浅谈物理学史在初中物理教学中的应用

2018-04-18姜芳

中国校外教育(中旬) 2018年2期

姜芳

【摘要】物理学史是描述物理学起源及其发展过程的一门学科，不仅拥有丰富的物理知识和理论，还包含了物理学家探究过程的成败案例，对于初中生学习物理具有重要的指导作用。在新课程背景下，初中物理教师应该积极向初中生渗透物理学史，吸引初中生的学习兴趣，激发初中生的积极性和主动性，构建高效的物理课堂。

【关键词】物理学史初中物理策略

在初中物理教学中应用物理学史是课堂教学必不可少的一部分，是一种富有成效的辅助手段，物理学史的教育功能越来越受到教育工作者的关注。随着新课程改革的不断推进，对初中物理教学提出了更加严格的要求，在教学活动中如何融入物理学史，提升教学质量，增强学生物理素养，成为了初中物理教师应该思考的问题。初中物理新课程标准提出：物理教学要以学生终身发展为本，以提高全体学生科学素养为目标。科学素养主要包括基本科学观点、科学方法、科学精神等，而要实现这个目标，就必须从物理学史中去汲取营养。

一、在初中物理教学中渗透物理学史的作用

（一）激发学习兴趣，理解专业知识

根据物理学的发展，可将其分成两大部分，一部分是物理学知识，另一部分是物理学史。物理学史是物理学科的有机组成部分，为初中生构建物理知识体系做出贡献。在初中物理教学中渗透物理学史，可以激发初中生的学习兴趣，改变枯燥乏味的课堂现状，形成高效、轻松的课堂氛围，促进他们更好的理解物理专业知识，形成物理素养。比如，讲初中物理《牛顿第一定律》，牛顿第一定律是力学中重要的基本定律之一，是学习平衡力等知识的基础。但是这部分知识比较抽象，学生学习起来普遍感到很吃力，所以如果能够引入这段历史，则学生可以很快地进入到学习状态。我告诉学生：牛顿站在巨人们的肩膀上，用他欧氏几何的理论建构精神，建立起了他的运动定律体系，巩固了笛卡尔关于自然界一切物体本性和自然运动的认知，并进一步创造了科学的“力”的概念，牛顿的贡献是将天上地下的物体统一了起来。

（二）培养质疑精神，发展学生个性

物理学史中蕴含了大量物理学家的事迹，这些物理学家不畏艰难，勇于创新，刻苦探究，最终取得了巨大的成就。通过介绍物理学史，能够增强初中生学习物理的信心，物理教学只有得到学生的拥护和参与，才能够真正的实现教育价值。初中生正处于个性的形成和发展时期，在这个阶段向他们渗透物理学家的精神，有利于發展学生的个性，促进初中生养成正确的人生观和价值观，形成科学严谨的学习态度和学习习惯。在讲述物理学史时，要让初中生知道物理学充满了质疑和批评，必须要用发展的眼光看待问题，具备独立思考的能力，不局限于传统的思维。比如，爱因斯坦抛开了“绝对运动”的理念，才创建了狭义相对论，引起了人类时空观念的大变革；伽利略勇于批判亚里士多德，推翻错误的落体定律，得到惯性定律；罗瑟福否认了自己老师提出的葡萄干蛋糕模型，提出了原子核式结构模型。

（三）训练科学思维，提升综合素质

在物理教学中，要帮助初中生训练科学思维，保持思维清晰，锻炼学生的自主学习能力和分析问题、解决问题的能力。物理学史的引入，有利于更好的训练初中生的科学思维，潜移默化的改变初中生错误的学习方法，提升综合素质。物理学史向我们说明了一个道理：要善于透过现象看本质，细心观察与思考，这才是成功的关键所在。如法拉第的“电生磁”“磁生电”两个实验的物理故事，不难发现电和磁之间确实呈现出一种有趣而又优美的对称关系，而这种对称美促使人们进一步认识到各种自然现象之间可能是相互联系的；早在伦琴发现X射线的17年前，法国的克鲁克斯就注意到，照相底片放在放电管旁边会变模糊。他以为是底片没有包好而漏了光，把这个现象放过去了，错过了发现X射线的机会。那么，如何在当前教育形势下向初中生渗透物理学史知识，增强初中生的学习能力和参与兴趣，需要广大物理教师在教学实践中积极探索。

二、物理学史在初中物理教学中的应用策略

（一）提高教师物理学史素养，营造教学情境

物理学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，初中物理教师必须要利用好这块宝地，让初中生从中汲取营养，获得学习所需的动力和效益，为初中生的全面发展做出贡献。还要提高教师自身的物理学史素养，教师对物理学史的掌握程度直接影响到学生的学习效果。努力提高自身教学水平，通过信息技术等多重渠道获取物理学史素材，营造轻松的教学情境，使初中生感到学习物理的乐趣，更好的完成教学任务。比如，讲初中物理《阿基米德原理》，为了弄清浮力与排开液体重力的关系，正确理解阿基米德原理，我上网查找了许多资料，积极进行备课，在教学时给学生首先讲了一个故事，阿基米德正在为国王检验皇冠是否被偷工减料而烦恼，在洗澡的时候无意中发现了浮力并且顺利帮国王测出皇冠的确被工匠偷工减料了。学生都非常喜欢听故事，沉浸在教师所创设的故事情境中，为下一步教学创造了条件。

（二）开展物理学史探究活动，拓宽学生视野

把物理学史融入到物理教学中，要把握适时、适度的原则，注重与初中生认知能力的结合，善于启发学生思维，开展物理学史探究活动，树立科学的求知态度，拓宽初中生的视野。在教学中，我会给学生布置一些小实验、思考题等，将即将要讲的物理学史布置给学生，引导学生自主查阅资料，增加记忆周期。比如，讲初中物理《欧姆定律》，我告诉学生：1825年5月，欧姆在他的第一篇科学论文中发表电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系，但其中的公式是错误的。1826年4月欧姆改正了这个错误，得出有名的欧姆定律。根据欧姆定律的发展历史，我要求初中生在遇到困难的时候不要轻言放弃，要通过自己的努力去战胜困难。在实验室，我故意拿出一块除了正负接线柱清楚，其他标志均不清楚的电表，告诉学生：“这是一块性能良好的电表，可能是电流表，也可能是电压表”，请用实验的办法鉴别出它是什么表。

（三）深度挖掘教材剖析案例，引发情感共鸣

在物理课堂运用物理学史辅助教学，需要深度挖掘教材，找出教材中蕴含的人文元素，带领初中生共同剖析案例，从中找出与日常生活相关的信息，优化初中生的科学潜能，增强他们对物理知识的掌握程度，引发学生的情感共鸣。同时，物理教师还要善于用物理学家的精神去感染学生，帮助学生弄清物理学的发展过程。物理学的发展史不仅产生了宝贵的理论成果，更最重要的是留给后人值得深思的研究方法。比如，讲初中物理《焦耳定律》，是初中物理学习的重要内容，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。我结合教材介绍科学家焦耳：英国科学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。接下来组织学生分组讨论：理论推导焦耳定律的过程；电功与电热的关系；电热的利用和防治等等，培养学生总结归纳的能力。