王艷萍

摘? 要：物理學科核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學研究、科學思維、科學態(tài)度與責任。本文研究基于學科核心素養(yǎng)的高中物理學史教學策略;從設置主題，案例導入;分組探究，成果展示;依托案例，培育思維;問題解決，深化知識四個角度，例談高中物理教學中如何依托物理學史培育學生的核心素養(yǎng)。期望本文能夠為廣大物理教學工作者帶來一定的參考作用。

關鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;物理學史;教學

引言

高中物理學科中不乏與物理學史有關的知識內容，在教學過程中，教師可巧妙地將物理學史案例，穿插到課堂的相應環(huán)節(jié)中，借助合作探究教學法、問題情境教學法等新穎的教學方法，引導學生主動挖掘物理學史的價值，增強學生學習物理知識的積極性，培養(yǎng)學生的科學探究精神，之后依托物理學史案例，帶動學生深入探究物理知識，在問題解決中，踐行核心素養(yǎng)，獲得進一步的發(fā)展。

一、設置主題，案例引入

本文以對“回旋加速器”的教學為例，探討基于學科核心素養(yǎng)的高中物理學史教學。在實際教學中，合作探究教學法與物理學史教學、物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)有較好的適配性，因此教師在進行教學時，可積極使用這一方法。

例如，在課前，教師可圍繞“回旋加速器”這一探究主題，為學生提供如下問題：

（1）勞倫斯為何會想到要發(fā)明回旋加速器？

（2）學習回旋加速器應掌握哪些基礎知識？

（3）回旋加速器的作用何在？該發(fā)明有何巧妙之處？

（4）你認為勞倫斯為什么會取得成功？

（5）你知道勞倫斯參與了原子彈制造嗎？你如何看待這件事？

這些問題層層遞進，具有一定的啟發(fā)性，學生在探究過程中，不難形成對回旋加速器相關知識的深入理解，同時亦會對物理學史的德育價值產(chǎn)生深刻的體會，獲得核心素養(yǎng)的成長。

二、分組探究，成果展示

在給出問題后，教師應組織學生開展小組探究環(huán)節(jié)。在學生探究物理知識的過程中，教師可在教室中巡回觀察，對于遇到瓶頸的學生，可給予一定的指導，對于學生產(chǎn)生的共性問題，可給予統(tǒng)一答疑。在學生基本探究完畢后，教師應組織學生進行成果展示，學生可派出小組代表，用簡練、準確的語言，結合史實，講出自己的想法。以筆者的課堂實踐來看，學生經(jīng)上述探究環(huán)節(jié)后，基本都能對回旋加速器發(fā)明的思維歷程產(chǎn)生較為深刻的體會與獨立的思考，對科學研究用到的思維方法、策略形成一定的認識。很多學生從勞倫斯參加原子彈制造這一史實中，體會到了在科學研究過程中懷抱社會責任感的重要性，對科學價值有了更為全面的認識?？梢?，以小組探究形式，依托物理學史案例，培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)具有良好的實踐性。

三、依托案例，培育思維

學生經(jīng)研究勞倫斯發(fā)明回旋加速器的案例，不難對科學家的探究精神產(chǎn)生一定的敬佩心理，學習物理知識的積極性有了保障。此時，教師可不失時機地將課堂教學引向更深處，挖掘與回旋加速器有關的深層次知識，借助物理知識與物理學史案例，深化學生對物理思維的理解，讓學生獲得科學思維的成長。

例如，教師可先用多媒體設備，為學生展現(xiàn)與勞倫斯發(fā)明回旋加速器有關的資料，帶領學生再次回顧科學家進行科學探究的艱辛，之后帶領學生從物理建模角度，分析回旋加速器的精妙之處。具體而言，回旋加速器是復雜程度很高的物理模型，由帶電粒子、電場、勻強磁場等基本模型構成。教師可先帶領學生，分析回旋加速器包含的多種基本模型，讓學生體會到：復雜的物理模型是由基本模型組合而來的，學習高深的物理知識，是從學習一個又一個簡單的物理知識開始的，科學探究正是如此。以此實現(xiàn)對學生科學研究態(tài)度與建模思維的雙重培養(yǎng)，之后教師可繼續(xù)引導學生分析回旋加速器的建模條件，比較直線、回旋加速器的不同點，逐步實現(xiàn)教學目標。

四、問題解決，深化素養(yǎng)

在課堂教學的最后階段，在學生已較深刻地理解回旋加速器知識后，教師可為學生提出物理問題，讓學生帶著課堂所獲，在解決問題的過程中，深入實踐自己從物理學史案例中學到的物理觀念、科學探究精神與探究方法。

例如教師可引導學生研究有關最大速率決定因素的問題：給出帶電粒子（質量m、電量q）加速電壓U，磁感應強度B，加速器最大半徑R。則：

經(jīng)探究，學生可得出如下結論：給定帶電粒子與磁場的情況下，最大速率僅由最大半徑?jīng)Q定，教師可以此為基礎，再引導學生討論增大最大速率的方法，等等，將學生的課堂探究引向縱深處。

之后教師可繼續(xù)提出問題，引導學生探討加速電壓與最大速率之間的關系：上述表達式中，為何沒有加速電壓？難道最大速率/最大動能與加速電壓的大小無關？加速次數(shù)為n，則有?

結合上述結論，可得出nU為常量。之后教師可引導學生分析“nU為常量”的物理意義，發(fā)現(xiàn)與加速電壓大小無關的本質——加速電壓不同、加速次數(shù)不同的情況下，總功可相同。

總之，在課堂教學的最后階段，帶領學生在物理學史的余韻下，通過簡單的推理、比較與分析，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律、探究物理本質，可增強學生對物理知識的理解，深化學生的物理核心素養(yǎng)，發(fā)展學生的科學思維，幫助教師取得更為良好的教學效果。

結語

綜上所述，物理學史上原生態(tài)的經(jīng)典案例，是教師進行高中物理教學的珍貴素材。教師在平時應加強對物理學史案例的挖掘，運用合理的教學方法，將寶貴案例充分融入課堂，利用物理學史案例喚起學生的求知欲，帶領學生更為深入地探究物理知識，促進學生物理核心素養(yǎng)的生成發(fā)展。

參考文獻：

[1]曹金晶. 核心素養(yǎng)背景下高中物理學史滲透的教學對策研究[D].新疆師范大學，2020.

[2]周瓊瓊. 物理學史在高中物理教學中的應用研究[D].湖南理工學院，2019.