鐵 香

青銅峽市高級(jí)中學(xué)，寧夏 青銅峽 751600

新一輪課程改革大潮已經(jīng)到來，各個(gè)省份也相繼進(jìn)入新課改。十多年來，我們習(xí)慣了現(xiàn)有的高考模式，也有了一套完整的、成熟的應(yīng)試策略。但是，面對(duì)改革的新形勢(shì)，面對(duì)未來高考的未知性，我們不得不反思教師如何教？學(xué)生如何學(xué)？在未來的高考中，到底掌握什么最重要呢？在這樣的大背景之下，物理學(xué)史在高中物理教育中變的尤為重要。探究物理學(xué)史的過程，亦是學(xué)習(xí)前人在科學(xué)探究中的創(chuàng)新思維，也是從中歸納學(xué)習(xí)物理的基本方法、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、滲透學(xué)生的情感、態(tài)度及價(jià)值觀。我結(jié)合自己的實(shí)際教學(xué)，總結(jié)如下：

一、物理學(xué)史引導(dǎo)物理教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

（一）緊扣教材，從物理史走向理論學(xué)習(xí)

有效應(yīng)用教材中的“科學(xué)足跡”、“科學(xué)漫步”，給學(xué)生自主閱讀的時(shí)間。學(xué)生先從物理史入手，從而一步步走向新課的學(xué)習(xí)當(dāng)中。例如：《新課標(biāo)人教版必修二第六章 第5 節(jié) 宇宙航行》課后的“科學(xué)漫步—黑洞”，可以讓學(xué)生了解宇宙的浩瀚及其結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的探索欲。而課本“STS—航天事業(yè)改變著人類的生活”，又可以告訴學(xué)生，看似觸不可及的宇宙卻為我們的生活提供了諸多的便利，與我們的生活息息相關(guān)，學(xué)生難免會(huì)問“怎么做到的呢？”，培養(yǎng)學(xué)生探索真理的科學(xué)素養(yǎng)。本部分的有效應(yīng)用，可以直接引出本節(jié)課問題。圖（1）為課本開篇引入牛頓的設(shè)想圖，提出古人對(duì)地球的方法的探討。此處，教師可以拓展一部分中國探索太空的發(fā)展史。這樣，深挖課本資料，既節(jié)省時(shí)間又可以化繁為簡的滲透到本課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容中，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合牛頓的設(shè)想，推導(dǎo)第一宇宙速度，進(jìn)入理論學(xué)習(xí)階段。

圖（1）

圖（2）

圖（2）、圖（3）、圖（4）分別為世界和中國航天發(fā)展史，從理論學(xué)習(xí)再次回歸到物理學(xué)史的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生了解理論在實(shí)踐中的應(yīng)用。

（二）拓展物理史，開闊學(xué)生視野，滲透物理精神

在物理教學(xué)中，教會(huì)學(xué)生物理知識(shí)只是教學(xué)中的一部分。作為教師，在教會(huì)學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生去感悟科學(xué)探索的艱辛以及敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的精神，也尤為重要。而優(yōu)化物理學(xué)史的應(yīng)用，用真實(shí)存在的歷史去啟迪學(xué)生，以實(shí)際教學(xué)片段為例，如下表1 所示。

表1

以上的理論背景，教材中并沒有，我們不必拘泥于教材，更不必怕耽誤時(shí)間，大膽的拓展，讓物理知識(shí)“活”起來，賦予理論“靈魂”。學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)，了解它背后的故事，學(xué)習(xí)科學(xué)家為了真理勇于獻(xiàn)身、不怕艱辛、百折不屈的精神；學(xué)習(xí)他們敢于質(zhì)疑早已扎根世俗之中的觀點(diǎn)；學(xué)習(xí)他們可以打破常規(guī)、打破“先入為主”的思維模式，掙脫傳統(tǒng)理念的束縛，實(shí)事求是的追究真理的態(tài)度。不僅如此，學(xué)生還可以將其應(yīng)用到寫作中，達(dá)到學(xué)科的綜合性發(fā)展，并且端正學(xué)習(xí)態(tài)度，以科學(xué)的思維去學(xué)習(xí)去做事。這對(duì)學(xué)生的世界觀和人生觀的培養(yǎng)有著重要意義。

圖（3）

二、深化物理學(xué)史，滲透科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)邏輯思維

深挖物理學(xué)史中科學(xué)家的探究方法，形成一套科學(xué)的思維體系，有助于引導(dǎo)學(xué)生用發(fā)展的眼光去思考問題，在問題中大膽的去猜想、去假設(shè)，從不同角度去看待問題，嘗試各種可用的方法，在實(shí)踐中出真知。

（一）開啟逆向思維教學(xué)方法

探究物理學(xué)史，就是探究科學(xué)方法史。而逆向思維，不僅從傳統(tǒng)思維中脫穎而出，而且還是創(chuàng)造力中的活躍分子，為處于迷茫中的科學(xué)帶來新的希望，使得科學(xué)達(dá)到質(zhì)的飛躍。對(duì)學(xué)生而言，逆向思維更是一種較好的思維方式。在歷史的長河中，每一個(gè)理論的形成，都滲透著科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S方法，逆向思維的影子也在其中。例如：我們都知道物體有熱脹冷縮的效應(yīng)，溫度升高體積增大，溫度降低，體積減小。那么換個(gè)思維，如果物體的體積變化了，是否說明物體所處的溫度變了呢？于是，伽利略發(fā)明了第一支溫度計(jì)；奧斯特發(fā)現(xiàn)“電可以生磁”；法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象。教學(xué)中可以通過法拉第的逆向思維—“既然電能生磁，那磁可不可以生電呢？”，引發(fā)思考，同時(shí)拓展本部分歷史背景—世界第一臺(tái)發(fā)電機(jī)的誕生，啟迪學(xué)生，要勇于發(fā)展自己的逆向思維。

（二）發(fā)展學(xué)生的想象力，用科學(xué)的眼光去探索問題

理想化模型的誕生，在科學(xué)的探究中起著越來越重要的角色。例如：質(zhì)點(diǎn)的引入、點(diǎn)電荷、自由落體、光滑接觸面等等，教會(huì)學(xué)生區(qū)分主要和次要因素。以《新課標(biāo)人教版必修一 第四章 第1 節(jié) 牛頓第一定律》教學(xué)內(nèi)容為例：教材已經(jīng)簡單介紹了伽利略研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系過程，但是并不詳細(xì)。教學(xué)中，可以將其拓展，搜集一些詳細(xì)資料比如視頻動(dòng)畫之類，將伽利略的“理想斜面實(shí)驗(yàn)”詳細(xì)的展現(xiàn)出來，如下圖（5）。

在伽利略之前，亞里士多德認(rèn)為“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，并且這一錯(cuò)誤理論維持了近兩千年。然而，伽利略質(zhì)疑了。他觀察生活，他撥開表象深究其本質(zhì)，他一次次的去實(shí)驗(yàn)，遇到阻礙，他假想沒有阻礙。在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)中，“力不是維持物體的運(yùn)動(dòng)”這一偉大理論誕生了。在教學(xué)中，為了讓學(xué)生更直觀、更清晰的體驗(yàn)伽利略的實(shí)驗(yàn)研究方法，教師可以自制以上實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒叹?，將課本上的歷史真實(shí)的呈現(xiàn)給學(xué)生。并且，分小組實(shí)驗(yàn)，模仿伽利略的研究方法及過程自行研究并討論分析。

圖（5）

三、秉承歷史，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用能力

物理，對(duì)于學(xué)生而言，本身就具有一定的難度。在大篇幅的理論面前，學(xué)生難免覺得枯燥，除了刷題就是刷題，這讓很多學(xué)生失去了學(xué)習(xí)物理的耐心與信心。面對(duì)這樣的現(xiàn)象，新穎而又形象的教具，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及和課堂參與度，讓學(xué)生動(dòng)起來，知識(shí)才能“活”起來。比如：平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)中，鼓勵(lì)學(xué)生自制模型演示拋體運(yùn)動(dòng)軌跡；教師引導(dǎo)其拓展為斜上拋運(yùn)動(dòng)，并組織課堂投球練習(xí)，讓學(xué)生從實(shí)踐中體會(huì)其知識(shí)的實(shí)用性；學(xué)習(xí)了功能關(guān)系等系統(tǒng)知識(shí)，開展物理課外活動(dòng)：學(xué)生自制水火箭，自制小型的水力發(fā)電機(jī)，自制太陽能電燈等等。這些有趣的物理課外制作，應(yīng)用了物理知識(shí)，學(xué)生的雙手，大腦的價(jià)值得到體現(xiàn)。讓“物理來源于生活”的理念得到發(fā)揚(yáng)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣。

四、繼往開來，趣味物理進(jìn)課堂

物理課，可以讓學(xué)生饒有興趣，不斷探究，愛上物理；也可能會(huì)，因?yàn)殡y學(xué)，讓學(xué)生望而卻步。作為一名物理教師，更要打破傳統(tǒng)學(xué)科知識(shí)性教學(xué)模式，提高自身素養(yǎng)，擴(kuò)大知識(shí)廣度，在夯實(shí)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上還應(yīng)具備系統(tǒng)全面的自然科學(xué)史知識(shí)，關(guān)注科學(xué)前沿的現(xiàn)狀及發(fā)展，豐富課堂內(nèi)容。我們可以讓每堂課穿插一個(gè)物理學(xué)史。讓顯微鏡的發(fā)明、光速的測(cè)定、避雷針的由來、感應(yīng)起電機(jī)等發(fā)明與發(fā)現(xiàn)和使用走入課，為我們的課增加背景。也可以用科學(xué)家的經(jīng)典故事，教會(huì)學(xué)生“逆向思維”“猜想與假設(shè)”“理想化模型”等方法，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考。

“讀史可以明智”，從物理學(xué)的發(fā)展史學(xué)習(xí)科學(xué)方法論的發(fā)展史。“授人以魚不如授人以漁”，教學(xué)不僅教會(huì)學(xué)生“學(xué)”，更要教會(huì)學(xué)生“感”與“悟”。學(xué)習(xí)前人的精神，達(dá)到自身的創(chuàng)造性的發(fā)展，才是我們物理教學(xué)最終目的。