彭京平
(江蘇省蘇州市吳江區(qū)黎里中學(xué) 215212)
21世紀(jì)是以知識(shí)創(chuàng)新和應(yīng)用為重要特征的經(jīng)濟(jì)時(shí)代,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,知識(shí)更新日益加快.在這特殊的時(shí)代背景下,新一輪的課改在全國(guó)逐步推廣開(kāi)來(lái).現(xiàn)如今,傳統(tǒng)的以教師為主體、專注于專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)傳授的“填鴨式”教學(xué)模式已被否定,取而代之的是以學(xué)生為主體,注重知識(shí)獲得過(guò)程的“探究式”教學(xué)模式.在這嶄新的教學(xué)模式要求下,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生感受探究過(guò)程,這固然重要,但筆者認(rèn)為,貫穿物理學(xué)史的知識(shí)于物理教學(xué)中,也是彌足珍貴的舉措.
我國(guó)著名物理學(xué)家錢三強(qiáng)先生認(rèn)為:物理學(xué)發(fā)展史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財(cái)富的寶地,這塊寶地值得我們?nèi)ラ_(kāi)墾,這些精神財(cái)富值得我們?nèi)グl(fā)掘.如果我們都能重視這塊寶地,把寶貴的精神財(cái)富發(fā)掘出來(lái),從中吸取營(yíng)養(yǎng),獲得效益,我相信對(duì)我國(guó)的教育事業(yè)和人才培養(yǎng)都會(huì)大有益處的.因此,作為物理教師,我們應(yīng)千方百計(jì)地抓住機(jī)遇,將物理學(xué)史知識(shí)融入到日常的教學(xué)中,這既是對(duì)教學(xué)方式的突破創(chuàng)新,又能激發(fā)學(xué)生的興趣愛(ài)好,可謂一舉兩得.
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情是當(dāng)教師的基本藝術(shù).物理教學(xué)中以教授物理概念、物理規(guī)律等知識(shí)為主要內(nèi)容,倘若教師對(duì)這類知識(shí)只是任務(wù)性地讀上一遍,估計(jì)很多同學(xué)都會(huì)在你面前睡著,因?yàn)槔碚撔缘臇|西往往很枯燥.如何提高學(xué)生對(duì)理論性知識(shí)的興趣,可就成了考察教師的難題了.在這種情況下,教師如能巧妙地將物理學(xué)史上的一些故事請(qǐng)進(jìn)課堂,可就成了一大法寶.
浮力是初二物理教學(xué)中的一塊重要內(nèi)容,同時(shí)也是一大難點(diǎn),其精髓當(dāng)然是阿基米德原理.倘若教師在教授這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),僅僅是照本宣科,將教材讀上一遍,學(xué)生定會(huì)既覺(jué)得枯燥,又難以消化,更不用說(shuō)用此定律來(lái)解題.但是,當(dāng)我們?nèi)セ仡欉@一定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí),學(xué)生們的好奇心瞬間就能被激發(fā).
國(guó)王叫一個(gè)工匠打造了一頂金皇冠,懷疑工匠制造皇冠時(shí)私吞了一部分黃金,把同樣重的銀子摻了進(jìn)去.他要阿基米德測(cè)定皇冠是否純金.這可把阿基米德難住了,他每天寢食難安,也不洗澡.過(guò)了幾天,國(guó)王催他進(jìn)宮匯報(bào).因?yàn)樘K他妻子叫他先去洗澡,而洗澡時(shí)他還想著稱量皇冠的難題.突然,他注意到當(dāng)身體在浴盆里每沉下去一點(diǎn),就有一部分水從浴盆邊溢出來(lái).他一下子想到了溢出水的體積應(yīng)該正好等于他自身的體積,用此法即可測(cè)出王冠的體積.同時(shí),他覺(jué)得入水愈深,則他的體量愈輕.于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了.一邊跑,一邊叫:“解決皇冠的辦法找到啦!”最終他以實(shí)驗(yàn)證實(shí)了皇冠并非純黃金制造.阿基米德的這一發(fā)現(xiàn),客觀而有趣,當(dāng)學(xué)生解答浮力與密度相結(jié)合的題目時(shí),理解V物=V排(物體完全浸沒(méi))這一條件,可真是作了生動(dòng)的詮釋.當(dāng)了解到阿基米德找到鑒別王冠是否純金的方法后,他是一下子從浴盆里跳出來(lái),光著身子跑出去,邊跑邊呼尤里卡的故事,學(xué)生又會(huì)為科學(xué)家取得成功時(shí)的興奮而感動(dòng).阿基米德的發(fā)現(xiàn),既能加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)知,也能加深他們對(duì)那個(gè)隱含條件的記憶,還能激起學(xué)生的物理探索興趣.
巧用物理學(xué)史,是對(duì)物理教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)鞏固,是很好的激趣教法.它激發(fā)學(xué)生去捕捉生活中的靈感,搜尋自然界的奧秘,也許咱們的學(xué)生還能為物理學(xué)史的發(fā)展添上光輝的一筆.
教育重演論認(rèn)為,“現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是對(duì)人類文化發(fā)展過(guò)程的一種認(rèn)知意義上的重演,即現(xiàn)代人的認(rèn)知發(fā)展是對(duì)其祖先認(rèn)知水平長(zhǎng)期演化過(guò)程的濃縮”.這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅要知其然,更要知其所以然.事實(shí)上,每個(gè)物理規(guī)律的最終確立都絕非易事,它們往往需要一代或幾代物理學(xué)家的不懈努力才能定論,那是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,那是物理規(guī)律的發(fā)展史.教育重演論在一定程度上支持物理學(xué)史在物理教學(xué)中的重要作用.
“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”,“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”,對(duì)于這兩句話,相信對(duì)于剛接觸物理不久的初二學(xué)生來(lái)說(shuō),很難分辨究竟哪個(gè)是真理.我的學(xué)生,很多在最初都認(rèn)為“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”.這當(dāng)然無(wú)可厚非,畢竟符合他們的認(rèn)知發(fā)展,因?yàn)槭嗄陙?lái),他們一直生活在存在摩擦,存在阻力的世界當(dāng)中.太多太多的事例告訴他們,沒(méi)有力作用到物體上,物體最終會(huì)停下來(lái),所以才覺(jué)得“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”.
然而,我們可以引導(dǎo)學(xué)生去讀這一段史實(shí)故事,當(dāng)我們的學(xué)生去重溫這段歷史時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),原來(lái)自己剛剛下的判斷是錯(cuò)誤的,而且百科全書式的學(xué)者——亞里士多德,居然也是這么認(rèn)為的.而通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)史,了解伽利略曾經(jīng)在帕多瓦大學(xué)做的那個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生終于能分清“力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因”才是真理.
讀物理學(xué)史,既能保護(hù)學(xué)生的求知欲,也能使他們明白其中真理.像伽利略的實(shí)驗(yàn),能讓學(xué)生堅(jiān)信“事實(shí)勝于雄辯”“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”,也能讓學(xué)生明白人無(wú)完人,每個(gè)人都有發(fā)言權(quán),也許自己也能為物理學(xué)史添磚加瓦.讀物理學(xué)史,是讓學(xué)生站在巨人的肩膀上看發(fā)展,能讓學(xué)生明白很多事理,為他們今后的探索奠定基礎(chǔ),讓他們敗不餒勝不驕,助他們少走彎路又能勇往直前.
教育家伊根把人類社會(huì)的文化發(fā)展劃分為四大階段:神話階段,浪漫階段,哲學(xué)思辨階段和隱喻批評(píng)階段.身處初中階段的學(xué)生正處于哲學(xué)思辯階段,他們往往不滿足于書本表面的條條框框,而是喜歡追根究底,渴望理清物理規(guī)律的來(lái)龍去脈,從而更深刻地去理解問(wèn)題.
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),已被廣泛關(guān)注和接受,并已初步取得激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的良好成效.縱觀物理學(xué)史,成功而經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)就如滿天星斗,教師如能結(jié)合教程將相關(guān)實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)故事一起教授,定能獲得事半功倍的效果.
愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“興趣是最好的老師,是人們的向?qū)?”興趣能促使人專心致志,廢寢忘食地工作,并充分挖掘人的潛能.在物理教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的興趣并不難,物理來(lái)源于生活,在生活中有些現(xiàn)象學(xué)生平日里是觀察不到的.例如:普通的一枚鐵釘是不能吸引回形針的,但把這一鐵釘放入通以電流的線圈中時(shí),發(fā)現(xiàn)鐵釘居然能夠吸起回形針,這一生活中罕見(jiàn)的自然現(xiàn)象對(duì)于充滿好奇心的中學(xué)生來(lái)說(shuō)是很不可思議的.而這會(huì)極大地激發(fā)他們的興趣,為了弄清其中原委,學(xué)生會(huì)在課后查閱書本或登錄互聯(lián)網(wǎng)搜尋答案,這樣一來(lái),便在無(wú)形之中激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力.
激趣,應(yīng)貫穿物理教學(xué)的整個(gè)過(guò)程.初中生的學(xué)習(xí)已經(jīng)相對(duì)緊張了,物理教師若能經(jīng)常性的以各類有趣的物理現(xiàn)象、物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將會(huì)在很大程度上降低學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力.他們不僅會(huì)主動(dòng)地進(jìn)行問(wèn)題探究,甚至?xí)M(jìn)行自發(fā)性實(shí)驗(yàn)的模擬.親自體驗(yàn),學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容更容易識(shí)記,俗話說(shuō)得好,要想知道梨子的滋味應(yīng)該親自嘗一嘗.這比空洞說(shuō)教效果要好得多.
學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)內(nèi)容時(shí),往往對(duì)法拉第的研究過(guò)程很是感興趣.他們從科學(xué)家由奧斯特實(shí)驗(yàn)中堅(jiān)信磁能生電中明白科研要自信,從科學(xué)家用長(zhǎng)達(dá)10年的時(shí)間來(lái)潛心研究,收獲了科研貴在堅(jiān)持的重要意義.法拉第最終發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,對(duì)學(xué)生形成“對(duì)稱”思想可是一大幫助,能很好地開(kāi)發(fā)他們的智力.
學(xué)物理學(xué)史的故事意義深遠(yuǎn),教師還可以通過(guò)多媒體等渠道為學(xué)生提供學(xué)史的各種機(jī)會(huì),如改編的影視、相關(guān)的名篇等.
朱熹說(shuō)得好,“讀書無(wú)疑者,須教有疑.有疑者,卻要無(wú)疑,到這里方為長(zhǎng)進(jìn).”物理教學(xué),也應(yīng)該就是這樣一個(gè)“無(wú)疑”——“有疑”——“無(wú)疑”的過(guò)程,物理教師要能引導(dǎo)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),尋找一些有意義的物理學(xué)史去閱讀.一些好學(xué)的學(xué)生往往自己會(huì)主動(dòng)地去翻閱,有疑者會(huì)主動(dòng)思考,或與同學(xué)交流,亦或是老師,這在很大程度上助長(zhǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,從而增長(zhǎng)智慧.
巧授物理學(xué)史,是一種教法的創(chuàng)新,能培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)去分析、探索和解決問(wèn)題的能力.物理學(xué)史,滲透了新課程所提及的三維目標(biāo),它的地位的確立,必將在此次新課改中提供重要作用,為物理教學(xué)注入活力.
讓我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中彰顯物理學(xué)史的作用吧.