高中物理电磁学深度融合物理学史

黄益辉

摘 要：科学家的深度研究为现如今的美好生活提供了一定的支持，因此应当体会他们所具备的科学精神，并将其渗透到日常生活中。教学的目的是培养对社会有用的人才，因此要注重对个人能力和精神的培养，通过将物理学史与课程教学紧密结合，达成以上目标。重点研究高中物理电磁学深度融合物理学史的基本方式，以期确保在后续的教学中提升学生的个人素养。

关键词：高中物理;电磁学;物理学史;融合

物理学史包含科学家展开研究的整个过程，将其引入实际的教学中能够解决学生对于定理推导、实验原理无法深入理解的问题，通过展示物理学家的研究过程，直观参与到定理的推导环节，有助于突破时间、空间的限制，与科学家对话，从而提升学生的学习兴趣。与此同时，任何一项定理的推演过程都十分艰辛，科学家严谨、不畏艰难的精神值得学生学习，因此可将物理学史与高中物理教学深度融合，发挥提升学生基本物理素养的作用。

一、课程导入阶段

在课程导入阶段，教师的行为将直接影响学生对本课的兴趣，为此要想激发兴趣，应当创设相应的学习情境或引入一些趣味性话题，从而激活学生的内在动力，使其积极参与到后续的教学过程中。而物理学史对于学生来讲具有一定的新奇感，教师要重视在课程导入阶段对物理学史的融入。为了保证融入的效果，教师需要针对学生的发展情况以及课程基本内容确定课程展开的最终目标，并借助信息技术查阅网上资料对物理学的有关内容加以细化，保证在应用过程中激发学生的兴趣[1]。

例如，在开展静电场和恒定电流的教学活动过程中，其展现了从静电到动电的转化过程，通过引入从静电到动电最终到电流发现的物理学史，可使学生感受到在整个过程中科学家的研究精神，并使学生以积极的态度参与到后续的学习过程。具体的引入方式如下：教师可在课前导入环节，为学生播放意大利生理学家伽伐尼在解剖过程中所发生的趣事，在青蛙的不远处有一个起电机，此时生理学家用刀触碰青蛙，观察到其四肢剧烈痉挛而起，电机也出现火花，随即更换另一种金属也会出现同样的现象。在此种条件下伽伐尼认为产生这一情况的原因是动物电，但在之后一段时间里，伏打对这种观点并不认同，他觉得是潮湿物体与金属接触，两个物体所带电荷的种类不同，由此引起的痉挛现象，基于此发明了伏打电堆。此电堆，可提供恒稳的电流。将此物理学史融入具体的教学环境当中，能引发学生对于恒定电流的兴趣，从而使他们更好地参与到后续的探究环节当中。

二、思想方法渗透阶段

在核心素养的实施背景下，教师应当基于学科特点，向学生传递具备学科特征的思想以及思维方式，但传统模式下采取的灌输方法并不符合学生思维发展以及能力培养的特征，为此教师应当对现有的方法进行改良，积极引入物理学史的有关内容，从而起到刺激物理探究方法产生的作用[2]。

对于物理这门学科，针对其较为基础的推理思想，教师可在库仑定律、电流磁效应以及电流定律的发现过程中引入相应的物理学史，达到渗透类比思想的效果。如在库仑定律的讲解过程中，可为学生播放富兰克林实验的视频，视频中将软木球用一根丝线悬挂于带电金属桶附近，但并不像富兰克林做实验前的预期，没有观察到电力所产生的作用，而后普利斯特利就此实验进行了改良，但发现的结果与初次实验相同，此时普利斯特利与力学原理中关于牛顿所推出的两块物质间的引力以及距离之间的关系所做的实验进行类比，分析重物之间的电荷引力和其距离之间的关系是否也呈现出反比的特点。但这仅仅是一个大胆的推测，无法将其作为定理应用于实际问题的解决中，经过多年的研究库仑，最终运用库仑扭秤将此转变为定理，并说明所带电荷量与静电力之间的关系，为库仑定律的生成做出了贡献。通过以上物理学史的引入，引导学生关注在整个过程中所运用的类比思维，可更好地帮助学生感知物理方法。

三、实验探究阶段

实验活动的开展是保证知识内化以及理论体系形成的必要措施，教师应当重视在实验开展过程中利用物理学史引导学生对此实验的本质有所了解，这就要求教师分清引入的阶段，基于实验本质及其重难点部分合理引入相应的实验案例[3]。

例如，在开展库仑定律的教学活动当中，学生需要了解库仑扭秤实验，此时教师可展示库仑所给出的扭秤结构，其通过对仪器设备的观察发现扭秤的高、直径等数量关系所存在的特点。基于此，教师可开展定量实验活动，说明在整个实验中库仑所应用的方法，结合控制变量以及类比推理等多个物理方法，在开展实验的过程中加入操作原理，使实验数据更具有可借鉴的价值。

綜上所述，在高中物理教学中融入物理学史所起到的作用十分明显，教师应当重视在电磁学中积极与科学家的研究过程和具体背景等相联系，从其具体的行为中引发学生的思维感知，体会研究的不易，并培养严谨的科学精神，从而将其应用于物理问题的解决当中，提升学生的思维能力以及学习水平。

参考文献：

[1]都鹏程.物理学史与高中物理教学过程的融合研究[D].大连：辽宁师范大学，2020.

[2]许敏萱.核心素养下将物理学史融入高中物理教学的研究[D].大连：辽宁师范大学，2020.

[3]孙军法.高中力学深度融合物理学史的案例开发[D].广州：广州大学，2020.

注：本文系河源市2020年中小学（幼儿园）教学研究课题“高中物理深度融合物理学史的案例开发”（课题编号：hy20074）。