將物理學(xué)史融入物理教學(xué)的思考

周佳偉

【摘 ? 要】 ?物理學(xué)史是物理教學(xué)中容易被忽視的一部分，作為一門研究世界本質(zhì)規(guī)律的學(xué)科，物理學(xué)在不斷地發(fā)展完善。如果只注重定理規(guī)律教學(xué)，不去學(xué)習(xí)其發(fā)現(xiàn)歷程，學(xué)生對(duì)物理的認(rèn)識(shí)將會(huì)不完整。將物理學(xué)史融入物理教學(xué)中能讓學(xué)生全面認(rèn)識(shí)物理，有效提高學(xué)習(xí)物理的效率。

【關(guān)鍵詞】 ?物理學(xué)史;融入;物理教學(xué)

隨著時(shí)代的發(fā)展，物理教學(xué)不應(yīng)該局限于知識(shí)的灌輸，我們要逐步發(fā)掘其人文性，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。物理學(xué)在不斷發(fā)展的過(guò)程中，涌現(xiàn)出了眾多無(wú)私奉獻(xiàn)的物理學(xué)巨匠，他們的故事不斷被后人傳誦。這些故事使我們看到了人類文明進(jìn)步的歷程，同時(shí)也啟發(fā)了我們?nèi)绾稳ビ^察研究這個(gè)世界。物理學(xué)家獨(dú)特的思維方法，堅(jiān)持不懈的精神和故事本身的趣味性對(duì)于中學(xué)生能力的培養(yǎng)與情感價(jià)值觀的形成有著重要的作用。

一、學(xué)習(xí)物理學(xué)史的意義

1.培養(yǎng)思維能力，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)。物理學(xué)的發(fā)展離不開眾多物理學(xué)家的努力，學(xué)習(xí)他們研究問(wèn)題的方法有助于中學(xué)生物理思維的形成。蘇科版物理教材在引言中就以富蘭克林探索雷電為例，帶學(xué)生回顧富蘭克林揭開雷電本質(zhì)的歷程：從發(fā)現(xiàn)“天電”和“地電”的聯(lián)系到多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，從材料中總結(jié)出科學(xué)探究的一般過(guò)程，巧妙地借用前人的經(jīng)歷引導(dǎo)學(xué)生建立起科學(xué)的思維體系。除此之外，教材信息庫(kù)中介紹的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)加推理的思想;歐姆設(shè)計(jì)的電流扭秤啟發(fā)了學(xué)生用轉(zhuǎn)換法來(lái)處理問(wèn)題。這些思想方法都是埋藏在物理學(xué)史中的寶藏。

另外將物理學(xué)史融入物理教學(xué)中，能讓學(xué)生以發(fā)展歷程為脈絡(luò)將所學(xué)的概念規(guī)律串聯(lián)起來(lái)，與傳統(tǒng)的從力、熱、聲、光、電等不同領(lǐng)域劃分章節(jié)教學(xué)相比，彌補(bǔ)了其邏輯性強(qiáng)但歷史縱深不足的問(wèn)題。在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)又了解到不同時(shí)期人們思維模式、社會(huì)發(fā)展的差異，加深了文化底蘊(yùn)。

2.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率。初中生興趣廣泛，對(duì)于新鮮有趣的事物有很強(qiáng)的好奇心和探究欲，而物理又有實(shí)驗(yàn)多、貼近生活等特點(diǎn)，因此學(xué)生在剛接觸物理這門學(xué)科時(shí)常常有著濃厚的興趣。但是學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)興趣的穩(wěn)定性不足，在以考試為導(dǎo)向的教學(xué)模式下，大部分學(xué)生的興趣會(huì)被一點(diǎn)點(diǎn)磨滅。將物理學(xué)史融入教學(xué)中能很好地避免這個(gè)問(wèn)題。

比起定理的分析講解，學(xué)生更愿意去了解與其相關(guān)的故事。例如在走進(jìn)分子世界的教學(xué)中，通過(guò)簡(jiǎn)短地介紹人類物質(zhì)觀的發(fā)展歷程：從古代的陰陽(yáng)五行說(shuō)、德謨克利特原子論到后來(lái)的原子—分子論，學(xué)生的興致一下高漲起來(lái)。對(duì)于形形色色的理論學(xué)說(shuō)，他們想要知道哪個(gè)是正確的或最接近事實(shí)，激起了探究的欲望。緊接著再讓學(xué)生進(jìn)行猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)建立模型，使學(xué)生從被動(dòng)地接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探究學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性，讓課堂教學(xué)變得更高效。

3.培養(yǎng)科學(xué)精神，加強(qiáng)愛國(guó)教育。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，物理教學(xué)不僅要重視概念規(guī)律的教學(xué)，也要關(guān)注學(xué)科的德育作用，幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀。在對(duì)整個(gè)物理學(xué)發(fā)展歷史的研究中，我們知道規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、理論的構(gòu)建從來(lái)不是一件容易的事。法拉第經(jīng)過(guò)十年的不懈努力發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;伽利略敢于質(zhì)疑，通過(guò)科學(xué)的探究方法推翻了亞里士多德在重力學(xué)與動(dòng)力學(xué)上的諸多理論;瑞利注意到不同方法下得到氮?dú)饷芏鹊奈⑿〔町悘亩l(fā)現(xiàn)了氬。通過(guò)這些事例的教學(xué)，讓學(xué)生感受物理學(xué)家留心觀察、勤于思考、勇于質(zhì)疑、持之以恒的品質(zhì)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使物理教學(xué)達(dá)到育人的目的。

同時(shí)，物理學(xué)史融入課堂還可以加強(qiáng)愛國(guó)主義教育。從《墨經(jīng)》《論衡》對(duì)物理原理的探究，到指南針、渾天儀等發(fā)明，都體現(xiàn)了我國(guó)人民的智慧。讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)這些歷史，能增強(qiáng)對(duì)國(guó)家認(rèn)同感與歸屬感，具有很好的教育意義。

二、物理學(xué)史融入課堂的策略

1.課堂教學(xué)中融入物理學(xué)史。剛接觸物理的中學(xué)生抽象思維還不是很成熟，在學(xué)習(xí)時(shí)還是要依托具體的情境。我們可以利用物理學(xué)史來(lái)達(dá)到創(chuàng)設(shè)情境的目的。通過(guò)講故事的方法來(lái)將前人探究思考問(wèn)題的過(guò)程再現(xiàn)，為學(xué)生歸納出結(jié)論指明方向。

例如，教材在“運(yùn)動(dòng)相對(duì)性”這節(jié)中，用《抱樸子》中詩(shī)句“游云西行而謂月之東馳”引入，并輔以形象的插圖。讓學(xué)生與作者一起思考游云與月的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，與日常經(jīng)驗(yàn)對(duì)比，引發(fā)認(rèn)知沖突，再一步步更新認(rèn)知，最終理解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。教師還可以介紹類似詩(shī)句，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)進(jìn)行分析。

2.鞏固練習(xí)中融入物理學(xué)史。課后作業(yè)是對(duì)課堂學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)和知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)鞏固，是教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一些傳統(tǒng)的鞏固練習(xí)太過(guò)抽象，脫離實(shí)際，學(xué)生不愿靜下心去閱讀題目，更別說(shuō)分析思考，所以很難達(dá)到預(yù)期的效果。

在密度練習(xí)題中，如果出“質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊，哪個(gè)體積更大？”這樣的題目，會(huì)顯得過(guò)于單調(diào)，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性?？梢詫⑵涓臑椋簢?guó)王讓阿基米德鑒別工匠做的皇冠是否由純金組成，阿基米德將皇冠和與其質(zhì)量相等的金放入裝滿水的容器中，如果皇冠摻了銀，則其溢出的水比金多還是少？將密度公式的應(yīng)用放入物理故事中，增強(qiáng)趣味性，也體現(xiàn)了用物理服務(wù)生活的理念。

3.自主學(xué)習(xí)中融入物理學(xué)史。蘇科版物理教科書會(huì)在“讀一讀”“生活·物理·社會(huì)”“信息庫(kù)”三個(gè)板塊中放入一些物理學(xué)史的資料，一般是介紹古今中外的科技成就、物理學(xué)家的生平貢獻(xiàn)以及物理知識(shí)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的一些實(shí)例。為了增加課堂的深度和廣度，我們也可以在教學(xué)課件中放入一些補(bǔ)充材料。這些內(nèi)容是課堂的延伸，拓寬了學(xué)生的視野，揭開了物理學(xué)神秘的面紗，讓學(xué)生了解到物理發(fā)展歷程，感受物理與社會(huì)生活的聯(lián)系。由于是拓展閱讀材料，其難度和認(rèn)知要求都不高，教學(xué)時(shí)一般讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師適當(dāng)補(bǔ)充說(shuō)明。課后可以讓學(xué)生搜集資料，了解著名人物的生平貢獻(xiàn)、人類認(rèn)識(shí)世界的歷程;觀看有關(guān)物理學(xué)史的紀(jì)錄片，寫下感想啟發(fā)。促使學(xué)生以興趣為動(dòng)力去自主探究學(xué)習(xí)。

綜上所述，在物理教學(xué)中融入物理學(xué)史能有效提升學(xué)習(xí)效率。這就要求我們要不斷學(xué)習(xí)，了解物理學(xué)發(fā)展歷程，關(guān)注當(dāng)前科學(xué)發(fā)展動(dòng)向，從而優(yōu)化教學(xué)，提升學(xué)生物理素養(yǎng)。

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