高中物理课堂引入物理学史的现状研究和意义

摘 要：随着新课程改革的不断深入，越来越多的物理教育者都逐渐认识到培养学生科学素养的重要性。在高中物理教学中，教师应积极转变传统教学理念，引入物理学史激发学生学习物理的兴趣，养成学生良好的物理学习态度，进而在提高学生物理成绩的同时培养学生物理学科素养，促进教学质量的提升。本文分析高中物理课堂引入物理学史的现状，并提出解决策略，旨在为高中物理课堂教学水平的提升提供参考。

关键词：物理学史；高中物理课堂；现状

一门科学的历史就是这门科学本身，并且在科学教学的过程中融入历史的观点有助于学生形成更具联系性的系统知识体系。相较于初中物理，高中物理知识的更系统、更严密，知识面也更加宽阔，对学生独立思考、自主专研的学习能力、态度等具有较高的要求，但在传统的高中物理课堂教学中，理论灌输和机械习题训练导致学生学习热情挥霍一空，逐渐失去学习物理、深入专研的兴趣，不利于学生物理学科素养的提升。在高中物理课堂教学中引入物理学史的教育，可以使学生在了解历史上物理学家形成物理概念、发现物理规律的过程的基础上，针对物理学家遇到的困难、产生的想法，针对问题做出的判断等获得启迪，产生共鸣，从而让学生正确理解和掌握物理知识，发掘物理学习的乐趣，养成良好的科学精神[ 1 ]。

1 关于高中物理教师物理学史教学的现状分析

随着新课程改革的深入，我国高中物理教师在物理学史教学上存在一些好的方面，同时也存在一些问题。

1.1 大部分教师对物理学史重要性认识较为充分

随着新课程标准要求的指出，大部分高中物理教师都逐渐认识到物理学史对教学的促进作用，对物理学史有一定的了解，在课堂教学中遇到物理学史的内容也会向学生介绍，已经具备一定的物理学史教育意识和能力。大多数物理教师在课堂教学中都会尝试应用物理学史来营造科学氛围，引起学生共鸣，进而激发学生学习兴趣，且部分物理教师也对如何将物理学史引入课堂教学中发表自己见解，为开展物理学史教育打下良好基础[ 2 ]。

1.2 物理学史的获取途径单一

虽然大部分物理教师逐渐认识到物理学史的重要性，但是他们获取物理学史的途径较为单一，通常是根据教材中提到的物理学史通过网络查找，仅仅只是知道物理学史这样一个概念及大致内容，没有详细、系统的去学习，深入了解物理学史的内容，并使其恰当的引入到课堂教学中。

1.3 对物理学史的认识不足

大部分物理教师对物理学史的认识不够充分，且受到传统教育的束缚，认为物理学史教育虽能促进学生对物理知识的理解和掌握，提高学生的学习兴趣，但是会将本就时间较紧的课堂教学弄得更加紧张，导致教学任务无法达成，物理知识难以全部传授，甚至有部分教师认为物理学史知识传授是在浪费时间，与高考目标相冲突[ 3 ]。

1.4 缺少科学的方法指导

由于高考中牽涉到的物理学史的知识很少，教学大纲中关于这方面的要求也很少，导致了大部分教师仅仅只是通过教材对物理学史产生一定的了解，没有视之为重点深入了解，这就导致很多物理教师缺乏科学的方法指导，不知道如何开展物理学史的教育，将其适当的引入到高中物理课堂中。

2 关于高中学生物理学史学习的现状分析

高中学生在物理学史学习上存在一些好的方面，同时也存在一些问题。

2.1 大部分学生对学习物理学史内容兴趣较高

在高中物理堂课教学中，大部分学生都希望引入物理学史的内容，包括科学的研究方法、研究过程等，学生学习物理学史知识热情较高，对物理概念的产生背景有着浓厚的兴趣。学生表示乐于通过深入了解物理概念、物理规律、物理实验的形成过程去理解和掌握物理知识，认为这种方式更有乐趣，也更能使其将精力投入，对促进其物理知识学习有着重要作用。

2.2 物理学史内容获取途径单一

学生在高中物理课堂中学习物理学史的知识的兴趣较高，但利用课外时间自主学习物理学史兴趣却不高。由于高中学业较重，学生多通过课堂上教师讲解及课文相关知识内容了解物理学史，手段单一，且多抱着听故事的想法，没有深入、认真学习[ 4 ]。

2.3 学习物理学史内容不够深入

受限于知识储备和学习能力，大部分高中学生学习物理学史内容都只停留在表层，掌握物理学史知识的能力欠缺，仅仅了解到一些重要物理概念产生背景及科学实验过程及简单的研究方法等，没有深入到理论的形成背景、争论性概念形成等方面的学习。

2.4 没有真正认识到学习物理学史的目的

大部分学生还是没有摆脱考试带来的影响，认为学习物理学史内容的目的主要是提高学习兴趣，将物理知识直观化、生动化，进而提高学习效率，提高物理成绩，最终目的还是为了应付考试，没有认识到物理学科素养的重要性。

3 关于高中物理课堂引入物理学史的意义

英国哲学家培根说过：“读史使人明智”。可见，高中物理课堂引入物理学史是很有意义的。

3.1 利用物理学史资料，创设物理课堂情景

物理的一些小实验可以创设物理情景，激发学生学习物理的兴趣，而上课采用讲故事的形式也一样可以吸引学生的注意力，活跃课堂。例如，有一次听《万有引力定律及引力常量的测定》这节公开课的时候，教师在讲万有引力定律时，只注重知识的灌输性传授，单纯直接介绍牛顿提出万有引力定律这一知识点，学生就觉得枯燥乏味。在我看来，教师可以介绍牛顿发现了万有引力的故事。23岁的牛顿是剑桥大学的学生，他经常会想着，为什么月球不会掉落在地球上呢？为什么地球会绕着太阳转呢？ 有一天，一个苹果从树上落下来。这时候，他就想，为什么苹果总是垂直落向地面呢？为什么苹果不向上或向外运动呢？苹果向着地球，也可看成是地球向着苹果，物体和物体之间是相互朝着对方运动的，从而引出万有引力定律。这样通过生动有趣的故事，在物理课堂上介绍物理学史，创设物理课堂情景，可以消除学生对物理知识的神秘感，激发学生对物理学家的崇拜感，从而更努力地学习物理。

3.2 利用历史背景资料，了解物理概念由来

物理学的知识，最核心的是物理概念。在实际的物理教学中，教师一般是由观察或实验事实为依据，建立物理概念，但对于学生仍会因为不理解一些新概念和新定律而苦恼，因此如果能在原来的基础上增加一些相关的物理学史的知识，了解这些物理学概念形成的历史，更有利于学生对新概念和新定律的正确理解和领悟。

比如，介绍牛顿第一定律时，有些学生对牛顿第一定律倒背如流，但仍不能用它来分析、解释生活中的相关现象和问题。由于牛顿第一定律又称为惯性定律，教师可以引入惯性这一概念产生的历史。这一概念发展经历了很长的时间。从统治力学世界1400多年的亚里士多德的观点“力是维持物体运动的原因”，到伽利略进行理想经典的斜面实验，再到笛卡尔等人的“如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去。”，最终到牛顿的“第一运动定律”。不同的物理学家慢慢地对这个概念知识点进行完善，终于确定了最后正确的物理内涵。因此，教师在物理概念知识点讲解时，渗透物理学史，可让学生了解物理概念知识点的形成过程，有利于培养学生实事求是的科学态度，进而加深对概念的掌握。

3.3 渗透物理学史教学，感悟科学研究方法

在物理教学中渗透物理学史的教育，展示物理学家探索物理知识和规律时，不仅能使学生能身临其境，还能使学生领悟到物理学的科学研究方法。例如牛顿运用数学和综合的方法得到万有引力定律，伽利略通过数学推理和实验验证的方法发现自由落体定律，卡文笛许利用扭称这一装置的实验方法测出引力常数等。这样，让学生走进科学家的精神世界，培养学生吃苦耐劳的精神，让学生从中感受到科学家勇于探索、坚持不懈的精神，为以后能克服各种困难，坚持不懈地努力学习作准备。

4 结语

总之，物理学史引入高中物理课堂的现状有好的方面，也存在较多问题，教师和学生应充分认识到物理学史的重要性，在物理教学中融入物理学史的内容，提高物理课堂教学效率，促进学生物理学科核心素养的提升。

参考文献：

[1]赵塞君，顾锋，李素娟等.物理学史与高中物理教学相结合的研究——以“自由落体运动”为例[J].物理教学，2017，39（5）：76-78.

[2]樊晓東，刘晓霞.高中物理学史教学中引入话剧形式的行动研究——以“行星的运动”为例[J].中学物理教学参考，2016，45（18）：67-70.

[3]沙吾烈·廷阿什汗. 物理学史引入高中物理课堂的现状研究[D].乌鲁木齐：新疆师范大学，2016.

[4]尹浩.引入物理学史优化高中物理课堂教学的相关反思[J].考试与评价，2015，12（4）：87.