周佳偉
【摘 ? 要】 ?物理學史是物理教學中容易被忽視的一部分,作為一門研究世界本質規律的學科,物理學在不斷地發展完善。如果只注重定理規律教學,不去學習其發現歷程,學生對物理的認識將會不完整。將物理學史融入物理教學中能讓學生全面認識物理,有效提高學習物理的效率。
【關鍵詞】 ?物理學史;融入;物理教學
隨著時代的發展,物理教學不應該局限于知識的灌輸,我們要逐步發掘其人文性,促進學生全面發展。物理學在不斷發展的過程中,涌現出了眾多無私奉獻的物理學巨匠,他們的故事不斷被后人傳誦。這些故事使我們看到了人類文明進步的歷程,同時也啟發了我們如何去觀察研究這個世界。物理學家獨特的思維方法,堅持不懈的精神和故事本身的趣味性對于中學生能力的培養與情感價值觀的形成有著重要的作用。
一、學習物理學史的意義
1.培養思維能力,優化知識結構。物理學的發展離不開眾多物理學家的努力,學習他們研究問題的方法有助于中學生物理思維的形成。蘇科版物理教材在引言中就以富蘭克林探索雷電為例,帶學生回顧富蘭克林揭開雷電本質的歷程:從發現“天電”和“地電”的聯系到多次實驗驗證猜想,從材料中總結出科學探究的一般過程,巧妙地借用前人的經歷引導學生建立起科學的思維體系。除此之外,教材信息庫中介紹的伽利略理想斜面實驗體現了實驗加推理的思想;歐姆設計的電流扭秤啟發了學生用轉換法來處理問題。這些思想方法都是埋藏在物理學史中的寶藏。
另外將物理學史融入物理教學中,能讓學生以發展歷程為脈絡將所學的概念規律串聯起來,與傳統的從力、熱、聲、光、電等不同領域劃分章節教學相比,彌補了其邏輯性強但歷史縱深不足的問題。在學習科學知識的同時又了解到不同時期人們思維模式、社會發展的差異,加深了文化底蘊。
2.激發學習興趣,提高課堂效率。初中生興趣廣泛,對于新鮮有趣的事物有很強的好奇心和探究欲,而物理又有實驗多、貼近生活等特點,因此學生在剛接觸物理這門學科時常常有著濃厚的興趣。但是學生對物理學習興趣的穩定性不足,在以考試為導向的教學模式下,大部分學生的興趣會被一點點磨滅。將物理學史融入教學中能很好地避免這個問題。
比起定理的分析講解,學生更愿意去了解與其相關的故事。例如在走進分子世界的教學中,通過簡短地介紹人類物質觀的發展歷程:從古代的陰陽五行說、德謨克利特原子論到后來的原子—分子論,學生的興致一下高漲起來。對于形形色色的理論學說,他們想要知道哪個是正確的或最接近事實,激起了探究的欲望。緊接著再讓學生進行猜想并設計實驗建立模型,使學生從被動地接受知識變為主動探究學習,調動了學習的積極性,讓課堂教學變得更高效。
3.培養科學精神,加強愛國教育。根據課程標準的要求,物理教學不僅要重視概念規律的教學,也要關注學科的德育作用,幫助學生樹立正確的價值觀。在對整個物理學發展歷史的研究中,我們知道規律的發現、理論的構建從來不是一件容易的事。法拉第經過十年的不懈努力發現了電磁感應現象;伽利略敢于質疑,通過科學的探究方法推翻了亞里士多德在重力學與動力學上的諸多理論;瑞利注意到不同方法下得到氮氣密度的微小差異從而發現了氬。通過這些事例的教學,讓學生感受物理學家留心觀察、勤于思考、勇于質疑、持之以恒的品質,培養嚴謹的科學態度,使物理教學達到育人的目的。
同時,物理學史融入課堂還可以加強愛國主義教育。從《墨經》《論衡》對物理原理的探究,到指南針、渾天儀等發明,都體現了我國人民的智慧。讓學生了解學習這些歷史,能增強對國家認同感與歸屬感,具有很好的教育意義。
二、物理學史融入課堂的策略
1.課堂教學中融入物理學史。剛接觸物理的中學生抽象思維還不是很成熟,在學習時還是要依托具體的情境。我們可以利用物理學史來達到創設情境的目的。通過講故事的方法來將前人探究思考問題的過程再現,為學生歸納出結論指明方向。
例如,教材在“運動相對性”這節中,用《抱樸子》中詩句“游云西行而謂月之東馳”引入,并輔以形象的插圖。讓學生與作者一起思考游云與月的運動狀態,與日常經驗對比,引發認知沖突,再一步步更新認知,最終理解運動的相對性。教師還可以介紹類似詩句,讓學生運用所學進行分析。
2.鞏固練習中融入物理學史。課后作業是對課堂學習效果的檢測和知識點的總結鞏固,是教學中的一個重要環節。一些傳統的鞏固練習太過抽象,脫離實際,學生不愿靜下心去閱讀題目,更別說分析思考,所以很難達到預期的效果。
在密度練習題中,如果出“質量相等的銅塊和鐵塊,哪個體積更大?”這樣的題目,會顯得過于單調,無法調動學生思考的積極性。可以將其改為:國王讓阿基米德鑒別工匠做的皇冠是否由純金組成,阿基米德將皇冠和與其質量相等的金放入裝滿水的容器中,如果皇冠摻了銀,則其溢出的水比金多還是少?將密度公式的應用放入物理故事中,增強趣味性,也體現了用物理服務生活的理念。
3.自主學習中融入物理學史。蘇科版物理教科書會在“讀一讀”“生活·物理·社會”“信息庫”三個板塊中放入一些物理學史的資料,一般是介紹古今中外的科技成就、物理學家的生平貢獻以及物理知識推動社會發展的一些實例。為了增加課堂的深度和廣度,我們也可以在教學課件中放入一些補充材料。這些內容是課堂的延伸,拓寬了學生的視野,揭開了物理學神秘的面紗,讓學生了解到物理發展歷程,感受物理與社會生活的聯系。由于是拓展閱讀材料,其難度和認知要求都不高,教學時一般讓學生自主學習,教師適當補充說明。課后可以讓學生搜集資料,了解著名人物的生平貢獻、人類認識世界的歷程;觀看有關物理學史的紀錄片,寫下感想啟發。促使學生以興趣為動力去自主探究學習。
綜上所述,在物理教學中融入物理學史能有效提升學習效率。這就要求我們要不斷學習,了解物理學發展歷程,關注當前科學發展動向,從而優化教學,提升學生物理素養。
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