第一篇:如何搞好高中物理教學(xué)中的物理學(xué)史教育
如何搞好高中物理教學(xué)中的物理學(xué)史教育
劉玉中
河南省確山縣第一高中 463200
[摘要]:中學(xué)物理教學(xué)融入物理學(xué)史知識(shí)是十分必要的,教師應(yīng)掌握必要的物理學(xué)史教學(xué)方法,重視物理學(xué)史課程資源的開發(fā)和利用,教師自身的物理學(xué)史素養(yǎng)也要提高。
[關(guān)鍵詞]:物理學(xué)史
準(zhǔn)歷史法
課程資源
物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)生、發(fā)展的歷史,是介紹物理學(xué)概念、定理、定律等發(fā)展與變革,以及人類對(duì)自然界各種物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)史。它不僅記述了物理實(shí)驗(yàn)與理論的發(fā)展過程,而且記述了物理學(xué)家的活動(dòng)。著名哲學(xué)家馬赫認(rèn)為:物理學(xué)史的教學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行富有成效的科學(xué)教學(xué)的一種輔助手段[1]。1989年出版的《普及科學(xué)——美國(guó)2061計(jì)劃》的總報(bào)告指出,“大部分科學(xué)概念是緩慢形成的,凝聚著許多研究人員的心血。沒有歷史實(shí)例,不論記憶多少一般概念,最多也不過是一些口號(hào)。[2]” 科學(xué)史與基礎(chǔ)科學(xué)教育相結(jié)合可以說已是一種教育改革的必然趨勢(shì),我們教學(xué)的目的不是讓學(xué)生知道“歐姆只是一個(gè)定律,科里奧利只是一個(gè)加速度,開爾文只是一個(gè)溫度,阿伏伽德羅僅僅是一個(gè)數(shù)目”。
國(guó)內(nèi)物理教育界對(duì)物理教材中應(yīng)融入物理學(xué)史的做法也給與了充分肯定,2003年教育部頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《課標(biāo)》)提出教科書的編寫要重視科學(xué)的發(fā)生與發(fā)展過程,應(yīng)對(duì)科學(xué)過程所凝練和升華的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法有較為精到的展示,使學(xué)習(xí)者汲取前輩科學(xué)家科學(xué)思維和研究方法的滋養(yǎng),也要以鮮活的資料弘揚(yáng)其科學(xué)精神和獻(xiàn)身于科學(xué)的意志品質(zhì),使學(xué)習(xí)者受到生動(dòng)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀的熏陶和感染,有利于健全人格的養(yǎng)成。根據(jù)《課標(biāo)》編寫的各種版本的高中物理課本,都不同程度地在內(nèi)容上增加了很多歷史知識(shí),主要呈現(xiàn)在“科學(xué)足跡”、“科學(xué)漫步”、“STS”等欄目中。
從國(guó)內(nèi)的關(guān)于高中物理課堂中物理學(xué)史教育的一項(xiàng)調(diào)查可以知道[3]:在物理教學(xué)中進(jìn)行物理學(xué)史教育尚存在一些困難和制約因素,有教師認(rèn)為高考中關(guān)于考察物理學(xué)史內(nèi)容的考題幾乎沒有,他們?cè)诮虒W(xué)中就會(huì)削弱了對(duì)于物理學(xué)史教育的重視;有的認(rèn)為在教學(xué)中進(jìn)行物理學(xué)史教育有時(shí)占用了大量時(shí)間,有可能完成不了規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容;對(duì)學(xué)生來說,由于課業(yè)負(fù)擔(dān)繁重,他們沒有充足的時(shí)間去閱讀課本以外的物理學(xué)史資料;教師普通認(rèn)為加入物理學(xué)史素材毫無疑問是有利的,可是怎樣加入,在實(shí)踐中還缺乏將物理學(xué)史內(nèi)容融入物理課程中的教學(xué)方法和策略。但不可否認(rèn)的是,在實(shí)際中還存在有輕視物理學(xué)史作用的傾向,認(rèn)為物理學(xué)史只不過是傳授物理知識(shí)的載體,或者是物理教學(xué)內(nèi)容的附加而已,實(shí)際上這種只關(guān)注物理知識(shí)的教學(xué)傾向,不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升,低估、忽視了物理學(xué)史本身具有的教育價(jià)值。也有教師認(rèn)為物理學(xué)史在高中物理教學(xué)有著十分重要的作用,但教學(xué)效果難以評(píng)價(jià)。筆者認(rèn)為,并不能因其評(píng)價(jià)問題而放棄物理學(xué)史的教學(xué),物理學(xué)史對(duì)學(xué)生的影響是在潛移默化中的、不知不覺中的,正像著名科學(xué)家楊振寧教授所說的那樣“學(xué)習(xí)有兩種辦法,一個(gè)辦法是按部就班的一個(gè)辦法是滲透性的。很多東西是在不知不覺中,經(jīng)過了一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期的接觸, 就自己也不知道什么時(shí)候已經(jīng)懂了。”那么如何在高中物理教學(xué)中搞好物理學(xué)史的教育呢?筆者認(rèn)為應(yīng)從以下方面入手:
一、掌握物理學(xué)史的教學(xué)方法
(一)滲透法:所謂滲透法就是把與物理課程相關(guān)的物理學(xué)史知識(shí)恰當(dāng)?shù)卮┎逶谖锢碚n堂中來逐步開展物理學(xué)史教育的方法。物理學(xué)史的滲透可以以問題為線索來引入物理學(xué)家的軼聞趣事或者以往物理學(xué)家研究的過程或片斷,可以是大篇幅,也可以是幾句話,甚至一副圖等,此舉不僅可以緩解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)疲勞,激發(fā)物理學(xué)習(xí)的熱情,可以使學(xué)生在心理上和情感上接近科學(xué),增加物理學(xué)對(duì)學(xué)生的親和力,開拓學(xué)生的視野,使學(xué)生更具有洞察力;還可以使他們以一種移情的方式設(shè)身處地體驗(yàn)以往科學(xué)家的探究過程,促使他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和建構(gòu)知識(shí),并形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。例如在探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時(shí),先提出問題“電流能產(chǎn)生磁場(chǎng),那么磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電流呢?若能產(chǎn)生,條件是什么?”接著介紹歷史上安培、科拉頓、法拉第等科學(xué)家相繼提出的利用磁生電的方法。在歷史材料基礎(chǔ)上,讓學(xué)生討論、提出幾種產(chǎn)生感應(yīng)電流的猜想:①將導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中就能在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流;②導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)能在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流;③磁體運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體不動(dòng)能在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流;④導(dǎo)體和磁體都不動(dòng)讓穿過閉合電路磁場(chǎng)發(fā)生變化能在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流。然后全班學(xué)生進(jìn)行分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根據(jù)事實(shí)得出結(jié)論:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。還可以插入科拉頓在這方面的研究軼事:“科拉頓在法拉第發(fā)現(xiàn)之前,曾做過這樣的實(shí)驗(yàn),他把一個(gè)螺線管與電流計(jì)相連接,為了避免實(shí)驗(yàn)時(shí)磁鐵對(duì)電流計(jì)指針的影響,他將電流計(jì)放在另一個(gè)房間。實(shí)驗(yàn)時(shí),他將磁鐵插入或抽出線圈以后,再跑到另一個(gè)房間去觀察電流計(jì)指針的變化,結(jié)果當(dāng)然什么也看不到了?!痹僮寣W(xué)生思考科拉頓沒有成功的原因在什么地方,“科拉頓的方法暴露出他實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不夠嚴(yán)密,如果當(dāng)時(shí)他能安排一名助手在另一房間觀察電流計(jì),那么他將最先在這一領(lǐng)域取得突破。這一事例從反面告訴我們思考問題和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)必修要科學(xué)周密,不能有任何疏忽?!钡谡n堂滲透時(shí),千萬不可為了迎合學(xué)生們的需要而講大量的科學(xué)家軼事等等,這樣會(huì)喧賓奪主,沖淡主要教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。不能為了引入史料而引入史料,如果沒有必要引入時(shí),就不引入。既要注重與課本結(jié)合,注重與學(xué)生的認(rèn)知能力結(jié)合,同時(shí)還要言簡(jiǎn)意賅。適時(shí)、適當(dāng)、適度地的進(jìn)行課堂滲透是一種有效的進(jìn)行物理學(xué)史教育的主要途徑。
(二)準(zhǔn)歷史法:所謂準(zhǔn)歷史法,就是在忠于歷史事實(shí)的情況下,按照歷史發(fā)展的順序?qū)⑴c教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的物理學(xué)史料進(jìn)行組織后貫穿在教學(xué)過程中來達(dá)到一定教學(xué)目的教學(xué)方法。這種方法要求科學(xué)的還原那些重要的歷史足跡,是對(duì)歷史最具體的重演,是很好的過程體驗(yàn)教學(xué)方式,而且在很大程度上符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過程,讓學(xué)生更容易理解和接受物理規(guī)律并從相關(guān)歷史事件中廣泛吸取科學(xué)的思想方法和研究方法以及所蘊(yùn)含的科學(xué)精神與人文精神,把物理學(xué)史教育真正實(shí)踐在課堂教學(xué)中[4]。具體步驟是:1.將物理學(xué)理論(教學(xué)內(nèi)容)的歷史發(fā)展過程按問題起源—提出的工作假設(shè)—思辨以得出推論—實(shí)驗(yàn)或思想實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)—假設(shè)的修正及結(jié)論的推廣進(jìn)行整理,以形成教學(xué)內(nèi)容的“準(zhǔn)歷史”過程。2.將學(xué)生對(duì)物理知識(shí)(教學(xué)內(nèi)容)的一般認(rèn)知過程,即對(duì)物理現(xiàn)象的觀察-提出問題-假設(shè)或猜測(cè)-實(shí)驗(yàn)探索-結(jié)論及對(duì)認(rèn)知過程的反思,整合到已組織形成的教學(xué)內(nèi)容的“準(zhǔn)歷史”過程中,形成具體的教學(xué)過程。例如,在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí),先向?qū)W生提出問題:“根據(jù)生活中經(jīng)驗(yàn),有力作用在物體上,物體才運(yùn)動(dòng),沒有力的作用,物體就靜止,這種說法正確嗎?”然后讓學(xué)生討論形成自己的觀點(diǎn)(假設(shè)),再向?qū)W生闡述歷史人物對(duì)這個(gè)問題的思考,即亞里士多德及同時(shí)代的人也都有“物體受力而運(yùn)動(dòng),不受力則停止”的認(rèn)識(shí)。接下來,向?qū)W生闡明三百年前的物理學(xué)家伽利略認(rèn)為這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的,再向?qū)W生展現(xiàn)伽利略為推翻這一論斷而如何質(zhì)疑、如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的?最后慢慢讓全班的立場(chǎng)都站到正確的或更具優(yōu)勢(shì)的認(rèn)識(shí)上,使學(xué)生經(jīng)歷從錯(cuò)誤到如何突破、再到正確認(rèn)識(shí)的過程。再例如,在學(xué)習(xí)萬有引力定律時(shí),可以按照教材展現(xiàn)的人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)的過程,先提出是什么原因使行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的問題,然后引導(dǎo)學(xué)生追尋牛頓的足跡,重演歷史過程,動(dòng)手和動(dòng)腦,經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)”萬有引力定律的過程,讓他們?cè)谌f有引力的簡(jiǎn)潔公式中看到了宇宙的統(tǒng)一與和諧。
二、重視物理學(xué)史課程資源的開發(fā)和利用
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫的物理教材盡管通過多樣化的方式呈現(xiàn)了豐富多彩的物理學(xué)史內(nèi)容,但這些內(nèi)容還不能滿足老師教學(xué)的需求,網(wǎng)絡(luò)、課外讀物等已經(jīng)成為教師獲取物理學(xué)史課程資源的重要渠道。教師可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取物理學(xué)家奇特而偉大的構(gòu)思和重大發(fā)現(xiàn),以及他們的成功與失敗等方面的材料展示給學(xué)生,或者讓學(xué)生真搜集整理物理科學(xué)發(fā)展資料,自主地了解物理發(fā)展的歷史,也可以定期舉辦物理學(xué)史講座,講座不一定要在大的會(huì)議室進(jìn)行,教師可以靈活自主的選擇在自習(xí)課的時(shí)間,在教室里或者以開主題班會(huì)的形式進(jìn)行。在講座過程中可以采用多媒體設(shè)施,播放一些科教系列片,這些都可以潛移默化的實(shí)現(xiàn)物理學(xué)史的教育功能。當(dāng)然如何選擇適合學(xué)生認(rèn)知水平、便于學(xué)生理解和激發(fā)學(xué)生興趣的講座內(nèi)容,則需要教師根據(jù)學(xué)生物理知識(shí)掌握情況及認(rèn)知規(guī)律而確定,因?yàn)槲锢韺W(xué)家的思維水平與學(xué)生思維水平間存在著一定程度的差異,學(xué)生可能很難深刻地理解他們的思維方法和技巧。
三、提高教師物理學(xué)史教育的素養(yǎng)
教師具有的物理學(xué)史知識(shí)的豐富程度直接影響到他們?cè)诮虒W(xué)中對(duì)物理學(xué)史的自覺應(yīng)用程度。物理教育理論指出,為更好地完成物理教育的目的任務(wù),教師不能只掌握物理學(xué)本身的概念、規(guī)律和理論,物理教師最低限度要掌握物理學(xué)知識(shí)、物理學(xué)史知識(shí)、物理方法論知識(shí)這三方面的專業(yè)知識(shí)[5]。將物理學(xué)史知識(shí)列入物理教師必備的專業(yè)知識(shí)中,足見其重要性。教師只有對(duì)物理學(xué)史的內(nèi)容有全面、深入的了解,才能對(duì)其作出合理取舍,設(shè)計(jì)出符合中學(xué)生思維和認(rèn)識(shí)水平的教學(xué)方案,這同時(shí)要求教師能夠創(chuàng)造性地使用教材,除選入教科學(xué)的物理學(xué)史知識(shí)外,還要補(bǔ)充與物理知識(shí)直接相關(guān)的物理學(xué)史內(nèi)容。此外,教師還要特別關(guān)注物理學(xué)研究進(jìn)程中出現(xiàn)的各種概念、學(xué)說、規(guī)律是怎樣建立的、怎樣形成的?這也是物理教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)的有效途徑。因?yàn)闅v史上物理學(xué)家在形成物理概念,發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程中所遇到的困難,所產(chǎn)生的種種想法(其中包括很多錯(cuò)誤想法),所做出的種種判斷(包括一些錯(cuò)誤判斷)等,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往也遇到過、產(chǎn)生過、做出過。熟知物理學(xué)史的教師,能夠了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能出現(xiàn)的問題和困難,進(jìn)而將之作為教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),并有針對(duì)性地幫助學(xué)生克服認(rèn)識(shí)上的困難,排除誤解和疑問,加深了他們對(duì)物理學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的理解。
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第二篇:高中物理教學(xué)中引入物理學(xué)史背景之談(范文)
中學(xué)物理教學(xué)中引入物理學(xué)史背景之談
劉偉
物理學(xué)史教育融入物理教學(xué)的研究由來已久,在西方發(fā)達(dá)國(guó)家中,尤其是美國(guó)早在上個(gè)世紀(jì)五六十年代就已經(jīng)開始了對(duì)于物理教學(xué)和物理學(xué)史教育的研究,我國(guó)相對(duì)于國(guó)外稍晚了一些,開始于上個(gè)世紀(jì)八十年代。了解國(guó)內(nèi)及國(guó)外一些國(guó)家的研究成果及發(fā)展最新狀況,同時(shí)認(rèn)識(shí)到自身的不足,有利于我過更好的研究和發(fā)展物理學(xué)史教育。
1.國(guó)外研究概況
在國(guó)外的很多國(guó)家專門研究物理教學(xué)和物理學(xué)史教育的不多,但研究基礎(chǔ)教育中利用科學(xué)史教育的卻不勝枚舉。上世紀(jì)50年代末,英國(guó)學(xué)者斯諾(C.P.Snow)指出,在“科學(xué)文化”和“人文文化”之間存在著一條相互不理解的鴻溝,而這種文化的分裂對(duì)社會(huì)則是一種損害,一種損失。他認(rèn)為產(chǎn)生文化分裂的主要原因之一就是我們對(duì)專業(yè)化教育的過分推崇,從而,要改變文化分裂的現(xiàn)狀,唯一的方法就是要改變現(xiàn)有的教育制度和教育方法。他關(guān)于“兩種文化”問題的提出,致使許多科學(xué)史家和教育家都是將科學(xué)史視為聯(lián)結(jié)科學(xué)文化和人文文化之間的一座重要的“橋梁”。后來美國(guó)科學(xué)史學(xué)科的奠基人薩頓也明確地提出,可以將科學(xué)史作為聯(lián)結(jié)科學(xué)文化和人文文化之間的一座重要的橋梁。
在斯諾、薩頓之后,兩種文化的問題在教育界已成為一個(gè)恒久的話題,通過對(duì)教育的改革來彌合兩種文化間的分裂也成為許多國(guó)家教育家們努力的方向。雖然在如何做的問題上,討論一直延續(xù)至今,但在總的方向上,各國(guó)已基本上達(dá)成了一種共識(shí)。二十世紀(jì)70年代,聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際教育發(fā)展委員會(huì)在其著名的報(bào)告《學(xué)會(huì)生存一教育世界的今天和明天》中在第一部分就提出“歷史對(duì)于教育具有強(qiáng)烈的影響,教育的發(fā)展是社會(huì)歷史發(fā)展的一種功能;教育帶有許多過去的遺跡;教育應(yīng)為歷史做好準(zhǔn)備并將有助于創(chuàng)造歷史”;“合理的教育學(xué)說必須以下列準(zhǔn)則為根據(jù):目前的社會(huì)與未來的社會(huì)能夠或?qū)⒛茏C明科學(xué)與技術(shù)本身并不是目的,它們的真正目標(biāo)是為人類服務(wù)?!边@份報(bào)告一方面強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育的重要性,另一方面也體現(xiàn)出與傳統(tǒng)不同的教育目標(biāo):“科學(xué)與技術(shù)必須成為教育事業(yè)基本的組成部分;科學(xué)與技術(shù)必須同一切兒童、青年或成人的教育活動(dòng)結(jié)合起來,以幫助個(gè)人既控制自然與生產(chǎn)的力量,也控制社會(huì)的力量,并從而控制他自己,控制他所做出的決定和他的行為。最后,科學(xué)和技術(shù)還必須幫助人類養(yǎng)成科學(xué)精神,因而使他能促進(jìn)科學(xué)而不致為科學(xué)所奴役?!?/p>
美國(guó)更是在物理學(xué)史教育方面研究較為深入的國(guó)家。從上個(gè)世紀(jì)60年代起,科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展促使美國(guó)向傳統(tǒng)教育發(fā)起了挑戰(zhàn)。在這期間,哈佛的盧瑟福和沃森領(lǐng)導(dǎo)編寫了<<哈佛物理教程>>,其中結(jié)合了相當(dāng)數(shù)量的史料,與其他只講述物理知識(shí)的窄條式課程結(jié)構(gòu)的教材相比,這部教材吧最基本的物理科學(xué)史,科學(xué)哲學(xué)和概念規(guī)律融為一體,用深入淺出的敘述把重要的物理概念,理論體系的演變過程把人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知活動(dòng)作為一個(gè)整體展示給學(xué)生,在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了廣泛的影響。這部大量利用科學(xué)史內(nèi)容,具有明顯人文取向的教程成為在美國(guó)最有影響的物理教程之一。到了80年代,美國(guó)物理學(xué)史分會(huì)成立,它極大的促進(jìn)了物理學(xué)史的研究和物理學(xué)史與物理教學(xué)的結(jié)合。在1989年出版的《面向全體美國(guó)人的科學(xué)——2061計(jì)劃》的總報(bào)告中,第10章專門論述了“歷史觀點(diǎn)”的問題,并且說明了包含一些歷史知識(shí)的建議理由。1994年,美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)理事通過了一個(gè)研究和制訂美國(guó)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃。這項(xiàng)研究的最后成果是
一。在1994年,美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)理事會(huì)通過了一個(gè)研究,并制定了美國(guó)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃。這項(xiàng)研究的最后一個(gè)成果是一份題為<<國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)>>的內(nèi)容詳盡的報(bào)告,尤其是在其科學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)部分,針對(duì)從幼兒園以后直到高中的不同階段的教育,報(bào)告分別對(duì)科學(xué)探索,物理科學(xué),生命科學(xué),地球和空間科學(xué),科學(xué)與技術(shù)特別是科學(xué)的歷史及本質(zhì)幾個(gè)部分,制定了明確而詳盡的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和要求。關(guān)于歷史的觀點(diǎn),<<國(guó)家科學(xué)教育>>還規(guī)定了具體的要求,這是美國(guó)科學(xué)史教育上的里程碑。
當(dāng)然,在教學(xué)中引入史料的實(shí)踐并不是一帆風(fēng)順的,在發(fā)展的過程中產(chǎn)生了不同的觀點(diǎn)。在兩次具有影響意義的有關(guān)物理學(xué)史與教學(xué)的國(guó)際會(huì)議上還出現(xiàn)了爭(zhēng)論的高潮。一次是1970年在美國(guó)麻省理工學(xué)院召開的“物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用國(guó)際工作討論會(huì)”,這次會(huì)議爭(zhēng)論極其激烈,在物理學(xué)史與物理教學(xué)結(jié)合的問題上未達(dá)成一致意見,歸納起來主要有下述三種觀點(diǎn)(1)物理學(xué)史與物理教學(xué)不能結(jié)合,應(yīng)當(dāng)分開設(shè)置;(2)對(duì)于不同的學(xué)生,引入物理學(xué)史的效果不同;
(3)物理教學(xué)必須結(jié)合物理學(xué)史。另一次是1983年在意大利Pavia召開的“物理學(xué)史用于物理教育革新國(guó)際會(huì)議”,這次會(huì)議從科學(xué)研究人員應(yīng)具有的科學(xué)素養(yǎng)的角度出發(fā),認(rèn)為現(xiàn)代科學(xué)教育面臨的最大任務(wù)之一,就是盡可能使教學(xué)中的概念努力去接近科學(xué)研究成果中的概念,并且從這個(gè)意義上指出,科學(xué)史可以發(fā)揮巨大的作用,能告訴學(xué)生科學(xué)的過去、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。這些觀點(diǎn)的提出在世界范圍內(nèi)促進(jìn)了物理學(xué)史與物理教學(xué)結(jié)合的交流和研究。
爭(zhēng)議尚且存在,任何事物都有其“雙刃劍”,利用的得當(dāng)就會(huì)造福人類為我所用;相反就會(huì)產(chǎn)生消極的影響。同樣對(duì)于研究物理教學(xué)中的學(xué)史教育,我們應(yīng)該致力于研究其如何更好的促進(jìn)物理教學(xué)。如今在國(guó)外現(xiàn)有的科學(xué)教育中,用各種手段增加科學(xué)史教育,已經(jīng)成為各國(guó)學(xué)者廣泛研究的趨勢(shì),對(duì)于我們物理學(xué)科而言,在物理教學(xué)中進(jìn)行物理學(xué)史教育勢(shì)在必行。
2.國(guó)內(nèi)研究概況
我國(guó)對(duì)物理學(xué)史教育與教學(xué)關(guān)系的研究起步較晚,與國(guó)外同類研究相比還存在一定的差距。我國(guó)最早的關(guān)于物理學(xué)史方面的教學(xué)研討開始九十年代,國(guó)家教委高教司于1990年10月在北京召開了首屆物理學(xué)史與物理教學(xué)討論會(huì),與會(huì)者從多方面論述了物理教學(xué)中采用邏輯方法與歷史方法的統(tǒng)一性和可行性,介紹了物理教學(xué)中引入物理學(xué)史的具體做法和實(shí)際效果,特別是在挖掘和開拓物理學(xué)史的教育功能方面,交流了不少成功的經(jīng)驗(yàn)。1997年5月12日至16日,在江蘇省蘇州市召開了中國(guó)第九屆物理學(xué)史學(xué)術(shù)年會(huì)。會(huì)議著重闡述了物理學(xué)史研究的意義,回顧了20世紀(jì)以來物理學(xué)的發(fā)展歷程,論述了古今中外物理學(xué)史滲透入大中院校的物理教學(xué),對(duì)促進(jìn)當(dāng)今物理教學(xué)改革的重要意義。會(huì)議期間,還對(duì)如何進(jìn)一步辦好專業(yè)學(xué)術(shù)期刊—《物理學(xué)史》、《物理學(xué)史叢刊》及其出版、發(fā)行等問題進(jìn)行了討論和規(guī)劃。進(jìn)入二十一世紀(jì)后關(guān)于物理學(xué)史與教學(xué)之間關(guān)系的研究才開始被越來越多的學(xué)者和專家所重視,這期間涌現(xiàn)出大批具有積極影響和實(shí)踐價(jià)值的觀點(diǎn),文章。
如趙凱華在<<挖掘與開拓——關(guān)于在物理教學(xué)中引入物理學(xué)史的幾點(diǎn)看法>>一文中提出了在教學(xué)中引入物理學(xué)史的幾大原則,頗具指導(dǎo)性意義。申先甲先生的<<談?wù)勎锢韺W(xué)史在素質(zhì)教育中的作用>>一文中,首次從科學(xué)教育目標(biāo)的三個(gè)層次,“即效作用”,“中效作用”和“長(zhǎng)效作用”的角度論述物理學(xué)史對(duì)實(shí)現(xiàn)物理教育目標(biāo)中的重要作用。文章中還精辟的論述了物理學(xué)史對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)及創(chuàng)新素質(zhì)方面的作用,字字珠璣,對(duì)于我們今后研究物理學(xué)史在教學(xué)中的實(shí)踐起著推波助瀾的作用。此外還有徐天華的<<物理教學(xué)中的方法論教育>>,孫慧娟的<<物理學(xué)中的形式美及其在教學(xué)中的滲透>>從美育教育的角度對(duì)物理學(xué)史教育的功能進(jìn)行剖析。
總的來說,我國(guó)當(dāng)前物理學(xué)史方面的研究重點(diǎn)是從物理學(xué)的發(fā)展中研究物理學(xué)家在探究中使用的方法;從物理學(xué)的發(fā)展中總結(jié)物理學(xué)的研究方法;研究物理思維的形成及重要的實(shí)驗(yàn),以及重要的概念規(guī)律的確立。與國(guó)外的研究相比存在差距,對(duì)于物理學(xué)史教育與課堂物理教學(xué)之間的關(guān)系如何進(jìn)行系統(tǒng)研究,有怎樣的行之有效的策略,這還需要廣大教育工作者和一線教師共同努力去探索和研究。
第三篇:高中物理物理學(xué)史資料總結(jié)
高中物理中出現(xiàn)的所有物理學(xué)史資料的總結(jié)
必考部分
1、胡克:英國(guó)物理學(xué)家;發(fā)現(xiàn)了胡克定律(F 彈=kx)
2、伽利略:意大利的著名物理學(xué)家;伽利略時(shí)代的儀器、設(shè)備十分簡(jiǎn)陋,技術(shù)也比較落后,但伽利略巧妙
2地運(yùn)用科學(xué)的推理,給出了勻變速運(yùn)動(dòng)的定義,導(dǎo)出S 正比于t 并給以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn);推斷并檢驗(yàn)得出,無論物
體輕重如何,其自由下落的快慢是相同的;通過斜面實(shí)驗(yàn),推斷出物體如不受外力作用將維持勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。后由牛頓歸納成慣性定律。伽利略的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一。
3、牛頓:英國(guó)物理學(xué)家; 動(dòng)力學(xué)的奠基人,他總結(jié)和發(fā)展了前人的發(fā)現(xiàn),得出牛頓定律及萬有引力定律,奠定了以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)。
4、開普勒:丹麥天文學(xué)家;發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的開普勒三定律,奠定了萬有引力定律的基礎(chǔ)。
5、卡文迪許:英國(guó)物理學(xué)家;巧妙的利用扭秤裝置測(cè)出了萬有引力常量。
6、焦耳:英國(guó)物理學(xué)家;測(cè)定了熱功當(dāng)量J=4.2 焦/卡,為能的轉(zhuǎn)化守恒定律的建立提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。研究電流通過導(dǎo)體時(shí)的發(fā)熱,得到了焦耳定律。
8、庫(kù)侖:法國(guó)科學(xué)家;巧妙的利用“庫(kù)侖扭秤”研究電荷之間的作用,發(fā)現(xiàn)了“庫(kù)侖定律”。
9、密立根:美國(guó)科學(xué)家;利用帶電油滴在豎直電場(chǎng)中的平衡,得到了基本電荷e。
10、歐姆:德國(guó)物理學(xué)家;在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,歐姆把電流與水流等比較,從而引入了電流強(qiáng)度、電動(dòng)勢(shì)、電阻等概念,并確定了它們的關(guān)系。
11、奧斯特:丹麥科學(xué)家;通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)。
12、安培:法國(guó)科學(xué)家;提出了著名的分子電流假說。
13、法拉第:英國(guó)科學(xué)家;發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng),親手制成了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī),提出了電磁場(chǎng)及磁感線、電場(chǎng)線的概念。
14、楞次:德國(guó)科學(xué)家;概括試驗(yàn)結(jié)果,發(fā)表了確定感應(yīng)電流方向的楞次定律。
15、麥克斯韋:英國(guó)科學(xué)家;總結(jié)前人研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁場(chǎng)理論。
16、赫茲:德國(guó)科學(xué)家;在麥克斯韋預(yù)言電磁波存在后二十多年,第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,測(cè)得電磁波傳播速度等于光速,證實(shí)了光是一種電磁波。
選考部分
1、惠更斯:荷蘭科學(xué)家;在對(duì)光的研究中,提出了光的波動(dòng)說。發(fā)明了擺鐘。
2、托馬斯·楊:英國(guó)物理學(xué)家;首先巧妙而簡(jiǎn)單的解決了相干光源問題,成功地觀察到光的干涉現(xiàn)象。(雙孔或雙縫干涉)
3、倫琴:德國(guó)物理學(xué)家;繼英國(guó)物理學(xué)家赫謝耳發(fā)現(xiàn)紅外線,德國(guó)物理學(xué)家里特發(fā)現(xiàn)紫外線后,發(fā)現(xiàn)了當(dāng)高速電子打在管壁上,管壁能發(fā)射出X 射線—倫琴射線。
4、普朗克:德國(guó)物理學(xué)家;提出量子概念—電磁輻射(含光輻射)的能量是不連續(xù)的,E 與頻率υ 成正比。其在熱力學(xué)方面也有巨大貢獻(xiàn)。
5、愛因斯坦:德籍猶太人,后加入美國(guó)籍,20 世紀(jì)最偉大的科學(xué)家,他提出了“光子”理論及光電效應(yīng)方程,建立了狹義相對(duì)論及廣義相對(duì)論。提出了“質(zhì)能方程”。
6、德布羅意:法國(guó)物理學(xué)家;提出一切微觀粒子都有波粒二象性;提出物質(zhì)波概念,任何一種運(yùn)動(dòng)的物體都有一種波與之對(duì)應(yīng)。
7、盧瑟福:英國(guó)物理學(xué)家;通過α 粒子的散射現(xiàn)象,提出原子的核式結(jié)構(gòu);首先實(shí)現(xiàn)了人工核反應(yīng),發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。
8、玻爾:丹麥物理學(xué)家;把普朗克的量子理論應(yīng)用到原子系統(tǒng)上,提出原子的玻爾理論。
9、查德威克:英國(guó)物理學(xué)家;從原子核的人工轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)研究中,發(fā)現(xiàn)了中子。
10、威爾遜:英國(guó)物理學(xué)家;發(fā)明了威爾遜云室以觀察α、β、γ 射線的徑跡。
11、貝克勒爾:法國(guó)物理學(xué)家;首次發(fā)現(xiàn)了鈾的天然放射現(xiàn)象,開始認(rèn)識(shí)原子核結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的。
12、瑪麗·居里夫婦:法國(guó)(波蘭)物理學(xué)家,是原子物理的先驅(qū)者,“鐳”的發(fā)現(xiàn)者。
13、約里奧·居里夫婦:法國(guó)物理學(xué)家;老居里夫婦的女兒女婿;首先發(fā)現(xiàn)了用人工核轉(zhuǎn)變的方法獲得放射性同位素。
第四篇:在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育
在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育
張彬
【摘要】物理教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)是使學(xué)生知道科學(xué)知識(shí)體系逐步發(fā)展成熟的過程,從中體會(huì)科學(xué)研究的基本方法,養(yǎng)成良好的思維探究習(xí)慣。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育,可在激發(fā)興趣、梳理知識(shí)、培育精神、訓(xùn)練思維等多個(gè)方面起到關(guān)鍵作用。【關(guān) 鍵 詞】物理教學(xué) 滲透 物理學(xué)史
【作者簡(jiǎn)介】張彬,女,1972年8月出生于吉林鎮(zhèn)賚,松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師,講師,本科學(xué)歷,研究方向:物理課程改革,通訊地址:吉林省松原市松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院(138005),電話*** 信箱:1027135146@qq.com
在物理教學(xué)中,使學(xué)生知曉科學(xué)事實(shí)只是目的之一,讓他們知道科學(xué)知識(shí)體系逐步發(fā)展成熟的過程,從中體會(huì)科學(xué)研究的基本方法,養(yǎng)成良好的思維探究習(xí)慣,是更為重要的目標(biāo)。在教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育,對(duì)后者可以起到關(guān)鍵的作用。
物理學(xué)史,研究對(duì)象是物理學(xué)的發(fā)展歷史,它真實(shí)記載物理科學(xué)形成發(fā)展的歷程, 描述科學(xué)家們探索追求真理的故事,分析物理事實(shí)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的背景與規(guī)律。許多科學(xué)家都非常注重對(duì)物理學(xué)史的探究和傳播,認(rèn)為這對(duì)于培養(yǎng)物理學(xué)家是非常重要的。例如愛因斯坦、霍金等,都曾對(duì)物理學(xué)史有過精彩的論述。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育,可在多方面起到重要作用。
一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
物理知識(shí)是比較抽象和理性的,學(xué)生思維往往難于介入。物理學(xué)故事就不同了,它有更多的感性,容易激起學(xué)生的興趣。例如有關(guān)“兩個(gè)鐵球是否同時(shí)落地”的命題,如果展開一點(diǎn),把伽利略對(duì)亞里士多德的懷疑,伽利略的思考論證方法,伽利略通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)兩個(gè)鐵球同時(shí)落地這些史實(shí)像講故事一樣說給學(xué)生,就能夠起到激發(fā)學(xué)生的作用。再如,講解牛頓時(shí),可以介紹牛頓的生平,以及牛頓如何把物理學(xué)原理通過數(shù)學(xué)方法表達(dá)出來。這些史實(shí)不僅能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的印象,且可以激起學(xué)生對(duì)科學(xué)家的崇拜,從而轉(zhuǎn)化為對(duì)科學(xué)研究的熱愛。
二、梳理知識(shí)體系
物理學(xué)理論體系嚴(yán)密,內(nèi)容龐大,學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的來源和形成常感深?yuàn)W莫測(cè),難以把握,很容易形成對(duì)這些知識(shí)的片面和僵化的理解。沿著物理學(xué)發(fā)展歷程對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行梳理,是對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行體系化的一條捷徑。因?yàn)槲锢戆l(fā)現(xiàn)的歷程,常常是沿著人們的認(rèn)知規(guī)律發(fā)展的,是人們的認(rèn)知規(guī)律在一個(gè)大的時(shí)間尺度的折射。認(rèn)知的發(fā)展歷程一般是從感性到理性,從直覺到實(shí)驗(yàn)再到思想實(shí)驗(yàn),從定性分析到定量分析,物理學(xué)的發(fā)展同樣如此。對(duì)物理知識(shí)按照物理學(xué)史的方法進(jìn)行梳理,不僅有助于學(xué)生了解各種概念、定理、定律的來龍去脈和發(fā)展過程,而且有助于按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律來對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化,同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)動(dòng)態(tài)生成的歷史過程。
沿物理學(xué)發(fā)展歷程對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行梳理,一個(gè)重要方法是畫出“歷史線條”。所謂歷史線條,是一條帶分叉的曲線,曲段上分布著若干結(jié)點(diǎn),每個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著一個(gè)物理學(xué)家。例如,關(guān)于力學(xué),可以畫出這樣一個(gè)歷史線條:
愛因斯坦
亞里士多德 伽利略 牛頓
波爾等
亞里士多德是研究的開端,其研究多以人的直覺為依據(jù);伽利略發(fā)展了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究方法,注重對(duì)事實(shí)的客觀分析而不是主觀感覺;牛頓總結(jié)和發(fā)展了前任的研究,并引入數(shù)學(xué)工具進(jìn)行分析;愛因斯坦推翻了絕對(duì)時(shí)空觀,提出相對(duì)論;波爾等研究了微觀粒子的物理規(guī)律,發(fā)展了量子力學(xué)。
又如,關(guān)于電磁學(xué),可以把奧斯特、安培、法拉第、楞次和麥克斯韋等畫在一條螺旋上升的歷史線條中,以此為線索,向?qū)W生介紹人類對(duì)電磁關(guān)系的認(rèn)識(shí)過程,使學(xué)生在對(duì)電磁發(fā)展總體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,加深對(duì)左、右手定則、法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。這樣可使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的實(shí)質(zhì)的全面理解、有助于學(xué)生更好理解、掌握物理知識(shí)內(nèi)容,更好地應(yīng)用物理知識(shí)解決問題。
三、培育科學(xué)精神
物理學(xué)是一門深邃、求真、細(xì)致和有著高度邏輯性的科學(xué)。在探究物理規(guī)律中,要求學(xué)生必須具備良好的科學(xué)精神。物理學(xué)史上的科學(xué)家們,都是擁有著良好學(xué)習(xí)、探究行為習(xí)慣的人,這些良好的習(xí)慣是:
1、細(xì)致觀察的習(xí)慣。觀察和實(shí)驗(yàn)既是研究物理學(xué)的基本方法,也是學(xué)習(xí)物理學(xué)的關(guān)鍵。歷史上的許多科學(xué)家,都善于從不為人所注意的平?,F(xiàn)象中細(xì)心地觀察與思考,這些事例對(duì)學(xué)生是很好的激勵(lì)。例如,法拉第經(jīng)過細(xì)心觀察,發(fā)現(xiàn)線圈通、斷電瞬間的狀態(tài)的變化,從而總結(jié)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;而安培、科拉頓等盡管也見到這些現(xiàn)象,卻沒有留意,從而與成功失之交臂。
2、懷疑和批判的精神。物理學(xué)的發(fā)展過程,是一個(gè)不斷推翻和修正前人的認(rèn)識(shí),建立新認(rèn)識(shí)的循環(huán)過程。這就要求物理學(xué)的探究者們,敢于挑戰(zhàn)權(quán)威,在科學(xué)事實(shí)基礎(chǔ)上提出新觀點(diǎn)、新理論,如果缺乏懷疑和批判精神,人們的思維就會(huì)被權(quán)威所左右,停滯不前。例如,亞里土多德從人們的日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā)得出了一個(gè)結(jié)論:力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。此后兩千年時(shí)間里被奉為真理,而正是因?yàn)橘だ跃哂袘岩珊团械?,才用理想斜面?shí)驗(yàn)推翻了亞里士多德的觀點(diǎn),提出物體運(yùn)動(dòng)時(shí)并不需要外力來維持。
在我們的教學(xué)中,往往注重知識(shí)的傳授,而忽視了對(duì)這種懷疑和批判精神的培養(yǎng)。這是一個(gè)相當(dāng)大的失誤,其剝奪了學(xué)生的懷疑和批判的權(quán)力,扼殺了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的積極性,抑制了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。在物理教學(xué)中,有意識(shí)地滲透這些物理學(xué)批判性發(fā)展的精彩事例,能促使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣,培育他們的科學(xué)精神。
3、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的品質(zhì)。科學(xué)來不得半點(diǎn)虛假,在科學(xué)問題上采取隨意甚至欺騙的態(tài)度,其后果往往是極其嚴(yán)重的。例如,歐洲粒子物理實(shí)驗(yàn)室宣布,他們測(cè)量到了運(yùn)動(dòng)速度超過光速的亞原子粒子。這一消息曾令全球?yàn)橹鸷?,因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致愛因斯坦的相對(duì)論被推翻。然而事實(shí)是,他們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)的一個(gè)小失誤,導(dǎo)致了這一烏龍事件。物理學(xué)史中的這類事件也有很多,在教學(xué)中適當(dāng)引述,有助于培育學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。
4、百折不撓的毅力。要從事實(shí)表象直達(dá)物理本質(zhì),單靠興趣和靈性是不夠的,必須有百折不撓的毅力,能夠始終如一的堅(jiān)持,才能有所發(fā)現(xiàn)。愛迪生研究燈絲,實(shí)驗(yàn)了幾千種材料;俄羅斯諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主康斯坦丁·諾沃肖洛為得到石墨烯,用鉛筆和不干膠撕了一萬多次。物理學(xué)史中,這樣的事例極多,對(duì)培育學(xué)生科學(xué)研究工作的毅力,會(huì)起到很好的作用。
四、訓(xùn)練思維和研究方法
如前所述,物理發(fā)現(xiàn)的歷程,常常是沿著人們的認(rèn)知規(guī)律發(fā)展的,是人們的認(rèn)知規(guī)律在一個(gè)大的時(shí)間尺度的折射。這就決定了科學(xué)探究過程與學(xué)生的認(rèn)知過程的相似性。物理學(xué)家在發(fā)現(xiàn)、建立、檢驗(yàn)、運(yùn)用和發(fā)展物理規(guī)律過程中所采用和總結(jié)的思維和研究方法,也應(yīng)該成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的思維和研究方法,惟其如此,才能使學(xué)生學(xué)會(huì)正確思維和研究方法,促成新的發(fā)現(xiàn)和新的貢獻(xiàn)。
例如,觀察——提出假說——邏輯論證——實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)——修正推廣,是科學(xué)研究的普遍過程,物理學(xué)史中的許多事例都證明了這一點(diǎn),我們就應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生以此為基本研究方法。再如,科學(xué)研究中使用的許多類比、歸納、演繹的思維方法,在物理學(xué)史中都有描述,應(yīng)提示學(xué)生,進(jìn)行有意識(shí)的訓(xùn)練。
當(dāng)前的教學(xué)中,往往把結(jié)論直接呈現(xiàn)給學(xué)生,卻隱去了曲折復(fù)雜的思維過程,這實(shí)際上是一種買櫝還珠的行為,因?yàn)閷W(xué)生對(duì)思維和研究方法的掌握,其重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過掌握已有知識(shí)。物理教師要通過物理學(xué)史的滲透,讓學(xué)生理解科學(xué)的思維和研究方式,在教學(xué)中要有意識(shí)地使學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,從中體會(huì)科學(xué)方法、科學(xué)思維。
綜上所述,在物理教學(xué)中,應(yīng)有意識(shí)地滲透物理學(xué)史。它不僅可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,而且可以培育科學(xué)精神,養(yǎng)成科學(xué)的思維方法和學(xué)習(xí)、研究習(xí)慣。
【參考文獻(xiàn)】
1、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理(必修1)》
2、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理(必修2)》
第五篇:物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)中的作用
1.物理學(xué)史的滲入有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生主體意識(shí)淡薄,老師習(xí)慣于邊講述,邊板書,學(xué)生只是被動(dòng)聽課和記錄,沒有獨(dú)立思考的時(shí)間和空間;教師代替學(xué)生思考和總結(jié),缺乏師生交流、生生互動(dòng);關(guān)注學(xué)生的心理狀況、興趣和愛好不夠,只關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)等。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的感受和對(duì)“過程”的經(jīng)歷與體驗(yàn),要求老師在課堂教學(xué)中,尊重學(xué)生的想法和見解,哪怕是不對(duì)的;鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑書本、質(zhì)疑教師;要承認(rèn)學(xué)生的差異;要重問題的思考、重認(rèn)知的形成?!芭d趣是最好的老師”只有當(dāng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)有了興趣,才能表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的自覺性、主動(dòng)性,才能積極主動(dòng)去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。對(duì)物理學(xué)史的回顧,了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭(zhēng)端以及尚未解開的物理課題等可以消除學(xué)生對(duì)物理知識(shí)來源的神秘感。學(xué)生就不會(huì)認(rèn)為各個(gè)物理學(xué)概念、原理和定律的獲得只是歷史上的某些科學(xué)偉人們的“靈感”,不是歷史的巧合和偶然的機(jī)遇,科學(xué)家也是付出艱辛的努力才能獲得巨大的成功(靈感、頓悟只垂青于天才而又勤奮的頭腦),以此來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
在講述物理學(xué)史時(shí)還可以將科學(xué)家作為普通人的一面講給學(xué)生聽以引發(fā)學(xué)生的興趣。如麥克斯韋少年就出名,牛頓、愛因斯坦學(xué)生時(shí)代卻并不出色;科學(xué)家也會(huì)犯錯(cuò)誤,約里奧.居里夫婦把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的中子錯(cuò)誤解釋為伽瑪射線;著名科學(xué)家的身份又是也很普通的,比如愛因斯坦是專利局職員;莫爾斯是畫家;亞當(dāng)斯、勒維利是學(xué)生和天文愛好者;歐姆是中學(xué)教師。法拉弟、焦耳、瓦特都是自學(xué)成材。這些科學(xué)家不畏艱險(xiǎn),不慕利祿,不怕權(quán)威,追求真理的高尚品質(zhì),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神起著潛移默化的作用。
2. 物理學(xué)史的滲入有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想方法 物理學(xué)之所以被人們公認(rèn)為一門重要的科學(xué), 不僅僅在于它對(duì)客觀世界的規(guī)律作出了深刻的揭示,還因?yàn)樗诎l(fā)展、成長(zhǎng)的過程中, 形成了一整套獨(dú)特而卓有成效的思想方法體系。例如:觀察和實(shí)驗(yàn)、類比和聯(lián)想、猜測(cè)和試探、分析和綜合、佯謬和反證方法、科學(xué)假設(shè)方法等等。
物理學(xué)最基本的研究方法是:假說——實(shí)驗(yàn)——理論(或新假說)??茖W(xué)家在研究問題時(shí),一般根據(jù)以往的觀察、實(shí)驗(yàn)或各種實(shí)驗(yàn)得來的知識(shí)進(jìn)行推斷,得出初步的結(jié)論,這就是“假說”。為了驗(yàn)證假說是否正確,需要進(jìn)一步“實(shí)驗(yàn)”,如果大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明假說是正確的,這種“假說”就上升為“理論”;否則,就要被修改、補(bǔ)充或放棄,這就是科學(xué)發(fā)展的一般規(guī)律。