周福全

摘 要：現(xiàn)代課本的編寫，主要遵循知識(shí)的連貫性和邏輯性，不是嚴(yán)格按照物理學(xué)史發(fā)現(xiàn)問題的先后順序編寫的。由于應(yīng)試教育的驅(qū)動(dòng)，教師側(cè)重于知識(shí)的應(yīng)用和解題的技巧，很大程度上忽視了對(duì)知識(shí)的探究過程。學(xué)生沒有經(jīng)歷過科學(xué)認(rèn)識(shí)過程中某些階段的訓(xùn)練也就得不到創(chuàng)造性思維方法的鍛煉，這讓學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)與創(chuàng)造能力很難得到提升。為了讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)過程和研究方法，將物理學(xué)史融入物理教學(xué)也就顯得非常必要了。

關(guān)鍵詞：高中物理 物理學(xué)史 優(yōu)化教學(xué)

一、物理學(xué)史拋磚引玉——激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑精神和好奇心

“創(chuàng)造性思維源于對(duì)問題的認(rèn)識(shí)，是圍繞著解決問題進(jìn)行的。善于提出新問題，總是從對(duì)事物、過程或已有的理論的產(chǎn)生懷疑。懷疑的頭腦，批判的精神，一直就是科學(xué)進(jìn)步的一個(gè)重要起點(diǎn)?！痹谌祟愓J(rèn)識(shí)史上，提出一個(gè)新穎又深刻的問題，對(duì)于認(rèn)識(shí)的發(fā)展有重大意義。在愛因斯坦、英費(fèi)爾德所著的《物理學(xué)的進(jìn)化》一書中，當(dāng)談到伽利略早在十七世紀(jì)提出的關(guān)于光的速度問題時(shí)，指出：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要?！笨v觀整個(gè)物理學(xué)史都表明了這樣的事實(shí)：幾乎所有偉大的物理學(xué)家，他們從小就有一種“打破砂鍋問到底”的精神，不使自己的思想局限在所接受的教育和訓(xùn)練的范圍之內(nèi)，常常使自己的思想馳騁于書本之外，即使在常人不支持的情況下，仍舊可以堅(jiān)持己見，直抒胸臆。好奇心和探索精神總是緊密聯(lián)系的，正是因?yàn)檫@種對(duì)未知事物的好奇心，吸引著人們不斷進(jìn)行探索，推動(dòng)著物理學(xué)的不斷進(jìn)步[1]。

二、物理學(xué)史深入淺出——培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

比起給學(xué)生一些具體方法，思維的訓(xùn)練是更為重要的，教師可以在授課中深入地解析若干科學(xué)研究的案例、詳細(xì)了解若干科學(xué)巨匠的科學(xué)創(chuàng)造的思維，從而使人受到熏陶，從中得到一些啟發(fā)與穎悟。這些經(jīng)過悉心選擇的歷史片斷會(huì)長(zhǎng)久保留在學(xué)生的記憶中，會(huì)變成一種經(jīng)久發(fā)揮作用的“長(zhǎng)效劑”和“催化劑”。對(duì)此，愛因斯坦也說“如果青年人通過體操和走路訓(xùn)練了他的肌肉和體力的耐勞性，以后他就會(huì)適合任何體力勞動(dòng)。思維的訓(xùn)練和手藝方面技能鍛煉也類似這樣?！蔽覀冎越ㄗh學(xué)校開設(shè)物理學(xué)史，正是希望通過這種方式給學(xué)生科學(xué)思維的訓(xùn)練，給學(xué)生以能力的提升。通過教師循序漸進(jìn)的講解將學(xué)生引入神奇的物理世界，讓學(xué)生從物理大師們的思維過程，實(shí)驗(yàn)過程以及和其他科學(xué)家辯論的過程中體會(huì)科學(xué)創(chuàng)造的神奇與偉大;培養(yǎng)科學(xué)探究的能力，從而提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。

三、物理學(xué)史真知灼見——豐富學(xué)生的想象力

想象力就是在頭腦中把過去感知過的事物進(jìn)行加工而創(chuàng)造出新形象的能力。想象能打破時(shí)空和物質(zhì)條件的限制，所以它是對(duì)客觀世界的一種反映形式，也是科學(xué)研究的一種特殊手段。愛因斯坦說得好：“想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的;而想象力概括著世界的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?！蔽锢韺W(xué)史中隨處可見想像的威力;伽利略開創(chuàng)了理想實(shí)驗(yàn)的先河，他在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，先從勻加速直線運(yùn)動(dòng)著手，研究的速度，位移，加速度的關(guān)系，通過想像，類比得出自由落體時(shí)，位移，速度，加速度的關(guān)系;薛定諤和愛因斯坦等人在反復(fù)爭(zhēng)論量子力學(xué)的正確性時(shí)，有許多實(shí)驗(yàn)也是無法直接做出來的，多虧了人類豐富的想象力，可以讓我們?cè)陬^腦中完成科學(xué)的風(fēng)暴，也就有了著名的薛定諤的貓。我們應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的想象，無論學(xué)生想象的是什么，是對(duì)，是錯(cuò)，我們都應(yīng)鼓勵(lì)他們，讓他們張開思維想象的翅膀。

四、物理學(xué)史洞察秋毫——強(qiáng)化學(xué)生的直覺思維

直覺是指人在創(chuàng)造活動(dòng)中不受邏輯規(guī)則的約束而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì)的一種思維能力和認(rèn)識(shí)形式，直覺的養(yǎng)成是通過人類在積累豐富的感性經(jīng)驗(yàn)和理性知識(shí)的過程中，提升自己的理解力、判斷力、洞察力、選擇能力等綜合能力的結(jié)果。所以培養(yǎng)直覺思維應(yīng)該注重平時(shí)的積累，最好能在平時(shí)授課中就能帶出來。例如，教師在上課時(shí)，尤其是實(shí)驗(yàn)課，不要直接告訴學(xué)生答案，最后采取分組形式，讓學(xué)生充分討論，大膽猜測(cè)，雖然他們得到的直覺性結(jié)論，但是這對(duì)直覺思維的培養(yǎng)幫助是非常大的。學(xué)生擁有這種思維方式后，即使未來的人生道路上并不從事與物理專業(yè)相關(guān)的行業(yè)，但是，他在解決各類問題的時(shí)候，得出第一反應(yīng)的過程中，已經(jīng)學(xué)會(huì)了直覺思維。在授課過程也可以利用物理學(xué)史中相關(guān)內(nèi)容，如奧斯特憑借直覺堅(jiān)信電磁之間存在聯(lián)系，一直苦苦尋找，終于發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在電場(chǎng)。得布羅意憑借直覺認(rèn)為既然微觀粒子具有粒子性，宏觀事物具有波動(dòng)性，那就可以把二者統(tǒng)一起來，認(rèn)為無論宏觀還是微觀事物都具有波粒二象性。從教中學(xué)，使學(xué)生不斷完善自己的直覺思維[2]。

五、物理學(xué)史妙手偶得——培養(yǎng)學(xué)生的靈感思維

靈感是人的一種創(chuàng)造性思維上升到了一定的高度，是對(duì)某一問題的瞬間頓悟。但靈感不會(huì)從天上自己掉下來，正如洛倫茲所說：“我們一定不要忘記，有這樣靈感觀念的好運(yùn)氣，只有那些刻苦工作和深入思考的人才能得到。”所以，平時(shí)我們應(yīng)培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生對(duì)問題執(zhí)著的追求精神，引導(dǎo)學(xué)生注意知識(shí)積累，訓(xùn)練學(xué)生思維的優(yōu)良品質(zhì)，讓學(xué)生掌握誘發(fā)捕捉靈感的方法。最終，使學(xué)生的靈感思維得到提高。

結(jié)語(yǔ)

近年來通過物理教學(xué)與物理學(xué)史結(jié)合，以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的目的，正逐步成為物理學(xué)科素養(yǎng)實(shí)現(xiàn)的重要手段。將物理學(xué)史中，科學(xué)的探究，問題的假設(shè)，實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，結(jié)果的談?wù)摚瑢＜覍W(xué)者們不斷爭(zhēng)論的思維過程，一一呈現(xiàn)在學(xué)生面前，不僅讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)，他們熟知的物理學(xué)家不僅僅是一位治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的專家，也是一位脾氣溫和，耐心接受他人指正的謙虛的老人;也讓學(xué)生萌生，這些物理學(xué)家離自己并不遙遠(yuǎn)，他們的思維方式學(xué)生在逐步模仿著，隨著課程的深入，教師著重對(duì)學(xué)生思維的訓(xùn)練，就可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)像物理學(xué)家那樣，存疑，解決問題，再存疑，再解決。這樣會(huì)讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)物理的過程中體會(huì)快樂，使他們的情緒得以釋放。從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的終極目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭帥.基于核心素養(yǎng)下物理學(xué)史和高中物理教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐研究[D].哈爾濱師范大學(xué)，2018.

[2]薛媛媛.物理學(xué)史在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].山東師范大學(xué)，2016.