姜芳
【摘要】物理學(xué)史是描述物理學(xué)起源及其發(fā)展過程的一門學(xué)科,不僅擁有豐富的物理知識和理論,還包含了物理學(xué)家探究過程的成敗案例,對于初中生學(xué)習(xí)物理具有重要的指導(dǎo)作用。在新課程背景下,初中物理教師應(yīng)該積極向初中生滲透物理學(xué)史,吸引初中生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)初中生的積極性和主動性,構(gòu)建高效的物理課堂。
【關(guān)鍵詞】物理學(xué)史 初中物理 策略
在初中物理教學(xué)中應(yīng)用物理學(xué)史是課堂教學(xué)必不可少的一部分,是一種富有成效的輔助手段,物理學(xué)史的教育功能越來越受到教育工作者的關(guān)注。隨著新課程改革的不斷推進(jìn),對初中物理教學(xué)提出了更加嚴(yán)格的要求,在教學(xué)活動中如何融入物理學(xué)史,提升教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生物理素養(yǎng),成為了初中物理教師應(yīng)該思考的問題。初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)提出:物理教學(xué)要以學(xué)生終身發(fā)展為本,以提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)??茖W(xué)素養(yǎng)主要包括基本科學(xué)觀點(diǎn)、科學(xué)方法、科學(xué)精神等,而要實現(xiàn)這個目標(biāo),就必須從物理學(xué)史中去汲取營養(yǎng)。
(一)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,理解專業(yè)知識
根據(jù)物理學(xué)的發(fā)展,可將其分成兩大部分,一部分是物理學(xué)知識,另一部分是物理學(xué)史。物理學(xué)史是物理學(xué)科的有機(jī)組成部分,為初中生構(gòu)建物理知識體系做出貢獻(xiàn)。在初中物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史,可以激發(fā)初中生的學(xué)習(xí)興趣,改變枯燥乏味的課堂現(xiàn)狀,形成高效、輕松的課堂氛圍,促進(jìn)他們更好的理解物理專業(yè)知識,形成物理素養(yǎng)。比如,講初中物理《牛頓第一定律》,牛頓第一定律是力學(xué)中重要的基本定律之一,是學(xué)習(xí)平衡力等知識的基礎(chǔ)。但是這部分知識比較抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感到很吃力,所以如果能夠引入這段歷史,則學(xué)生可以很快地進(jìn)入到學(xué)習(xí)狀態(tài)。我告訴學(xué)生:牛頓站在巨人們的肩膀上,用他歐氏幾何的理論建構(gòu)精神,建立起了他的運(yùn)動定律體系,鞏固了笛卡爾關(guān)于自然界一切物體本性和自然運(yùn)動的認(rèn)知,并進(jìn)一步創(chuàng)造了科學(xué)的“力”的概念,牛頓的貢獻(xiàn)是將天上地下的物體統(tǒng)一了起來。
(二)培養(yǎng)質(zhì)疑精神,發(fā)展學(xué)生個性
物理學(xué)史中蘊(yùn)含了大量物理學(xué)家的事跡,這些物理學(xué)家不畏艱難,勇于創(chuàng)新,刻苦探究,最終取得了巨大的成就。通過介紹物理學(xué)史,能夠增強(qiáng)初中生學(xué)習(xí)物理的信心,物理教學(xué)只有得到學(xué)生的擁護(hù)和參與,才能夠真正的實現(xiàn)教育價值。初中生正處于個性的形成和發(fā)展時期,在這個階段向他們滲透物理學(xué)家的精神,有利于發(fā)展學(xué)生的個性,促進(jìn)初中生養(yǎng)成正確的人生觀和價值觀,形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣。在講述物理學(xué)史時,要讓初中生知道物理學(xué)充滿了質(zhì)疑和批評,必須要用發(fā)展的眼光看待問題,具備獨(dú)立思考的能力,不局限于傳統(tǒng)的思維。比如,愛因斯坦拋開了“絕對運(yùn)動”的理念,才創(chuàng)建了狹義相對論,引起了人類時空觀念的大變革;伽利略勇于批判亞里士多德,推翻錯誤的落體定律,得到慣性定律;羅瑟福否認(rèn)了自己老師提出的葡萄干蛋糕模型,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。
(三)訓(xùn)練科學(xué)思維,提升綜合素質(zhì)
在物理教學(xué)中,要幫助初中生訓(xùn)練科學(xué)思維,保持思維清晰,鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和分析問題、解決問題的能力。物理學(xué)史的引入,有利于更好的訓(xùn)練初中生的科學(xué)思維,潛移默化的改變初中生錯誤的學(xué)習(xí)方法,提升綜合素質(zhì)。物理學(xué)史向我們說明了一個道理:要善于透過現(xiàn)象看本質(zhì),細(xì)心觀察與思考,這才是成功的關(guān)鍵所在。如法拉第的“電生磁”“磁生電”兩個實驗的物理故事,不難發(fā)現(xiàn)電和磁之間確實呈現(xiàn)出一種有趣而又優(yōu)美的對稱關(guān)系,而這種對稱美促使人們進(jìn)一步認(rèn)識到各種自然現(xiàn)象之間可能是相互聯(lián)系的;早在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的17年前,法國的克魯克斯就注意到,照相底片放在放電管旁邊會變模糊。他以為是底片沒有包好而漏了光,把這個現(xiàn)象放過去了,錯過了發(fā)現(xiàn)X射線的機(jī)會。那么,如何在當(dāng)前教育形勢下向初中生滲透物理學(xué)史知識,增強(qiáng)初中生的學(xué)習(xí)能力和參與興趣,需要廣大物理教師在教學(xué)實踐中積極探索。
(一)提高教師物理學(xué)史素養(yǎng),營造教學(xué)情境
物理學(xué)史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財富的寶地,初中物理教師必須要利用好這塊寶地,讓初中生從中汲取營養(yǎng),獲得學(xué)習(xí)所需的動力和效益,為初中生的全面發(fā)展做出貢獻(xiàn)。還要提高教師自身的物理學(xué)史素養(yǎng),教師對物理學(xué)史的掌握程度直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。努力提高自身教學(xué)水平,通過信息技術(shù)等多重渠道獲取物理學(xué)史素材,營造輕松的教學(xué)情境,使初中生感到學(xué)習(xí)物理的樂趣,更好的完成教學(xué)任務(wù)。比如,講初中物理《阿基米德原理》,為了弄清浮力與排開液體重力的關(guān)系,正確理解阿基米德原理,我上網(wǎng)查找了許多資料,積極進(jìn)行備課,在教學(xué)時給學(xué)生首先講了一個故事,阿基米德正在為國王檢驗皇冠是否被偷工減料而煩惱,在洗澡的時候無意中發(fā)現(xiàn)了浮力并且順利幫國王測出皇冠的確被工匠偷工減料了。學(xué)生都非常喜歡聽故事,沉浸在教師所創(chuàng)設(shè)的故事情境中,為下一步教學(xué)創(chuàng)造了條件。
(二)開展物理學(xué)史探究活動,拓寬學(xué)生視野
把物理學(xué)史融入到物理教學(xué)中,要把握適時、適度的原則,注重與初中生認(rèn)知能力的結(jié)合,善于啟發(fā)學(xué)生思維,開展物理學(xué)史探究活動,樹立科學(xué)的求知態(tài)度,拓寬初中生的視野。在教學(xué)中,我會給學(xué)生布置一些小實驗、思考題等,將即將要講的物理學(xué)史布置給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料,增加記憶周期。比如,講初中物理《歐姆定律》,我告訴學(xué)生:1825年5月,歐姆在他的第一篇科學(xué)論文中發(fā)表電流產(chǎn)生的電磁力的衰減與導(dǎo)線長度的關(guān)系,但其中的公式是錯誤的。1826年4月歐姆改正了這個錯誤,得出有名的歐姆定律。根據(jù)歐姆定律的發(fā)展歷史,我要求初中生在遇到困難的時候不要輕言放棄,要通過自己的努力去戰(zhàn)勝困難。在實驗室,我故意拿出一塊除了正負(fù)接線柱清楚,其他標(biāo)志均不清楚的電表,告訴學(xué)生:“這是一塊性能良好的電表,可能是電流表,也可能是電壓表”,請用實驗的辦法鑒別出它是什么表。
(三)深度挖掘教材剖析案例,引發(fā)情感共鳴
在物理課堂運(yùn)用物理學(xué)史輔助教學(xué),需要深度挖掘教材,找出教材中蘊(yùn)含的人文元素,帶領(lǐng)初中生共同剖析案例,從中找出與日常生活相關(guān)的信息,優(yōu)化初中生的科學(xué)潛能,增強(qiáng)他們對物理知識的掌握程度,引發(fā)學(xué)生的情感共鳴。同時,物理教師還要善于用物理學(xué)家的精神去感染學(xué)生,幫助學(xué)生弄清物理學(xué)的發(fā)展過程。物理學(xué)的發(fā)展史不僅產(chǎn)生了寶貴的理論成果,更最重要的是留給后人值得深思的研究方法。比如,講初中物理《焦耳定律》,是初中物理學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,是能量守恒定律在電能與內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化的具體體現(xiàn)。我結(jié)合教材介紹科學(xué)家焦耳:英國科學(xué)家焦耳做了大量實驗,于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系,即焦耳定律。接下來組織學(xué)生分組討論:理論推導(dǎo)焦耳定律的過程;電功與電熱的關(guān)系;電熱的利用和防治等等,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。
總之,初中物理教師在教學(xué)中應(yīng)該提高對物理學(xué)史的重視程度,不僅要向?qū)W生傳授知識和技能,還應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。同時,要精心選擇與教學(xué)相關(guān)的物理學(xué)史,發(fā)揮出物理學(xué)史的教育價值,在教學(xué)實踐中整合教學(xué)方式,不斷增強(qiáng)物理教學(xué)效果,促進(jìn)初中生良好價值觀和情感態(tài)度的形成。
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