周佳偉
【摘 ? 要】 ?物理學(xué)史是物理教學(xué)中容易被忽視的一部分,作為一門研究世界本質(zhì)規(guī)律的學(xué)科,物理學(xué)在不斷地發(fā)展完善。如果只注重定理規(guī)律教學(xué),不去學(xué)習(xí)其發(fā)現(xiàn)歷程,學(xué)生對(duì)物理的認(rèn)識(shí)將會(huì)不完整。將物理學(xué)史融入物理教學(xué)中能讓學(xué)生全面認(rèn)識(shí)物理,有效提高學(xué)習(xí)物理的效率。
【關(guān)鍵詞】 ?物理學(xué)史;融入;物理教學(xué)
隨著時(shí)代的發(fā)展,物理教學(xué)不應(yīng)該局限于知識(shí)的灌輸,我們要逐步發(fā)掘其人文性,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。物理學(xué)在不斷發(fā)展的過程中,涌現(xiàn)出了眾多無私奉獻(xiàn)的物理學(xué)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(jìn)步的歷程,同時(shí)也啟發(fā)了我們?nèi)绾稳ビ^察研究這個(gè)世界。物理學(xué)家獨(dú)特的思維方法,堅(jiān)持不懈的精神和故事本身的趣味性對(duì)于中學(xué)生能力的培養(yǎng)與情感價(jià)值觀的形成有著重要的作用。
一、學(xué)習(xí)物理學(xué)史的意義
1.培養(yǎng)思維能力,優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)。物理學(xué)的發(fā)展離不開眾多物理學(xué)家的努力,學(xué)習(xí)他們研究問題的方法有助于中學(xué)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(xué)生回顧富蘭克林揭開雷電本質(zhì)的歷程:從發(fā)現(xiàn)“天電”和“地電”的聯(lián)系到多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想,從材料中總結(jié)出科學(xué)探究的一般過程,巧妙地借用前人的經(jīng)歷引導(dǎo)學(xué)生建立起科學(xué)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(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)加推理的思想;歐姆設(shè)計(jì)的電流扭秤啟發(fā)了學(xué)生用轉(zhuǎn)換法來處理問題。這些思想方法都是埋藏在物理學(xué)史中的寶藏。
另外將物理學(xué)史融入物理教學(xué)中,能讓學(xué)生以發(fā)展歷程為脈絡(luò)將所學(xué)的概念規(guī)律串聯(lián)起來,與傳統(tǒng)的從力、熱、聲、光、電等不同領(lǐng)域劃分章節(jié)教學(xué)相比,彌補(bǔ)了其邏輯性強(qiáng)但歷史縱深不足的問題。在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)又了解到不同時(shí)期人們思維模式、社會(huì)發(fā)展的差異,加深了文化底蘊(yùn)。
2.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高課堂效率。初中生興趣廣泛,對(duì)于新鮮有趣的事物有很強(qiáng)的好奇心和探究欲,而物理又有實(shí)驗(yàn)多、貼近生活等特點(diǎn),因此學(xué)生在剛接觸物理這門學(xué)科時(shí)常常有著濃厚的興趣。但是學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)興趣的穩(wěn)定性不足,在以考試為導(dǎo)向的教學(xué)模式下,大部分學(xué)生的興趣會(huì)被一點(diǎn)點(diǎn)磨滅。將物理學(xué)史融入教學(xué)中能很好地避免這個(gè)問題。
比起定理的分析講解,學(xué)生更愿意去了解與其相關(guān)的故事。例如在走進(jìn)分子世界的教學(xué)中,通過簡短地介紹人類物質(zhì)觀的發(fā)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(xué)生的興致一下高漲起來。對(duì)于形形色色的理論學(xué)說,他們想要知道哪個(gè)是正確的或最接近事實(shí),激起了探究的欲望。緊接著再讓學(xué)生進(jìn)行猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)建立模型,使學(xué)生從被動(dòng)地接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探究學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性,讓課堂教學(xué)變得更高效。
3.培養(yǎng)科學(xué)精神,加強(qiáng)愛國教育。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,物理教學(xué)不僅要重視概念規(guī)律的教學(xué),也要關(guān)注學(xué)科的德育作用,幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀。在對(duì)整個(gè)物理學(xué)發(fā)展歷史的研究中,我們知道規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、理論的構(gòu)建從來不是一件容易的事。法拉第經(jīng)過十年的不懈努力發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;伽利略敢于質(zhì)疑,通過科學(xué)的探究方法推翻了亞里士多德在重力學(xué)與動(dòng)力學(xué)上的諸多理論;瑞利注意到不同方法下得到氮?dú)饷芏鹊奈⑿〔町悘亩l(fā)現(xiàn)了氬。通過這些事例的教學(xué),讓學(xué)生感受物理學(xué)家留心觀察、勤于思考、勇于質(zhì)疑、持之以恒的品質(zhì),培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,使物理教學(xué)達(dá)到育人的目的。
同時(shí),物理學(xué)史融入課堂還可以加強(qiáng)愛國主義教育。從《墨經(jīng)》《論衡》對(duì)物理原理的探究,到指南針、渾天儀等發(fā)明,都體現(xiàn)了我國人民的智慧。讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)這些歷史,能增強(qiáng)對(duì)國家認(rèn)同感與歸屬感,具有很好的教育意義。
二、物理學(xué)史融入課堂的策略
1.課堂教學(xué)中融入物理學(xué)史。剛接觸物理的中學(xué)生抽象思維還不是很成熟,在學(xué)習(xí)時(shí)還是要依托具體的情境。我們可以利用物理學(xué)史來達(dá)到創(chuàng)設(shè)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(xiàn),為學(xué)生歸納出結(jié)論指明方向。
例如,教材在“運(yùn)動(dòng)相對(duì)性”這節(jié)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(xué)生與作者一起思考游云與月的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),與日常經(jīng)驗(yàn)對(duì)比,引發(fā)認(rèn)知沖突,再一步步更新認(rèn)知,最終理解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。教師還可以介紹類似詩句,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)進(jìn)行分析。
2.鞏固練習(xí)中融入物理學(xué)史。課后作業(yè)是對(duì)課堂學(xué)習(xí)效果的檢測和知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)鞏固,是教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一些傳統(tǒng)的鞏固練習(xí)太過抽象,脫離實(shí)際,學(xué)生不愿靜下心去閱讀題目,更別說分析思考,所以很難達(dá)到預(yù)期的效果。
在密度練習(xí)題中,如果出“質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊,哪個(gè)體積更大?”這樣的題目,會(huì)顯得過于單調(diào),無法調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性??梢詫⑵涓臑椋簢踝尠⒒椎妈b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(zhì)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(yīng)用放入物理故事中,增強(qiáng)趣味性,也體現(xiàn)了用物理服務(wù)生活的理念。
3.自主學(xué)習(xí)中融入物理學(xué)史。蘇科版物理教科書會(huì)在“讀一讀”“生活·物理·社會(huì)”“信息庫”三個(gè)板塊中放入一些物理學(xué)史的資料,一般是介紹古今中外的科技成就、物理學(xué)家的生平貢獻(xiàn)以及物理知識(shí)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的一些實(shí)例。為了增加課堂的深度和廣度,我們也可以在教學(xué)課件中放入一些補(bǔ)充材料。這些內(nèi)容是課堂的延伸,拓寬了學(xué)生的視野,揭開了物理學(xué)神秘的面紗,讓學(xué)生了解到物理發(fā)展歷程,感受物理與社會(huì)生活的聯(lián)系。由于是拓展閱讀材料,其難度和認(rèn)知要求都不高,教學(xué)時(shí)一般讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),教師適當(dāng)補(bǔ)充說明。課后可以讓學(xué)生搜集資料,了解著名人物的生平貢獻(xiàn)、人類認(rèn)識(shí)世界的歷程;觀看有關(guān)物理學(xué)史的紀(jì)錄片,寫下感想啟發(fā)。促使學(xué)生以興趣為動(dòng)力去自主探究學(xué)習(xí)。
綜上所述,在物理教學(xué)中融入物理學(xué)史能有效提升學(xué)習(xí)效率。這就要求我們要不斷學(xué)習(xí),了解物理學(xué)發(fā)展歷程,關(guān)注當(dāng)前科學(xué)發(fā)展動(dòng)向,從而優(yōu)化教學(xué),提升學(xué)生物理素養(yǎng)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]仲扣莊.物理學(xué)史教程[M].南京:南京師范大學(xué)出版社,2009:1.
[2]沈嬌,杜騫.淺談物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)中的作用與運(yùn)用[J].讀寫算:教師版,2015(9):101-102.
[3]劉閩生.將物理學(xué)史融入課堂物理教學(xué)的探討[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2007,23(004):23-25.