[摘 要]物理學(xué)史作為一門研究物理學(xué)發(fā)生、發(fā)展以及變革的學(xué)科,在中學(xué)物理教學(xué)過程中起著不可小覷的作用。在物理教學(xué)中適當(dāng)?shù)匾胛锢韺W(xué)史,不但能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理課程的興趣,幫助學(xué)生們樹立正確的科學(xué)觀和價(jià)值觀;還能在很大程度上影響學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的梳理、理解和應(yīng)用。本文主要闡述了物理學(xué)史對(duì)中學(xué)生物理知識(shí)的系統(tǒng)性、深入性和實(shí)用性的積極影響,并研究了它們相互促進(jìn)的關(guān)系。
[關(guān)鍵詞]物理學(xué)史;物理教學(xué);影響;關(guān)系
作為一名中學(xué)物理教師,我經(jīng)常問學(xué)生這樣一些問題,“中學(xué)物理學(xué)習(xí)了什么?中學(xué)物理你學(xué)會(huì)了什么?中學(xué)物理知識(shí)能夠幫助你干什么?”看似簡(jiǎn)單的問題背后卻隱含了這樣一些概念,即中學(xué)物理知識(shí)的系統(tǒng)性、深入性和實(shí)用性。其實(shí),在中學(xué)物理教學(xué)中引入物理學(xué)史不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)的系統(tǒng)性、深入性和實(shí)用性,還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣等等。下面我們分別從這三個(gè)角度闡述物理學(xué)史對(duì)中學(xué)物理教學(xué)的積極影響。
一、物理學(xué)史對(duì)中學(xué)物理知識(shí)的系統(tǒng)性的影響
有很多同學(xué)感覺中學(xué)物理很難、很枯燥,具體來說就是物理概念和公式抽象、繁多,物理意義難以理解、很難記憶。是的,這就是導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)物理困難的主要原因。那么,為什么學(xué)生會(huì)有這樣的感覺呢?其實(shí),學(xué)生沒有形成系統(tǒng)的物理知識(shí)是主要的影響因素。眾所周知,人的認(rèn)知應(yīng)該是一個(gè)從低到高的連續(xù)過程,應(yīng)該從簡(jiǎn)到繁、從易到難、從發(fā)現(xiàn)到發(fā)展。而我們中學(xué)物理課程沒有,也不可能面面俱到地學(xué)習(xí)和研究每一個(gè)物理知識(shí)的發(fā)展過程。在有限的課時(shí)和能力下,學(xué)生只能選擇某一部分內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)物理內(nèi)容的不完整性和物理知識(shí)的間斷性就導(dǎo)致學(xué)生無法形成系統(tǒng)的知識(shí)。因此,學(xué)生在大腦中沒有形成系統(tǒng)的知識(shí)框架,從而導(dǎo)致他們不能深入的理解物理概念、公式和意義,更不能形成良好的知識(shí)記憶。
在這種情況下,教師在教學(xué)過程中可以通過引入物理學(xué)史,進(jìn)而系統(tǒng)、完整地闡述一個(gè)物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)。其實(shí),它是對(duì)物理知識(shí)的一個(gè)非常清楚地梳理過程。例如,在高中物理“萬有引力定律”的學(xué)習(xí)中,教師可以通過向?qū)W生介紹丹麥物理學(xué)家第谷、德國(guó)物理學(xué)家開普勒和英國(guó)物理學(xué)家牛頓,進(jìn)而系統(tǒng)地學(xué)習(xí)萬有引力定律的發(fā)展過程。這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也可以使學(xué)生形成系統(tǒng)、深刻的物理知識(shí)。學(xué)生也能夠比較“開普勒三定律”和“牛頓萬有引力定律”,并且很好地理解和記憶兩個(gè)定律的內(nèi)容和關(guān)系。當(dāng)然,在講述物理學(xué)史的過程中,我們不一定要講多么深入,教師要學(xué)會(huì)取舍,盡量講述我們學(xué)生能用得上的、能聽得懂的。但是,我們應(yīng)盡量保證這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的完整地發(fā)展過程。
二、物理學(xué)史對(duì)中學(xué)物理知識(shí)的深入性的影響
有的學(xué)生在中學(xué)物理學(xué)習(xí)過程中可能有這樣的困惑,他明明記住了許多物理公式、背會(huì)了許多物理概念,但是在學(xué)習(xí)和考試中仍然無法取得理想的成績(jī)。我想這可能是由于學(xué)生根本沒有深入理解該物理知識(shí)的內(nèi)涵,他們只是記住了物理概念和公式本身。由于學(xué)生知識(shí)水平和認(rèn)知水平的欠缺,這就使得他們無法透過現(xiàn)象看本質(zhì),從而無法使自己的知識(shí)得到升華。
作為教師,我們應(yīng)該通過適當(dāng)?shù)姆绞綆椭麄兗由钗锢碇R(shí)的理解,教學(xué)中融入物理學(xué)史就是一個(gè)簡(jiǎn)單有效的方法。例如,在高中物理學(xué)習(xí)過程中,“牛頓三定律”可謂是重中之重了。教師可以通過介紹物理學(xué)史上研究“力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”的物理學(xué)家,諸如:伽利略、笛卡爾、惠更斯、牛頓等,讓學(xué)生深刻地理解“亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)”,不要讓表象蒙蔽了我們的雙眼。從而,讓學(xué)生充分理解“牛頓三定律”是在研究“力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”,讓學(xué)生懂得“加速度”在研究力和運(yùn)動(dòng)過程中的重要性。另外,在學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)過程中,為了讓學(xué)生真正明確和理解電和磁的關(guān)系,我們可以通過以下幾位著名物理學(xué)家的介紹達(dá)到我們的教學(xué)目標(biāo)。例如,通過介紹丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)“電流的磁效應(yīng)”,學(xué)生可以理解原來“電可以生磁”。同樣,我們可以通過介紹英國(guó)物理學(xué)家法拉第讓學(xué)生知道其實(shí)“磁也可以生電”。最后教師可以簡(jiǎn)單地介紹麥克斯韋的電磁學(xué)理論,讓學(xué)生把整個(gè)電磁學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通,進(jìn)而加深對(duì)中學(xué)物理教材及大綱的理解。
三、物理學(xué)史對(duì)中學(xué)物理知識(shí)的實(shí)用性的影響
在素質(zhì)教育的倡導(dǎo)下,知識(shí)的實(shí)用性顯得尤為重要。此外,學(xué)習(xí)本身不是單單為了考試,知識(shí)更重要的是改造生活和創(chuàng)造生活。知識(shí)來源于生活,同樣知識(shí)也可以指導(dǎo)生活,這是一個(gè)相互促進(jìn)的過程。而我們的學(xué)生往往很難將所學(xué)過的物理知識(shí)應(yīng)用到生活實(shí)踐中,這就使得我們所學(xué)的知識(shí)變的蒼白無力,并且無法實(shí)現(xiàn)實(shí)踐促進(jìn)理論的飛躍過程。那么,是什么原因?qū)е聦W(xué)生不能或不敢將所學(xué)過的物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中呢?學(xué)生的知識(shí)都來源于書本,有的甚至僅僅來源于老師的課堂。如果教師不能把我們的物理知識(shí)與生活生產(chǎn)相聯(lián)系,這就導(dǎo)致學(xué)生的物理知識(shí)具有非常大的局限性。這也就是說這些知識(shí)只能用來處理習(xí)題或考試,卻無法用它來解決實(shí)際生活中所遇到的問題。
那么,在物理教學(xué)中究竟怎樣才能促進(jìn)和提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的實(shí)用性呢?我想物理學(xué)史就是一個(gè)非常好的選擇。我們知道,但凡是某個(gè)重要的物理知識(shí)或內(nèi)容的發(fā)現(xiàn)都是源于物理學(xué)家對(duì)生活的觀察與研究。所以,對(duì)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)過程也就是將物理知識(shí)和概念與生活實(shí)踐再次結(jié)合的過程。這個(gè)過程既是令人激動(dòng)的,又是讓學(xué)生受益良多的。例如,在高中物理學(xué)習(xí)過程中“恒定電流”的知識(shí)對(duì)我們?nèi)粘I钣兄浅V匾挠绊?,但是學(xué)生卻很難將其應(yīng)用到我們實(shí)際生活中去。在這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中,教師可以通過引入物理學(xué)史中的安培、伏特、歐姆、焦耳等物理學(xué)家的故事,并結(jié)合實(shí)際生活來講述。這樣就有助于學(xué)生理解整個(gè)電路的基本構(gòu)造和它們所對(duì)應(yīng)的物理意義。這樣他們?cè)趯?shí)際生活中才能夠和敢于運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)。
四、物理知識(shí)的系統(tǒng)性、深入性和實(shí)用性的關(guān)系
物理學(xué)史對(duì)物理教學(xué)的積極影響不僅局限于物理知識(shí)的系統(tǒng)性、深入性以及實(shí)用性,還有對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理具有積極的促進(jìn)作用和正確的引導(dǎo)作用等等。并且,它們?nèi)咭膊皇枪铝⒌模鼈兪窍嗷ヂ?lián)系、相互促進(jìn)的。我們可以看到,只有擁有系統(tǒng)完善的物理知識(shí),才能在學(xué)習(xí)過程中達(dá)到知識(shí)的深入理解和融會(huì)貫通,才能在生活實(shí)踐中有效的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。當(dāng)然,深入的物理知識(shí)也能有效促進(jìn)知識(shí)的分類和匯總,也能更好的將其應(yīng)用于生活當(dāng)中。同樣,生活實(shí)踐能夠進(jìn)一步加強(qiáng)我們物理知識(shí)的系統(tǒng)性和深入性。其實(shí),在這些復(fù)雜的過程中物理學(xué)史充當(dāng)著無法取代的橋梁和紐帶的作用,它也是物理知識(shí)系統(tǒng)性、深入性和實(shí)用性有機(jī)結(jié)合的粘合劑。
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作者簡(jiǎn)介:馬永平(1989-2-14),男,北京師范大學(xué)鄂爾多斯附屬學(xué)校,碩士研究生,研究反向:中學(xué)物理教學(xué)。