將物理學史引入大學物理教學的實踐方法研究

王成揚

摘要：將物理學史引入大學物理教學，使大學生充分了解物理學史，可有效提高學習大學物理課程的效率。面對大學生對物理教學知識的渴望及大學教授對學生的殷切期待，在大學物理教學中引入物理學史是值得關注和深入探討的。該文對將物理學史引入大學物理教學的實踐方法進行了積極的思考。

關鍵詞：物理學史;大學物理;教學實踐方法

中圖分類號：G16.4? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

將物理學史引入大學物理教學，這種實踐方式對大學生學習物理有極大的幫助。大部分大學生對物理學史的了解甚少，甚至幾乎不了解。因此，在教學課堂上引入物理學史，無疑拓展了大學生的課外知識，豐富了物理內涵。針對不同高校的大學生學習大學物理的情況，對引入的物理學史內容要因學生素質而異，學生綜合能力強，可適當為其擴展不易理解的物理學史，綜合能力弱就簡單的就教材部分所涉及的內容講解相關的物理學史。[1]

1 大學物理教學的現狀

物理這門學科，無論在學生時期的哪個階段都是一門不易理解、不易學習、難度較高的學科。因此，學生對物理這一門學科本就抱有排斥的心理。在大學課程當中，物理學科是一門極其重要的學科，是很多專業課程的基礎課。若是大學物理這一門學科沒有學好，那么接下來的專業課程也許會略微吃力，甚至很難理解老師上課所講的內容。因此，物理在大學的作用不言而喻。但如今的教學現狀卻是絕大部分大學生對大學物理的學習態度抱有排斥心理，甚至是厭惡。其根本原因是因為基礎知識不牢固，課程學習跟不上老師的講解節奏，課下沒有及時預習或復習。久而久之，對物理課所花費的時間與精力越來越少，學生對物理課程的興趣就會逐漸下降，最終導致成績下滑。將物理學史引入大學物理教學，對學生而言，了解物理學科的基本歷史背景以及成果的來源，有利于激發學生對物理學課程的興趣和熱愛。但是大部分大學教授很少將物理學史引入大學物理教學課程當中，認為這樣做學生不會提起興趣。實際上，若沒有歷史的引導，學生更是無法理解物理學對國家、對人類甚至對人類文明的發展有怎樣的作用，就無法將自己熱情完全投入其中，就不了解自己學習物理的意義，找不到學習物理的動力。因此，將物理學時引入大學物理教學當中是十分必要的。

2 物理學實引入大學物理教學的意義

2.1 提高學生對物理學的學習興趣

大學物理課程包含范圍廣，內容充實，學習必然是枯燥的，需要每天不斷地閱讀相關資料和練習相關習題，學習和鞏固相關知識。這就會使部分學生逐漸失去對物理的興趣，從心理上認為物理是枯燥乏味的，對生活沒有具體意義。但如果大學教授將物理學史引入大學物理教學當中，使學生明白每個知識點是無數前輩經歷了嘔心瀝血的努力才凝結而成的經驗與智慧，那么，他們對物理的認識將會提高一個新臺階，將會重新面對物理這門學科。通過了解物理學史，讓學生明白物理學對人類生命進化的意義，對生活的重要意義和它所產生的重大作用，讓學生在學習物理學后擁有成就感和自豪感。同時也讓他們產生一種對比，偉人和前輩曾經花費的努力和他們現在對大學物理課程所花費的精力并不是同一級別的，使他們明白學不好物理課程是因為所花費的努力并沒有達到所能學好的程度，并不僅僅因為物理學科難，不易理解。在他們了解大學物理學史之后，不僅能夠增強他們的學習動力，同時也能增加他們的學習興趣?？梢粤私饷恳还澱n程研究的意義、研究的目的和研究的緣由，了解學習相關知識的來龍去脈，這樣比直接學習更加能激發學生對物理的興趣。

2.2 提高學生的物理文化

物理學史不僅包含了一部分教科書上的知識點，更是包含了珍貴的物理文化。首先，物理學史講解了部分偉大物理學家的相關背景、學習經歷以及優秀精神，他們完全可以作為當代大學生學習的優秀榜樣，鼓勵學生在學習道路上砥礪前進，奮勇拼搏。[2]其次，物理學史也講解了部分實驗過程，很多實驗花費了十幾年，甚至幾十年的時間才完成，這與當代大學生的快餐理念完全不同。只想要結果，不求過程，這與物理學家求知若渴的精神刻與苦鉆研的努力完全違背。通過了解先人做實驗的點點滴滴，有助于當代大學生穩下腳步，沉下心，認認真真做學術研究，而不是只想要結果，忽略了做學術最初目的。其三，使學生了解到物理研究對社會進步的影響。每一位物理學家研究物理學術課題時，本抱著報答社會、造福人類的目的，不斷進行探索研究，最終達到使社會進步，人類文明進步。學生了解到物理知識背后的意義和目的后，便被潛移默化，影響學習目的，提升思想境界，利用學習的物理知識為國家和人民做出更大的貢獻。[3]

3 引入物理學史可能引起的相關問題

3.1 增加了教師上課負擔

雖然對大學生來說，引入物理學史，能夠促進學習大學物理知識，但是對于老師來說，無形中增加了課程教學的負擔。學校原本的課程安排，也許沒有包括大學物理引入物理學史的時間安排，當老師為學生擴充學識相關內容時，就是在減少正式教學課程的時間，會讓部分課程無法順利完成，導致一部分課程只能匆匆講解，對于重點和難點無法進行詳細分析，也沒有多余的課程進行習題講解，這就會使學生對于匆匆了事的課程不能全面學習。因此，老師在進行授課時，一定要把握好引入的內容及占課時間，雖然引入大量物理學史固然是對學生的物理內涵有極大的幫助，但不能因小失大，最終目的還是要將課程上安排的具體內容講授給學生，在不耽誤課程安排的前提下，適當地引入一部分物理學時，主要目的是為了讓學生對這部分物理知識的內容理解得更加通透，而不是為了引入物理學史而引入物理學史。

3.2 部分老師仍然墨守成規

部分大學老師認為引入物理學史是在占用正常的上課時間，影響了正常教學，無法將課程內容傳授給學生。雖然引入物理學時會占用一定的時間，但是它的作用卻是非常巨大，不僅能夠提高學生學習物理的興趣，還能有助于學生消化吸收所學物理知識，了解知識背景，體會先輩的探索精神。但部分老師仍然認為引入物理學史是浪費時間，他們認為這部分內容應該讓學生自己主動去了解，但實際情況是絕大部分學生不會私下花時間去了解相關內容的物理背景。因此，想要擴充學生的物理領域所掌握的知識，與老師在課堂上講解物理學史有極大的關系。只有老師通過引入物理學史，將學生的積極性調動起來，才能讓學生從心里熱愛物理學，才會愿意用額外的時間和精力去學習更多相關的物理知識，從而達到擴充學生知識儲備，提高學生的興趣的最終目的。因此，改變部分老師對引入物理學時的觀念是十分必要的。

4 將物理學時引入大學物理教學的方法

4.1 引入原則

4.1.1 以教材為主線，擴充學生知識儲備

在教材當中已經包含了許多物理學史的內容，很多有關教材物理知識的物理學史都在書上詳細介紹了一部分，可以先讓學生提前預習物理教材，再通過老師課堂上的講解，加深學生的印象。在此基礎上，若有多余的課程時間，可以為學生擴充知識儲備，了解更多相關的物理知識。對于很多不以物理為專業的大學生來說，教科書是他們獲取物理知識的主要途徑，因此把握好教材對他們的影響，著重講解教材上的歷史學習與相關知識點，對他們學習的作用更加顯著，同時也要根據不同專業的學生來擴充不同的物理學史內容，以免造成過重的負擔。

4.1.2 對實踐課程引起重視

除物理專業的大學生以外，大部分的大學生對物理認知十分有限，為貼近物理的真實實驗，要著重培養大學生的物理實踐能力，在上相關實驗課程時，可以在教學當中適當引入一部分歷史內容。比如當時科學家在做類似實驗時，所用的方法及思考過程，給學生作參考，幫助學生理解實驗內容，有效提高學生做實驗的效率。這也會讓學生從實驗課程中找到樂趣，不斷在實驗中接受錯誤，改正錯誤。如果在沒有任何介紹的情況下強行讓學生自主進行實驗，反而會讓學生感到無力和乏味。

也可以在實驗課程中多講解物理學家的相關事跡，比如他們做實驗時所遇到的麻煩，以及因實驗所造成的烏龍事件，讓學生感受到做實驗本身是一件快樂而又能豐富自己的過程，需要不斷地嘗試，而不是一次就能成功。從講解的物理學家實驗過程當中找到自己的共同點，產生共鳴，也讓他們做完實驗時為自己感到自豪，充分感受到實驗的魅力。

4.1.3 保證所講的物理學史的真實性

很多大學生脫離大學生活之后，就無法再系統性地學習物理知識，大學物理是他們學習物理知識最重要的階段。因此，對于所獲取的知識的真實性就顯得尤為重要。踏入社會之后，所有的知識概念無法完全改正過來，與他人交談時，所說的內容如果是大學老師傳授的物理史詩，將不正確的知識內容告訴其他人，無疑是一種不負責任的現象，輕則被人恥笑，重則可能會在社會上失去他人的信任。因此，老師在傳授的內容必須要保證其準確性，若是自己本身不了解的知識，可以在課前做好充分的準備，再去為學生進行講解，若是有部分爭議的學史內容，要及時告知學生，不要自欺欺人，害人害己。比如一個很著名的故事，牛頓發現萬有引力，是因為落在他頭上的一顆蘋果，這個歷史事件在物理史書上沒有具體的依據，無法判斷其真實性，但世間廣泛流傳，導致人們印象中就認為牛頓發現萬有引力是因為蘋果掉在他的頭上。由于這件歷史事件具有巨大的爭議，在改編的教材當中，也沒有繼續引入此歷史事件。因此，老師在講授物理學時，一定要保證自己所講的物理學史是真實且可靠，盡量做到還原物理學史的真正面目。

4.2 在大學中有效提高物理內涵的教學形式

4.2.1 圍繞物理學史展開科研活動

物理學都有配套的實驗課程，如果老師能夠合理安排實驗課程的內容，可以有效地將物理學史與實驗課程相結合，圍繞物理學史的內容展開科研活動，既可以互相交流學生對物理的理解和看法，又能通過實踐提高學生對物理知識的掌握程度。在這個過程當中，學生要搜集大量的有關物理學史的書籍和文獻，可以充分調動學習物理的動力以及興趣，在通過科研活動大量學習和擴充物理知識之后，學生對物理的各種教學內容也能掌握得更加透徹，也能使老師的科研活動有了更多的助手和學習小組，從而達到老師與學生共同學習，共同交流，共同進步的效果。

4.2.2 學生可自主開展有關物理課程的主題班會

在主題班會當中，學生可以將自己所遇到的疑點難點與大家交流，通過他人為自己的解答，了解更多相關的物理知識，查缺補漏。在自己相對了解的領域當中，也可以為他人積極地解答疑惑，在為他人講解的同時，也是鞏固完善自己對知識點的理解，掌握的知識會更加深刻。物理學科是一門比較邏輯化的學科，需要積極與他人進行交流，組織物理相關的主題班會，無疑給大學生創造了交流學習的機會，既能完善知識體系，又能在交流和學習中收獲友情，可謂是一箭雙雕。

5 結語

教學物理學史內容有效提高了大學生了解物理學各類優秀科學家的巨大成就，探索物理真相的過程及研究學術的精神。讀史使人明智。大學老師在教授物理課程當中，根據學生專業特色，充分利用物理學史，幫助大學生培養學習物理課程的興趣。

（責任編輯：武多多）

參考文獻：

[1]何圣靜.物理定律的形成與發展[J].北京：測繪出版社，2017.

[2]劉筱莉，仲扣莊.物理學史[J].南京：南京師范大學出版社，2015.

[3]申先甲.中國現代物流學史略[J].福州：福州科學技術出版社，2016.