课堂教学中渗透物理学史的思考与实践

发表时间:2020/5/22   来源:《中小学教育》2020年4期   作者:彭宪流
[导读] 物理学史揭示了物理观念、定理、规律、结论的产生与发展过程,展示了物理学发展过程中典型的、重要的物理思想及其研究方法,在培养学生的核心素养方面有着重要的作用。
        摘  要:物理学史揭示了物理观念、定理、规律、结论的产生与发展过程,展示了物理学发展过程中典型的、重要的物理思想及其研究方法,在培养学生的核心素养方面有着重要的作用。
关键词:核心素养;物理学史;课堂教学
        在传统的物理教学中,人们往往忽视了对学生学习物理兴趣的培养,导致很多厌学的学生特别是觉得物理太难的学生们不想去学习物理这门课程。中学物理教学中有机地渗透物理学史,不仅可以提高学生的物理学习兴趣,而且在对学生提升物理核心素养有着很重要的作用。
        “物理学史”所体现的这一方面可以帮助学生们探索正确的、科学的和适合自己的学习方法。另外,在中学物理教学中渗入物理学史,还可以培养学生严谨治学、坚定不移的精神,对学生自身的品德修养和爱国主义等方面也起到了一定的积极作用;所以在中学物理教学中将物理学史结合进来,对学生的物理教育和素质教育都大有益处。
1.导入新课,激发学生学习物理的兴趣和热情;
        物理学是一门实验科学,脱离了实验和观察,难以达到理想的教学效果。而我们现在的很多课堂教学,没有安排演示实验,因此,单纯的理论教学,若不讲究适当的方法,将会枯燥无味,提不起学生的学习兴趣。物理学史有助于激发学生学习物理的兴趣,只有当学生有了学习的兴趣,在学习过程中才会自觉主动。例如有关“两个铁球是否同时落地”的命题,如果展开一点,把伽利略对亚里士多德的怀疑,伽利略的思考论证方法,伽利略通过实验证实两个铁球同时落地这些史实像讲故事一样说给学生,就能够起到激发学生的作用。我们在课堂教学中渗透物理学史,把科学理论的建立,科学发现的过程,科技发明对人类社会的发展的贡献用生动事例展示给学生,激发学生学习兴趣和热情。
        在课前,教师需要充分准备,深入了解历史事件,并在遵从历史事实的基础上,能作出合理取舍,设计出符合中学生思维和认识水平的教学方案,让学生融入到整个教学过程中,对学生的能力和素质的提高具有积极的意义,能够获得良好的教学效果。
2.有助于学生学习物理学家的科学思想和方法
        物理发现的历程,常常是沿着人们的认知规律发展的,是人们的认知规律在一个大的时间尺度的折射。结合教学实际,运用物理学史给学生展示科学家在物理实验中的思想方法和技巧,可以对学生进行具体的科学思想和方法教育,以促进学生的实验和创新能力的发展。像探究阻力对物体运动的影响,伽利略理想斜面实验等都十分精妙,这些都可以开拓学生思路,提高实验能力,培养学生的科学的思想和方法,使学生学会正确思维和研究方法,促成新的发现和新的贡献。
        通过高中物理学史的学习,学生可以体会物理学家是怎样进行研究的。在高中物理中常用的思维方法有理想实验法、模型化、比值法、控制变量法、类比法、隔离法、微元法、等效法、极限法、逆向思维法等。

学生还接触了进行科学研究的基本方法:对物理现象认真观察—提出假说—运用逻辑包括数学得出推论—通过实验对推论进行检验—对假说进行修正和推广,
3.更好地培养学生学习能力和良好习惯
        在教学中引入一些物理学史,可以培养学生善于观察、勤于思考的良好习惯。物理学史描述了许多科学家善于从不被人注意的一些平常现象中细心地观察与思考的事例。例如,法拉第经过细心观察,发现线圈通、断电瞬间的状态的变化,从而总结了电磁感应现象;而安培、科拉顿等尽管也见到这些现象,却没有留意,从而与成功失之交臂。学生在了解物理学史知识的过程中便可以认识到注意观察和认真进行实验是学好物理的关键,每一个物理概念、每一条物理定律的形成都离不开当时的历史条件,都少不了物理学家的科学思想的逻辑发展和历史进程,因此在今后的学习中就要有目的地观察,亲自动手实验,逐步培养勤观察、勤思考的习惯。
4.使学生端正学习态度和掌握学习方法;
        每个物理规律的形成,物理规律的发现,都是以观察和实验为基础加之合理的方法,经过一个较为漫长的过程而最终形成的。物理学史的运用可以使学生了解这一过程,使学生加深对知识的理解,并学会一种探索问题的方法,提高学生分析和解决问题的能力。
        (1)细致观察的习惯。历史上的许多科学家,都善于从不为人所注意的平常现象中细心地观察与思考,观察和实验既是研究物理学的基本方法,也是学习物理学的关键。这些事例对学生是很好的激励。
        (2)严谨求实的品质。科学来不得半点虚假,在科学问题上采取随意甚至欺骗的态度,其后果往往是极其严重的。在教学中适当引述,有助于培育学生严谨求实的工作作风。
        (3)怀疑和批判的精神。物理学的发展过程,是一个不断推翻和修正前人的认识,建立新认识的循环过程。这就要求物理学的探究者们,敢于挑战权威,在科学事实基础上提出新观点、新理论,如果缺乏怀疑和批判精神,人们的思维就会被权威所左右,停滞不前。
        (4)百折不挠的毅力。要从事实表象直达物理本质,单靠兴趣和灵性是不够的,必须有百折不挠的毅力,能够始终如一的坚持,才能有所发现。爱迪生研究灯丝,实验了几千种材料;这样的事例对培育学生科学研究工作的毅力,会起到很好的作用。
        教学实践告诉我们,不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识,还应教给学生科学的学习和研究方法。学习物理学史使学生更自觉地继承前人的事业,有助于活跃思维,,增强胆识,有效地进行学习研究。总之,在物理教学中,有目的地渗透物理学史,是完全必要的,也是切实可行的。
       
参考文献:
[1]陈毓芳,邹延肃;物理学史简明教程[M].北京:北京师范大学出版社,2009.8.
[2] 皱茂全.浅谈物理学史在中学物理教学中的运用[M].四川教育学院学报,2011年
[3] 杨如意.物理学史在高中物理教学中的融合[J].华中师范大学硕士论文,2006年

课题研究:英德市教育科研课题《运用物理学史培养山区高中学生核心素养的实践研究》(编号:17-92)

作者简介:彭宪流(1982.5-),男,本科,中学一级教师,研究方向:物理教学实践与创新;
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