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物理学史融入高中物理教学的实施路径

发表时间：2021/6/17 来源：《文化研究》2021年7月上作者：冉国庆

[导读] 在高中物理新课标中明确指出：在教学中，除了要向学生传授物理基本知识和基本技能以外，还要重视发展学生的认识能力，培养物理观念、科学探究精神等素养，激发对物理学史的热爱。

重庆市酉阳第一中学校冉国庆

摘要：在高中物理新课标中明确指出：在教学中，除了要向学生传授物理基本知识和基本技能以外，还要重视发展学生的认识能力，培养物理观念、科学探究精神等素养，激发对物理学史的热爱。为此，在高中物理教学中，为提高课堂教学效果，契合新课标教学要求，本文就物理学史在高中物理教学中有效开展实施路径进行了探索分析。旨在通过现代教学工具的辅助，在创优教学手段和教学模式的基础上，增强课堂教学质量。
关键词：物理史；物理教学；核心素养
        随着素质教育理念的推进和落实，培养学生核心素养成为了教学的重要任务。在高中物理教学中，培养物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等素养，教师要打破传统讲授教学的方法，创新教学资源，在开阔学习视野、优化教学手段的基础上，调动学生自主性，提高对物理学的认识和理解。而物理学是作为研究物理的基础，对学生认识物质运动变化、物质性质具有重要的意义，不仅可以在潜移默化中转变学生的思想观念，还可以培养良好的探索精神。由此可见，它的运用对提高学生物理核心素养具有积极的促进作用，那么，在教学中，教师要重视物理学史的合理利用，在课前导入、课中讲解、物理史典型案例探索中，强化物理学习质量，从而提高物理核心素养。
        1在概念解析中渗透物理史，培养物理观念
        在高中物理教学中，基本概念、基本原理和定律的学习，是学生掌握物理、学好物理的前提。只有学生了解其如何产生、形成和发展，才会促进学生进入深度学习，提高物理核心素养，而物理学史便为学生学好物理提供了良好的学习平台，在此过程中，学生既可以对物理概念、规律有一个深入的理解，又可以丰富学习素材，培养学生的综合思维和创造能力。例如，在教学《自由落体运动》物理内容时，重点是让学生认识什么是自由落体运动，知道自由落体运动的规律，培养物理观念和科学探究精神素养。在解析自由落体运动这一概念的时候，可以利用信息技术手段播放亚里士多德和伽利略的科学对话：亚里士多德：重的物体下落快，轻的物体下落慢。伽利略：物体下落快慢与轻重无关。播放伽利略在比薩斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验情境，证明了他的观点，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点。
        2在实验探究中渗透物理史，实现科学探究
        实验是物理学习的重要内容，正是由于各种实验的探索，才会得到一个又一个真理。在物理学史上发生了各种形式的理论学习和实践试错，但是科学家依然没有停止前进的脚步，还是始终如一地进行探索。为此，为培养学生科学探究以及科学学习态度，可以在实验教学中，渗透物理史，在认识物理学家科学探索精神的同时，通过动手操作等，使其对物理实验有一个深入地了解，加深全面认识，提高物理教学的高效性。
        3在新课导入中渗透物理史，激活探究思维
        在新课导入阶段，经常会出现学生学习迷茫的现象，究其原因，一是因为教师教学方法无趣，二是因为导入内容枯燥。为提高导入教学质量，集中学习注意力，使其能够有一个良好的学习体验感，在新课导入环节，可以渗透物理史，以信息技术手段为辅助，以物理史为载体，在直观引导、开阔学习视野的基础上，激活探索思维，激活课堂教学活力。

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例如，在教学《库仑定律》物理内容时，描述的是电荷间相互作用的基本规律，是高中物理电磁学学习的基础。为激发学习兴趣，培养科学探究思维，在新课导入环节，可以制作“走进物理学史，认识库仑定律”的微课课件，在课件中，播放有关库仑的历史背景资料，如：法国工程师、物理学家，用自己的发明扭秤建立了静电学中著名的库伦定律（展示库伦扭秤实验情境），在认识库仑的基础上，导入库仑定律这一新课，让学生根据之前所学的“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”为基础，让学生思考：电荷间的作用力叫做静电力，那么，静电力的大小满足什么规律呢？影响电荷间相互作用力的因素是什么呢？让学生对此新课展开学习探索。通过物理学史在新课导入中的应用，激活探究思维，让学生能够自主、主动地参与物理学习，在自主参与的基础上，发挥学生的主体作用，形成自主学习的良好学习习惯，培养科学探究素养。
        4在课外活动中渗透物理史，形成科学态度
        在高中物理新课标中提出：在教学中，教师要重视课外活动，培养学生的实践能力。那么，为增强课堂容量，使其了解更多物理学历史和物理知识，在教学的时候，可以结合学生的认知特点以及学习能力，精选物理历史材料，开展课外活动，在课外实践中，激发学习兴趣，引导自主进行学习探索，在课外、课内整合中，使其形成一个科学的学习态度，提高学生物理核心素养。例如，在教学《能源与可持续发展》物理内容时，主要是让学生知道能量转化和转移的方向性，了解能源与人类生存和社会发展的关系，促使其认识能源合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义。为此，在学习的时候，可以开展课外实践活动，利用信息技术，设计课外活动实践行动方案，在方案中，先为其导入人类利用能源的历程：
        ①钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变。
        ②蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化。
        ③物理学家发明了可以控制核能释放的装置——反应堆，拉开了以核能代表的新能源利用序幕。
        在物理学史导入的基础上，以主题“能源与可持续发展”为核心，让学生自愿组队，围绕主题深入社会、生活进行探索，就能源的流動、利用等进行调查分析，通过调查访问、实践考察等，认识能源转化，了解能源与可持续发展之间的关系，如：草、木材、煤、煤油、蜡、汽油等，燃烧转化为化学能、光能、热能。通过课外活动的开展，让学生小组就实践过程和情况制作调查报告，开展实践活动交流会，让学生做学习的主人，结合物理学史以及自己的探索就此次所学内容进行分析，在认识物理学在社会发展中的应用价值的同时，提高课外活动实践质量，从而培养科学态度与社会责任素养。
        综上所述，物理学史在高中物理教学中的应用，不仅可以加深学习理解能力，提高对物理本质的认识，还可以提高学生的物理核心素养，增强综合素质。为此，在教学的时候，教师一定要重视物理学史的应用价值，将其渗透于概念教学、实验探索、新课导入、课外活动中去，在全面整合物理知识的基础上，发挥物理学史的育人价值，提高高中物理课堂教学质量。
参考文献：
[1]范良兰.物理学史融入高中物理教学的实践探索[J].黑河教育，2020（11）：30-32.
[2]白明义.解析高中物理教学中融入物理学史的教学实践策略[J].新课程，2020（7）：147.