陳水勇 高雅端

本文系：“基于核心素養(yǎng)的高中物理學(xué)史的教學(xué)實(shí)踐研究”課題編號(hào)：WLDTR201915的研究成果：

基金項(xiàng)目福建省中小學(xué)名師名校長(zhǎng)培養(yǎng)工程專項(xiàng)課題

摘要：文章以2019年魯科版高中物理新教材（必修1、2、3、選擇性必修1、2、3）中提到的有關(guān)物理學(xué)史為研究對(duì)象，通過(guò)與舊教材中的物理學(xué)史入編情況對(duì)比，分析變化前后對(duì)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；魯科版新舊教材；物理學(xué)史；改編分析

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2021）05-0023

物理學(xué)史是針對(duì)自然界的物理現(xiàn)象，講述科學(xué)家的探索歷史，在高中教材里的物理學(xué)史片段，所呈現(xiàn)的是物理學(xué)中一些基本概念、規(guī)律被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)和證實(shí)的過(guò)程，也呈現(xiàn)了物理思想的發(fā)展和變革過(guò)程。

在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》與《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》的指引下，福建省從2020年9月開始啟用高中物理魯科版新教材，在新舊教材的交替中，有相當(dāng)大部分的物理學(xué)史內(nèi)容發(fā)生變化，本文通過(guò)介紹高中教材物理學(xué)史的教學(xué)現(xiàn)狀，詳細(xì)對(duì)比物理學(xué)史的改編情況，并分析其改編的意義與作用，為一線教師提供教學(xué)參考。

一、舊版中物理學(xué)史的編入情況

2003版的舊教材對(duì)應(yīng)的是三維目標(biāo)下所編的實(shí)驗(yàn)版本，舊教材中雖在編寫物理概念或規(guī)律中有寫到對(duì)應(yīng)的物理學(xué)史，但是大都是停留在歷史介紹過(guò)程，而沒有升華到對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，而新編寫的教材中，更多的是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層次的思考，體會(huì)物理學(xué)家的思想和方法，在物理學(xué)史的學(xué)習(xí)過(guò)程中，核心素養(yǎng)能進(jìn)一步得到培養(yǎng)。

二、新舊教材對(duì)比物理學(xué)史的改編情況分析

1.改編后的物理學(xué)史能建立更加形象地物理觀念

學(xué)習(xí)物理概念的建立歷史，能使學(xué)生對(duì)物理觀念有更加形象地認(rèn)識(shí)。比如在必修二《第五章科學(xué)進(jìn)步無(wú)止境》中的“導(dǎo)入：牛頓跟愛因斯坦在時(shí)間空間關(guān)系上的對(duì)話”部分，通過(guò)兩位科學(xué)偉人的對(duì)話，揭示了人類對(duì)時(shí)空認(rèn)識(shí)的不斷深入發(fā)展的過(guò)程，讓時(shí)空這個(gè)物理觀念更加形象。

又比如在選擇性必修一《波的形成和描述》中，新增“科學(xué)書屋：引力波”，通過(guò)時(shí)空彎曲的假想圖能讓學(xué)生對(duì)引力效應(yīng)及引力波現(xiàn)象有更生動(dòng)的印象，培養(yǎng)了學(xué)生的物理觀念，讓學(xué)生更清楚的認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)。

選擇性必修三《分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)》刪除信息窗：布朗運(yùn)動(dòng)；正文新增分子f-r圖像與物體的內(nèi)能知識(shí)。刪除了原教材中對(duì)于布朗運(yùn)動(dòng)的發(fā)現(xiàn)與探索過(guò)程，但是新增了分子間作用力隨分子間距變化的圖像，及物體的內(nèi)能，使得整節(jié)課結(jié)構(gòu)更為合理，緊湊，也讓學(xué)生對(duì)分子力與分子勢(shì)能概念的了解更加深入。

2.改編后的物理學(xué)史能發(fā)展更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維

學(xué)習(xí)物理規(guī)律的探索歷史，能使學(xué)生有更加嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)思維。如：必修一的《牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律》中“拓展一步：誰(shuí)推動(dòng)了蘋果”，通過(guò)讓學(xué)生了解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍，對(duì)不同觀點(diǎn)或者結(jié)論能提出質(zhì)疑和批判，進(jìn)而提出創(chuàng)新性見解的能力和品質(zhì)，讓學(xué)生的科學(xué)思維更為嚴(yán)謹(jǐn)。

必修三的《靜電的產(chǎn)生極其微觀解釋》“科學(xué)書屋：認(rèn)識(shí)靜電的歷史”通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)家對(duì)靜電規(guī)律探索的思維發(fā)展過(guò)程，學(xué)習(xí)他們不畏失敗、追求真理的精神。

3.改編后的物理學(xué)史更能激發(fā)科學(xué)探究精神

物理學(xué)史離不開科學(xué)探究精神，針對(duì)物理現(xiàn)象提出可探究的物理問題，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，這是每個(gè)物理學(xué)家必備的能力，學(xué)習(xí)這些物理學(xué)家的探究歷史，能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究精神。比如在必修二《探索宇宙的奧秘》的正文部分中介紹了宇宙的起源與演化，愛因斯坦、哈勃、伽莫夫、霍金、中國(guó)天眼南仁東：通過(guò)對(duì)多位科學(xué)家對(duì)宇宙的研究介紹，讓學(xué)生感受到人類對(duì)宇宙的探索永不停歇。

又如必修三《科學(xué)探究：電容器》講述富蘭克林引下天電的歷史中，可以看到富蘭克林不畏失敗，敢于追求真理的精神，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。

4.改編后的物理學(xué)史更能培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，知道物理來(lái)源于生活，對(duì)自然界充滿好奇心跟求知欲，學(xué)習(xí)物理知識(shí)能解決生活中的實(shí)際問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。必修二的《萬(wàn)有引力定律及航天》導(dǎo)入部分新增2019年我國(guó)嫦娥四號(hào)著陸月球后，鵲橋傳回了第一張?jiān)卤秤跋駡D；第二節(jié)例題，墨子號(hào)的繞地運(yùn)動(dòng)；第三節(jié)科學(xué)書屋，中國(guó)古代天象觀測(cè)的成就；正文，人類“飛天”夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)；科學(xué)書屋，嫦娥工程：通過(guò)對(duì)中國(guó)登月探索、墨子號(hào)、載人飛船的講述，給學(xué)生介紹我國(guó)航天的前沿科技；選擇性必修三《認(rèn)識(shí)原子核》“科學(xué)書屋：中國(guó)散裂中子源”中，通過(guò)對(duì)中國(guó)散列中子源的介紹，讓學(xué)生了解祖國(guó)的發(fā)展與強(qiáng)大，培養(yǎng)學(xué)生愛國(guó)情懷與自信，并形成應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。從而形成正確的人生觀和世界觀，并形成應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度，承擔(dān)起相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任。

三、改編后對(duì)一線教學(xué)的指導(dǎo)意義

從上述中，可以看到改編后的新教材對(duì)物理學(xué)史更為重視，結(jié)構(gòu)也更為嚴(yán)謹(jǐn)。在高中教學(xué)中融入物理學(xué)史的教育，能加深學(xué)生對(duì)物理觀念的理解，能幫助學(xué)生體會(huì)科學(xué)家的科學(xué)思維發(fā)展歷程，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究能力，能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。而物理學(xué)史的教育可以使學(xué)生更深入的理解物理學(xué)史知識(shí)、構(gòu)建更完善的物理學(xué)體系、有效促進(jìn)學(xué)生形成正確的科學(xué)觀。物理教學(xué)中的教學(xué)難點(diǎn)，往往也是物理學(xué)發(fā)展史上很長(zhǎng)時(shí)間未能克服的困難，歷史上關(guān)鍵性的科學(xué)突破和物理學(xué)前輩們偉大貢獻(xiàn)的精髓，也正是物理教學(xué)中的教學(xué)重點(diǎn)。這一觀點(diǎn)明確了物理學(xué)史在物理教學(xué)中的重要地位，同時(shí)也為物理學(xué)史和高中物理教學(xué)相結(jié)合指明了方向。如果在高中教學(xué)中能重現(xiàn)科學(xué)家對(duì)物理規(guī)律探索的艱辛歷程，則對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有著深遠(yuǎn)的意義。將物理學(xué)史的內(nèi)容教育升華到對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，這才是物理教育對(duì)人的真正意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭奕玲，沈慧君.物理學(xué)史（第二版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[2]G. Holton.物理科學(xué)的概念和理論導(dǎo)論（上冊(cè)）[M].北京：人民教育出本社，1985.

[3].

[J]. 廖光兵物理學(xué)史在高中物理教材中的設(shè)置研究物理教學(xué)探討，2018，36（10）：67-68+71.

[4]趙順法.高中物理學(xué)史微課的教學(xué)應(yīng)用[J].物理通報(bào)，2019（02）：112-115.

（作者單位：1.福建省龍海第二中學(xué) 363100； 2.福建省龍海第一中學(xué) 363100）