彭 征 范佳午 譚 曉

(1.人民教育出版社物理編輯室,北京 100009;2.北京師范大學(xué)物理系,北京 100875)

隨著新課程的推進(jìn),越來越多的教育研究和教學(xué)實(shí)踐都開始天注物理學(xué)史.在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史,能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和情感態(tài)度價(jià)值觀.作為重要教育資源的教科書,也根據(jù)《高中課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,“重視科學(xué)的發(fā)生過程”,力求更好地充分展現(xiàn)和利用物理學(xué)史.把握好各套教科書中所呈現(xiàn)物理學(xué)史的內(nèi)容及各具特色的形式,有利于教師在教學(xué)中更好地滲透物理學(xué)史,最大程度地發(fā)揮其對學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用.因此,本文對人教版、司南版、滬科版、粵教版、教科版5套高中物理教材所呈現(xiàn)的物理學(xué)史內(nèi)容及特色做一些比較分析.

1 選取不同的物理學(xué)史內(nèi)容

中學(xué)物理中涉及的物理學(xué)史內(nèi)容相當(dāng)廣泛,出于不同的教材設(shè)計(jì)理念,在不同版本的教材中選取的內(nèi)容也有所不同.通過教材對比,我們可以總結(jié)整理各個(gè)版本教材中獨(dú)特的物理學(xué)史內(nèi)容,從而為教材編寫和教學(xué)提供豐富的資源.

例如,滬科版教材全面介紹了電學(xué)的研究史,從古代對電現(xiàn)象的認(rèn)識,到富蘭克林、庫侖、密立根的研究,直至近代電學(xué)研究的進(jìn)展——蓋爾曼夸克模型;人教版和粵科版介紹了歷史上的熱質(zhì)說與熱動(dòng)說之爭,學(xué)生通過對熱量概念曲折的發(fā)展經(jīng)歷的了解,加深對熱量概念的理解;司南版較詳細(xì)地介紹人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的早期探索歷程,說明人類對客觀世界的認(rèn)識是不斷深入的,同時(shí)通過從主觀想象到實(shí)驗(yàn)研究說明技術(shù)的進(jìn)步對物理學(xué)的推動(dòng)作用;人教版詳細(xì)介紹了陰極射線發(fā)現(xiàn)后物理學(xué)家對于陰極射線本質(zhì)的討論從而逐步認(rèn)識電子的過程,表明積累了足夠的事實(shí),甚至對事實(shí)做了一定的分析,也不見得能做出新的發(fā)現(xiàn),科學(xué)的洞察力、思想的解放等都是重要的因素.

2 對相同的物理學(xué)史內(nèi)容從不同角度進(jìn)行討論

由于不同教材編者的編寫思想不同,在面對相同的物理學(xué)史內(nèi)容時(shí),往往會(huì)從不同角度挖掘其背后的科學(xué)方法和情感態(tài)度價(jià)值觀的教育內(nèi)涵.通過對此類材料的整理,可以幫助教師拓寬思路,主動(dòng)分析有關(guān)物理學(xué)史的資料,表現(xiàn)教師自己的教育理念.

例如,對于電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn),5個(gè)版本的教材都介紹了法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)”的艱難過程,在此基礎(chǔ)上,滬科版教材還刻意突出了法拉第的研究過程,向?qū)W生展示了真實(shí)的科學(xué)研究過程和科學(xué)家的思維歷程,而人教版、教科版的教材則提到法拉第在投身探索“磁生電”之前閱讀了大量文獻(xiàn),這體現(xiàn)了科學(xué)是社會(huì)建構(gòu)的產(chǎn)物,需要很多科學(xué)家的共同努力.

再例如,關(guān)于能量守恒定律,人教版通過簡單勾勒物理史實(shí),在大體上給出定律由模糊到清晰的過程,進(jìn)而強(qiáng)調(diào)大量的猜想和假設(shè)在創(chuàng)造性思維中的重要作用;司南版較為清晰地突出各科學(xué)家研究思維和方法的差異,詳述他們的工作,同時(shí)利用科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度和人格實(shí)現(xiàn)對學(xué)生情感、價(jià)值觀的培養(yǎng);滬科版將能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)歷程單列一工,采用富有感情性故事的語言來描述能量守恒從早期萌芽至定律的確立的全過程,展現(xiàn)了定律形成的曲折漫長和科學(xué)家的艱辛;教科版則特別注重描述研究者的挫折和失敗.

3 通過不同的呈現(xiàn)方式回顧物理學(xué)史

為了幫助學(xué)生整體把握物理學(xué)史內(nèi)容,不同的教材采用了不同的呈現(xiàn)方式,從而體現(xiàn)了不同的教育效果.例如,量子力學(xué)的誕生是許多偉大物理學(xué)家共同合作的結(jié)果,因此結(jié)束這段教材內(nèi)容之后,做一個(gè)簡單的回順是很有必要的.人教版、司南版等分別通過“科學(xué)漫步”和“信息窗”等欄目進(jìn)行了回順.而教科版則安排了“人類對波粒二象性認(rèn)識過程中的重大事件”表,通過羅列每一一個(gè)重大事件發(fā)生的時(shí)間、代表人物、事件內(nèi)容、評價(jià)或意義等.

從上述分析可以看出各版教科書處理物理學(xué)史內(nèi)容的差異.總的說來,各套教科書都在圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)三維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),特別強(qiáng)調(diào)科學(xué)思維和過程方法的滲透,體現(xiàn)較多的人文價(jià)值和精神教育價(jià)值.高中物理教材不是物理學(xué)史教材,它還擔(dān)負(fù)著傳遞物理知識與技能的重要功能,任何一套教科書對物理學(xué)史都從自己的設(shè)計(jì)理念出發(fā),尋找平衡點(diǎn),力圖既能清晰明了地展現(xiàn)物理史實(shí)及科學(xué)思維和科學(xué)方法,又使學(xué)生不失興趣,得到多維度的學(xué)習(xí).這樣就形成了各套教科書的特色,這些特色也為教師的教學(xué)提供了更加豐富的資源.把握各套教科書中物理學(xué)史對科學(xué)思維、方法和情感態(tài)度價(jià)值觀的教育功能,選擇更適合的內(nèi)容資源和語言特色,能夠幫助教師充分發(fā)揮教材中物理學(xué)史的功能,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo).

1 中華人民共和國教育部制定.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)).北京:人民教育出版社,2003.

2 范佳午.高中物理教材電磁感應(yīng)部分的物理學(xué)史內(nèi)容比較.物理通報(bào),2008(11):24～26 (收稿日期:2009-10-20)