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，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：O4-09? ??文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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，我給大家演示一個自制檸檬電池的實驗，實驗用品有檸檬、鍍鋅鐵釘、銅硬幣、LED小燈。實驗步驟：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穩(wěn)定的電源是怎么獲得嗎？請同學(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。他通過進(jìn)一步的實驗發(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，蛙腿也會發(fā)生抽動。1792年，伏打?qū)Υ诉M(jìn)行了仔細(xì)研究之后，認(rèn)為蛙腿的抽動是一種對電流的靈敏反應(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的銀片、鋅片和用鹽水浸泡過的硬紙板組成的柱體，叫做伏打電堆，這也是世界上第一個發(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。該實驗為引入歷史上第一個穩(wěn)定電源做了準(zhǔn)備。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中不僅要注重物理知識本身，更要注重知識形成的歷史過程，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钪杏玫降母呻姵貙嶋H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 重力勢能——電能

（4）太陽能發(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)展的價值

1.熱機(jī)的發(fā)明

教師：同學(xué)們都說得非常好，那么你們知道上述所說的重力勢能、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，只是實驗室中微小的電流，它是如何一步步走到我們千家萬戶的呢？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)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)則屬于熱機(jī)中的內(nèi)燃機(jī)。

你一定聽過“瓦特和水壺”的故事：瓦特小的時候，看見爐子上壺里的水沸騰了。蒸汽把壺蓋頂了起來，瓦特從中受到啟發(fā)，長大后發(fā)明了蒸汽機(jī)，成為著名的發(fā)明家。其實，那只不過是傳說而已，瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)并不是他幼時的靈感，而是吸收前人的成果和他個人艱苦努力的結(jié)果。為了紀(jì)念這位大發(fā)明家，國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)械能時代的到來。由此，人類步入了工業(yè)時代。

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)線在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)線中就會產(chǎn)生電流。

教師：后來法拉第根據(jù)自己的研究成果，試制出了世界上第一臺發(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，才將實驗室中微小的電流逐漸發(fā)展強(qiáng)大并送到我們千千萬萬的家庭中，為我們的生活提供便利。學(xué)生可從中感悟物理學(xué)的價值。

三、加強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)的幾點思考

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

《電能的獲得》在課題上就體現(xiàn)出了是電能獲得的過程。人類最初電能的獲得與發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長曲折的歷史過程。許多教師對這一段發(fā)展歷史都是一語帶過。事實上，教師在教學(xué)過程中要充分利用現(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程，讓學(xué)生感受科學(xué)發(fā)展的規(guī)律是從簡單到復(fù)雜、從低級到高級、從特殊到一般的過程。

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)過程中，我緊緊圍繞電能獲得的過程，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程，深入挖掘了物理學(xué)史中的相關(guān)素材。學(xué)生通過對電能獲得每個階段的認(rèn)識，不僅學(xué)習(xí)到了物理知識，也感受到了物理大家的過人之處。

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物理概念和物理規(guī)律的建立過程，以及物理學(xué)家在建立這些概念與規(guī)律時了解物理學(xué)的思維方法，從而形成科學(xué)的思維方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]（美）弗·卡約里.物理學(xué)史[M].戴念祖，譯.桂林：廣西師范大學(xué)出版社，2002.

[2]郭奕玲，沈慧君.物理學(xué)史[M].北京：清華大學(xué)出版社，1993.

[3]李艷平.物理學(xué)史與科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)[J].物理通報，1998（10）.