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【摘要】在物理教学中实施素质教育,不仅要向学生传授知识,更重要的是培养学生的能力,培养学生学习的兴趣和实事求是的科学态度,培养学生的创造力和开拓精神,培养学生正确的人生观,价值观。物理学史内容丰富,对培养学生的科学素质和创造能力等方面有着潜移默化的、不可替代的作用。
【关键词】物理学史;物理教学
物理学是一门以实验为基础的科学,它具有系统而严谨的理论体系。物理学史是研究人类对自然界各种物理形态的发展历史,揭示出物理学发展规律以及它对科学技术的影响和作用。物理学给人以知识,物理学发展史则给人以智慧。所谓历史,指人类社会已经过往的客观运动过程,是已经凝固的现实。以史为鉴,可以使后人明白成功失败的道理,达到“润物细无声”的教育作用。物理学史就具有作用于心灵的教育性质,它是人类伟大的发现史,更是科学方法的诞生史和科学精神的生长史,科学巨人的成长史和发现史就是物理学史这串项链上的珍珠,是物理学史世界的重要元素。在物理学史引领下的物理教学将视物理学家们创造的科学史为最丰厚的教材,根据社会发展和学生成长的需要,让历史展示科学生活最真实的一面,让巨人们成为师生最好的榜样。师生沐浴在显性或隐性的故事情境、研究实践中,重演他们的研究,感受科学巨人们的理性思维、积极进取、富有责任的精神动力和他们的喜怒哀乐,将促使学生们在提升科学素养的进程中全面而健康的成长。
一、讲解物理学史,让学生从中吸取其精髓—科学方法
掌握方法要比单纯地掌握知识更重要,新课程改革也强调“过程与方法”。这里的方法不是指如何解题的“解题方法”,而是提出问题、解决问题的方法,是“科学发现”与“科学创新”的方法。陶行知先生曾说“我认为好的先生不是教书,不是教学生,乃是教学生学。”因此,教学生学会科学的思维方法是整个教学活动的根本宗旨。在众多的物理学史中,有很多的事例可以让学生体会。
例如在学习自由落体运动时,可以介绍伽利略用归谬法驳斥了亚里士多德关于“重的物体比轻的物体落得快”的错误观点。他设计了“冲淡重力”的实验,即著名的斜面实验,在多次观察了从同一高度下落的轻重不同物体的下落情况,并结合数学演绎,他大胆猜想:自由落体运动是匀加速运动。他的研究方法可以概括为:观察——假设猜想——数学演绎——实验验证——修正推广。伽里略创立的科学实验方法,改变了从直观感觉或臆想出发纯粹逻辑地推演出结论的思辨方法,强调对直观感觉材料要作理性分析,要由实验检验。伽里略还把实际的实验与理论思维紧密结合起来,形成一种新的方法──理想实验的方法。并用此法导致了惯性定律的发现。这种方法使逻辑推理有了坚实的实验基础,既改变了过去纯粹逻辑推理时的思辩方法,又克服了只重经验、归纳的片面性。
二、运用物理学史,培养学生的科学精神
科学精神是科学的精髓,主要包括:实事求是,怀疑一切既定权威;相信理性,追求知识,注重可操作程序;热爱真理,憎恶一切弄虚作假行为;遵循公正、普遍、创新等准则。科学精神重在求真务实,探究万物之理。爱因斯坦把科学家分为终极关怀型、功利型和智力愉悦型,其中前者正是科学精神的典范。如何帮助学生养成科学精神,是物理教育的重点。
物理学史能在其中发挥重要作用,这一点在当今国际科学教育领域已经形成共识。如目前在国际上逐渐流行的、旨在培养科学精神的HPS科学教育,就强调科学史在科学教育中的应用。一部物理学史,就是科学精神形成、发扬的历史,其在物理教学中的渗透,可以让学生对科学家的精神产生“欣赏性认识”,这有助于学生科学精神的形成。
例如还是伽利略,他在比萨斜塔上同时抛出的一大一小的两个铁球,在否定了亚里士多德错误观点的同时,也启示我们在学习中应大胆质疑、勇于实践,培养自己的创新精神。还有杨振宁和李政道,他们敏锐地审察了从未被人怀疑的宇称守恒定律的适用范围,大胆提出了弱相互作用中宇称不守恒的假说,从而导致了物理学理论的一个突破性进展。还可以适当介绍我国古代和现代物理学家的成就,可鼓励学生学习科学家热爱科学、善于创新的精神以及追求真理、献身科学的素质。
三、利用物理学史,可对学生进行人文素质、人格修养教育,使学生形成正确的人生观、价值观,培养学生健全的人格和品质
我们常说的通过学习历史学会做人,指的就是通过学习历史形成良好的人格修养。物理学史首先是一部人文史,物理学家们在从事科学活动的过程中,不仅揭示了自然界基本运动形式的诸多真理,同时也为后人树立了一座座道德丰碑。他们在探索自然的过程中展现出的人格魅力、人文素养,对事业的执着追求精神,都会使学生的情感得以升华,对引导学生确立正确的人生观和价值观,实现人格的完美化具有积极的促进作用。
牛顿是经典物理的奠基人,但他却谦称自己“站在巨人的肩膀上”;居里夫妇是镭元素的发现者,然而他们却没有居功自傲,“镭只是一种元素,它属于世界所有,科学应当为大众服务,它应当属于全人类。”她说过的这句话一定会给学生留下深刻的印象。霍金20岁就患上肌肉侧索硬化症,不能行走和难以说活,但以超常毅力对理论物理作出极其杰出的贡献。
我国老一辈科学家们放弃了在国外优越的科研环境和富裕的生活条件,冲破层层阻挠毅然回到祖国,如钱三强、钱学森等都是在国外已取得成就的科学家,他们一颗颗赤诚的报国之心感人肺腑。物理教师在教学过程的课内课外活动中,要负起“传道、授业、解惑”的重任,帮助学生认识社会上存在的各种消极现象,培养学生明辨是非善恶的能力。
四、物理学史还可使学生体验科学发展过程,培养实验动手能力
物理实验是物理课程的重要组成部分,是物理学科赖以形成和发展的基础,以实验为基础是物理教学的基本特征。在物理学发展史上,出现过很多有名的实验。在讲原子核式结构时,可以介绍卢瑟福实验。卢瑟福设计了一个实验用粒子轰击原子内部,后面放上荧光屏。卢瑟福根据当时的研究成果,认为实验的结果一定是:粒子都穿过原子,使背后的荧光屏不断闪光。结果虽然大多数粒子穿过原子到达背后的荧光屏,可是少数粒子却被撞回来,发生了大角度散射。当助手向卢瑟福报告这一意外结果时,他感到十分惊讶。卢瑟福后来回忆说:那真是我一生遇到的最难以置信的事了,它几乎就像你用炮弹来射击一张薄纸,而炮弹返回来击中了你那样地令人难以置信。这个意外的实验结果,使他发现了原子核。通过这样的物理史教育,可以使学生重视物理实验,可以使学生亲自体验科学家观察、研究的过程,培养学生重视物理实验的思想,可以使学生的科学实验能力有所提高。
物理教育是一种文化教育,要为提高全民族的科学文化素质做贡献。这一目标难以通过传统的教学模式达到,而物理学史包含有大量的情感材料,坚持长期在教学中渗透物理学史内容可以潜移默化地影响学生,帮助其形成科学精神和人文精神,培养高尚情操,树立科学世界观。物理史所提供的生动详实的历史境界与学生生活的现实环境一样,能够在潜移默化中影响学生的行为,因为历史是真实的,是过去的现实,而且,过去的物理成就对社会和人类的巨大作用已充分展现,往往具有更大的感染力和召唤力。
【参考文献】
[1]郭奕玲,沈慧君,物理学史,清华大学出版社 1993
[2]侯新杰,物理学史与物理教学结合的理论与实践研究,华东师范大学 2000
[3]申先甲等编,物理学史简编,山东教育出版社 1985
(作者单位:江苏省无锡高等师范学校)
【关键词】物理学史;物理教学
物理学是一门以实验为基础的科学,它具有系统而严谨的理论体系。物理学史是研究人类对自然界各种物理形态的发展历史,揭示出物理学发展规律以及它对科学技术的影响和作用。物理学给人以知识,物理学发展史则给人以智慧。所谓历史,指人类社会已经过往的客观运动过程,是已经凝固的现实。以史为鉴,可以使后人明白成功失败的道理,达到“润物细无声”的教育作用。物理学史就具有作用于心灵的教育性质,它是人类伟大的发现史,更是科学方法的诞生史和科学精神的生长史,科学巨人的成长史和发现史就是物理学史这串项链上的珍珠,是物理学史世界的重要元素。在物理学史引领下的物理教学将视物理学家们创造的科学史为最丰厚的教材,根据社会发展和学生成长的需要,让历史展示科学生活最真实的一面,让巨人们成为师生最好的榜样。师生沐浴在显性或隐性的故事情境、研究实践中,重演他们的研究,感受科学巨人们的理性思维、积极进取、富有责任的精神动力和他们的喜怒哀乐,将促使学生们在提升科学素养的进程中全面而健康的成长。
一、讲解物理学史,让学生从中吸取其精髓—科学方法
掌握方法要比单纯地掌握知识更重要,新课程改革也强调“过程与方法”。这里的方法不是指如何解题的“解题方法”,而是提出问题、解决问题的方法,是“科学发现”与“科学创新”的方法。陶行知先生曾说“我认为好的先生不是教书,不是教学生,乃是教学生学。”因此,教学生学会科学的思维方法是整个教学活动的根本宗旨。在众多的物理学史中,有很多的事例可以让学生体会。
例如在学习自由落体运动时,可以介绍伽利略用归谬法驳斥了亚里士多德关于“重的物体比轻的物体落得快”的错误观点。他设计了“冲淡重力”的实验,即著名的斜面实验,在多次观察了从同一高度下落的轻重不同物体的下落情况,并结合数学演绎,他大胆猜想:自由落体运动是匀加速运动。他的研究方法可以概括为:观察——假设猜想——数学演绎——实验验证——修正推广。伽里略创立的科学实验方法,改变了从直观感觉或臆想出发纯粹逻辑地推演出结论的思辨方法,强调对直观感觉材料要作理性分析,要由实验检验。伽里略还把实际的实验与理论思维紧密结合起来,形成一种新的方法──理想实验的方法。并用此法导致了惯性定律的发现。这种方法使逻辑推理有了坚实的实验基础,既改变了过去纯粹逻辑推理时的思辩方法,又克服了只重经验、归纳的片面性。
二、运用物理学史,培养学生的科学精神
科学精神是科学的精髓,主要包括:实事求是,怀疑一切既定权威;相信理性,追求知识,注重可操作程序;热爱真理,憎恶一切弄虚作假行为;遵循公正、普遍、创新等准则。科学精神重在求真务实,探究万物之理。爱因斯坦把科学家分为终极关怀型、功利型和智力愉悦型,其中前者正是科学精神的典范。如何帮助学生养成科学精神,是物理教育的重点。
物理学史能在其中发挥重要作用,这一点在当今国际科学教育领域已经形成共识。如目前在国际上逐渐流行的、旨在培养科学精神的HPS科学教育,就强调科学史在科学教育中的应用。一部物理学史,就是科学精神形成、发扬的历史,其在物理教学中的渗透,可以让学生对科学家的精神产生“欣赏性认识”,这有助于学生科学精神的形成。
例如还是伽利略,他在比萨斜塔上同时抛出的一大一小的两个铁球,在否定了亚里士多德错误观点的同时,也启示我们在学习中应大胆质疑、勇于实践,培养自己的创新精神。还有杨振宁和李政道,他们敏锐地审察了从未被人怀疑的宇称守恒定律的适用范围,大胆提出了弱相互作用中宇称不守恒的假说,从而导致了物理学理论的一个突破性进展。还可以适当介绍我国古代和现代物理学家的成就,可鼓励学生学习科学家热爱科学、善于创新的精神以及追求真理、献身科学的素质。
三、利用物理学史,可对学生进行人文素质、人格修养教育,使学生形成正确的人生观、价值观,培养学生健全的人格和品质
我们常说的通过学习历史学会做人,指的就是通过学习历史形成良好的人格修养。物理学史首先是一部人文史,物理学家们在从事科学活动的过程中,不仅揭示了自然界基本运动形式的诸多真理,同时也为后人树立了一座座道德丰碑。他们在探索自然的过程中展现出的人格魅力、人文素养,对事业的执着追求精神,都会使学生的情感得以升华,对引导学生确立正确的人生观和价值观,实现人格的完美化具有积极的促进作用。
牛顿是经典物理的奠基人,但他却谦称自己“站在巨人的肩膀上”;居里夫妇是镭元素的发现者,然而他们却没有居功自傲,“镭只是一种元素,它属于世界所有,科学应当为大众服务,它应当属于全人类。”她说过的这句话一定会给学生留下深刻的印象。霍金20岁就患上肌肉侧索硬化症,不能行走和难以说活,但以超常毅力对理论物理作出极其杰出的贡献。
我国老一辈科学家们放弃了在国外优越的科研环境和富裕的生活条件,冲破层层阻挠毅然回到祖国,如钱三强、钱学森等都是在国外已取得成就的科学家,他们一颗颗赤诚的报国之心感人肺腑。物理教师在教学过程的课内课外活动中,要负起“传道、授业、解惑”的重任,帮助学生认识社会上存在的各种消极现象,培养学生明辨是非善恶的能力。
四、物理学史还可使学生体验科学发展过程,培养实验动手能力
物理实验是物理课程的重要组成部分,是物理学科赖以形成和发展的基础,以实验为基础是物理教学的基本特征。在物理学发展史上,出现过很多有名的实验。在讲原子核式结构时,可以介绍卢瑟福实验。卢瑟福设计了一个实验用粒子轰击原子内部,后面放上荧光屏。卢瑟福根据当时的研究成果,认为实验的结果一定是:粒子都穿过原子,使背后的荧光屏不断闪光。结果虽然大多数粒子穿过原子到达背后的荧光屏,可是少数粒子却被撞回来,发生了大角度散射。当助手向卢瑟福报告这一意外结果时,他感到十分惊讶。卢瑟福后来回忆说:那真是我一生遇到的最难以置信的事了,它几乎就像你用炮弹来射击一张薄纸,而炮弹返回来击中了你那样地令人难以置信。这个意外的实验结果,使他发现了原子核。通过这样的物理史教育,可以使学生重视物理实验,可以使学生亲自体验科学家观察、研究的过程,培养学生重视物理实验的思想,可以使学生的科学实验能力有所提高。
物理教育是一种文化教育,要为提高全民族的科学文化素质做贡献。这一目标难以通过传统的教学模式达到,而物理学史包含有大量的情感材料,坚持长期在教学中渗透物理学史内容可以潜移默化地影响学生,帮助其形成科学精神和人文精神,培养高尚情操,树立科学世界观。物理史所提供的生动详实的历史境界与学生生活的现实环境一样,能够在潜移默化中影响学生的行为,因为历史是真实的,是过去的现实,而且,过去的物理成就对社会和人类的巨大作用已充分展现,往往具有更大的感染力和召唤力。
【参考文献】
[1]郭奕玲,沈慧君,物理学史,清华大学出版社 1993
[2]侯新杰,物理学史与物理教学结合的理论与实践研究,华东师范大学 2000
[3]申先甲等编,物理学史简编,山东教育出版社 1985
(作者单位:江苏省无锡高等师范学校)