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将物理学史融入物理教学的思考

2021-03-16周佳伟

启迪与智慧·教育版 2021年2期
关键词:物理学史融入物理教学

周佳伟

【摘   要】  物理学史是物理教学中容易被忽视的一部分,作为一门研究世界本质规律的学科,物理学在不断地发展完善。如果只注重定理规律教学,不去学习其发现历程,学生对物理的认识将会不完整。将物理学史融入物理教学中能让学生全面认识物理,有效提高学习物理的效率。

【关键词】  物理学史;融入;物理教学

随着时代的发展,物理教学不应该局限于知识的灌输,我们要逐步发掘其人文性,促进学生全面发展。物理学在不断发展的过程中,涌现出了众多无私奉献的物理学巨匠,他们的故事不断被后人传诵。这些故事使我们看到了人类文明进步的历程,同时也启发了我们如何去观察研究这个世界。物理学家独特的思维方法,坚持不懈的精神和故事本身的趣味性对于中学生能力的培养与情感价值观的形成有着重要的作用。

一、学习物理学史的意义

1.培养思维能力,优化知识结构。物理学的发展离不开众多物理学家的努力,学习他们研究问题的方法有助于中学生物理思维的形成。苏科版物理教材在引言中就以富兰克林探索雷电为例,带学生回顾富兰克林揭开雷电本质的历程:从发现“天电”和“地电”的联系到多次实验验证猜想,从材料中总结出科学探究的一般过程,巧妙地借用前人的经历引导学生建立起科学的思维体系。除此之外,教材信息库中介绍的伽利略理想斜面实验体现了实验加推理的思想;欧姆设计的电流扭秤启发了学生用转换法来处理问题。这些思想方法都是埋藏在物理学史中的宝藏。

另外将物理学史融入物理教学中,能让学生以发展历程为脉络将所学的概念规律串联起来,与传统的从力、热、声、光、电等不同领域划分章节教学相比,弥补了其逻辑性强但历史纵深不足的问题。在学习科学知识的同时又了解到不同时期人们思维模式、社会发展的差异,加深了文化底蕴。

2.激发学习兴趣,提高课堂效率。初中生兴趣广泛,对于新鲜有趣的事物有很强的好奇心和探究欲,而物理又有实验多、贴近生活等特点,因此学生在刚接触物理这門学科时常常有着浓厚的兴趣。但是学生对物理学习兴趣的稳定性不足,在以考试为导向的教学模式下,大部分学生的兴趣会被一点点磨灭。将物理学史融入教学中能很好地避免这个问题。

比起定理的分析讲解,学生更愿意去了解与其相关的故事。例如在走进分子世界的教学中,通过简短地介绍人类物质观的发展历程:从古代的阴阳五行说、德谟克利特原子论到后来的原子—分子论,学生的兴致一下高涨起来。对于形形色色的理论学说,他们想要知道哪个是正确的或最接近事实,激起了探究的欲望。紧接着再让学生进行猜想并设计实验建立模型,使学生从被动地接受知识变为主动探究学习,调动了学习的积极性,让课堂教学变得更高效。

3.培养科学精神,加强爱国教育。根据课程标准的要求,物理教学不仅要重视概念规律的教学,也要关注学科的德育作用,帮助学生树立正确的价值观。在对整个物理学发展历史的研究中,我们知道规律的发现、理论的构建从来不是一件容易的事。法拉第经过十年的不懈努力发现了电磁感应现象;伽利略敢于质疑,通过科学的探究方法推翻了亚里士多德在重力学与动力学上的诸多理论;瑞利注意到不同方法下得到氮气密度的微小差异从而发现了氩。通过这些事例的教学,让学生感受物理学家留心观察、勤于思考、勇于质疑、持之以恒的品质,培养严谨的科学态度,使物理教学达到育人的目的。

同时,物理学史融入课堂还可以加强爱国主义教育。从《墨经》《论衡》对物理原理的探究,到指南针、浑天仪等发明,都体现了我国人民的智慧。让学生了解学习这些历史,能增强对国家认同感与归属感,具有很好的教育意义。

二、物理学史融入课堂的策略

1.课堂教学中融入物理学史。刚接触物理的中学生抽象思维还不是很成熟,在学习时还是要依托具体的情境。我们可以利用物理学史来达到创设情境的目的。通过讲故事的方法来将前人探究思考问题的过程再现,为学生归纳出结论指明方向。

例如,教材在“运动相对性”这节中,用《抱朴子》中诗句“游云西行而谓月之东驰”引入,并辅以形象的插图。让学生与作者一起思考游云与月的运动状态,与日常经验对比,引发认知冲突,再一步步更新认知,最终理解运动的相对性。教师还可以介绍类似诗句,让学生运用所学进行分析。

2.巩固练习中融入物理学史。课后作业是对课堂学习效果的检测和知识点的总结巩固,是教学中的一个重要环节。一些传统的巩固练习太过抽象,脱离实际,学生不愿静下心去阅读题目,更别说分析思考,所以很难达到预期的效果。

在密度练习题中,如果出“质量相等的铜块和铁块,哪个体积更大?”这样的题目,会显得过于单调,无法调动学生思考的积极性。可以将其改为:国王让阿基米德鉴别工匠做的皇冠是否由纯金组成,阿基米德将皇冠和与其质量相等的金放入装满水的容器中,如果皇冠掺了银,则其溢出的水比金多还是少?将密度公式的应用放入物理故事中,增强趣味性,也体现了用物理服务生活的理念。

3.自主学习中融入物理学史。苏科版物理教科书会在“读一读”“生活·物理·社会”“信息库”三个板块中放入一些物理学史的资料,一般是介绍古今中外的科技成就、物理学家的生平贡献以及物理知识推动社会发展的一些实例。为了增加课堂的深度和广度,我们也可以在教学课件中放入一些补充材料。这些内容是课堂的延伸,拓宽了学生的视野,揭开了物理学神秘的面纱,让学生了解到物理发展历程,感受物理与社会生活的联系。由于是拓展阅读材料,其难度和认知要求都不高,教学时一般让学生自主学习,教师适当补充说明。课后可以让学生搜集资料,了解著名人物的生平贡献、人类认识世界的历程;观看有关物理学史的纪录片,写下感想启发。促使学生以兴趣为动力去自主探究学习。

综上所述,在物理教学中融入物理学史能有效提升学习效率。这就要求我们要不断学习,了解物理学发展历程,关注当前科学发展动向,从而优化教学,提升学生物理素养。

【参考文献】

[1]仲扣庄.物理学史教程[M].南京:南京师范大学出版社,2009:1.

[2]沈娇,杜骞.浅谈物理学史在中学物理教学中的作用与运用[J].读写算:教师版,2015(9):101-102.

[3]刘闽生.将物理学史融入课堂物理教学的探讨[J].吉林工程技术师范学院学报,2007,23(004):23-25.

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