时间，就可以检验物体的速度与时间的关系。为了便于测量，克服落体时间短，时间不能测量的困难，伽利略设计了斜面实验，让铜球沿阻力很小的斜面滚下，加速度小，时间长，就容易测量了。伽利略通过大量实验，证明小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动。换用不同质量的小球，从不同高度开始释放，只要斜面倾角相同，小球的加速度就相同。伽利略将上述实验进行了合理外推，当斜面倾角很大时，小球的运动跟落体运动差不多。当倾角增大到90°时，小球的运动就是自由落体运动。

二、通过课堂导入情境使学生获得丰富的情感体验

教学情境的创设可以让学生获得丰富的情感体验，让学生发现学习的乐趣，让学生产生情感共鸣，让学生积极主动地参与到教学过程中。而物理学史在创设教学情境方面有一定的优势，所以教师可以在创设课堂情境的时候将物理学史利用起来。例如，在教学“电磁感应现象”相关知识的时候，教师就可以将教学情境法利用起來。在创设情境的时候，教师可以将奥斯特在探究电流磁效应的时候遇到的有趣的事情利用起来。在实际教学中，教师可以给学生讲述这样的故事，奥斯特上了大学后有了一定的知识基础，对电力、磁力的关系产生了一定的好奇，想要进行探究。因为奥斯特是一个行动力很强的人，所以进行了多次实验，但是因为对相关知识理解得不够透彻，所以实验结果一直都不是很理想。在十五年后的一天，奥斯特在上课，忽然之间想起了他一直在研究的课题。此时，他有了一个想法，做了一个实验。奥斯特将一根特别细的帕丝和伏打电槽连在了一起，并在与帕丝下方平行的地方放了一个磁针，并用玻璃罩罩在了磁针上，在连通电源后，磁针居然动了一下。因为奥斯特一直在关注物理现象，所以看到磁针动的那一下，其他学生根本没注意到。在看到磁针动了那么一下后，奥斯特居然兴奋地摔了一跤。通过这个物理趣事，学生可以感受到物理学家激动的心情，可以调动起学习的兴趣，产生极大的学习兴趣。

三、在“潜移默化”过程中形成科学态度与责任

物理学史涵盖了理论探索与实验探究，抑或是理论与实验交叉研究，其中有失败的教训，更有成功经验，整个物理学史充满了跌宕起伏的科学故事，物理学科就是在曲折中前进的，物理学家的生平事迹，物理学思想与方法的演变，都可以引发学生积极的思考，激发起爱国热情以及不怕失败、积极向上的科学态度与责任。例如，必修三课标要求：了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。活动建议“查阅资料，了解我国古代对磁现象的认识和应用及其对人类文明的影响。”教学中教师可以结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，使学生了解祖国古代灿烂的文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。认真、严谨、细心、实事求是的科学态度是每个物理学家的共同之处。a粒子散射实验中，平均八千个入射的a粒子中只有一个获得大角度的偏转，卢瑟福及其助手在经历了无数次实验后才能得出“绝大多数”“少数”“极少数”粒子的偏转情况统计，如果他们只研究几百个a粒子散射规律，也许就和提出原子核式结构模型的机会失之交臂了;在研究行星运动的过程中第谷观测天体记录了大量准确数据，开普勒用这些数据验证圆周运动模型时发现微小的偏差，细心、严谨的开普勒针对这个微小的偏差，进行了廿年长期探索，通过对成千上万个天文观测所得到的数据进行运算和理论分析才先后发现椭圆轨道定律。

结束语

物理学史是物理教学中的重要内容，发挥物理学史在教学中的作用，引导学生理清知识脉络，体验知识的生成过程，学习科学家的研究方法和科学态度，能达到理解知识，学习方法，培养学生学科核心素养的效果。

参考文献

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