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(山東省昌邑市柳疃初級中學)
物理學史是描述物理學起源及其發(fā)展過程的一門學科,不僅擁有豐富的物理知識和理論,還包含了物理學家探究過程的成敗案例,對于初中生學習物理具有重要的指導作用。在新課程背景下,初中物理教師應該積極向初中生滲透物理學史,吸引初中生的學習興趣,激發(fā)初中生的積極性和主動性,構建高效的物理課堂。
物理學史 初中物理 策略
在初中物理教學中應用物理學史是課堂教學必不可少的一部分,是一種富有成效的輔助手段,物理學史的教育功能越來越受到教育工作者的關注。隨著新課程改革的不斷推進,對初中物理教學提出了更加嚴格的要求,在教學活動中如何融入物理學史,提升教學質(zhì)量,增強學生物理素養(yǎng),成為了初中物理教師應該思考的問題。初中物理新課程標準提出:物理教學要以學生終身發(fā)展為本,以提高全體學生科學素養(yǎng)為目標。科學素養(yǎng)主要包括基本科學觀點、科學方法、科學精神等,而要實現(xiàn)這個目標,就必須從物理學史中去汲取營養(yǎng)。
根據(jù)物理學的發(fā)展,可將其分成兩大部分,一部分是物理學知識,另一部分是物理學史。物理學史是物理學科的有機組成部分,為初中生構建物理知識體系做出貢獻。在初中物理教學中滲透物理學史,可以激發(fā)初中生的學習興趣,改變枯燥乏味的課堂現(xiàn)狀,形成高效、輕松的課堂氛圍,促進他們更好的理解物理專業(yè)知識,形成物理素養(yǎng)。比如,講初中物理《牛頓第一定律》,牛頓第一定律是力學中重要的基本定律之一,是學習平衡力等知識的基礎。但是這部分知識比較抽象,學生學習起來普遍感到很吃力,所以如果能夠引入這段歷史,則學生可以很快地進入到學習狀態(tài)。我告訴學生:牛頓站在巨人們的肩膀上,用他歐氏幾何的理論建構精神,建立起了他的運動定律體系,鞏固了笛卡爾關于自然界一切物體本性和自然運動的認知,并進一步創(chuàng)造了科學的“力”的概念,牛頓的貢獻是將天上地下的物體統(tǒng)一了起來。
物理學史中蘊含了大量物理學家的事跡,這些物理學家不畏艱難,勇于創(chuàng)新,刻苦探究,最終取得了巨大的成就。通過介紹物理學史,能夠增強初中生學習物理的信心,物理教學只有得到學生的擁護和參與,才能夠真正的實現(xiàn)教育價值。初中生正處于個性的形成和發(fā)展時期,在這個階段向他們滲透物理學家的精神,有利于發(fā)展學生的個性,促進初中生養(yǎng)成正確的人生觀和價值觀,形成科學嚴謹?shù)膶W習態(tài)度和學習習慣。在講述物理學史時,要讓初中生知道物理學充滿了質(zhì)疑和批評,必須要用發(fā)展的眼光看待問題,具備獨立思考的能力,不局限于傳統(tǒng)的思維。比如,愛因斯坦拋開了“絕對運動”的理念,才創(chuàng)建了狹義相對論,引起了人類時空觀念的大變革;伽利略勇于批判亞里士多德,推翻錯誤的落體定律,得到慣性定律;羅瑟福否認了自己老師提出的葡萄干蛋糕模型,提出了原子核式結(jié)構模型。
在物理教學中,要幫助初中生訓練科學思維,保持思維清晰,鍛煉學生的自主學習能力和分析問題、解決問題的能力。物理學史的引入,有利于更好的訓練初中生的科學思維,潛移默化的改變初中生錯誤的學習方法,提升綜合素質(zhì)。物理學史向我們說明了一個道理:要善于透過現(xiàn)象看本質(zhì),細心觀察與思考,這才是成功的關鍵所在。如法拉第的“電生磁”“磁生電”兩個實驗的物理故事,不難發(fā)現(xiàn)電和磁之間確實呈現(xiàn)出一種有趣而又優(yōu)美的對稱關系,而這種對稱美促使人們進一步認識到各種自然現(xiàn)象之間可能是相互聯(lián)系的;早在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的17年前,法國的克魯克斯就注意到,照相底片放在放電管旁邊會變模糊。他以為是底片沒有包好而漏了光,把這個現(xiàn)象放過去了,錯過了發(fā)現(xiàn)X射線的機會。那么,如何在當前教育形勢下向初中生滲透物理學史知識,增強初中生的學習能力和參與興趣,需要廣大物理教師在教學實踐中積極探索。
物理學史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地,初中物理教師必須要利用好這塊寶地,讓初中生從中汲取營養(yǎng),獲得學習所需的動力和效益,為初中生的全面發(fā)展做出貢獻。還要提高教師自身的物理學史素養(yǎng),教師對物理學史的掌握程度直接影響到學生的學習效果。努力提高自身教學水平,通過信息技術等多重渠道獲取物理學史素材,營造輕松的教學情境,使初中生感到學習物理的樂趣,更好的完成教學任務。比如,講初中物理《阿基米德原理》,為了弄清浮力與排開液體重力的關系,正確理解阿基米德原理,我上網(wǎng)查找了許多資料,積極進行備課,在教學時給學生首先講了一個故事,阿基米德正在為國王檢驗皇冠是否被偷工減料而煩惱,在洗澡的時候無意中發(fā)現(xiàn)了浮力并且順利幫國王測出皇冠的確被工匠偷工減料了。學生都非常喜歡聽故事,沉浸在教師所創(chuàng)設的故事情境中,為下一步教學創(chuàng)造了條件。
把物理學史融入到物理教學中,要把握適時、適度的原則,注重與初中生認知能力的結(jié)合,善于啟發(fā)學生思維,開展物理學史探究活動,樹立科學的求知態(tài)度,拓寬初中生的視野。在教學中,我會給學生布置一些小實驗、思考題等,將即將要講的物理學史布置給學生,引導學生自主查閱資料,增加記憶周期。比如,講初中物理《歐姆定律》,我告訴學生:1825年5月,歐姆在他的第一篇科學論文中發(fā)表電流產(chǎn)生的電磁力的衰減與導線長度的關系,但其中的公式是錯誤的。1826年4月歐姆改正了這個錯誤,得出有名的歐姆定律。根據(jù)歐姆定律的發(fā)展歷史,我要求初中生在遇到困難的時候不要輕言放棄,要通過自己的努力去戰(zhàn)勝困難。在實驗室,我故意拿出一塊除了正負接線柱清楚,其他標志均不清楚的電表,告訴學生:“這是一塊性能良好的電表,可能是電流表,也可能是電壓表”,請用實驗的辦法鑒別出它是什么表。
在物理課堂運用物理學史輔助教學,需要深度挖掘教材,找出教材中蘊含的人文元素,帶領初中生共同剖析案例,從中找出與日常生活相關的信息,優(yōu)化初中生的科學潛能,增強他們對物理知識的掌握程度,引發(fā)學生的情感共鳴。同時,物理教師還要善于用物理學家的精神去感染學生,幫助學生弄清物理學的發(fā)展過程。物理學的發(fā)展史不僅產(chǎn)生了寶貴的理論成果,更最重要的是留給后人值得深思的研究方法。比如,講初中物理《焦耳定律》,是初中物理學習的重要內(nèi)容,是能量守恒定律在電能與內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化的具體體現(xiàn)。我結(jié)合教材介紹科學家焦耳:英國科學家焦耳做了大量實驗,于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系,即焦耳定律。接下來組織學生分組討論:理論推導焦耳定律的過程;電功與電熱的關系;電熱的利用和防治等等,培養(yǎng)學生總結(jié)歸納的能力。
總之,初中物理教師在教學中應該提高對物理學史的重視程度,不僅要向?qū)W生傳授知識和技能,還應該注重學生學習能力及學習習慣的培養(yǎng)。同時,要精心選擇與教學相關的物理學史,發(fā)揮出物理學史的教育價值,在教學實踐中整合教學方式,不斷增強物理教學效果,促進初中生良好價值觀和情感態(tài)度的形成。
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