利用物理学史提升高中生的物理学科核心素养

利用物理学史提升高中生的物理学科核心素养

陈钙

广东省阳春市第一中学 广东省 阳春市 529600

摘要：高中物理教学中物理学史教育意义非凡，能够有效促进高中生的物理学习，提高高中生的物理学习水平。本文在核心素养背景下，对高中物理学史教学进行了相关策略的探讨，从而高中生的物理学习起到相应的作用。

关键词：核心素养；物理学史；探究

1. 高中物理学史教育的现状

当前物理学史教育不够完善，相关的研究虽然很多，而且物理学史教育的历史也不短，但是物理学史教育依然存在相应的问题。本文结合笔者的教育教学经历，对高中物理学史教育的现状进行探讨，主要表现在以下几个方面：

首先，趋利性偏重。教师对物理知识的背景及前因后果讲的太少，最多对发现者的故事进行讲述，对考试不会涉及的部分只字不提，只讲述同教材内容密切相关的内容。然而以高考为中心的这段时间在学生人生中毕竟是一段很短的时间，学生的这种动机无法产生大范围的影响，使很多学生在升入大学之后不知措施，在进入大学中感到迷茫。

其次，教师讲的大多都是国外的物理科学故事。自然科学源于西方，但是中国古代在声、光、热、力的贡献不容小觑，教师往往忽略了这段多彩的历史。教师经常提到伽利略、牛顿等人的历史故事，但是在日常教学中，教师还是应该多参考《墨经》《考工记》等中国古代科学技术，让学生能够感受到中国古代科技的博大精深。中国古代科学研究最广的一本书却是一名英国人李约瑟写的，不免让人感到遗憾和不甘。

二、高中物理学史教育的意义

历史在高中物理教学中能够起到重要作用，因此将物理学史教育融入高中物理教学具有十分重要的意义。

1. 核心素养与学科本质的要求

物理课程肩负着育人的功能，因此需要以学生发展为本，兼顾实践性与应用性，根据高中物理课程标准的相关内容，高中物理教学更加注重技术和实用，与中国古代科学知识有异曲同工之妙。随着新的课程标准的不断落实，学生需要提高对物理学科好奇心与求知欲，努力培养自身的物理核心素养，消除迷信权威，使物理学习建立在证据和逻辑的基础上，加强对国内外科技发展前沿的关注和关心，加强对科学、技术、社会、环境之间关系的认识，拥有保护环境、节约资源的责任感，形成良好的科学道德规范，加强对建设可持续发展社会的理解。

著名物理学家费曼曾说过，科学是对待疑问和不确定性的态度，是一种思考事物，作出判断的方法，是辨别真伪和表面现象的途径，通过科学，人们能够了解已知的和未知的事物。杨振宁先生和钱三强先生评价物理学史的话语出现在大学的物理学史教材的绪论中，表明了物理学史在物理学习中的重要地位。学习物理学史对于正确认识科学的本质，知晓科学的由来，培养科学的精神，以及认识科学发展的曲折性具有重要意义。物理学史学习能够使学生终身受益，同时也能够有效提高学生的物理学习成绩。学习物理学史相当于古文的考查在语文新课改背景下的作用，通过物理学史在课堂中的渗透，使学生能够不断提高自身的科学人文素养，促进学生科学综合能力的不断提高。

2. 有利于培养学生的学习兴趣

学生对物理学习缺少兴趣是当前高中物理教学中遇到的重大难题。虽然广东高考 3+1+2 政策已经全面落实，但是从物理学科的选取率中能够反映出当代物理教学所面临的严重问题。相对于初中物理来说，高中物理教学中渗透物理学史教育能够使学生的学习兴趣大大提高，使学生对相关概念规律加深，拓宽学生的视野，潜移默化地影响学生的物理观念，极大地提高学生的学习兴趣。在兴趣的驱使下，学生能够自主学习相关资料，扩大自己的物理知识面，使学生能够不断深入理解物理学科，从而提高自己的物理水平。

3. 有利于爱国精神的培养

我国之前的物理学研究水平远远落后于西方国家，使我国在二十世纪遭受了惨痛的代价，同时我们杰出的物理学家屈指可数，诺贝尔物理学奖获得者也寥寥无几，学生在物理学科上看到的都是国外的物理大师，却无法产生物理学研究上的民族自豪感。然而，爱国主义教育应该渗透在物理学科的教学中，我们在物理教学中加入中国古代科学技术，不应过分地数典忘祖，能够有效弥补学生在物理学科民族自豪感上的落差，使学生拥有文化自信来立志为中国的发展做出贡献，落实立德树人的教育方针。

三、高中物理学史的教学策略探究

在开展物理学史教育的过程中，课前准备、课堂实施、课后延伸与总结三个环节是高中物理学史教学中的重要内容。

（一）课前准备

要开展物理学史教学工作，教师首先自己对中外物理学史要有充分了解，因此需要教师加强平时的积累，能够用举重若轻的方式将中外物理学史变成一个个有趣的故事，深入研究中外物理学史中对物理教学有用的部分，更好地提高学生对物理学习的兴趣。高中生在课堂上的时间有限，无法接受海量的中外物理学史材料，教师在中外物理学史讲解的过程中，要取其精华，去其糟粕，使学生加强对物理学史的了解。

2. 课堂实施

比如，在必修1的教材中对牛顿第一定律的引入是从亚里士多德的研究开始的。教师首先介绍了教材中描写的亚里士多德，大多数教师能够很好地按照教材内容指出，亚里士多德的错误观点影响了 2000多年，并且能够向学生们表明系统的实验方法以及严密的逻辑推理在物理学科研究中的重要性，亚里士多德的错误是简单地凭直觉来推断事物的方式上的错误。在其之后，很多物理学家都推翻了亚里士多德的学说，从这可以告诉学生，即使伟大如亚里士多德，也会犯错误，科学并不一定是正确的，在科学的研究中要有质疑精神，同时在物理学研究的过程需要保持严谨的科学态度，采用更加恰当的方式开展相应的物理研究。

同时，中国古代物理学史也是良好的讲解材料，可以对牛顿第一定律进行有效的补充，加强学生对牛顿第一定律的印象。

比如《考工记· 辀人》中的“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉”。中国的古代学者讲解了惯性与质量的关系。 王充的《论衡· 状留篇》中的“是故湍濑之流， 沙石转而大石不移。 何者？ 大石重而沙石轻也。” 等等，都是中国古代物理学研究中的物理表述，不同的是中国古代缺乏系统的理论体系，因此同西方物理学的发展之间拉开了差距。

（三）课后延伸与总结

在学完牛顿第一定律之后，教师还可以向学生们介绍伊壁鸠鲁、约翰· 菲劳波诺斯、托里拆利等对惯性的研究上，让学生根据自己的兴趣拓宽自己的物理视野，自由地进行物理知识的谈论。教师要在课后延伸与总结的过程中教会学生自己寻找答案的方式，自己进行牛顿第一定律发展历史的探讨，由此得出结论：科学是一代又一代人努力的成果，科学并不是一帆风顺的，而是充满荆棘和坎坷。正如牛顿说的，他是站在巨人的肩膀上。而高中生们在学习物理的过程中，也是站在无数巨人的肩膀上，从而加强了学生对物理学习的认识，在心中形成牢固的物理学习信念感。

四、结束语

由于核心素养的要求以及时下面临的物理教学现状， 笔者作为一名高中物理教师， 希望通过自己的思考来为目前的高中物理教学出一份力，将中外物理学史教育融入高中物理教学，以利于学生的全面发展。 同时自己也将终身学习作为座右铭牢记于心。

参考文献

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[2]贾晓勇. 基于学科核心素养的高中物理学史教学策略[J]. 科技风, 2020.

[3]焦胜楠. 浅谈物理学史对于培养物理学科核心素养的作用[J]. 考试周刊, 2019, 000(008):159.

[4]许春宇. 高中生物理学科核心素养培养策略及实施[D].