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物理学史是研究物理学发展历史的科学,它真实记载描述了物理科学形成发展的历程,解释与分析了历程的形成背景与规律;它包含物理科学知识体系逐步成熟发展的过程和科学家们探索追求真理的事实与故事;同时它把物理新课程的过程与方法以及情感、态度与价值观有机结合起来。通过物理学史教育,可以培养学生科学的思维方法、创造性的思维能力,激发追求真理、献身于人类文明进步事业的精神。
一、在教学中引入物理学史,能够激发学生学习物理的兴趣
物理对现在大多数动手少、生活实践少的学生来讲是一门深奥的、甚至是枯燥的学科。我们的物理课堂常常让学生厌倦,不能发挥他们想象力,缺少幽默感,教学内容单一、狭窄,不能让学生感到物理学的博大精深,激起他们学习物理的兴奋感情。只有当学生学习有了兴趣,才能表现出学习的自觉性、主动性,才能在学习中发扬开拓和探索精神,以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中,不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来,使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中,把科学理论的建立,科学发现的过程,科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。栩栩如生有血有肉的物理学史实会让中学生感到德育教育不再是枯燥无味的说教,思想政治教育也不再是标语口号式的教条。
以史为线索通过展示物理的重要概念、定律和理论形成的背景,激发学生学习物理学的兴趣,利用物理学史导入新课,可以激发学生学习物理的兴趣和热情。物理学史能告诉我们物理学思想的逻辑行程和历史行程, 它的渗入不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉, 而且有助于学生逐步掌握正确的科学思维方法,造就一个强大的头脑.例如在“惯性”概念教学过程中,我通过问题设计引导学生回顾惯性概念的历史形成过程,从亚里士多德的“运动认识”到伽利略的“理想斜面实验”,再从笛卡儿的“惯性原理”到牛顿的“运动第一定律”,这样设计能较为自然地引导学生在回顾历史的过程中对“惯性”的物理本质有较为明晰的认识,深刻地体会到“运动不需力来维持”的涵义,对学生对惯性知识结构的优化有很大的促进作用。
通过各种小故事的分享, 激发学生的兴趣,在讲到运动的相对性时,教师可以插入这样的故事:“第一次世界大战时、德法之间一场激烈的空战之后,一个法国飞行员正驾驶着飞机在2000米的高空飞行,准备返回基地。忽然,他觉得脸旁有一个小东西在游动。飞行员以为是一只小昆虫,感到很新鲜,就顺手把它抓了过来,定睛一看,大吃一惊。原来,这是德国飞机射向他的一颗子弹。”为什么会有这样的效果呢?原因就在于参照物了。通过这样的史实,学生不易理解的运动的相对性的问题得到了轻松的解决。再如牛顿从观察苹果落地到发现了万有引力;瓦特从观察水蒸气推动壶盖到发明了蒸汽机;伽利略从研究教堂里吊灯的摆动到钟表的出现。这些生动有趣的故事把学生带进了对物理知识渴求的情境之中,为努力学习物理起到了助推作用。
二、在教学中引入物理学史,培学生有怀疑精神和创新能力
物理学发展的历史向我们显示了这样一条真理: 有条件的有怀疑的思考, 即力求以发展、变化、联系的思想为标准来审视一切科学假说与科学理论,不迷信权威,这是科学能不断向前发展的动力。在物理学发展的进程中,有许多史实向我们表明, 物理学家的怀疑精神和创新能力, 是促使物理学向前发展的不竭的动力。如伽利略对亚里士多德的落体规律的观察与思考, 推翻了错误的落体定律和强迫运动定律, 得出了惯性定律, 为牛顿力学的建立打下了理论基础;爱因斯坦抛弃了牛顿的绝对时空观, 提出了相对论。然而在现实的物理教学中, 在纷至沓来的新概念、新术语、新公式、新定律面前, 学生逐渐形成了这样的观念: 这就是真理, 学习它、记住它。久而久之, 发展着的科学理论被神圣化、教条化,学生不知道这个理论从何而来, 为什么会是这样。这种以灌输式的教学不自觉地剥夺了学生的主动思考精神,扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性, 从而抑制了学生的创新思维。在物理教学中渗透这些物理学发展的精彩事例, 能促使学生养成独立思考的习惯和怀疑精神, 提高创新能力,敢于破除陈规, 解决新问题。 这样既能使教学内容丰富多彩, 富有感染力, 又能启迪学生的智慧, 提高学生的科学素质, 培养学生的创新能力。
三、在教学中引入物理学史,能够培养学生刻苦学习的精神
我们在物理教学中,往往听到学生抱怨:“物理太难,学得太累,有时候一个晚上思考一道题还没有思考出来。”我们在物理教学中适当引入物理学史,能很好地培养学生刻苦学习的精神。物理学的发展史,实际上就是一部科学家为追求真理而进行不屈不挠的奋斗的历史。科学家的成长道路对学生和教师都有特殊的参考价值。 英雄们一砖一瓦地建造了科学大厦,他们经受多少痛苦的斗争,表现出多大的坚忍不拔,这些事情,如果青年们知道得更多一些,不是将会以更大的勇气和热忱工作吗?不是对科学怀有更深的尊敬吗?不是会更加渴望进行某些不谋私利的研究吗?
四、在教学中引入物理学史,还能够培养学生爱国的热情和民族的自豪感
在有关物理知识的教学中,适当介绍中国古代的物理学成就,是进行爱国主义教育的有效手段,中国古代有着光辉灿烂的科技成就,不少方面长期处于世界的领先地位。我国是世界四大文明古国之一,在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如:战国时代墨家关于杠杆和浮力知识的成就,比西方阿基米德早约两个世纪,西汉时期写成的《春秋伟.考灵曜》中关于地动和运动的相对性叙述,比伽利略早出六个世纪;在公元前3—4世纪成书的《庄子.徐无鬼》中有弦线的共振现象,比欧洲早了六个世纪。沈括又描述了用纸游码演示的弦的共振现象,比欧洲早了六个世纪,他对地磁偏角的发现比欧洲人早约四百年。现行中学课本中也多次提到了中国古代的科学成就,在科学历史长河中,中国人有过伟大的辉煌的贡献。这一切可以唤起学生的民族自豪感,培养他们的爱国主义情感,让他们为做一个有五千年文明史的炎黄子孙而感到骄傲。
总之,把物理学史的知识融于物理教学中,无疑应该具有重要价值,特别是实施新课程改革的今天更是迫切需要的,同时也是切实可行的。使我们的学生感到中学物理不再是枯燥、乏味、最难的学科,使我们的课堂教学充满激情、热烈、积极的气氛。我相信物理学史在课堂教学中作用将越来越被更多的教育者重视。
作者单位:沭阳银河学校
一、在教学中引入物理学史,能够激发学生学习物理的兴趣
物理对现在大多数动手少、生活实践少的学生来讲是一门深奥的、甚至是枯燥的学科。我们的物理课堂常常让学生厌倦,不能发挥他们想象力,缺少幽默感,教学内容单一、狭窄,不能让学生感到物理学的博大精深,激起他们学习物理的兴奋感情。只有当学生学习有了兴趣,才能表现出学习的自觉性、主动性,才能在学习中发扬开拓和探索精神,以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中,不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来,使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中,把科学理论的建立,科学发现的过程,科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。栩栩如生有血有肉的物理学史实会让中学生感到德育教育不再是枯燥无味的说教,思想政治教育也不再是标语口号式的教条。
以史为线索通过展示物理的重要概念、定律和理论形成的背景,激发学生学习物理学的兴趣,利用物理学史导入新课,可以激发学生学习物理的兴趣和热情。物理学史能告诉我们物理学思想的逻辑行程和历史行程, 它的渗入不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉, 而且有助于学生逐步掌握正确的科学思维方法,造就一个强大的头脑.例如在“惯性”概念教学过程中,我通过问题设计引导学生回顾惯性概念的历史形成过程,从亚里士多德的“运动认识”到伽利略的“理想斜面实验”,再从笛卡儿的“惯性原理”到牛顿的“运动第一定律”,这样设计能较为自然地引导学生在回顾历史的过程中对“惯性”的物理本质有较为明晰的认识,深刻地体会到“运动不需力来维持”的涵义,对学生对惯性知识结构的优化有很大的促进作用。
通过各种小故事的分享, 激发学生的兴趣,在讲到运动的相对性时,教师可以插入这样的故事:“第一次世界大战时、德法之间一场激烈的空战之后,一个法国飞行员正驾驶着飞机在2000米的高空飞行,准备返回基地。忽然,他觉得脸旁有一个小东西在游动。飞行员以为是一只小昆虫,感到很新鲜,就顺手把它抓了过来,定睛一看,大吃一惊。原来,这是德国飞机射向他的一颗子弹。”为什么会有这样的效果呢?原因就在于参照物了。通过这样的史实,学生不易理解的运动的相对性的问题得到了轻松的解决。再如牛顿从观察苹果落地到发现了万有引力;瓦特从观察水蒸气推动壶盖到发明了蒸汽机;伽利略从研究教堂里吊灯的摆动到钟表的出现。这些生动有趣的故事把学生带进了对物理知识渴求的情境之中,为努力学习物理起到了助推作用。
二、在教学中引入物理学史,培学生有怀疑精神和创新能力
物理学发展的历史向我们显示了这样一条真理: 有条件的有怀疑的思考, 即力求以发展、变化、联系的思想为标准来审视一切科学假说与科学理论,不迷信权威,这是科学能不断向前发展的动力。在物理学发展的进程中,有许多史实向我们表明, 物理学家的怀疑精神和创新能力, 是促使物理学向前发展的不竭的动力。如伽利略对亚里士多德的落体规律的观察与思考, 推翻了错误的落体定律和强迫运动定律, 得出了惯性定律, 为牛顿力学的建立打下了理论基础;爱因斯坦抛弃了牛顿的绝对时空观, 提出了相对论。然而在现实的物理教学中, 在纷至沓来的新概念、新术语、新公式、新定律面前, 学生逐渐形成了这样的观念: 这就是真理, 学习它、记住它。久而久之, 发展着的科学理论被神圣化、教条化,学生不知道这个理论从何而来, 为什么会是这样。这种以灌输式的教学不自觉地剥夺了学生的主动思考精神,扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性, 从而抑制了学生的创新思维。在物理教学中渗透这些物理学发展的精彩事例, 能促使学生养成独立思考的习惯和怀疑精神, 提高创新能力,敢于破除陈规, 解决新问题。 这样既能使教学内容丰富多彩, 富有感染力, 又能启迪学生的智慧, 提高学生的科学素质, 培养学生的创新能力。
三、在教学中引入物理学史,能够培养学生刻苦学习的精神
我们在物理教学中,往往听到学生抱怨:“物理太难,学得太累,有时候一个晚上思考一道题还没有思考出来。”我们在物理教学中适当引入物理学史,能很好地培养学生刻苦学习的精神。物理学的发展史,实际上就是一部科学家为追求真理而进行不屈不挠的奋斗的历史。科学家的成长道路对学生和教师都有特殊的参考价值。 英雄们一砖一瓦地建造了科学大厦,他们经受多少痛苦的斗争,表现出多大的坚忍不拔,这些事情,如果青年们知道得更多一些,不是将会以更大的勇气和热忱工作吗?不是对科学怀有更深的尊敬吗?不是会更加渴望进行某些不谋私利的研究吗?
四、在教学中引入物理学史,还能够培养学生爱国的热情和民族的自豪感
在有关物理知识的教学中,适当介绍中国古代的物理学成就,是进行爱国主义教育的有效手段,中国古代有着光辉灿烂的科技成就,不少方面长期处于世界的领先地位。我国是世界四大文明古国之一,在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如:战国时代墨家关于杠杆和浮力知识的成就,比西方阿基米德早约两个世纪,西汉时期写成的《春秋伟.考灵曜》中关于地动和运动的相对性叙述,比伽利略早出六个世纪;在公元前3—4世纪成书的《庄子.徐无鬼》中有弦线的共振现象,比欧洲早了六个世纪。沈括又描述了用纸游码演示的弦的共振现象,比欧洲早了六个世纪,他对地磁偏角的发现比欧洲人早约四百年。现行中学课本中也多次提到了中国古代的科学成就,在科学历史长河中,中国人有过伟大的辉煌的贡献。这一切可以唤起学生的民族自豪感,培养他们的爱国主义情感,让他们为做一个有五千年文明史的炎黄子孙而感到骄傲。
总之,把物理学史的知识融于物理教学中,无疑应该具有重要价值,特别是实施新课程改革的今天更是迫切需要的,同时也是切实可行的。使我们的学生感到中学物理不再是枯燥、乏味、最难的学科,使我们的课堂教学充满激情、热烈、积极的气氛。我相信物理学史在课堂教学中作用将越来越被更多的教育者重视。
作者单位:沭阳银河学校