摘 要：舉例闡述利用物理學史組織教學的策略，使其真正為物理學科核心素養(yǎng)的提升服務(wù)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);物理學史;教學策略

2017年底，《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱《新課標》）發(fā)布，指出高中物理學科的核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面，也就是說經(jīng)過高中物理的學習，學生需要在這四個方面有所提升，由此提升這四個方面的核心素養(yǎng)也成為了高中物理教學的首要目標。

物理學史是人類對大自然種種物理現(xiàn)象的認識史，如物理學概念和思想發(fā)展過程，以及物理現(xiàn)象發(fā)生和發(fā)展的基本規(guī)律的認識等[1]。它具有“物理科學內(nèi)容，歷史科學過程”的鮮明特色，蘊含著豐富的科學方法、科學思想、科學精神、科學態(tài)度以及科學世界觀等內(nèi)容[2]。對學生了解物理學知識的來源與發(fā)展，掌握物理學的研究方法，培養(yǎng)物理學科核心素養(yǎng)具有重要的作用。

如何有效利用物理學史去組織教學使其真正為物理學科核心素養(yǎng)的提升服務(wù)。筆者以為可以從以下幾個方面進行。

1 加強對物理學史的重視度

物理學史內(nèi)容在教材中主要分布于各章節(jié)的正文部分，如“發(fā)現(xiàn)未知天體”、“伽利略對自由落體運動的研究”等，這部分內(nèi)容在教學中受到教師與學生的重視。但是，很多教師只是按照其知識屬性組織教學，而沒有按照其科學史的屬性組織教學。還有相當一部分的物理學史內(nèi)容分布于教材的特色欄目中，如“從伽利略的一生看科學與社會”分布于“STS”欄目;“牛頓的科學生涯”分布于“科學足跡”欄目;“法拉第和場的概念”分布于“科學漫步”欄目。這部分物理學史很多沒有受到教師和學生應有的重視，很多教師只是簡單的讓學生閱讀更有甚者直接忽略不管。如此教材設(shè)置這些物理學史的意義就根本沒有得以體現(xiàn)。造成這種現(xiàn)象的根本原因是：教師對于物理教學的理解還停留在知識本位階段，而《新課標》要求學生學習物理學科后在“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態(tài)度與責任”等素養(yǎng)方面有提升。所以，傳統(tǒng)的教學觀念顯然是不符合核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標的，教師必須改變觀念，重視教材物理學史內(nèi)容，借此去提升學生物理學科核心素養(yǎng)。

2 設(shè)身處地的處理物理學史

在歷史發(fā)展的不同時期，受當時所處的社會環(huán)境、人文觀念以及科學技術(shù)的制約，科學家對某一問題的觀點或?qū)δ骋皇挛锏恼J識等有其局限性。所以，教學中設(shè)身處地的去理解和處理物理學史問題，才能真正讓學生理解物理學史中包含的問題解決思想、科學家的態(tài)度等等，才能切實的實現(xiàn)物理學史的教學價值。例如在學習“劃時代的發(fā)現(xiàn)”時，教師先引導學生明確19世紀初期人們對電與磁的認識——“電和磁是互不相關(guān)的”。1820年無意中奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導線可以引起小磁針轉(zhuǎn)動。隨后證明電流確實可以使得磁針偏轉(zhuǎn)，并將其作用稱為電流的磁效應。既然電流具有磁效應，那么磁鐵能夠使得導線中產(chǎn)生電流嗎？法拉第認為“由磁產(chǎn)電”，并進行長達十年實驗，終于在1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象。教師在介紹每個時期科學家的觀點和發(fā)現(xiàn)時，不能直接引導學生批判前人看法和觀點，而應該引導學生從當時的科學環(huán)境、技術(shù)背景等方面分析，使得學生明白科學的發(fā)展受技術(shù)和觀念的影響。如此才能在理解物理學相關(guān)概念、規(guī)律發(fā)展的同時，提升學生對待物理學的態(tài)度。

3 以問題推進物理學史的學習

物理學史簡言之就是物理學相關(guān)內(nèi)容發(fā)展的歷史。不管是對一個現(xiàn)象的認識，還是一個概念或規(guī)的發(fā)展，都是產(chǎn)生疑問尋找方法解決問題升華問題的過程。所以，學習物理學史最佳的教學方式莫過于以問題串引領(lǐng)課堂。例如在學習“法拉第和場的概念”時，教師可以引導學生把握引領(lǐng)這部分內(nèi)容的核心問題——“對于相隔一定距離的電荷或磁體間的相互作用如何發(fā)生？”然后，以此問題為主線，介紹不同時期科學家的認識：19世紀之前不少物理學家持超距作用觀點。在此教師可以引導學生分析什么是超距作用，物理學家提出這一觀點的背景和依據(jù)是什么？二三十年后，麥克斯韋將法拉第關(guān)于電磁場的樸素簡單圖像轉(zhuǎn)換成精制而定量的描述，進而預言電磁波的存在，并把光現(xiàn)象和電現(xiàn)象統(tǒng)一起來。在此教師引導學生分析麥克斯韋將電磁場的簡單圖像轉(zhuǎn)換成定量描述的意義。如此，學生才能真正從物理學史的學習過程中掌握科學的思維素養(yǎng)、科學的探究意識、以及形成“物理學發(fā)現(xiàn)是無數(shù)科學家經(jīng)過很多年的探索才獲得的”這樣一種樸素的物理學觀念。

4 以科學家的事跡感染學生

物理學史的另外一項重要的功能是可以通過重現(xiàn)科學家的探究歷程，讓學生體會科學家嚴謹認真、實事求是和持之以恒的科學態(tài)度。例如在物理學史“科學發(fā)現(xiàn)的啟迪和偉大的科學家法拉第”中，提及奧斯特、法拉第等著名物理學家等都是大量閱讀自己研究領(lǐng)域內(nèi)前人研究成果，并積極的思考和實驗探索，才取得引人注目的成就。這能夠讓學生明白那些著名的物理學家并非天生睿智，他們只是比常人更愛思考，比常人更勇于探究。另外，在該物理學史中也提到——“大多數(shù)的具有社會責任感的科學家都將自己的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明與人類的利益和命運聯(lián)系起來。”這對學生理解如何實現(xiàn)個人價值與社會價值有積極作用，只有以人類共同利益為追求才能獲得更加強大的動力，去探索未知的事物。此外，“法拉第謝絕了皇家學會會長、皇家研究院院長、倫敦大學教授等職位和頭銜，也不肯接受貴族爵位。”這一段文字中學生能夠看到偉大的科學家并非將物質(zhì)追求放在首位，也不將個人的功名看作成功標志，他們以追求新發(fā)現(xiàn)、新知識而狂喜。什么才是人生追求的目標，這為學生提供了很好的參照。

參考文獻：

[1]蔡景陽.物理學史在高中物理教學中的作用及應用[J].高考，2019（18）：74.

[2]楊學峰.物理學史教育在高中教學中的重要作用[J].新課程（中學），2018（12）：85.

課題：甘肅省教育科學“十三五”規(guī)劃2019年度一般課題“學科核心素養(yǎng)視角下高中物理學史的教學價值及教學策略研究”（課題立項號：GS[2019]GHB1919）階段性研究成果

作者簡介：賈曉勇，高級教師。