彭京平
(江蘇省蘇州市吳江區黎里中學 215212)
21世紀是以知識創新和應用為重要特征的經濟時代,科學技術迅猛發展,知識更新日益加快.在這特殊的時代背景下,新一輪的課改在全國逐步推廣開來.現如今,傳統的以教師為主體、專注于專業知識系統傳授的“填鴨式”教學模式已被否定,取而代之的是以學生為主體,注重知識獲得過程的“探究式”教學模式.在這嶄新的教學模式要求下,加強實驗教學,讓學生感受探究過程,這固然重要,但筆者認為,貫穿物理學史的知識于物理教學中,也是彌足珍貴的舉措.
我國著名物理學家錢三強先生認為:物理學發展史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地,這塊寶地值得我們去開墾,這些精神財富值得我們去發掘.如果我們都能重視這塊寶地,把寶貴的精神財富發掘出來,從中吸取營養,獲得效益,我相信對我國的教育事業和人才培養都會大有益處的.因此,作為物理教師,我們應千方百計地抓住機遇,將物理學史知識融入到日常的教學中,這既是對教學方式的突破創新,又能激發學生的興趣愛好,可謂一舉兩得.
激發學生學習熱情是當教師的基本藝術.物理教學中以教授物理概念、物理規律等知識為主要內容,倘若教師對這類知識只是任務性地讀上一遍,估計很多同學都會在你面前睡著,因為理論性的東西往往很枯燥.如何提高學生對理論性知識的興趣,可就成了考察教師的難題了.在這種情況下,教師如能巧妙地將物理學史上的一些故事請進課堂,可就成了一大法寶.
浮力是初二物理教學中的一塊重要內容,同時也是一大難點,其精髓當然是阿基米德原理.倘若教師在教授這一知識點時,僅僅是照本宣科,將教材讀上一遍,學生定會既覺得枯燥,又難以消化,更不用說用此定律來解題.但是,當我們去回顧這一定律的發現過程時,學生們的好奇心瞬間就能被激發.
國王叫一個工匠打造了一頂金皇冠,懷疑工匠制造皇冠時私吞了一部分黃金,把同樣重的銀子摻了進去.他要阿基米德測定皇冠是否純金.這可把阿基米德難住了,他每天寢食難安,也不洗澡.過了幾天,國王催他進宮匯報.因為太臟他妻子叫他先去洗澡,而洗澡時他還想著稱量皇冠的難題.突然,他注意到當身體在浴盆里每沉下去一點,就有一部分水從浴盆邊溢出來.他一下子想到了溢出水的體積應該正好等于他自身的體積,用此法即可測出王冠的體積.同時,他覺得入水愈深,則他的體量愈輕.于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了.一邊跑,一邊叫:“解決皇冠的辦法找到啦!”最終他以實驗證實了皇冠并非純黃金制造.阿基米德的這一發現,客觀而有趣,當學生解答浮力與密度相結合的題目時,理解V物=V排(物體完全浸沒)這一條件,可真是作了生動的詮釋.當了解到阿基米德找到鑒別王冠是否純金的方法后,他是一下子從浴盆里跳出來,光著身子跑出去,邊跑邊呼尤里卡的故事,學生又會為科學家取得成功時的興奮而感動.阿基米德的發現,既能加強學生的感性認知,也能加深他們對那個隱含條件的記憶,還能激起學生的物理探索興趣.
巧用物理學史,是對物理教學資源的開發鞏固,是很好的激趣教法.它激發學生去捕捉生活中的靈感,搜尋自然界的奧秘,也許咱們的學生還能為物理學史的發展添上光輝的一筆.
教育重演論認為,“現代學生的學習過程是對人類文化發展過程的一種認知意義上的重演,即現代人的認知發展是對其祖先認知水平長期演化過程的濃縮”.這就要求學生在學習過程中不僅要知其然,更要知其所以然.事實上,每個物理規律的最終確立都絕非易事,它們往往需要一代或幾代物理學家的不懈努力才能定論,那是一個漫長的過程,那是物理規律的發展史.教育重演論在一定程度上支持物理學史在物理教學中的重要作用.
“力是維持物體運動的原因”,“力是改變物體運動狀態的原因”,對于這兩句話,相信對于剛接觸物理不久的初二學生來說,很難分辨究竟哪個是真理.我的學生,很多在最初都認為“力是維持物體運動的原因”.這當然無可厚非,畢竟符合他們的認知發展,因為十多年來,他們一直生活在存在摩擦,存在阻力的世界當中.太多太多的事例告訴他們,沒有力作用到物體上,物體最終會停下來,所以才覺得“力是維持物體運動的原因”.
然而,我們可以引導學生去讀這一段史實故事,當我們的學生去重溫這段歷史時會發現,原來自己剛剛下的判斷是錯誤的,而且百科全書式的學者——亞里士多德,居然也是這么認為的.而通過學習物理學史,了解伽利略曾經在帕多瓦大學做的那個實驗,學生終于能分清“力是改變物體運動的原因”才是真理.
讀物理學史,既能保護學生的求知欲,也能使他們明白其中真理.像伽利略的實驗,能讓學生堅信“事實勝于雄辯”“實踐是檢驗真理的唯一標準”,也能讓學生明白人無完人,每個人都有發言權,也許自己也能為物理學史添磚加瓦.讀物理學史,是讓學生站在巨人的肩膀上看發展,能讓學生明白很多事理,為他們今后的探索奠定基礎,讓他們敗不餒勝不驕,助他們少走彎路又能勇往直前.
教育家伊根把人類社會的文化發展劃分為四大階段:神話階段,浪漫階段,哲學思辨階段和隱喻批評階段.身處初中階段的學生正處于哲學思辯階段,他們往往不滿足于書本表面的條條框框,而是喜歡追根究底,渴望理清物理規律的來龍去脈,從而更深刻地去理解問題.
加強實驗教學,已被廣泛關注和接受,并已初步取得激發學生學習興趣的良好成效.縱觀物理學史,成功而經典的實驗就如滿天星斗,教師如能結合教程將相關實驗或實驗故事一起教授,定能獲得事半功倍的效果.
愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師,是人們的向導.”興趣能促使人專心致志,廢寢忘食地工作,并充分挖掘人的潛能.在物理教學中激發學生的興趣并不難,物理來源于生活,在生活中有些現象學生平日里是觀察不到的.例如:普通的一枚鐵釘是不能吸引回形針的,但把這一鐵釘放入通以電流的線圈中時,發現鐵釘居然能夠吸起回形針,這一生活中罕見的自然現象對于充滿好奇心的中學生來說是很不可思議的.而這會極大地激發他們的興趣,為了弄清其中原委,學生會在課后查閱書本或登錄互聯網搜尋答案,這樣一來,便在無形之中激發了學生自主學習的能力.
激趣,應貫穿物理教學的整個過程.初中生的學習已經相對緊張了,物理教師若能經常性的以各類有趣的物理現象、物理學史激發學生的學習興趣,將會在很大程度上降低學生的學習壓力.他們不僅會主動地進行問題探究,甚至會進行自發性實驗的模擬.親自體驗,學生對學習內容更容易識記,俗話說得好,要想知道梨子的滋味應該親自嘗一嘗.這比空洞說教效果要好得多.
學生在學習電磁感應內容時,往往對法拉第的研究過程很是感興趣.他們從科學家由奧斯特實驗中堅信磁能生電中明白科研要自信,從科學家用長達10年的時間來潛心研究,收獲了科研貴在堅持的重要意義.法拉第最終發現的電磁感應現象,對學生形成“對稱”思想可是一大幫助,能很好地開發他們的智力.
學物理學史的故事意義深遠,教師還可以通過多媒體等渠道為學生提供學史的各種機會,如改編的影視、相關的名篇等.
朱熹說得好,“讀書無疑者,須教有疑.有疑者,卻要無疑,到這里方為長進.”物理教學,也應該就是這樣一個“無疑”——“有疑”——“無疑”的過程,物理教師要能引導進行自主學習,尋找一些有意義的物理學史去閱讀.一些好學的學生往往自己會主動地去翻閱,有疑者會主動思考,或與同學交流,亦或是老師,這在很大程度上助長了學生的自主學習能力,從而增長智慧.
巧授物理學史,是一種教法的創新,能培養學生綜合運用所學物理知識去分析、探索和解決問題的能力.物理學史,滲透了新課程所提及的三維目標,它的地位的確立,必將在此次新課改中提供重要作用,為物理教學注入活力.
讓我們在物理教學中彰顯物理學史的作用吧.