加強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)?助推學(xué)生科學(xué)態(tài)度的形成

朱彪 季婷婷

摘 要：物理學(xué)史在滬教版初中物理中涉及次數(shù)很多，在教學(xué)上應(yīng)有重要地位。其在上海市中考物理試卷上也多次有體現(xiàn)。因此結(jié)合物理學(xué)史，讓物理課堂變得生動(dòng)活潑，在教學(xué)中有機(jī)地將物理學(xué)的研究方法與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，可以幫助學(xué)生形成正確的科學(xué)態(tài)度。文章就結(jié)合物理學(xué)史以滬教版九年級(jí)物理《電能的獲得》為例，探究物理學(xué)史在初中物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史;科學(xué)態(tài)度;電能

中圖分類號(hào)：O4-09? ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、了解物理的科學(xué)發(fā)展，形成正確的科學(xué)歷史觀

1.新課的引入

課前，我給大家演示一個(gè)自制檸檬電池的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)用品有檸檬、鍍鋅鐵釘、銅硬幣、LED小燈。實(shí)驗(yàn)步驟：將硬幣插在檸檬的一側(cè)，將釘子插在另一側(cè)，釘子和銅硬幣不要接觸，鍍鋅鐵釘和銅硬幣分別引出導(dǎo)線接在LED小燈上，LED小燈發(fā)光。電能與我們的生活息息相關(guān)，我們用的電燈、手機(jī)、電腦等離不開電能。那么同學(xué)們知道世界上第一個(gè)穩(wěn)定的電源是怎么獲得嗎？請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀材料。

展示學(xué)生自主閱讀資料：

閱讀卡1：伏打電池的來(lái)歷? 1780年，意大利的解剖學(xué)家伽伐尼偶然觀察到與金屬相接觸的蛙腿發(fā)生抽動(dòng)。他通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉，則當(dāng)兩種金屬相碰時(shí)，蛙腿也會(huì)發(fā)生抽動(dòng)。1792年，伏打?qū)Υ诉M(jìn)行了仔細(xì)研究之后，認(rèn)為蛙腿的抽動(dòng)是一種對(duì)電流的靈敏反應(yīng)。電流是兩種不同金屬插在一定的溶液內(nèi)并構(gòu)成回路時(shí)產(chǎn)生的，而肌肉提供了這種溶液。基于這一思想，1799年，他制造了第一個(gè)能產(chǎn)生持續(xù)電流的化學(xué)電池，其裝置為一系列按同樣順序疊起來(lái)的銀片、鋅片和用鹽水浸泡過(guò)的硬紙板組成的柱體，叫做伏打電堆，這也是世界上第一個(gè)發(fā)電裝置。

自制檸檬電池有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。該實(shí)驗(yàn)為引入歷史上第一個(gè)穩(wěn)定電源做了準(zhǔn)備。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅要注重物理知識(shí)本身，更要注重知識(shí)形成的歷史過(guò)程，教師要培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度、良好的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)其形成正確的科學(xué)歷史觀。

2.電能的獲得

教師：我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降母呻姵貙?shí)際上就是改進(jìn)后的伏打電池。干電池中用氯化銨的糊狀物代替了鹽水，用石墨棒代替了銅板作為電池的正極，而外殼仍然用鋅皮作為電池的負(fù)極。同學(xué)們現(xiàn)在已經(jīng)知道了干電池的前世今生，也知道了干電池是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的。現(xiàn)在試舉例說(shuō)出幾種你所了解的獲得電能的途徑，并猜想它們分別是哪種形式的能轉(zhuǎn)化為電能的。

學(xué)生：

（1）檸檬電池 化學(xué)能——電能

（2）土豆發(fā)電 化學(xué)能——電能

（3）水力發(fā)電 重力勢(shì)能——電能

（4）太陽(yáng)能發(fā)電 光能——電能

（5）核能發(fā)電 原子能——電能

（6）火力發(fā)電 熱能——電能

PPT展示生活中的干電池，指出它們實(shí)際上是改進(jìn)后的伏打電池。學(xué)生了解了電能獲得的途徑，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理學(xué)史背后的意義和價(jià)值。

二、尋找物理發(fā)明創(chuàng)造的脈絡(luò)，感悟物理發(fā)展的價(jià)值

1.熱機(jī)的發(fā)明

教師：同學(xué)們都說(shuō)得非常好，那么你們知道上述所說(shuō)的重力勢(shì)能、原子能、熱能是怎么樣轉(zhuǎn)化成電能的嗎？電能在剛剛開始之初，只是實(shí)驗(yàn)室中微小的電流，它是如何一步步走到我們千家萬(wàn)戶的呢？這就和我們下面所學(xué)的熱機(jī)有重大的關(guān)系。

展示學(xué)生自主閱讀資料：

閱讀卡2：所謂熱機(jī)，就是一種將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)械。在最近400年的人類飛速發(fā)展中，熱機(jī)扮演了非常重要的角色。被稱為第一次工業(yè)革命的動(dòng)力源的蒸汽機(jī)就屬于熱機(jī)中的外燃機(jī)，而在汽車上廣泛使用的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則屬于熱機(jī)中的內(nèi)燃機(jī)。

你一定聽過(guò)“瓦特和水壺”的故事：瓦特小的時(shí)候，看見爐子上壺里的水沸騰了。蒸汽把壺蓋頂了起來(lái)，瓦特從中受到啟發(fā)，長(zhǎng)大后發(fā)明了蒸汽機(jī)，成為著名的發(fā)明家。其實(shí)，那只不過(guò)是傳說(shuō)而已，瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)并不是他幼時(shí)的靈感，而是吸收前人的成果和他個(gè)人艱苦努力的結(jié)果。為了紀(jì)念這位大發(fā)明家，國(guó)際單位制中的功率單位“瓦特”（Watt）就是以瓦特的姓氏命名的。

通過(guò)閱讀這一段歷史，學(xué)生可以了解熱機(jī)的發(fā)明標(biāo)志著人類大規(guī)模利用內(nèi)能獲得機(jī)械能時(shí)代的到來(lái)。由此，人類步入了工業(yè)時(shí)代。

2.發(fā)電機(jī)的發(fā)明

教師：19世紀(jì)初又一位偉大的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)規(guī)律，這一發(fā)現(xiàn)找到了將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的途徑。那么什么是電磁感應(yīng)規(guī)律呢？

學(xué)生：電磁感應(yīng)規(guī)律就是當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線中就會(huì)產(chǎn)生電流。

教師：后來(lái)法拉第根據(jù)自己的研究成果，試制出了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)，為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能做出了重大貢獻(xiàn)。

正是我們一位又一位偉大的科學(xué)家不斷地努力，才將實(shí)驗(yàn)室中微小的電流逐漸發(fā)展強(qiáng)大并送到我們千千萬(wàn)萬(wàn)的家庭中，為我們的生活提供便利。學(xué)生可從中感悟物理學(xué)的價(jià)值。

三、加強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)的幾點(diǎn)思考

1.加強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)，體現(xiàn)規(guī)律的形成過(guò)程

《電能的獲得》在課題上就體現(xiàn)出了是電能獲得的過(guò)程。人類最初電能的獲得與發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)曲折的歷史過(guò)程。許多教師對(duì)這一段發(fā)展歷史都是一語(yǔ)帶過(guò)。事實(shí)上，教師在教學(xué)過(guò)程中要充分利用現(xiàn)在的課程資源，再現(xiàn)科學(xué)家的探索過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀，讓學(xué)生內(nèi)化電能獲得的歷史過(guò)程，讓學(xué)生感受科學(xué)發(fā)展的規(guī)律是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)、從特殊到一般的過(guò)程。

2.加強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)，明確物理規(guī)律內(nèi)涵

在教學(xué)過(guò)程中，我緊緊圍繞電能獲得的過(guò)程，即從伏打電池開始到最后大規(guī)模利用機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能獲取電能的過(guò)程，深入挖掘了物理學(xué)史中的相關(guān)素材。學(xué)生通過(guò)對(duì)電能獲得每個(gè)階段的認(rèn)識(shí)，不僅學(xué)習(xí)到了物理知識(shí)，也感受到了物理大家的過(guò)人之處。

3.加強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)，形成科學(xué)的思維方法

教學(xué)實(shí)踐證明：物理學(xué)史在初中物理教學(xué)中的穿插滲透有利于活躍學(xué)生的思維，學(xué)生能夠更深入地體會(huì)物理概念和物理規(guī)律的建立過(guò)程，以及物理學(xué)家在建立這些概念與規(guī)律時(shí)了解物理學(xué)的思維方法，從而形成科學(xué)的思維方法。

參考文獻(xiàn)：

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