初中物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育的實(shí)踐探索

王鑫

【摘要】物理本是一項(xiàng)傳統(tǒng)的學(xué)科，人類對物理不斷進(jìn)行研究的過程中，為初中物理課程積累了很多的教學(xué)資源，物理學(xué)史就是其中最為關(guān)鍵和重要的一部分.加強(qiáng)在物理教學(xué)中對物理學(xué)史的運(yùn)用，不僅可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)獨(dú)屬于物理學(xué)科的魅力，同時(shí)也能讓學(xué)生換個角度認(rèn)識物理，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和水平.為滿足新時(shí)代背景下初中物理教學(xué)的需求，初中物理教師可以從物理學(xué)史的研究中，探尋物理課程教學(xué)改革和優(yōu)化的新路徑，基于此，文章先簡單闡述了物理學(xué)史在初中物理教學(xué)中滲透的價(jià)值，而后又提出了物理學(xué)史在初中物理教學(xué)中滲透的策略.

【關(guān)鍵詞】 初中物理;物理教學(xué);物理學(xué)史

物理學(xué)史簡而言之就是物理學(xué)科發(fā)展的歷史，包含人類在發(fā)現(xiàn)物理、認(rèn)識物理并運(yùn)用物理過程中的所有歷史.對于初中物理課程教學(xué)而言，物理學(xué)史不僅記錄了每一個物理學(xué)偉人的成就，更是記錄了這些人研究物理規(guī)律的過程以及具體物理學(xué)科的發(fā)展歷程，包含了人們從物理學(xué)科視角下發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、總結(jié)問題、探究問題以及總結(jié)規(guī)律的全過程[1].將物理學(xué)史引入到初中物理課程中，教師可以結(jié)合物理學(xué)史的特殊性，以更加全面、科學(xué)、系統(tǒng)的方式對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，幫助學(xué)生有效的實(shí)現(xiàn)自身學(xué)習(xí)能力和水平的提升.所以在初中物理課程教學(xué)中，物理教師有必要加強(qiáng)對物理學(xué)史滲透的研究.

1 物理學(xué)史教育在初中物理教學(xué)中滲透的價(jià)值

1.1 豐富課程內(nèi)容，提升課程的趣味性

相較于與物理學(xué)中所涉及的各種物理學(xué)規(guī)律和公式而言，物理學(xué)史能夠展現(xiàn)出更高的人文特性，讓學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)科是有溫度、有生命的學(xué)科，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)物理學(xué)史的內(nèi)容時(shí)，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空的與偉人交流，從而找到物理學(xué)科與實(shí)際生活之間最本質(zhì)的關(guān)聯(lián)，從根本上提升物理課程的趣味性，激發(fā)學(xué)生課程內(nèi)容學(xué)習(xí)的內(nèi)動力[2].

例如 當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)溫度的測量時(shí)，如果僅將課程的教學(xué)內(nèi)容局限于溫度計(jì)的使用時(shí)，則會使得整個教學(xué)過程變得單調(diào)、乏味，難以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的有效引導(dǎo).為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師可以從蘇教版教材中物理學(xué)史“攝氏度”的規(guī)定入手，引入課程教學(xué)短片，讓學(xué)生在知道攝氏度規(guī)定的基礎(chǔ)上，更為有效的進(jìn)行課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，逐步提升學(xué)生課程學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，滿足實(shí)際教學(xué)工作的需求.

1.2 引導(dǎo)學(xué)生思考，降低知識理解難度

物理學(xué)史并不只是告訴學(xué)生誰發(fā)現(xiàn)了什么，同時(shí)也會告訴學(xué)生為什么他會發(fā)現(xiàn)，以及為什么這種物理規(guī)律會被總結(jié).

例如 當(dāng)教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)力時(shí)，會引入物理學(xué)史亞里士多德的故事.在該物理學(xué)史中，亞里士多德通過對生活實(shí)際的觀察發(fā)現(xiàn)，物體的運(yùn)用是因?yàn)橛辛σ恢弊饔迷谖矬w上，當(dāng)施力物體停止施力時(shí)，物體的運(yùn)動也隨之停止.比如，當(dāng)時(shí)社會背景下常見的人推車運(yùn)動，所以，他便提出了力是維持物體運(yùn)動的原因.在物理課程教學(xué)中，物理教師可以借此故事引導(dǎo)學(xué)生通過觀察生活實(shí)際而去思考更多的問題，從而引導(dǎo)學(xué)生更加有效的完成更多內(nèi)容的學(xué)習(xí).如當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“物態(tài)的變化”時(shí)，初中物理教師也可以先引入亞里士多德的故事，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理知識與實(shí)際生活之間的關(guān)聯(lián).而后再引導(dǎo)學(xué)生對具體的生活實(shí)例進(jìn)行思考，如“下雪不冷，消雪冷”現(xiàn)象的成因.這樣學(xué)生很容易就能夠?qū)⒁夯c吸熱進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)效果的提升.

1.3 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展，提升學(xué)生培養(yǎng)品質(zhì)

物理學(xué)史的價(jià)值不僅僅體現(xiàn)在物理學(xué)科知識的學(xué)習(xí)上，還體現(xiàn)在學(xué)生課程學(xué)習(xí)品質(zhì)的培養(yǎng)上.需要注意的是，雖然物理學(xué)科的形成離不開偶然，但物理學(xué)家們身上所體現(xiàn)出的堅(jiān)持不懈的的精神才是引起物理學(xué)科不斷發(fā)展的重要動力.所以，初中物理教師在對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)時(shí)，也可以從全面引導(dǎo)學(xué)生的角度進(jìn)行思考，學(xué)會用物理學(xué)家們身上表現(xiàn)出的精神感染學(xué)生，為學(xué)生樹立良好的學(xué)習(xí)榜樣，真正實(shí)現(xiàn)初中物理課程教學(xué)實(shí)效的提升[3].

例如 在初中物理教學(xué)中，教材只是說法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)效應(yīng)，而且是在法拉第教學(xué)的過程中發(fā)現(xiàn)的，讓學(xué)生感覺法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的現(xiàn)象具有偶然性.當(dāng)初中物理教師選擇以物理學(xué)史對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)時(shí)，可以從學(xué)生這種錯誤的觀念出發(fā)，以1821年法拉第對奧斯特的電生磁實(shí)驗(yàn)起點(diǎn)，告訴學(xué)生當(dāng)奧斯特實(shí)驗(yàn)電生磁實(shí)驗(yàn)成果后，法拉第便對其進(jìn)行反向研究，歷經(jīng)十年的時(shí)間.這樣教師不僅可以告訴學(xué)生成果是給有準(zhǔn)備的人的，同時(shí)也能讓學(xué)生認(rèn)識到堅(jiān)持也是物理學(xué)習(xí)過程中最為重要的品質(zhì).

2 物理學(xué)史教育在初中物理教學(xué)中運(yùn)用的策略

2.1 轉(zhuǎn)變物理學(xué)史的運(yùn)用方式，提升課程的趣味性

初中階段學(xué)生課程學(xué)習(xí)的動力與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有不可分割的聯(lián)系，在初中物理課程教學(xué)中，教師有必要加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)注，嘗試從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣出發(fā)，完成對學(xué)生的引導(dǎo).物理學(xué)史作為具有歷史性的教學(xué)資源，其本身并不受物理課程特征的限制，初中物理教師可以靈活的對其進(jìn)行運(yùn)用，使之展現(xiàn)出更高的趣味性，從而激發(fā)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的內(nèi)動力.提升課程的教學(xué)效果.

例如 在初中物理課程教學(xué)中，物理教師除了可以從閱讀或講述的角度實(shí)現(xiàn)物理學(xué)史的滲透之外，也可以從從現(xiàn)代信息技術(shù)運(yùn)用的角度入手，完成對學(xué)生的有效引導(dǎo).如在蘇教版八年級上冊物理課程學(xué)習(xí)伊始，教師需要引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，并為此引入了富蘭克林對“天電”的探索故事.當(dāng)教師以閱讀或者講述的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時(shí)，不僅無法為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，同時(shí)也增加了該部分課程內(nèi)容的教學(xué)成本，浪費(fèi)了教學(xué)時(shí)間.為了使得物理學(xué)史的引入可以更具趣味性，初中物理教師可以借助flash動畫，構(gòu)建一個簡單的小人，將富蘭克林對“天電”的探索過程進(jìn)行表達(dá)，并在flash動畫的直觀演示中，加入教師對該故事的解說.這樣教師不僅可以引導(dǎo)學(xué)生快速有效的完成該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，也能激發(fā)起學(xué)生對物理學(xué)科和物理學(xué)史的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生之后的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下基礎(chǔ).

2.2 追尋物理學(xué)史的發(fā)展歷程，降低課程理解難度

對于物理學(xué)科的發(fā)展而言，物理學(xué)史是闡述物理學(xué)概念、規(guī)律等被發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、檢驗(yàn)、完善的過程.物理教師對物理學(xué)史進(jìn)行運(yùn)用，不僅可以充實(shí)物理課程的教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生對物理課程知識學(xué)習(xí)的興趣.同時(shí)也能夠讓學(xué)生在物理學(xué)史的學(xué)習(xí)中明確各種物理學(xué)概念、規(guī)律等的研究過程，并以物理學(xué)概念、規(guī)律等的研究過程為跳板，逐漸完成對課程知識的學(xué)習(xí)[4].

例如 蘇教版八年級下冊物理課程“牛頓第一定律”，在牛頓第一定律中，其對力與物體運(yùn)動之間關(guān)系的表示為“一切物體，在沒有受到力的作用時(shí)，總保持著靜止或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)”，所以力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因.但牛頓第一定律的提出是一蹴而就的嗎？顯然并不是，在牛頓之前已經(jīng)有人對力與運(yùn)動之間的關(guān)系進(jìn)行了研究.如亞里士多德認(rèn)為，在日常生活中一個常見的現(xiàn)象是當(dāng)人推小車時(shí)，小車運(yùn)動，當(dāng)人停止施加力時(shí)，小車也就停了下來，所以力應(yīng)當(dāng)是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因.在亞里士多德的研究之后，意大利物理學(xué)家伽利略對亞里士多德的觀點(diǎn)重新進(jìn)行了推敲，其通過自身的理想實(shí)驗(yàn)（斜面實(shí)驗(yàn)）認(rèn)定“力不是維持物體運(yùn)動的原因”，推翻了亞里士多德的觀點(diǎn).之后在物理學(xué)家笛卡爾的研究中，基于前人的研究和結(jié)論，他認(rèn)為“如果運(yùn)動中的物體不再受外力的影響，他將以同一速度和方向繼續(xù)運(yùn)動，速度和方向并不會隨著運(yùn)動的持續(xù)而衰減或改變”.之后牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了自己的觀點(diǎn)，認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持運(yùn)動的原因.

對于學(xué)生而言，在整個物理學(xué)史中，學(xué)生可以感受到物理規(guī)律提出的過程中，被不斷質(zhì)疑、批判以及修正的過程.同時(shí)再借助不同物理學(xué)家的研究基礎(chǔ)和研究模型，從而更深層次的進(jìn)行課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，真正實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)效果的提升.

2.3 實(shí)現(xiàn)物理學(xué)史的有效延伸，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)

在新的教學(xué)背景下，初中物理教師應(yīng)當(dāng)從學(xué)生全面發(fā)展的角度出發(fā)，將學(xué)生課程知識的學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)能力的提升等都作為課程教學(xué)的重點(diǎn)，徹底從傳統(tǒng)的教學(xué)模式中擺脫出來，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效形成，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)水平的提升.對于初中學(xué)生物理課程的學(xué)習(xí)而言，相較于簡單的公式和定理而言，物理學(xué)史的教學(xué)價(jià)值更加的全面，可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時(shí)，完成學(xué)科能力、情感態(tài)度以及價(jià)值觀念等的全面發(fā)展.所以在對初中學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)時(shí)，初中物理教師完全不必用教材來局限自身的教學(xué)視野.

例如 在蘇教版八年級下冊課程“物質(zhì)的物理屬性”的學(xué)習(xí)中，教師在課程教學(xué)中引入“愛迪生與白熾燈燈絲”的故事，在該章節(jié)課程內(nèi)容中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生完成物質(zhì)的物理屬性的學(xué)習(xí)，而對于白熾燈的燈絲而言，白熾燈燈絲的熔點(diǎn)就是最為明顯的物理屬性，因此在愛迪生的實(shí)驗(yàn)中，愛迪生用過的很多材料，都不適合做白熾燈的燈絲，如炭、石墨、鉑、鉑銥合金等，都會因?yàn)闊o法耐高溫，而被淘汰.在后期的研究中，愛迪生更是嘗試了麻線、桃木、釣魚的線、頭發(fā)等，前前后后被愛迪生嘗試過的材料高達(dá)6000種.初中物理教師對該物理學(xué)史的引入，不僅可以用更加真實(shí)的案例引導(dǎo)學(xué)生對課程內(nèi)容進(jìn)行深度的理解，明確物質(zhì)的物理屬性和功能表現(xiàn)之間的關(guān)聯(lián).而且也可以對物理學(xué)史的內(nèi)容進(jìn)行拓展和延伸，要讓學(xué)生學(xué)習(xí)愛迪生這種勇于探究，堅(jiān)持不懈的精神，并讓學(xué)生將這種精神體現(xiàn)在初中物理課程的學(xué)習(xí)中，逐漸實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)實(shí)效的提升.

2.4 挖掘物理學(xué)史的育人價(jià)值，找到物理學(xué)習(xí)方法

對于初中學(xué)生而言，引入初中物理學(xué)史還能讓學(xué)生找到更加科學(xué)、系統(tǒng)的物理學(xué)學(xué)習(xí)方法，幫助學(xué)生更加有效地進(jìn)行物理課程的學(xué)習(xí)，在不知不覺中幫助學(xué)生完成物理學(xué)習(xí)能力和水平的提升，在實(shí)際教學(xué)工作中，為了實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)實(shí)效的提升，初中物理教師應(yīng)當(dāng)注重對物理學(xué)習(xí)方法的歸納和總結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)課程知識的學(xué)習(xí)[5].

例如 牛頓第一定律的提出，從亞里士多德觀點(diǎn)來看，物理課程的學(xué)習(xí)與學(xué)生的實(shí)際生活存在著關(guān)聯(lián)，學(xué)生要學(xué)生借助生活中的實(shí)例對物理知識進(jìn)行運(yùn)用和思考.從伽利略的實(shí)驗(yàn)來看，學(xué)生不僅要系統(tǒng)的學(xué)習(xí)物理知識，還需要抱有較高的批判意識，深入的對物理知識進(jìn)行分析和探究，找到物理課程知識存在的科學(xué)性和合理性，從而提升自身的學(xué)習(xí)品質(zhì).從笛卡爾的分析總結(jié)中，學(xué)生應(yīng)當(dāng)學(xué)會對物理實(shí)驗(yàn)和生活的升華，嘗試將更多的物理現(xiàn)象與物理知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)，闡述物理現(xiàn)象最為本質(zhì)機(jī)理.從牛頓第一定律的提出，教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生學(xué)會“站在巨人的肩膀上看世界”，在初中物理課程的學(xué)習(xí)中，不僅要學(xué)會從前人的研究中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，還要在學(xué)習(xí)中學(xué)會與同學(xué)進(jìn)行合作和交流，共同完成課程內(nèi)容的探究和學(xué)習(xí).

3 結(jié)語

物理學(xué)史對初中物理教學(xué)具有明顯的促進(jìn)作用，能夠在充實(shí)課程教學(xué)資源的同時(shí)，幫助教師實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的全面引導(dǎo)，提升課程教學(xué)的實(shí)效，所以在初中物理教師應(yīng)當(dāng)在課程教學(xué)中加強(qiáng)對物理學(xué)史滲透的關(guān)注，并不斷創(chuàng)新物理學(xué)史引入的方法和角度，將物理學(xué)史的價(jià)值發(fā)揮到最大.

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