基于科学素养的高中物理学史校本课程建设

张于君 赵顺法

摘 要 物理学史体现了人类探索物理知识发现物理规律的历程，体现了几十年或者数百年的一种方法论和世界观的集合。物理学史是人类对自然界中各种物理现象的认识史，它让学生明白物理知识的由来，知识产生过程中伴随的研究方法、思想，及这种知识对社会进步的影响，因此在中学物理的课堂教学中引入相应知识背后的物理学历史对促进学生的科学素养是有重要意义的。

关键词 科学素养 高中物理

中图分类号：G633.7文献标识码：A

0绪论

科学思维包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等，是构成物理学科核心素养的重要方面，它是人脑对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的间接及概括的反映。物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、结构、特性、规律和本质的历程，它包括大量的科学思维形成和发展的案例。教师若能在教学中渗透物理学史教育，不仅能使课堂内容更加生动，而且有利于学生发展科学思维，提升学习能力。笔者在物理教学中就渗透物理学史教育进行尝试，在发展学生科学思维方面取得较好的成效。校本课程是依据国家的教育目的和满足地方教育要求的基础上，由各学校的教师对当地社区和本校的资源、环境因素以及学生的实际需求进行分析，针对本校学生进行编制，成为可实施、可评价，可供学生选择的课程。高中物理校本课程，是立足于物理學科而开发的校本课程，要求课程必须具有丰富的内容和贴近生活、联系科技、渗透社会等独特的学科优势。因此，如何开发既适应时代发展，又适应本校学生情况开放式的物理校本课程，可以为学生提供动手、动脑的机会，给学生架设一条沟通知识与生活的桥梁，达到更好地完善学生的知识结构、培养创新思维、发展能力和提高科学和人文素养的要求是当今教育教学改革的热门研究课题。

1基于科学素养的高中物理学史校本课程建设的意义

1.1有助于学习物理大师的科学方法和进行科学思维的训练还原科学本质

在物理学的教学中，要着重体现科学方法和思维，新课程的改革中引申出来的思想中就体现出：要让学生具有的素质与能力和科研人员相近，传授知识与学生接受知识的思路要接近于科学家的探索历程，这就需要将物理学史与课堂有效的结合在一起，这也是物理新课程改革的一个方向与途径，是培养学生创造性的有效方法，因此要让课堂能贴合科学的探究过程，就要遵循物理学史中前人的发现与发明之路来体验，在历史中有很多物理大师们生动的例子，经典的应用科学方法和思维方法以及取得伟大成果的过程，从中可以让学生得到形象生动的方法思维启发，因此要将物理学史融合在物理知识的教学中，在剖析物理学史的一个个案例中，让学生体会科学方法，锻炼思维能力，还原科学本质。

在物理学发展的历程中舞台上，有许许多多的巨匠，他们在坎坷曲折，崎岖陡峭的科学探索途中，所应用的独特研究方法，思维方式，是多么宝贵的财富，值得我们去继承与拓展，因此在课堂教学中应将物理学家的思维，方法与学生的思维方式、研究问题的方法一同结合起来，共同促进学生的能力提升。以培养类比思维为例，在物理学史中的电磁学理论的建立很多都运用了这种思维方法，比如“奥斯特发现了电流的磁效应，电流能够产生磁场，那么倒过来是否可行呢.教师在此引入历史，介绍法拉第在那段历史时期的想法，思考方向，及如何利用类比思维的方法，即：设想“磁能生电”，因此历经十多年的研究得到磁生电的规律。在授课中通过类似的物理学史讲诉使学生收到类比思维的启示，引导学生的探索方向，提升学生的思维能力。

1.2有助于培养科学探究意识和科学探究方法

从物理学发展的角度看，每一次的发展背后都有一种新的科学方法产生或者是已有的一种理论被完善。这从历届的物理诺贝尔的得主和他们成就上就可以看出，从他们的传记中都有很多相似的地方，他们向导师学习的不仅仅是科学知识，更多的是一种科学的探究思维、探究方法，以及一种潜移默化的科学态度。因此在中学的物理教学课堂要体现物理的核心素养就更要将物理知识、规律的产生过程，以及产生过程背后的历史还原展示给学生，不单单有利于学生感悟到物理学的内在美，真正学懂、热爱物理学，使学生增加学习物理的积极性，提高传统教学的效率，而求可以让学生学会一种探索知识的科学思维与态度，这不正是我们要体现的核心素养吗。

2基于科学素养的高中物理学史校本课程建设策略

2.1因地制宜开展物理学史校本课程的实施

自从新课程开展实施以来，教学活动的方式变得多种多样，其中最具代表性的是自主探究式的学习活动。而这样的教学活动正好可以和高中物理学史相结合来进行，可以使课程的开展实施更加灵活而具有趣味性。以“牛顿第一定律”为例，我们可以从牛顿第一定律的起源开始说起：17世纪，伽利略构思了一个理想斜面的实验：让小球从斜面上滚下，观察发现小球总是会上升到与原来差不多的高度，逐渐减小斜面的倾角，小球总是会到达原来的高度，与此同时，小球走过的路程随着倾角的减小变得越来越长，当斜面的倾角减小为零度时，此时小球是在水平面上运动了，它为了到达原来的高度将会一直不停的运动下去。从这个理想斜面实验，伽利略总结得出了这样一条规律：物体的运动不需要力来维持，从而指正了亚里士多德的错误论断。同一时期的科学家笛卡尔进一步提出了类似的观点。英国百科全书式的“全才”牛顿在1687年，总结伽利略、笛卡儿等人研究的基础上提出了三大定律。从此，牛顿运动定律诞生了。通过上面的引入，接下来就可以慢慢的更深入的展开教学活动。

但是我们设计出来的校本课程教学活动方案要根据不同时期、不同阶段、不同学校教学情境的变化而作出相应的调整。因此在校本课程实施的过程中，首先要对当时的教学环境进行必要的分析，然后针对不同的环境对相应的校本课程教学活动方案做适当的修订，加强针对性，以促进对学生学习物理学知识的有效性。也就是说，校本课程的实施不管是在教学的材料上还是在材料的编写上，又或是在教学方法上都是很灵活的、富有创造性的。要根据具体的情况，将本学校、本地区的教学环境和教学实践基础设施与学生的物理学知识和能力水平有机的结合起来，因地制宜地开展物理学史校本课程，这样才能充分发挥学生的主观能动性和教师的指导作用，才能使学生的多样化需求得到满足，才能为校本课程的长足发展提供有力保障。

2.2完善物理学史校本课程实施的教学模式

就目前而言，物理学史校本课程实施的教学模式主要有三类，它们分别是个性发展类、社会交往类和信息加工类的教学模式。其中第一类注重以“学生为本”，必须特别注意学生的个性发展。这种教学模式注重学生个人的观点，鼓励创造，这样可以增强学生的自我意识。如“探索宇宙”这部分内容的教学，鼓励学生大胆发表自己的宇宙假说，假说提出的这个过程是学生自己，这样可以培养学生的创造力，同时也建立了辩证的宇宙观。第二类的教学模式则更注重发展学生社交和智力方面的能力。学生在这类教学模式下可以有效地提高团体协作的能力，可以提升个人的自我形象，从而有利于学生产生积极的学习感情。第三类是信息加工的教学模式。高中物理学史校木课程发展学生各方面能力的同时，也要加强学生对获得的知识。这种教学模式旨在影響学生信息处理工程。如何有效地向学生传递大量的信息，是每个教育工作者关注。课程实施必须考虑学生的发展。物理学史实现校本课程旨在提高学生的质量，为学生的全面发展，创造条件，使学生形成正确的学习态度，可以根据不同的学习内容和目标，采用不同的学习方法和现代的方式学习。从《课程标准》及教材实验的数量上，我们还可以看出新课程对实验的要求提高了。比如原来高中物理教学的实验是19个，而且大多数都是验证性实验;而《课程标准》至少有30多处提到了要由实验来进行教学设计;高中教材两个必修加上3系列的5个选修模块，涉及40多处用实验或活动来学习物理知识。加强实验教学不仅仅是要培养学生的动手能力，更重要的是要培养他们科学的研究问题的方法、学习物理的兴趣和多方面的科学素养。

2.3建立和完善物理学史校本课程评价体系

对高中物理学史校本课程实施评价，主要是为了进一步提高和完善它，使其能满足学生的发展需要，形成学校特色。物理学史校本课程评价包括对课程实施者的评价和对学生的评价，学校应当在同一时间建立物理学史校本课程评价机制。物理学史校本课程评价对象包括：校本课程的情况和目标的评估分析，评价校本课程的可行性，校本课程实施过程（教学）的评估，分析校本课程的实施的效果评价。校本课程评价是确保校本课程的质量，弥补校本课程的不足，提高校本课程的内涵质量，更好的满足学生发展的需要。高中物理学史校本课程评价模式应该选择不同形式，不同目的的评价模型。实现过程是一个动态的过程，不可避免地存在一些缺点，发现缺点，应当及时改善。通过建立这样的评价体系，找出“教学计划”和“课程标准”不科学、不合理、不现实的，不标准的地方，应当及时修改，确保校本课程教学质量和水平。

3结束语

可见，物理学史在教学中的渗透，有助于引导学生用怀疑、批判和超越眼光看待物理学，养成敢于怀疑、勇于批判的科学态度，形成独立思考和独立判断的能力。总之，物理学史包含了大量科学思维形成与发展的案例，且内容又与中学物理教材紧密相连，这对于培养学生物理学科核心素养具有极高的价值。因此，倘若我们教师认真设计，将物理学史灵活地、适度地渗透在教学中，不仅会使课堂内容更加生动有趣，而且有利于发展学生的科学思维，更好地培养学生的核心素养。

作者简介：张于君（1972.10-），男，汉族，浙江玉环人，大学本科，中学一级，研究方向：物理教学;赵顺法（1970.04-），男，汉族，浙江玉环人，大学本科，中学正高，研究方向：物理教学。

参考文献

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