[摘要]高中物理课堂教学对学生科学精神的培养存在严重缺失，本文旨在探讨高中物理课堂教学，通过充分挖掘物理科学理论发展历程所蕴合的科学精神财富、精心设计课堂演示实验、凸显科学理论的局限性和未尽性(“灾难”)，以此培养学生不盲从、敢怀疑、善批判、求真求实的科学精神，
　　[关键词]科学精神；课堂教学；理论灾难
　　[中图分类号]G633.7 [文献标识码]　A　[文章编号]　1005-4634(20H)01-0072-02
　　
　　培养学生的科学精神是我国新一轮基础教育改革的重要目标，其目的在于使科学教育应超越公式与符号，使学生成为真正具有科学素养的人。然而，经笔者调查，高中物理一线课堂仍然是教师反复强调公式和定理、讲解例题、总结解题方法、训练解题能力、迎战高考为主旋律，实可谓“老调续弹，涛声依旧”。而学生基本依然处在“认真学习，牢牢记住，灵活解题”的定势思维层面上。学生基本不会追问产生所学理论的原动力何在，当初人们为何提出这些科学理论，这些想法又是怎样被推翻的，人们为何选择其中的某一种，而放弃其他方案，该解决方案又经历了哪些修正才进化为今天教科书中的科学理论等等。这种将科学理论仅仅视为解题的工具，将科学教条化，是与科学教育的宗旨背道而驰，与科学的本质相违背，与科学精神更是大相径庭的。笔者认为高中物理课堂教学应从以下四个方面着手培养学生的科学精神。
　　
　　1　充分挖掘物理学发展历程所蕴含的科学精神财富
　　
　　我国新一轮基础教育改革把科学精神的培养作为科学教育的重要目标，而物理学长期的发展为人们提供了丰富的、闪烁着科学精神的素材，同时学生在学习、尤其在实践性活动中必然要或多或少地体验、经历科学精神的某些行为，因而物理学教学是培养学生科学精神的重要阵地。
　　钱三强先生为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》作序时言，“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地。这块宝地很值得我们去开垦，这些精神财富很值得我们去发掘。如果我们都能很重视这块宝地，把宝贵的精神财富发掘出来，从中吸取营养，获得收益，我相信对我国的教育事业和人才培养都会是大有益处的。”所以在物理课堂教学中，对已有的知识体系进行归纳，形成简明扼要的理论体系固然重要，但是绝对不能缺失对科学理论形成过程的讲解。例如：在摩擦力教学中，教师一方面要充分利用教材内容相对完整地讲述当前科学界对摩擦力的概念、形成条件以及利用和防止等达成的共识。另一方面，教师应当补充摩擦力性质和本质研究的历史过程，从15世纪意大利文艺复兴时期纳德·达·芬奇提出“愈是光滑摩擦程度愈低的见解”到17、18世纪库仑提出的基本不被人怀疑的“凹凸说”，再到英国物理学家德萨古利埃敢于怀疑和挑战“凹凸说”潮流提出的“分子说”，以及20世纪尤因的“粘合说”。同时应当指出，“凹凸说”进入20世纪以来，并不因为“分子说”和“粘合说”的进展而作为误论被废弃，它与对立的“分子说”和“粘合说”都持之有理、言之成理，究竟怎样圆满地解释摩擦力的起因本质，一直还都是一个很活跃的研究课题，有人提出了包括凹凸说内容的综合的现代粘合论，这能否降低这场争论的帷幕呢?人们将拭目以待。再如在介绍万有引力常量时，给学生介绍当前天文学能够测出的具体值当然必要，同时也应该定性的给学生介绍狄拉克的大数假说，以及引力常数变化的fujii理论，以及美国科学家朗研究结论对fujii理论的支持。由于G值的测量极其困难，各种因素很难消除，因而现在还不能最终肯定引力常数是否会变的结论，等。
　　
　　2　精心设计课堂演示实验
　　
　　杨振宁在谈到物理教学时曾言：“很多学生在学习中形成一种印象，以为物理学就是一些演算，演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分。物理学最重要的部分是与现象有关的，绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学的根源。一个人不与现象接触不一定不能做重要的工作，但是他很容易误入形式主义的歧途，他对物理学的了解不会是切中要害的。物理学是一门以实验为基础的学科，应当让学生通过观察实验现象和亲自设计操作实验而对科学概念、定律有深入的理解，同时在观察、设计、操作的过程中体悟科学理论产生的过程，凸显检验真理的唯一标准是实践的求实精神。例如，在学习牛顿第三定律作用力与反作用力时，很多同学会遇到理解上的困难，只是停留在对定律的记忆上，那么可以故意设问：在日常生活中，只见马拉车的，可没有见过车拉马的情况，对吧?在拔河活动中，如果甲方胜了乙方，甲方的力肯定要大于乙方，否则甲方怎么能够胜乙方呢?让学生思考。如果学生对牛顿第三定律理解不到位是不能很好的解释以上两个问题的，郧么教师应该利用弹簧测力计设计实验让学生清楚地感悟到牛顿第三定律的正确性。又如，用绳通过定滑轮拉船时，分析船的运动与绳子的运动关系时，很多同学都容易把绳子的运动看为合运动而导致错误，那么可以通过“湖中小船收绳时的运动图板演示”让学生清晰地看到绳子运动和船运动情况的关系，等等。
　　
　　3　凸显科学理论的局限性
　　
　　科学真理都是相对的，没有任何科学理论能放诸四海皆准的。科学理论总是处于不断更新的永恒流动之中，它始终是一个动态的历史过程，人们对客观规律的认识是一个永无止境不能最终完成的过程。在科学教育中，既要介绍已取得的成果，还要介绍科学理论的局限性，从而树立变化的，发展的，相对的辩证唯物主义观点，激发学生具有一种对真理探索不已的精神。例如：在学习完教材内容中牛顿力学的相关科学理论之后，应当定性的向学生介绍牛顿的科学理论是在对低速、宏观物体实验和推理得出的，在对低速、宏观物体的研究中，牛顿的相关科学理论是正确的，而在研究高速、微观物体的运动时则是不适用的。另外牛顿为了使力学有明确意义而引入绝对时间和绝对空间概念是十分必要的，但是也存在局限，马赫对牛顿“旋转水桶实验”证明绝对时空观正确性有过精辟批判，并揭示了牛顿力学绝对时空观的局限性，并被爱因斯坦评为“相对论的先驱”。再如，在学习完教材上安排的热力学第一定律和热力学第二定律后，应当补充讲述汤姆生和克劳修斯等把热力学第二定律推广到整个宇宙，不顾这些定律的适用范围和条件，把孤立体系的规律推广到无限的、开放的宇宙，得出了宇宙“热寂”的荒谬结论等等。4凸显科学理论的未尽性
　　爱因斯坦曾言，“我们企图理解实在，多少有些像一个人想知道一个和上表壳的表的内部结构。他看到的表面和正在走动着的指针，甚至可以听到滴答声，但十他无法打开表壳。如果他是机智的，他可以画出一些能够给解答他所观察到的一切事物的机构图来，但是他永远也不能完全肯定他的图就是唯一可以解释他所观察到的一切事物的情形。他永远不能把这幅图跟实在的机构加以比较，而且他甚至不能想象这种比较的可能性有何意义。”例如在讲解了教材中关于电磁感应的理论后，应当给学生讲述地磁场是怎么形成的，虽然《梦溪笔谈》早已有磁偏角的描述，但并未对磁体为什么会指南北进行深入研究，而第一次提出地球自身是一个巨大的磁体是英国的吉尔伯特，但由于其理论过于简单化，并不能够很好的解释地磁场的许多特性。高斯描述地磁场的数学方法，以及后来的“旋转电荷假说”等都不能完美的解释地磁场的起源，故而仍然是个没有解开的谜团。又如，是否存在磁单极子、能不能超过光速、量子力学完备性之争等等。