物理学史的重演性对学生的作用

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　　摘 要：应试教育的大背景下，物理教师过多注重学生对知识的掌握、习题的解答程度以及分数的高低，但对物理教学中物理学史的传授只是一提而过，忽略了物理学史给学生带来的宝贵财富。因此本文从物理学史的重演性出发，论述了物理学史的重演性在物理教学中对学生的作用。
　　关键词：物理学史；重演性；物理教学
　　中图分类号：G633.7文献标识码：A
　　1 绪论
　　物理教学中由于学校、老师和家长对学生分数的关注，导致在物理课堂上关于物理学史的内容大多数都是由教师直接进行讲授，学生只用記住一些特定的人物贡献、结论等。例如在高中物理学习中学生只知道法拉第发现了“电磁感应现象”、奥斯特发现电流的“磁效应”，但并不知道物理学家们在发现这些不为前人所知的物理规律时所付出的艰辛努力。在大的教育环境下，学生往往只需要记住“电磁感应现象”、“电流的磁效应”等物理规律及其所对应的人物就可以在考试中对答如流。但是物理学史具有重演性，如果我们能在物理教学中发挥出物理学史的重演性，并积极引导学生进行物理规律探究过程的重演，使学生在进行物理探究时，就像先辈物理学家们在发现一个物理现象或物理规律时从无到有一样，在一次次的探究中总结经验，慢慢地得出结论。这不仅仅能够让学生更好的掌握所学知识，更能领悟一个物理规律从无到有的艰辛，像富兰克林只有在经历了“雷雨天放风筝”，冒着生命危险证明了雷电是由电力造成的，把天上的电和地上的电统一起来，在富兰克林这样不畏生死的探究之后，才提出了“避雷针”的设想，并最终得以实现［1］［2］。由此可见在物理教学中物理学史的重演有利于学生的终身发展，且让学生养成科学探究的能力，具有科学态度和责任［3］。
　　2 物理学史的重演性在课堂中的具体贡献
　　2.1 从亚里士多德到伽利略的比萨斜塔实验
　　亚里士多德认为轻的物体和重的物体下落时间不同，重的物体比轻的物体下落得快，这在当时受到了人们的一致认同，因为在日常生活中，重的物体总是耗费较少的时间就可以完成落体运动，这一思想统治了一千九百多年的时间。直到伽利略在比萨斜塔上完成了著名的“比萨斜塔实验”证明了不同质量的物体会同时落地之后人们才幡然醒悟，这也就体现了真理越辩越明，也就说明了物理学的发展经历了漫长的岁月，我们现如今所学习的理论知识、物理规律是经历了一定岁月的考验才得以留存，并且来之不易。
　　2.2 物理课堂中落体运动的重演
　　应试教育背景下老师在讲述到“比萨斜塔实验”时往往会一笔带过，直接告诉学生不同质量的物体在忽略空气阻力的作用下会同时落地，但如果我们在学生不知道任何结论的情况下提供实验器材让学生自己探究落体规律会发生什么现象，在一次物理教学中笔者曾就这一个知识点在课堂中让学生展开探讨，在探讨之前学生一致认为重的物体比轻的物体下落的快。笔者提供的器材有：质量不同体积相同的铁球木球和抽成真空的两个牛顿管一个里面装着小球另一个装着羽毛。
　　当学生将质量不同的铁球和木球在相同高度释放时发现二者几乎同时落地，这也就证实了实验前学生的猜想和亚里士多德不谋而合。在新课程标准中，要求教师作为教学工作的引导者，因此笔者适时的告诉学生我们在研究一个物体运动的状态时首先要进行受力分析，我们发现不管是铁球还是木球都受到重力而二者还受到空气阻力的影响，因此我们需要消除空气阻力的影响再来探究，当忽略空气阻力时由F合=mg=ma球推出此时a球=g，那么我们知道物体速度的变化是由于加速度引起的故根据上述推导我们发现当物体只受重力时物体的加速度就是重力加速度g。然后笔者告诉学生所带来的牛顿管里面已经被抽成真空让学生自己动手来看一下处于牛顿管中的小球和羽毛哪个先落地，学生惊奇的发现小球和羽毛竟然同时落地。这时笔者告诉学生在空气阻力的影响下不同质量的物体下落的快慢不同，而当物体在只受重力时其下落具有同时性。这也就实现了在教学中把学生的间接兴趣转变为学生的直接兴趣让学生在动手实践的过程中，明白空气阻力在落体运动中存在对物体运动状态的影响。
　　2.3 物理学史重演性对学生的作用
　　学生在适当的经历物理学史的重演后，能够明白一个物理规律来之不易，学生在重演物理规律探讨的过程中所遇见的困难正是先辈物理学家们所面临的问题，学生可以学习到在探求真理的过程中要不畏困难，敢于挑战权威。这有利于学生的发散思维，更有利于学生的创新思维、科学探究能力的培养。与一贯的只是传授给学生知识但并不知道知识的来源历经什么艰辛，就像是无源之水，而学生正是祖国的花朵正需要甘霖来浇灌。而物理学史的重演正是一段物理规律探讨的时代缩影，从无到有，更让学生充满了成就感，践行了新课程标准下对于学生“终身发展”的要求。
　　3 结语
　　在新的物理核心素养的要求下，学生不仅要知道知识，更要求学生通过实验来探究物理规律，养成科学的思维，最终成为一个具有科学态度与责任的人。而物理学史的重演，不仅能够让学生学会基本的物理知识，而且在自己探索的过程中发散思维，通过一系列的理论推导或实验验证自己得到结论，这时教师再加以引导和分析，让学生对自己通过努力所得到的结论负责，养成科学态度。这不仅对学生的学习起到了良好的导向作用，更对学生未来的学习和社会实践打下了坚实的基础。因此笔者在经历一定的实践和反馈后坚信，在物理教学中，适当的进行物理学史的重演显得尤为重要。
　　参考文献：
　　［1］郭奕玲，沈慧君编著.物理学史［M］.清华大学出版社，1993.
　　［2］申先甲，李艳平，刘树勇，王士平.谈谈物理学史在素质教育中的作用［J］.大学物理，2000（11）：36-40.
　　［3］朱国强.物理学大事年表（中学物理部分）［J］.中学物理教学参考，2002（03）.
　　基金项目：2018年延安大学研究生教育教学改革研究项目（YDYJG2018017）资助；2019年延安大学研究生教育教学改革研究项目（YDYJG2019018）资助
　　作者简介：王浩（1997-），男，陕西洛川人，硕士研究生，研究方向为学科教学（物理）；刘竹琴（1968-），延学大学物理与电子信息学院教授，硕士生导师，主要从事实验物理的教学与科研工作。
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