物理学史融入高中物理教学中的路径探究
2020-05-07左梦莹
左梦莹
摘要:物理学史中包含了各种物理知识以及物理现象,将物理学史融入到高中物理教学中,能够让学生的物理学习更加完善,让学生对物理概念以及物理定理和理论知识的掌握更加全面,促进学生的物理学习能力和良好的物理精神。因此,本文解读了物理学史在教学中的作用,分析了物理学史融入高中物理教学的有效路径,探究了有效融合的相关注意事项。旨在通过物理学史的融合,以及教学方法的优化,促进对高中物理知识的理解和掌握,提高物理教学质量。
关键词:物理学史;高中物理;路径;教学优化
中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2020)24-121
物理学史中所包含了物理学的一切产生以及发展,它所涉及到的内容十分广泛,各种物理的形成和发展都包含其中。将物理学史融入到高中物理教学中,学生对物理知识的掌握以及物理的相互关系会更加清楚,是提高物理学习能力,培养科学探究素养的重要资源。因此,本文分析了物理学史融入高中物理教学的有效路径,探究了有效融合的相关注意事项。
一、物理学史在高中物理教学中的作用
1.可以有效激发自主探究学习兴趣
对于教学而言,学生是教学的主体,是受教育的核心。因此,在高中物理教学中,教师要善于发挥学生课堂主人翁的精神,提高学生的主体地位,让学生的自主学习兴趣以及学习能力有很好的提升。教师要改变学生被动学习物理知识的现象,要让学生克服物理知识的学习难度,对物理教学产生更加浓厚的兴趣,再加之教学方法的落后,物理学习质量在不断的下降。而物理学史的充分融合,是揭示物理规律产生过程、探索物理概念、原理的一个描述,在教学的时候,既可以通过设计情境、故事引导进行讲解,还可以在解析重难点的时候进行教学优化,这样既可以激发自主探究学习兴趣,还可以丰富情感体验。
2.可以增强对物理概念、原理的理解
在物理教学中,只有让学生认识基本概念、原理和定理,了解他们是如何产生、形成、发展,才会懂得物理学的本质,提高物理学习理解能力。而物理学史蕴含了丰富的物理历史内容,是学生探究物理学发展,了解理论形成的重要资源,它的运用不仅可以促进学生对公式的理解,为提高学生解题质量提供质量保,还可以增强对物理概念、原理的理解,提高学习自信心。进而让学生对物理发展史的学习更加有兴趣,提高学生的知识运用能力,让教学目标更快地完成。
3.可以有效提升学生的物理学科素养
高中物理新课标中明确指出:在教学中不仅要提高对科学文化知识的掌握,还要培养科学思维、物理观念、科学态度、实验探究等素养。而物理学史集中展现了物理学家探索物理世界的艰辛历程,揭示了每一个物理知识、物理规律、物理本质。可见,它在高中物理教学中的运用,不仅可以促进其领悟科学本质,还可以提高对物理知识的理解,在探索物理发展的过程中,综合提升物理学科素养。
二、物理学史融入高中物理教学中的路径
1.在课堂导入中引用物理学史,激发探究兴趣
为培养学生自主学习能力,激发探究学习兴趣,在课堂导入阶段,可以引用物理学史为辅助,在认识物理发展历程、探究物理本质的基础上,揭示物理发展规律,使其对接下来所要讲解的内容有一个充分的了解,从而提高课堂学习效果和教学质量。例如,在教学《初始相对论》时,重点是引导学生了解狭义相对论的基本内容,通过认识相对论物理学史,认识相对性原理、管束不变原理等狭义相对论内容。因此,在课堂导入阶段,可以利用信息技术手段,播放爱因斯坦创设狭义相对论的历史过程,在导入物理学史的基础上,激发探究学习兴趣,让学生就狭义相对论进行学习探究,思考分析爱因斯坦狭义相对性原理与经典力学的相对性原理有什么不同。让学生根据对相对论物理学史的了解以及资料搜集等,进行问题解决,提高课堂导入质量。
2.设计趣味情境展现物理学史,丰富情感体验
创设课堂教学情境,既能让教学氛围更加活跃,还能集中学生的注意力,培养学生的学习兴趣。因此,在高中物理教学中,为有效融入物理学史,提高物理学习质量,可以在情境设计中,进行融合渗透,在直观展示、情境再现中,培养正确的科学观,使其能够深入学习教材内容。
例如在教学《库仑定律》时,重点是让学生了解库仑定律概念,通过理解库仑定律发现过程物理学史,提高物理学习兴趣。因此,在教学的时候,可以利用微课为辅助,在课件中播放库仑定律发现的历史背景以及发现过程,在微课引导情境设计的过程中,展现物理学史,让学生通过了解库仑定律历史发展进程,认识库仑定律,会应用F=k(q1q2)r2进行问题解决,提高对物理公式、物理概念的理解。
3.利用故事讲解渗透物理学史,培养自主学习能力
例如,在教学《万有引力定律》物理内容时,旨在经历万有引力定律的发现过程,激发自主探究学习兴趣,促进对万有引力内容、表达式、使用条件的认识和理解。那么,在学习的时候,可以以趣味故事为辅助,从探究物理学史出发,导入万有引力内容,如,教师可以为其讲解远古时代的嫦娥奔月,到如今中国探月梦等故事,让学生思考在浩瀚宇宙中,日月星辰周而复始地运动,他们有着怎样的运动规律呢?从而导出“万有引力定理”物理知识内容,利用课间为其播放月球绕地球做圆周运动?苹果下落地面等视频,让学生自主学习探索以下问题:
①月球为什么绕地球做圆周运动?苹果为什么向下运动而不向上运动?
②地球对月球的引力和地球对苹果的引力会不会是同一种力?
③假设是同一种力,遵循相同的规律平方反比律,那么苹果和月球受到地力该如何表示呢?
通过故事讲解以及问题引导,在探究物理學史、认识物理学史的过程中,激发自主学习动力,提高对万有引力物理定律发展历史的认识,激发科学探究精神。
4.在实验操作中融入物理学史,提升探究素养
实验是高中物理教学的重要组成部分,是认识物理相互关系的有效途径。因此,为培养科学探究素养,提升学生实验操作能力,使其能够科学进行实验,以科学的态度和方法进行实验操作,可以在实验探究阶段融入物理学史,通过讲解物理学家探索实验、验证实验、操作实验认识物理整理的历史内容,培养良好思想道德品质,提升科学素养和操作技能。
例如,在教学《牛顿第一定律》时,旨在引导学生能够理解牛顿第一定律的内容,能够运用惯性概念解释有关实际问题。故此,在教学的时候,为提高对牛顿定律的理解,可以介绍伽利略斜面实验,就小球从斜面静止释放,小球会滚上另一个斜面并上升到与释放点几乎相等高度这一实验现象进行讲解,为其准备教具,让学生进行自主实验探究。通过这一实验史料内容和实验操作探究,使其认识“力是改变物体运动状态的原因”,从而打破学生“物体受力才会运动”的错误观点。通过物理学史在实验探究中的融合,提高科学探究素养,培养科学思维。
三、物理学史融入高中物理教学中的注意事项
1.要注意调整教学关系
在传统教学中,受教育理念的影响,都是以教师为主,学生是在教师讲的基础上进行被动学习。而素质教育理念的推进和落实,将物理学史融入高中物理教学,旨在提高物理学习能力,促进对物理知识的理解和消化,使其能够运用物理知识解决生活实际问题。因此,在融入物理学史的时候,要注意教和学的关系,以学为前提,以促进学生发展为核心,利用物理学史调动自主学习兴趣,根据学的内容优化教的方法。
2.要遵从物理课标要求
高中物理课标要求提出:在高中物理教学中,要培养学生物理观念、实验探究、科学思维、社会责任和科学态度等素养。因此,在融合运用物理学史的时候,教师要遵从物理课标要求,充分发挥物理学史的育人价值,将学科素养和物理学史有机融合,在认识物理学历史的基础上,培养物理素养,促进对物理知识的理解和掌握。
3.要注意启发引导
物理学史是对物理本质探寻的一个过程,其中不仅涉及物理观念、物理基本物质相互关系,还会涉及物理学家的探索精神等。那么,在融入物理学史时,要充分发挥教师在教学中的启发引导作用,让学生在认识物理史料的同时,提高对物理本质的认识,彻底激发学生的学习兴趣和学习能力,促使其能够主动学习物理发展史,领会科学精神,掌握科学思维方法,培养良好的科学行为。
综上所述,物理学史在高中物理教学中的融入,既是促进掌握物理知识的有效途径,又是提高物理教学质量的重要内容,同时还是契合高中物理课标要求、满足学习发展需求的前提。因此,在高中物理教学中,教师要重视物理学史的融入,在优化教学方法,探索物理学史的过程中,激发自主学习兴趣,培养科学探究精神,使其可以很好地认识物理本质,培养物理学科素养。
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(作者單位:济南西城实验中学,山东 济南 250000)