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摘要：物理学史是研究物理学发展历史的科学,它记载了物理科学形成发展的历程,包含物理科学知识体系逐步成熟发展的过程,和科学家们探索、追求真理的事实与故事。它包含了丰富的育人素材。其在高中物理教学中,对实现中学物理教学的目的、物理学习兴趣的激发、加深学生对基本概念和基本规律的理解、提高高中物理课堂教学的有效性有着重要的作用。
关键词： 物理学史 高中物理教学 课堂教学 有效性
让高中物理课堂达到最好效果，一直是物理教师在追求的境界。然而，目前的一些课堂教学还不同程度地存在着苦干有余、巧干不足、有效性不高的现象，如在物理概念的教学中，只是简单地给出概念的意义或定义，然后就转入练习、解题，而没有着重讲清为什么要引入这个概念和怎样建立这个概念。又如，物理规律的教学，有的教师急于给出规律的内容和公式，然后把主要力气放在解题上，而不注意规律建立过程的教学。这已经制约和影响了物理教学质量整体水平的提高，客观上也加重了学生的课业负担。因此，在实施素质教育的形势下，深入探讨提高高中物理课堂教学有效性的途径和方法是很有必要的。在此，就渗透物理学史教学提高高中物理课堂教学的有效性的一些做法做初步的探讨。
一、加强物理学史的教育。实现中学物理教学的目的
《高中物理课程标准》明确提出，高中物理的课程目标是旨在提高全体学生的科学素养，从“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度来培养学生，使学生通过高中物理的学习逐步养成科学态度、科学方法、科学思维习惯、科学世界观和科学精神，引导学生认识科学和技术的差别、科学技术对社会的影响、技术对环境的影响，强调领悟科学的本质、科学与人文的关系，培养学生的社会责任感等，从而为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。因此随着全面推进素质教育及“跨世纪素质教育工程”的启动，对中学生应具备的基本素质提出了更高的要求。培养中学生的科学素质，已成为现代中学物理教学不可推卸的责任，因而成为重要的教学目的之一。
为了实现这一教学目的，需要进一步研究物理教学中影响科学素质发展的因素。从上图可以看出，物理学史教育对于发展学生科学素质影响最大。因为，一个人的科学意识、科学精神、科学方法和行为等大部分科学素质要素，都要建立在对科学及科学发展过程了解的基础上，才能逐渐形成，这些都与物理学史教育有密切关系。通过物理学史教育，可以培养学生科学的思维方法、创造性的思维能力，激发追求真理、献身于人类文明进步事业的精神。所以，为了实现现代中学物理教学目的，必须加强物理学史教育。
物理学史中就有许多催人泪下的事例。比如：M.居里由于长期从事放射性研究得了白血病逝世，为科学献出了宝贵的生命;利赫曼为引雷电而捐躯;法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘“平民法拉第”;布鲁诺为捍卫日心说牺牲在罗马鲜花广场的熊熊烈火之中;伽利略为捍卫日心说受到罗马教皇残酷的迫害和折磨，但他没有放弃对真理的追求，年近七旬又体弱多病的伽利略被迫在寒冬季节前往罗马，跪在冰冷的石板地上接受罗马宗教裁判所的审判，先是被判终审监禁，后又改为在家软禁，精神和肉体上的折磨仍然没有动摇他的信念，直到1642年1月8日病逝。300年以后的1979年罗马教庭才为他公开平反昭雪。科学家可歌可泣的献身精神对我们现代人应该有所启发。
二、在中学物理教学中运用物理学史，是必不可少的课堂教学的一部分
物理学是一门古老而又不断发展着的科学，它的产生、形成和发展过程，反映了人类认识客观世界不断深化、不断完善的过程。中学物理教科书上的重要概念、基本定律及一些理论，在历史上都有一个建立和发展的过程，因此我们在学习这些物理学知识时，从历史的角度来考察它的产生和发展，将更加有利于学生更深刻地理解、更准确地运用和掌握这些概念和规律。因此，在中学物理教学中运用物理学史，是必不可少的课堂教学的一部分。
物理学史可以提供丰富的物理科学发展的史料，将物理概念、定律的历史发展过程展现给学生，使之熟悉科学家发现规律的思维过程和科研方法，并从科学家的成功中得到启示。从长远意义上讲，学生掌握这些内容比学习物理知识、技能更为重要。学生在学习过程中不断接受科学方法教育，潜移默化地培养科学的思维模式。例如，在“自由落体运动”的教学中，围绕历史的发展提出问题，进行物理学史教育。以此帮助学生揭示出科学探究的一般程序：提出问题──猜想与假设──制定计划与设计实验──进行实验与收集证据──分析与论证──修正推广。使学生从中领略到什么是科学探究，科学家是怎样用科学方法进行研究的，受到科学的思维方法的熏陶，有利于学生从“机械学习、被动思考、获得知识”向“灵活学习、积极思考、勇于探索”转化，获得真正的“智慧”。
在物理教学中分析物理学的发展史有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程。例如：在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级“电磁感应”的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉第、楞次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉第电磁感应、楞次定律等关键点的把握。
三、运用物理学史加深学生对基本概念和基本规律的理解
于物理学中的各个基本概念、基本定律和基本规律，在历史上都有它形成和发展的过程，有对的甚至曲曲折折，只有了解了他的这些知识，才能深刻掌握它们的物理意义，而且有利于巩固和加深理解已学过的物理知识。
例如，在讲授牛顿第一定律时，课本上对于定律的描述学生没有感性认识，对于定律的理解也是感到很难，所以在教学中把历史上人们对力是不是物体运动原因的认识过程展现给学生，把伽利略理想实验的过程，推理讲授个学生，学生自然会把错误的认识排除掉，更深刻的理解这个定律。
又如“动量”这个概念学生不容易理解，在教学中既要使学生初步了解动量的意义，特别是为什么要引入这个概念，以及物理量的定义、计算式、矢量性、单位等，又不能操之过急，要求过高。因此，在教学中由牛顿和法国科学家、哲学家笛卡尔引入动量的过程作简明阐述来说明“动量”是一个描述物体在碰撞中“守恒”的物体的运动量，具体过程如下：
（笛卡尔引入动量的过程）
1、 设想一人（m=45kg）静止站在光滑水平面的滑板车上，站在对面很近的另一人将一质量为5kg的实心球直接投向她这样我们可以认为球是水平飞来的，由于球的作用力，她接到球后，向后滑动，注意这里我们为了方便选择人的质量与球的质量之和刚好为球的质量的10倍，实验表面，她和球一起以接住前球的速度的1/10向后运动，假设球的速度为5m/s，她接住球以后将以0.5m/s的速度后退，通过这个实验可得她接到球前后“运动量的综合”是相同的结论。（多媒体动画）
2、 按上面的思考和实验，使笛卡尔提出了“动量”的概念，既“运动的量”一个运动的物体动量大小由质量和速度引起，用字母p表示，p=mv。
上面的情景明显可得，这个人接住实心球前后总“动量”是相同的，最初只有球有动量，总量是5×5=25个单位，接住实心球后，总质量为50kg，速度为0.5m/s，这样最后的动量伪.5×50=25个单位，末状态的总动量与初状态的总动量相等，我们只是设想了上面的一些数据，当然，它反映了实验的基本规律。
3、 然而按上面碰撞中“运动总量”的定义明显有一个问题，怎么看待在光滑水平面上两个质量相同的人以相同的速率运动，相遇时他们的双手接触，他们将完全停止。（多媒体动画）很明显，对于上述过程在碰撞前有一定动量，而碰撞后动量为零，这样碰撞前、后动量不等，用物理语言讲“不守恒”。笛卡尔被这一问题难住了很久，直到被荷兰物理学家惠更斯解决，惠更斯指出，如果我们不坚持认为“运动总量”是正的，那么问题就能得到很好的解决。
4、 很明显，惠更斯告诉笛卡尔，要给出一个在碰撞中守恒的“动量”的确切定义，在原来的“动量”定义式中应该用速度代替速率。动量=质量×速度。
教学实践告诉我们，不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识，还应教给学生科学的学习和研究方法，科学既是一种人类的知识体系又是人类认识世界的一种方式和探索过程，而通常的科学方法都贯穿在物理学发展的过程中。物理学具有很强的继承性，许多科学家就是从对本学科的历史研究中，开始自己的创造活动的，牛顿说过：“如果说我比别人看的远一点，那是因为我站在巨人的肩上”。不仅牛顿如此，凡是做出重大贡献的物理学家都是善于批判和继承的，学习物理学史有助于活跃思维，增强胆识，使学生更自觉地继承前人的事业，有效地进行学习研究，高中课程设置已将“研究性学习”纳入新的课程体系，通过物理学史进行科学方法教育变得尤为重要。综上所述，把物理学史的知识融于物理教学中对于提高高中物理课堂教学的有效性无疑应该具有重要价值，特别是实施新课程改革的今天更是迫切需要的，同时也是切实可行的。
参考文献：
[1]方贵荣，黄邦杰，颜悦，等.云南省普通高中新课程学科教学指导意见.云南人民出版社，2011.7
[2]霍俊国，孙晓红. 谈物理学史在高中物理教学中的重要作用，内蒙古师范大学学报（哲学社会科学版）2008S1期
[3]阎金铎 主编.物理学习论.广西教育出版社.1998.5.
关键词： 物理学史 高中物理教学 课堂教学 有效性
让高中物理课堂达到最好效果，一直是物理教师在追求的境界。然而，目前的一些课堂教学还不同程度地存在着苦干有余、巧干不足、有效性不高的现象，如在物理概念的教学中，只是简单地给出概念的意义或定义，然后就转入练习、解题，而没有着重讲清为什么要引入这个概念和怎样建立这个概念。又如，物理规律的教学，有的教师急于给出规律的内容和公式，然后把主要力气放在解题上，而不注意规律建立过程的教学。这已经制约和影响了物理教学质量整体水平的提高，客观上也加重了学生的课业负担。因此，在实施素质教育的形势下，深入探讨提高高中物理课堂教学有效性的途径和方法是很有必要的。在此，就渗透物理学史教学提高高中物理课堂教学的有效性的一些做法做初步的探讨。
一、加强物理学史的教育。实现中学物理教学的目的
《高中物理课程标准》明确提出，高中物理的课程目标是旨在提高全体学生的科学素养，从“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度来培养学生，使学生通过高中物理的学习逐步养成科学态度、科学方法、科学思维习惯、科学世界观和科学精神，引导学生认识科学和技术的差别、科学技术对社会的影响、技术对环境的影响，强调领悟科学的本质、科学与人文的关系，培养学生的社会责任感等，从而为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。因此随着全面推进素质教育及“跨世纪素质教育工程”的启动，对中学生应具备的基本素质提出了更高的要求。培养中学生的科学素质，已成为现代中学物理教学不可推卸的责任，因而成为重要的教学目的之一。
为了实现这一教学目的，需要进一步研究物理教学中影响科学素质发展的因素。从上图可以看出，物理学史教育对于发展学生科学素质影响最大。因为，一个人的科学意识、科学精神、科学方法和行为等大部分科学素质要素，都要建立在对科学及科学发展过程了解的基础上，才能逐渐形成，这些都与物理学史教育有密切关系。通过物理学史教育，可以培养学生科学的思维方法、创造性的思维能力，激发追求真理、献身于人类文明进步事业的精神。所以，为了实现现代中学物理教学目的，必须加强物理学史教育。
物理学史中就有许多催人泪下的事例。比如：M.居里由于长期从事放射性研究得了白血病逝世，为科学献出了宝贵的生命;利赫曼为引雷电而捐躯;法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘“平民法拉第”;布鲁诺为捍卫日心说牺牲在罗马鲜花广场的熊熊烈火之中;伽利略为捍卫日心说受到罗马教皇残酷的迫害和折磨，但他没有放弃对真理的追求，年近七旬又体弱多病的伽利略被迫在寒冬季节前往罗马，跪在冰冷的石板地上接受罗马宗教裁判所的审判，先是被判终审监禁，后又改为在家软禁，精神和肉体上的折磨仍然没有动摇他的信念，直到1642年1月8日病逝。300年以后的1979年罗马教庭才为他公开平反昭雪。科学家可歌可泣的献身精神对我们现代人应该有所启发。
二、在中学物理教学中运用物理学史，是必不可少的课堂教学的一部分
物理学是一门古老而又不断发展着的科学，它的产生、形成和发展过程，反映了人类认识客观世界不断深化、不断完善的过程。中学物理教科书上的重要概念、基本定律及一些理论，在历史上都有一个建立和发展的过程，因此我们在学习这些物理学知识时，从历史的角度来考察它的产生和发展，将更加有利于学生更深刻地理解、更准确地运用和掌握这些概念和规律。因此，在中学物理教学中运用物理学史，是必不可少的课堂教学的一部分。
物理学史可以提供丰富的物理科学发展的史料，将物理概念、定律的历史发展过程展现给学生，使之熟悉科学家发现规律的思维过程和科研方法，并从科学家的成功中得到启示。从长远意义上讲，学生掌握这些内容比学习物理知识、技能更为重要。学生在学习过程中不断接受科学方法教育，潜移默化地培养科学的思维模式。例如，在“自由落体运动”的教学中，围绕历史的发展提出问题，进行物理学史教育。以此帮助学生揭示出科学探究的一般程序：提出问题──猜想与假设──制定计划与设计实验──进行实验与收集证据──分析与论证──修正推广。使学生从中领略到什么是科学探究，科学家是怎样用科学方法进行研究的，受到科学的思维方法的熏陶，有利于学生从“机械学习、被动思考、获得知识”向“灵活学习、积极思考、勇于探索”转化，获得真正的“智慧”。
在物理教学中分析物理学的发展史有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程。例如：在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级“电磁感应”的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉第、楞次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉第电磁感应、楞次定律等关键点的把握。
三、运用物理学史加深学生对基本概念和基本规律的理解
于物理学中的各个基本概念、基本定律和基本规律，在历史上都有它形成和发展的过程，有对的甚至曲曲折折，只有了解了他的这些知识，才能深刻掌握它们的物理意义，而且有利于巩固和加深理解已学过的物理知识。
例如，在讲授牛顿第一定律时，课本上对于定律的描述学生没有感性认识，对于定律的理解也是感到很难，所以在教学中把历史上人们对力是不是物体运动原因的认识过程展现给学生，把伽利略理想实验的过程，推理讲授个学生，学生自然会把错误的认识排除掉，更深刻的理解这个定律。
又如“动量”这个概念学生不容易理解，在教学中既要使学生初步了解动量的意义，特别是为什么要引入这个概念，以及物理量的定义、计算式、矢量性、单位等，又不能操之过急，要求过高。因此，在教学中由牛顿和法国科学家、哲学家笛卡尔引入动量的过程作简明阐述来说明“动量”是一个描述物体在碰撞中“守恒”的物体的运动量，具体过程如下：
（笛卡尔引入动量的过程）
1、 设想一人（m=45kg）静止站在光滑水平面的滑板车上，站在对面很近的另一人将一质量为5kg的实心球直接投向她这样我们可以认为球是水平飞来的，由于球的作用力，她接到球后，向后滑动，注意这里我们为了方便选择人的质量与球的质量之和刚好为球的质量的10倍，实验表面，她和球一起以接住前球的速度的1/10向后运动，假设球的速度为5m/s，她接住球以后将以0.5m/s的速度后退，通过这个实验可得她接到球前后“运动量的综合”是相同的结论。（多媒体动画）
2、 按上面的思考和实验，使笛卡尔提出了“动量”的概念，既“运动的量”一个运动的物体动量大小由质量和速度引起，用字母p表示，p=mv。
上面的情景明显可得，这个人接住实心球前后总“动量”是相同的，最初只有球有动量，总量是5×5=25个单位，接住实心球后，总质量为50kg，速度为0.5m/s，这样最后的动量伪.5×50=25个单位，末状态的总动量与初状态的总动量相等，我们只是设想了上面的一些数据，当然，它反映了实验的基本规律。
3、 然而按上面碰撞中“运动总量”的定义明显有一个问题，怎么看待在光滑水平面上两个质量相同的人以相同的速率运动，相遇时他们的双手接触，他们将完全停止。（多媒体动画）很明显，对于上述过程在碰撞前有一定动量，而碰撞后动量为零，这样碰撞前、后动量不等，用物理语言讲“不守恒”。笛卡尔被这一问题难住了很久，直到被荷兰物理学家惠更斯解决，惠更斯指出，如果我们不坚持认为“运动总量”是正的，那么问题就能得到很好的解决。
4、 很明显，惠更斯告诉笛卡尔，要给出一个在碰撞中守恒的“动量”的确切定义，在原来的“动量”定义式中应该用速度代替速率。动量=质量×速度。
教学实践告诉我们，不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识，还应教给学生科学的学习和研究方法，科学既是一种人类的知识体系又是人类认识世界的一种方式和探索过程，而通常的科学方法都贯穿在物理学发展的过程中。物理学具有很强的继承性，许多科学家就是从对本学科的历史研究中，开始自己的创造活动的，牛顿说过：“如果说我比别人看的远一点，那是因为我站在巨人的肩上”。不仅牛顿如此，凡是做出重大贡献的物理学家都是善于批判和继承的，学习物理学史有助于活跃思维，增强胆识，使学生更自觉地继承前人的事业，有效地进行学习研究，高中课程设置已将“研究性学习”纳入新的课程体系，通过物理学史进行科学方法教育变得尤为重要。综上所述，把物理学史的知识融于物理教学中对于提高高中物理课堂教学的有效性无疑应该具有重要价值，特别是实施新课程改革的今天更是迫切需要的，同时也是切实可行的。
参考文献：
[1]方贵荣，黄邦杰，颜悦，等.云南省普通高中新课程学科教学指导意见.云南人民出版社，2011.7
[2]霍俊国，孙晓红. 谈物理学史在高中物理教学中的重要作用，内蒙古师范大学学报（哲学社会科学版）2008S1期
[3]阎金铎 主编.物理学习论.广西教育出版社.1998.5.