应用物理学史促进科学教育与艺术教育的统一
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第四单元近代以来世界的科学发展历程单元设计文艺复兴以来,由于人的思想从宗教束缚中解放出来,重视实践和理论的结合,促进了科学技术的迅速发展,尤其是欧洲的自然科学取得了巨大成就。
在物理学、生物学、化学等众多领域,理论研究取得了很多划时代的成果。
本单元共分三课,为我们系统地介绍了近代以来自然科学在理论研究方面取得的划时代成果和人类社会的三次科技革命,及其对人类生活和社会进步的巨大作用。
第一课“物理学的重大进展”,主要内容包括伽利略在自然科学领域的重大贡献及其意义,经典力学的建立及其积极意义,相对论和量子论的主要内容。
第二课“破解生命起源之谜”,介绍生物学的进步及其影响。
第三课“从蒸汽机到互联网”,主要介绍三次科技革命的进程和对人类社会的影响。
在学习本单元过程中要突出了解这一时期科学家取得的重要成果以及对人类生活和社会进步的作用,同时也要关注这些科学巨匠勇于探索、执著追求的科学精神。
本单元的重点有:(1)了解经典力学的主要内容,认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
(2)简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
(3)以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例,说明科学技术进步对社会发展的作用。
(4)知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。
(5)以网络技术为例,理解现代信息技术对人类社会的影响。
第11课物理学的重大进展整体设计本节概述联合国大会指出“物理学是认识自然界的基础”“物理学是当今众多技术发展的基石”“物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础”,可见物理学在认识世界、改变人类社会、提高人的科学素质等方面有着重大的作用。
近现代物理学发展史是一部一代代物理学家精心实验观察、大胆质疑、开拓创新、发现真理、坚持真理、推动人类文明前进的历史。
伽利略以其勤奋、执著和智慧开创了科学实验的道路,开启了物理学的科学研究大门;牛顿站在巨人的肩膀上,集前人之大成奠定了经典物理学的基石;20世纪以相对论和量子力学为基础的现代物理学的发展,使人类的视野既深入到微观世界,又延伸到宇宙深处。
初中物理课程的跨学科整合与应用在当今的教育环境中,初中物理课程的跨学科整合与应用已经成为教育改革的重要方向。
物理课程不再仅仅是单纯的知识传授,更是对学生进行科学思维训练、创新能力和实践能力培养的重要载体。
本文将从初中物理课程的跨学科整合的内涵和意义、实践策略以及评价方式三个方面进行探讨。
一、初中物理课程跨学科整合的内涵和意义初中物理课程跨学科整合是指在物理教学过程中,将物理学与其他学科(如数学、化学、生物、地理、历史、艺术等)以及现实生活中的现象和问题相结合,通过多元化的教学方法和手段,引导学生从不同角度和层面去认识和理解物理现象和规律,提高学生的问题解决能力和创新思维能力。
1.提高学生的科学素养:跨学科整合有助于学生建立科学的知识体系,培养学生运用科学思维和方法解决实际问题的能力。
2.培养学生的创新能力:跨学科整合可以激发学生的学习兴趣,丰富学生的学习体验,引导学生主动探索和创造,培养学生的创新能力。
3.强化学生的实践能力:跨学科整合将理论知识与实际生活相结合,使学生在实践中学会运用知识,提高学生的实践能力。
4.促进学生的全面发展:跨学科整合有助于培养学生的人文素养、审美素养等综合素质,促进学生的全面发展。
二、初中物理课程跨学科整合的实践策略(一)教学内容的选择与设计1.选择具有跨学科特点的物理教学内容,如与数学、化学、生物等相关的内容。
2.设计跨学科的物理教学案例,将物理知识与现实生活中的现象和问题相结合。
(二)教学方法的创新与运用1.采用问题驱动的教学方法,引导学生从不同学科角度分析问题,提出解决方案。
2.运用项目式学习、探究式学习等教学方法,鼓励学生主动参与,合作探究。
(三)教学资源的整合与利用1.整合校内外优质教育资源,如图书馆、科技馆、企业等,为学生提供丰富的学习资源。
2.利用现代信息技术手段,如互联网、多媒体等,拓宽学生的学习渠道。
(四)教师专业素养的提升1.加强物理教师与其他学科教师的交流与合作,提高教师跨学科教学能力。
《科学与艺术》教案:发现科学与艺术的共通之处。
一、教学目标通过本节课的学习,学生应该能够:1.理解科学与艺术之间的联系和区别。
2.掌握科学与艺术相关的基本概念和思维方式。
3.探究自然界中的规律、文化背景和艺术历史对科学与艺术发展的影响。
4.创造有创意和表现力的作品,表达自己对科学与艺术的理解。
5.培养跨学科思维能力,提升学生的创新和解决问题的能力。
二、教学内容1.科学和艺术的定义和特征2.科学与艺术的相似点和不同点3.艺术史和科学史的概念和研究方法4.科学与艺术相互作用的案例分析5.自然规律与艺术创作的关联性分析6.科技与艺术的创新发展及其对社会的影响三、教学方法1.探究式学习:学生通过实验、观察、分析实物等方式自己发现科学和艺术之间的联系。
2.跨学科思维:通过跨学科思维,学生主动联系自己所学的领域知识,进行综合分析,发现新的问题和解决方法。
3.实践教学:学生在教学过程中,通过实践创作艺术作品,将所学的科学知识运用到实践中去。
4.互动教学:学生通过小组合作、讨论等方式,推进教学进程,并相互分享自己的成果和研究成果。
四、教学过程设计1.导入环节:教师通过图片、视频等媒介介绍科学和艺术的定义和特征,激发学生研究科学和艺术之间联系的兴趣。
2.探究环节:学生利用本节课提供的资料和工具进行探究式学习,观察分析实物,并尝试总结科学与艺术的共通之处和不同之处。
3.解析环节:教师引导学生对所得到的结论进行分析和总结,并补充相关的理论知识。
4.创作环节:学生在教师的指导下,利用所学科学知识开展艺术创作,形成自己的作品和观点。
5.分享环节:学生通过展开课堂汇报、小组讨论、分享自己的成果等方式,打破学科界限,帮助彼此理解科学和艺术之间的联系。
五、教学评价教师应该通过多种手段对学生的学习情况进行评价。
可以通过平时的课堂表现、作品展示、小组讨论、作业等方式评价学生的掌握程度,也可以根据学生的科学和艺术创意能力、跨学科思维能力进行评价。
新人教版八年级物理教学计划一指导思想从本学期开始,八年级同学要增加一门新学科-物理。
物理是一门自然科学,跟平时的实际生活比较接近,本着“生活中的物理”这一思想来进行教学,让同学在形象生动中体会到物理的乐趣,也为以后的学习打下基础。
二教材分析教材在内容选配上,注意从物理知识内部挖掘政治思想教育和品德教育的潜能,积极推动智力因素和非智力因素的相互作用。
在学习方法上,积极创造条件让同学主动学习参与实践,通过同学自己动手、动脑的实际活动,实现同学的全面发展。
教科书采用了符合同学认知规律的由易到难、由简到繁,以学习发展水平为线索,兼顾到物理知识结构的体系。
这样编排既符合同学认知规律,又保持了知识的结构性。
教科书承认同学是学习的主体,把同学当作第一读者,按照学习心理的规律来组织材料。
全书共5章以及新增添的物理实践活动和物理科普讲座,每章开头都有几个问题,提示这一章的主要内容并附有章节照片,照片的选取力求具有典型性、启发性和趣味性,使同学学习时心中有数。
章下面分节,每节内都有些小标题,帮助同学抓住中心。
在引入课题、讲述知识、归纳总结等环节,以及实验、插图、练习中,编排了许多启发性问题,点明思路,引导思考,活跃思维。
许多节还编排了“想想议议”,提出了一些值得思考讨论的问题,促使同学多动脑、多开口。
三、教学目标通过一学期的教育教学,使同学能进入物理的世界里来,在掌握基础知识的同时,对周围的自然世界有一个重新的,更加科学的认识。
1、进一步了解当前教育改革和课程改革的方向及趋势,学习新的物理教育观念。
要围绕新的物理课程标准,开展教学研究活动,特别是在科学探究教学上要积极实践,积累经验。
2、进一步加强物理观察、实验教学。
教学中教师要多做演示实验或随堂实验;落实同学实验,认真思考和操作;并适当增加探索性和设计性实验;鼓励同学在课外做一些观察和小实验。
加强实验意识和操作训练。
3、进一步突出应用物理知识教学,树立知识与应用并重并举的观念。
义务教育课程标准实验教科书《科学》(3-6年级)基本框架及整体特色本套教材是由胡军任主编,与DC加拿大国际交流中心合作编写,由河北人民出版社出版的小学科学教材,是一套依据国家小学科学课程标准编写的教材。
在2001年12月教育部教材编写立项审批会上,获得小学科学教材惟一的A类。
适合全国各个地区小学3-6年级学生使用。
本套教材以《国家基础教育课程改革纲要》为指导,全面落实《全日制义务教育科学(3-6年级)课程标准(实验稿)》提出的基本理念、课程目标和课程内容,开展科学启蒙教育,培养学生的科学素养和创新精神及实践能力为目的,致力于为学生后继的科学学习和其他学科的学习,乃至终身学习打下基础。
教材编写以建构主义理论、多元智能理论、内化学说以及科学与技术的结合、科学与艺术的结合、科学教育与人文教育的结合等思想为理论基础,整体规划全套科学教材的编写目的、原则、指导思想及要落实的目标和体现的特色。
在教材编写前期,对我国及其他国家或地区(加拿大、美国、澳大利亚、日本、英国、台湾、香港等)的科学课程标准和教材进行比较、分析和研究,吸取其长,并结合我国国情实际,力求创新并形成自己的特色。
我们坚持教材编写过程就是科学研究的过程,充分吸收多年来相关课题的研究成果(如列入国家“九五”规划的教育部科技部重点课题——中小幼科技教育研究;正在进行的“十五”国家青年基金课题——小学科学教材的开发与应用模式研究),力图将科学课程开发的研究与教材编写有机地结合起来。
总的来说,在教材编写过程中,我们遵从了以下原则:原则之一:精选教学内容,全面培养学生科学素养的原则。
从学生身心发展特点和生活经验出发组织学习内容,根据有利于学生亲历科学学习过程,有助于实现多领域学习目标,有利于培养学生情感态度和价值观的原则等思想,来精选科学知识和技能方面的内容。
尤其重视社会普遍关注的现实性内容以及具有综合性和关联性的内容。
原则之二:注重科学、技术、社会、环境相互联系的原则。
物理教学中渗透美育的理论探讨(一)美育的概述美育又叫审美教育或美感教育,它是把教育学与美学相结合的一门交叉学科。
“在理论上,它涉及教育学、美学、心理学、文艺学等多种学科;在实践方面,它涉及教育史、美学史、教学论、教育心理学、各科教学法等多种学科。
”1美育主要培养人们发现美、感受美、创造美的能力,在人的全面发展中起到了重要作用。
1.美育的发展审美教育与社会的进步密切相关,早在古希腊时期,审美教育作为人类思想的重要组成部分,审美教育发挥着越来越重要的作用。
“柏拉图教育“理想国”中的守护者的基本指导思想是‘对于身体用体育,对于心灵用音乐,而音乐应该在体育之前’;亚里士多德则把文学艺术作为‘自由教育’的主要组成部分,认为学习音乐等艺术不仅可以净化人的心灵,使人享受理智的快乐,还能使人在劳动后得到精神上的放松和身体上的休息。
”2此后,经历中世纪、文艺复兴时代、启蒙运动、德国古典美育、俄国革命民主主义和现代美学的过渡,审美教育在西方得到了长足的发展。
西方近现代美育越来越受到到重视,美育的理论体系也更具备系统性和科学性。
19世纪末20世纪初,西方美学思想开始传到中国。
近代王国维、蔡元培、鲁迅等先后提出了关于美育的主张。
在我国第一次明确提出“美育”概念的是王国维,王国维在1906年发表的《论教育之宗旨》中明确提出要把美育列入全面发展的教育宗旨之中。
第一次提出把美育与德育、智育、体育并列。
此后,我国建立起了美育学科。
几经波折,到改革开放后,我国美育教育已出现了良好的态势。
美育的理论研究从数量质量上都得到了很多发展,美育的研究开始系统化。
涌现出很多研究美学思想的专家学者。
特别是近些年,国家大力发展素质教育,推行课程改革,美育越来越得到广泛的重视。
2.美育的作用1钟仕伦,李天道.中国美育思想简史[M].北京:中国社会科学出版社,2008.2李天道.西方美育思想简史[M].北京:中国社会科学出版社,2007:2.人生来就有追求美好事物的心理。
浅谈物理学史的科学教育功能摘要:物理学史在物理教学中的独特作用越来越受到广泛重视,但是如何在课堂教学中将其有效融入,目前尚缺乏具有普遍可操作性的教学模式。
库仑定律是电磁学的基本定律之一,本文以库仑定律的建立为例,通过点评挖掘出其中蕴涵的科学精神、方法,揭示物理基本观念的产生、发展的原因和规律性;得出一些指导性的教学建议和方法,对物理学史的教育功能进行简要述评。
物理学史是人类对自然界各种物理现象的认识史,关注物理学概念和思想发展和变革的过程。
一般来说,普通物理具有很高的专业性和学理学史教育有效地融入物理教学过程中,不仅能提高学生的学习兴趣,加深记忆,而且能使学生在学习物理知识的同时,了解科学发现、科学争论和科学重大实验中所孕育的科学思想和方法,学习科学家的探索创造精神、逻辑思维能力、创造性思维能力,有助于理解科学的社会角色和人文意义,使学生树立科学的研究观。
一、物理学史中的库仑定律1760年,伯努利首先猜测电力会不会与万有引力相似,服从平方反比定律。
这一想法非常具有代表性。
同一时期,富兰克林的空罐实验表明带电金属空腔内部不带电,对电力规律产生了重要启示。
富兰克林的英国友人普利斯特利专门重复了这个实验,也设想电的吸引服从平方反比定律,并且在书中明确写出论断。
遗憾的是当时尚无学者对此进行明确论证。
最终,现今所公认的库仑定律是由法国物理学家库仑在1785年发现的。
但是在此期间,还有两位学者曾做过定量的实验研究,并得到同样的实验结果。
1769年,罗比逊设计了一个转臂装置来改变电力的力矩和重力的力矩,并使之达到平衡。
然后他从支架的平衡角度推算出电力f与距离r的关系,用公式f∝1/r2+表示,根据实验结果推算得出δ=0。
06,这个δ叫做指数偏差。
罗比逊认为,指数偏大的原因应归于实验误差,由此得出平方反比定律的结论。
但是,该实验结果仅限于同性电的斥力,至于异性电的吸力,他的装置难以得出结论。
有资料说后来罗比逊得到的异性电的吸力的指数略小于2,因此,平均取2次幂,从而得到电力反比于距离平方的结论,现在看来是依据不足的。
基于科学素养的高中物理学史校本课程建设【摘要】本文讨论了基于科学素养的高中物理学史校本课程建设。
在介绍了研究的背景、目的和意义。
在分析了科学素养在物理学教学中的重要性和高中物理学史的重要性,提出了基于科学素养的高中物理学史课程设计原则,讨论了课程内容设置和教学方法与手段。
结论部分呼吁推动高中物理学史课程建设,提高学生科学素养水平,并展望未来发展方向。
本文旨在为高中物理学史课程的建设提供理论指导和实践参考,促进学生对物理学的深刻理解和贯通。
【关键词】科学素养、高中物理学史、校本课程建设、重要性、设计原则、内容设置、教学方法、推动发展、学生水平、未来方向。
1. 引言1.1 研究背景有必要研究如何通过高中物理学史课程建设来提升学生的科学素养水平。
通过对物理学发展历史的学习,可以让学生了解物理学知识的演变过程,感受科学思想的伟大,培养对科学的敬畏和热爱,从而更好地理解和应用物理学知识。
通过在课程中注重培养学生的科学素养,可以促进学生的创新能力和批判性思维能力的发展,为其未来的学习和生活打下良好的基础。
本研究旨在探讨基于科学素养的高中物理学史校本课程建设,以推动学生整体素质的提升。
1.2 研究目的研究目的:通过对基于科学素养的高中物理学史校本课程的建设进行研究,旨在探讨如何有效提高学生的科学素养水平,促进学生对物理学史的了解和认识。
具体目的包括:1. 分析科学素养在物理学教学中的关键作用,明确科学素养与物理学史之间的关联性,为构建科学素养驱动的物理学历史课程奠定理论基础;2. 探讨高中物理学史作为重要学科的意义和学科特点,揭示物理学史对学生科学素养提升的重要性,从而为教师设计合理的课程内容和教学方法提供依据;3. 总结基于科学素养的高中物理学史课程设计原则,明确课程内容设置和教学方法,为教师提供实践指导,推动高中物理学史课程的创新与发展。
通过本研究,期望能够促进学生对物理学史的研究和探索,提高学生的科学素养水平,培养具有批判性思维和创新能力的未来科学家和工程师。
初三物理教学总结初三物理教学总结(一):本学期我担任初三(3)、(4)两个班的物理教学。
一学期来,我坚持党在新时期的教育方针,坚持以人为本,坚决服从学校领导和教务处的管理和领导,工作认真扎实,任劳任怨,不断求实创新,取得了必须的成绩,现总结如下。
一、教学目标达标状况1、课堂教育教学质量有所提高。
本学期我以活化、优化、个性化为导向,联系学生实际状况,认真钻研教材教法,抓课本基础知识和基本技能,重视获取知识的过程和科学探究潜力的培养,密切联系社会生活实际,抓好知识的应用,深化课堂教学改革,强化教学过程中的相互学习、研讨,培养学生学习化学的兴趣并感悟化学的科学魅力与价值。
2、用心参与理化生,个性是物理教学研究工作,成绩显著。
本学期,我本着提高自己,锻炼自己的目的,认真参与组内教学研究,利用各种休息时间看课外教辅书籍,制作优秀课件,备优秀案例,并资源共享。
本期主持公开课教学1次,参与听课20节次,并参与讨论了多个教研专题,按学校要求完成了一系列教研工作,成绩显著。
3、培优辅差工作成绩明显针对我校学生基础较差的实际,课堂教学中我尽量面向全体学生,让大多数学生能听懂、会做课堂练习,同时又因材施教,加强学习方法的指导,对原有知识基础较好的、学习潜力较强的学生,指导他们把知识向纵、横方向发展,对原有知识基础一般、学习信心较弱的后进生,重点指导他们良好习惯的养成,并充分利用晚自修时间针对性地进行个别辅导,鼓励后进生的学习信心,培养优秀生的探索精神,取得良好效果,有谈世林,谈刘洋等同学透过辅导物理科成绩一向名列前茅。
二、存在问题1、部分学生学习意识淡薄,学习习惯较差,学习兴趣难以养成,思想滞后,目光短浅,对物理学科不重视,不能按照老师的要求完成相关的学习任务。
3、部分学生动手潜力不强,不喜欢上实验课,不喜欢做课外实验,不能完成相关的实验操作,没有良好的科学探究精神。
4、有不能独立完成作业的现象,合作意识不强,探究潜力较差,不能独立总结相关的结论。
钱伟长的简介和事迹5篇钱伟长的简介和事迹篇1面对钱伟长,推选委员杜玉波说,奠基中国近代力学,他是伟大的教育家,而一生坎坷,从未放弃理想,为国家谋,为天下谋。
推选委员纪宝成说:《论语》载:子以四教文行忠信,钱先生以毕生的身体力行,昭示了一位学者的坚持与信仰。
颁奖辞从义理到物理,从固体到流体,顺逆交替,委屈不曲,荣辱数变,老而弥坚,这就是他人生的完美力学!无名无利无悔,有情有义有祖国!事迹回溯1912年钱伟长出生在江苏无锡的一个书香门第。
受家庭环境的熏陶,钱伟长的国学功底非常扎实。
1931年,18岁的他以中文和历史两门满分的成绩,考取清华大学。
钱伟长:如果要是考状元,我是要考状元的。
1931年9月18日,9·18事变爆发,国难当头。
马上要进入清华历史系学习的钱伟长,得知这个屈辱的消息后,当天决定:弃文从理,科学救国。
钱伟长:蒋介石说的,谁要站起来,不要抵抗,因为人家飞机大炮,我听了以后这个火了,年轻嘛。
所以我下决心,我说我不学这个玩意儿了,我要学飞机大炮。
而之前的录取考试中钱伟长数理化加英文的总成绩只有25分,放弃双百的文史转学物理,钱伟长无视个人的风险得失。
钱伟长:我这些都没考虑。
我是将来要造坦克。
就是这样的思想。
钱伟长早起晚归,来往于宿舍、教室和图书馆之间,废寝忘食,一年后数理课程超过70分,四年后成为8名顺利毕业的学生之一,且成绩优异。
1939年钱伟长考取中英庚款会的公费留学生,获得宝贵的去加拿大学习的资格,但是因为搭乘的轮船要在日本横滨逗留三天,钱伟长等留学生拒绝上船。
钱伟长:我就不干了,敌国我们不能去,当场就有好多人把护照扔在黄埔江里头了。
经过近一年的等待,1940年8月,钱伟长等留学生才搭乘不停靠日本的轮船出发,赴加拿大留学。
赴加拿大50天后就因为一篇论文的发表而成名,两年后拿到博士学位,之后来到美国加州理工学院喷气推进研究所做博士后,师从世界导弹之父冯·卡门教授,至1945年,钱伟长已经成为了一名国际范围内的知名科学家。
物理学史在物理教学中的应用【摘要】为了实现中学物理教学目的,培养学生学习物理的兴趣,应加强物理学史的教育,培养学生的态度、情感和价值观。
推进素质教育,提高学生爱国主义情怀。
【关键词】物理学史;物理教学;态度;情感和价值观物理教学的两大目的,其一,为实际应用而学习物理:其二,为进一步提高学生的科学素养而学习物理。
在过去的物理教学中,很多教师认为给学生传播物理知识,并能应用物理知识解决问题,就已完成教学任务,而忽略了培养学生的科学素养这一目的。
要想实现第二个目的,物理学史的教学必不可少,物理学史在物理教学中占有非常重要的地位,它不仅能使学生增长见识,而且能培养学生的综合素质。
物理学史是研究物理学发展的学科,它是物理科学体系中重要的组成部分。
物理学史集中地体现了人类探索和认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程,展现了物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程,在教学中以物理史中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生,有利于完成教学目标。
物理学史教育是通过传授物理学史方面的知识,培养学生科学意识、科学精神及科学方法等多方面品质的过程。
我在教学活动中深刻体会到,物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分。
尤其在全面推进素质教育,实施课程改革的今天,对发展中学生综合素质提出了更高的要求,物理学史的教育功能则更加明显。
1 有助于激发学生学习物理的兴趣爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。
”的确如此,如果你对某件事情感兴趣了,你就会想方设法挤时间去钻研它,并且努力将其做好。
学生学习也是一样,只有他喜欢,他才会肯学,才会乐学,才能学好。
老师能抓住学生的心理,穿插一些物理学史的材料,对培养学生学习物理的兴趣将会收到好的效果。
物理学史记载了人类揭开世界奥秘和令人兴奋的探索历程。
例如瓦特研究水蒸气冲起锅盖的现象,最终发明蒸汽机;伽利略通过观察教堂的吊灯的摆动进而发现单摆的等时性。
讲解光的衍射时可引入“泊松亮斑”命名的小故事,讲原子核物理时可讲一些建立量子力学的科学家们的故事,另外通过介绍伟大科学家的生平及其科学研究历程,可以拉近科学家与学生的距离。
科学与艺术的交融科学与艺术在人类文明发展中起着重要的作用。
科学是通过分析、实验和推理来探索世界的客观规律,而艺术则是通过创造和表达来传达情感和思想。
这两个领域看似截然不同,但实际上,科学与艺术之间存在着深刻的联系和相互影响。
一、科学与艺术的共同点科学与艺术的交融首先体现在它们对于创造性思维的需求上。
科学家和艺术家都需要开放的思维方式,跳脱传统观念的束缚,以寻求新的可能性。
无论是科学的假设和实验设计,还是艺术的创作和表现,都要求创造者具备敏锐的洞察力和创造力。
其次,科学与艺术都需要观察、描绘和记录。
科学家通过观察事实、记录数据和建立理论模型来探索自然界中的规律,而艺术家则通过观察和描绘客观世界或内心感受来表达情感和思想。
观察力和记录能力在科学与艺术中都是至关重要的品质。
二、科学对艺术的影响科学对艺术的影响主要体现在艺术的创作与表现形式上。
例如,透视法的发展使绘画更加真实和立体;光学原理的应用使摄影更加精确和清晰;数字技术的引入使电影、音乐和舞台艺术获得了全新的表达方式。
科学的新发现和创新技术的应用不仅丰富了艺术形式,还推动了艺术的发展和进步。
科学也为艺术提供了丰富的题材和灵感。
科学的发现和探索催生了大量关于宇宙、自然、人类的新知识,这些新知识为艺术家提供了更多的题材和创作素材。
例如,许多艺术作品通过描绘生态环境的变化、科技对社会的影响等主题,呼吁人们保护环境、思考科技进步的利弊等。
三、艺术对科学的影响艺术对科学的影响主要体现在科学的启发与视觉表达上。
艺术家对于自然、人类和社会的观察和描绘,能够激发科学家对于问题的思考和探索。
例如,绘画和摄影作品中的光线和色彩运用,可以启发物理学家研究光的性质和色彩的产生机制;音乐和舞蹈作品中的节奏和动作可以启发生物学家研究人体的协调机理。
艺术家通过视觉和听觉的表达方式,能够将科学知识转化为更加直观、感知的形式,让大众更容易理解和接受。
例如,科学展览中常常运用多媒体和互动的方式呈现科学原理和实验结果,这使得科学变得更加生动和有趣,有助于激发公众对科学的兴趣和好奇心。
物理学史和物理教学融合的实践与思考[摘要]文章阐述了物理学史融入物理教学的客观依据,并结合教学实践总结了物理学史融入物理教学的原则、方法以及需要特别关注的问题。
[关键词]物理学史物理教学融合物理学史作为阐述物理学发展历程的学科,蕴涵着丰富的素质教育资源。
正如我国著名物理学家钱三强曾经说过的:“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地值得我们去开垦,这些精神财富值得我们去发掘。
如果我们都能重视这块宝地,把宝贵的精神财富发掘出来,从中吸取营养,获得效益,我相信对我国的教育事业和人才培养都会大有益处的。
”如今,随着物理学史知识和教学普及工作的深入发展,物理学史的教育功能已越来越受到国内外教育工作者的关注,将物理学史引入物理教学中也成为物理教育改革的重要举措之一。
但与此同时,物理学史教学也存在不少的困难和问题,在实践层面上探索物理学史融入物理教学的行之有效的途径仍是一个亟待解决的问题。
一、物理学史和物理教育融合的客观依据(一)传统课程的弊端现代认知理论认为,知识是价值负载的(value-laden)。
施瓦布(J.J.Schwab)曾写道:“任何给定时期的科学知识都并非建立在一切事实的基础之上,而是建立在经过选择的事实的基础之上——而这种选择是建立在探究的概念原则的基础之上的。
”因此,“科学知识的教学要跟产生该知识的研究过程联系起来。
”传统的物理教学往往过于强调学科体系,过于专注于专业知识的系统传授,不注重知识由此获得的探究过程。
这种课程严重阻碍了学生对学科实质结构的理解,更背离了科学教育面向真实科学的初衷。
物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、规律和本质的历程。
任何一个具体的物理知识或理论体系都是在众多研究成果的基础上建立起来的,常常需要科学研究者们几十年甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步。
因此,物理学的发展史包含着丰富的认识论和方法论因素,以及物理思想和物理观念深刻的变革。
高中历史政治地理生物化学物理音乐美术体育语文英语政治教学计划高中教学计划的编制和实施是学校教育工作的重要环节,它直接关系到学生的学业成绩和素质培养。
本文将从教学主题、活动安排、教材使用等方面探讨高中各学科的教学计划。
一、教学主题1. 历史:通过学习历史,培养学生的历史意识和人文精神,加深对历史的理解和认识。
教学计划可以围绕国内外历史事件、人物和文化进行展开,提高学生的分析、综合和判断能力。
2. 政治:政治教育是培养学生正确的政治价值观和政治理论水平的重要途径。
教学计划可以将政治理论、国家制度与政治实践相结合,通过案例分析、讨论和模拟演练等形式,培养学生的政治思维和分析能力。
3. 地理:地理教育旨在培养学生的地理素养和环境意识,增强对地球生态系统、自然资源和地域文化的认识。
教学计划可以围绕地理知识、地理技能和地理思维进行展开,通过实地考察、地图解读和案例研究等方式,提高学生的地理观察和分析能力。
4. 生物:生物学教育是培养学生科学素养和生命价值观的重要途径。
教学计划可以将生物学理论与实际应用相结合,通过实验、观察和研究等活动,培养学生的观察力、思辨力和创新力。
5. 化学:化学教育旨在培养学生的科学思维和实验技能,增强对化学现象和化学原理的理解。
教学计划可以围绕化学基本概念、化学反应和化学实验进行展开,通过实验设计、实验操作和实验报告等方式,提高学生的实验观察和问题解决能力。
6. 物理:物理学教育是培养学生科学探究和逻辑思维的重要途径。
教学计划可以将物理原理与实际应用相结合,通过实验、模型和计算等活动,培养学生的实验设计和问题解决能力。
7. 音乐:音乐教育旨在培养学生的音乐欣赏和音乐创造能力,增强对音乐文化和艺术表达的理解。
教学计划可以围绕音乐基本知识、音乐表演和音乐创作进行展开,通过唱歌、演奏和作曲等活动,提高学生的音乐鉴赏和表达能力。
8. 美术:美术教育旨在培养学生的审美能力和创造力,增强对美的理解和表达。
作者: 王兆辉
作者机构: 江苏省宜兴市屺亭中学,江苏省宜兴市214200
出版物刊名: 数理化解题研究:初中版
页码: 41-42页
主题词: 物理学史 教材 教法 渗透 物理学家 教育工作者 科学教育 科学哲学
摘要:科学史、科学哲学与科学教育有机结合,已成为当今世界科学教育界的热点问题之一。
在物理教育中树立历史的观点,发挥物理学史的教育功能是中外物理学家和物理教育工作者一直关注的研究课题。
早在本世纪90年代,著名物理学家朗之万就曾明确指出:“在科学教学中,加入历史的观点是有百利而无一弊的”。
第27卷 第5期大庆师范学院学报V o.l27 N o.5 2007年10月J OURNAL OF DAQ I NG NORMA L UN IVERS I TY O ctobe r,2007应用物理学史促进科学教育与艺术教育的统一郑晓波(浙江师范大学物理系,浙江金华321004)摘 要:科学和艺术的结合是人类思想发展的主流,在教育过程中重视科学教育和艺术教育的结合,是培养具有良好人文精神和创新能力的人才的重要途径。
物理学史,能帮助学生认识到科学与艺术之间的关系,有利于促成科学教育和艺术教育的结合。
关键词:物理学史;科学;艺术;人文作者简介:郑晓波(1974-),男,浙江兰溪人,浙江师范大学硕士研究生,从事物理教学论研究。
中图分类号:O4-0 文献标识码:A 文章编号:1006-2165(2007)05-0090-03 收稿日期:2007-04-04庄子云: 天地有大美而不语,四时有明法而不议,万物有成理而不说;圣人者,原天地之美,而达万物之理。
,可见 美 是客观存在的,但 美 不自美,而是需要人去欣赏、去探究的。
物理学史,能帮助学生认识到科学与艺术之间的关系,有利于促成科学教育和艺术教育的结合。
1科学和艺术二者在本质上是统一的科学和艺术,尽管它们的研究方法有异,而且所采用的表达语言也存在较大的不同,但本质上都是人类对世界的一种探究,都面对世界存在和人类存在的神秘性,并试图认识之、解释之,所以,二者在本质上应是统一的。
如时间、空间的意义,光的奥秘,宇宙和人性的起源等等,从人类诞生之日起,就是它们永恒的主题。
爱因斯坦曾说:[1] 在那不再是个人企求和欲望主宰的地方,在那自由的人们惊奇的目光探索和注视的地方,人们进入了艺术和科学的王国,如果通过逻辑语言来描绘我们对事物的观察和体验,这就是科学;如果用有意识的思维难以理解而通过直觉感受来表达我们的观察和体验,这就是艺术。
二者共同之处就是摒弃专断,超越自我的献身精神。
著名物理学家、诺贝尔获得者李政道教授多次提出: 艺术和科学的共同基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性 。
事实上如一枚硬币的两面,科学和艺术源于人类活动最高尚的部分,都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义 [2]。
伟大艺术的美学鉴赏和伟大科学观念的理解都需要智慧 [3]。
无论从我个人的经历,还是从世界文明史的发展来看,科学与艺术、科技与人文都是不可分离的 [4]。
著名画家吴冠中认为:[5] 科学与艺术虽然在技法上迥然不同,但在思维上却有共通之处,即探索未知、情愫相同。
二者就像是一对亲密的战友,相互渗透和影响。
已故中国美协主席、著名画家吴作人先生曾说:[6] 将来科学发展了,艺术与艺术形式决不会停留在一种状态上.美术为科学服务,反过来科学推动美术。
可见,科学和艺术都是惟有人类才拥有的文化现象,并且紧密而又令人惊奇地相互关联着。
2在物理学史中,科学和艺术是互渗、互动和互补的求真和审美也是互渗、互动、互补的,它们常非常奇妙地相互交融、相互补充。
艺术连通虚幻、想象,留下了愉快的对接口,以善于虚拟真实的功能,并联和引领科学。
科学不断扩充艺术的内涵,同时逐渐消除二者的矛盾和断痕。
没有艺术,科学会变得毫无生趣、不近人情;没有科学,艺术将变得无所依托,荒谬不堪。
可见,科学和艺术之间确实是彼此互相需要,而为了实现双方的这个需要,就必须在二者之间构架起一座桥梁,为此,赫伯特 巴特菲尔德在他的 近代科学的起源 的引言中表达了这样一个确信:[7] 鉴于90科学在西方文明史上扮演的角色,科学史无论是就其自身的权力,还是就其作为艺术与科学之间长期以来一直需要的桥梁来说,它迟早会获得重要的地位,这一点是毋庸置疑的。
结合物理学史和艺术发展史,我们可见二者原本一体,之后分化,而今则日趋融合。
如欧洲的近代史开始于文艺复兴,它是以杰出的艺术家达 芬奇、米开朗基罗、拉斐尔等艺术家为象征的,随之而来的才是科学的空前繁荣。
达 芬奇本人就是一位杰出的科学大师,他的 蒙娜丽莎 更是一幅注入了生命的艺术极品。
艺术更贴近人性,而人性的充分扩展才生长出艺术般的科学,且不让科学失去人性。
3利用物理学史进行科学美学的教育,是提高学生科学鉴赏力的一个有效手段可是,传统的教育使科学和艺术分离,从事理工学习的人过于偏重抽象思维,从事艺术学习的人过于偏重形象思维;物理教科书中没有引自艺术领域的参考文献,艺术家也很少说明一件艺术作品与物理学的关系 这同样也是一个不争的事实。
为了解决这个矛盾,不少哲学家、文学家、教育家、艺术家和物理学家都认为:科学和艺术的结合是人类思想发展的主流,在教育过程中重视科学教育和艺术教育的结合,是培养具有良好人文精神和创新能力的人才的重要途径。
如蔡元培就曾提倡 智育与美育并举,科学与艺术并重 ,他还说: 世之有道德者,无不有赖于艺术和科学 [8]。
利用物理学史进行科学美学的教育,是提高学生科学鉴赏力的一个有效手段。
事实上,科学美学的研究早已有之。
古希腊人知道,一根棍从黄金分割点分割最为美妙,这被欧几里德(公元前330-前257年)编入 几何原理 。
而在古希腊更早时候,毕达哥拉斯(公元前580-前550年)把对自然奥秘的探索与对自然美的追求统一起来,他们称一切立体图形最美的是球形,一切平面图形中最美的是圆形;他们提出 数即万物 和 宇宙和谐 的概念,这样,寻求数的和谐,即寻求宇宙的和谐,便成为推动天文学发展的基本路标。
从托勒密到哥白尼、开普勒、伽利略和牛顿,就是在这个路标的指引之下向着正确的方向前进的。
牛顿创造了前无古人的伟业,牛顿三大定律和万有引力定律组成的经典力学体系实现了物理学史上第一次大综合,首次把天、地统一起来,蒲柏写诗盛赞道:[1] 自然与它的奥秘/都隐藏在黑暗中/上帝说/让牛顿去吧/于是一切顿现光明。
牛顿彰显世界的秩序与和谐的画面,能使后人获得美的感受,这样的感受是普遍而又深刻的。
20世纪以来,以相对论和量子力学为代表的现代物理学革命的兴起,使我们重新认识时间、空间、光和物质运动,在更大的深度上推动了科学美学的发展。
康德说过:[1] 世界上只有两种东西能够深深地震撼人们的心灵,一件是我们心中崇高的道德准则,另一件是我们头顶灿烂的星空。
科技的进步,如利用哈勃空间望远镜,我们可以避开大气层的干扰而拍得十分精彩的天文照片,使我们能够欣赏到宇宙的浩瀚美,使我们的心灵受到一种深层次的震撼。
在纳米科学实验中利用电子显微镜我们又可以得到另具有艺术欣赏价值的显微照片,同样能够激发出人们美好的想象。
1982年出现的世界上第一台扫描隧道显微镜(S T M),科学家不仅可以用它显示单个原子在物质表面的排列状态,还能够进行单个的原子和分子操纵,如科学家用ST M针尖将48个铁原子形成量子围栏,这样我们便得到了一件视觉艺术珍品。
在这里,科学,同时也是艺术,而且是细微极处的伟大的行为艺术,科学家和艺术家也就合二为一了。
生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法成功测定了DNA的双螺旋结构,不禁让人感叹生命曲线之美的神奇和奥妙。
4物理学史有助于认清美学和科学创新之间的关系美是真理的光辉 ,这句拉丁格言告诉我们,如果我们学会辨认 美 ,那么,我们将能够更加容易地探究得到真理,即美能引真。
培根也曾说:[7] 自然的奥秘在被艺术搅动起来的时候比让它们独自活动时更容易暴露出来。
著名物理学家费恩曼曾指出:[3] 干物理得有鉴赏力。
所谓鉴赏力,就是那种善于从真、善、美的结合上敏锐抓住事物的本质去创建理论的能力,这就是一种高超的审美能力。
费恩曼正是凭着自身的审美直觉去洞察自然界内在的美,创造了 费恩曼图 ,并提出了一种新的重整化理论,因此而得到诺贝尔物理学奖。
这被施大宁称为是 形象与抽象、图象与方程、艺术家与科学家结合的典范 [8]。
历史上,众多的物理学家在各自的科学创造实践中,不仅感受到物理理论的审美价值,而且在科学美学原则的指导下,创造出了不少显示自然之美的杰作。
如在牛顿的万有引力定律、麦克斯韦的电磁场方程组和爱因斯坦的相对论就体现了某种的 完美的结构 ,而对称性、守恒定律、最小作用原理则是显示了某种 普遍特性 。
科学家本人由于在科学发现中亲历科学美的神奇体验,直接接受科学美的启示,所以他们极力推崇科学美学的重要性,典型的有,如狄拉克认为:[14] 让方程式优美比让方程式符合事实更重要 如美国物理学家弗里曼 戴森曾引用过的一句名言:[15] 我的工作总是尽力把真和美统一起来;但当我必须在两91者中挑一个时,我通常选择美。
可是对于平常公众来说,由于他们未能参与科学创造,不能充分感受那种类似于科学家对于科学美的体验。
常常是,科学家本人在向普通公众传达他们在科研中获得的对于他们自己来说是非常真实的对于科学美的体验时,普通公众也许会觉得有些稀奇、夸张。
从某种意义来说,一些研究物理学史的人或科学史家可能对此较为公允。
如申先甲等人在物理学史的研究中发现:[9] 美学因素不仅渗透到科学创造的原动力之中,而且也渗透到科学理论体系的构建和表达中,美学原则潜在地影响着科学成果的内容和形式。
有人甚至把 美学价值 的大小看做是评价一个科学理论成就大小的重要标准。
而科学史家库恩则是以为[10] 考虑对称性以及以符号表示的简单性和优美性,考虑数学美的其他各种形式,这在艺术和科学中都有其重要作用。
不过在艺术中,美学本身就是创造的目的。
而在科学中,它顶多是一个工具,亦即当几种理论在其它方面旗鼓相当时进行选择的一个标准,或者只是一种能启发想象,以设法找到解决麻烦的专业疑难的关键性指南。
只有当它解开了疑难,只有当科学家的美学与大自然的美学相一致时,美学才在科学发展中发生良好作用。
在科学中,美学很少是目的本身,而且从来不是首要的。
在这里,观念的差异也许可以归结为视角转换的原因,运用物理学史可以引发物理学家和公众之间的对话,在二者之间建立起沟通的桥梁,从而有助于使他们对科学美的认识更加深入、更加全面。
最后,物理学史融合科学教育与艺术教育,美化学生的心灵。
审美是必然离不开审美的主体的,因而,在物理教育中,应当借助于物理学史上的这些科学大师崇尚理性、统一、秩序、规律和和谐,即崇尚科学美的思想和实践,引导学生去认识自然界的质朴的统一,认识科学理论的简单、对称、统一、和谐与普适性的内在的美;用科学大师们在感受美的过程中获得的体验去唤起学生的类似的体验,从而培养起他们的科学鉴赏力,并以追求科学美的思想充实自己,塑造自己,丰富自己的精神世界,完善人格的塑造,实现自身的美化,培育深邃的科学洞察力,开发科学潜能,在未来的科技工作中发挥自己的才干。
[参考文献][1]吴全德.科学美 科学中美的哲学和科学中的艺术[J].科学中国人,2004(2):36-37.[2]李政道.论科学与艺术[EB/OL].http://www.sci en ce-art.co /articl e.php?i d=1998.[3]蔡铁权.物理教学丛论[M].北京:科学出版社,2005:206-207.[4]李政道.李政道先生致 促进人文教育与科学教育的融合高级研讨会 的贺信[J].中国高教研究,2002(6):13.[5]张蕾殷,燕召.科学巨匠与艺术大师携手探求艺术与科学内在联系[N].光明日报.2006-11-12.[6]吴同椿. 科学美术创新 的思考[EB/OL].h tt p:///h t m l/D ir/2005/04/25/7889.h t m.[7]赫伯特 巴特菲尔德.近代科学的起源[M].张丽萍,郭贵春,等译.北京:华夏出版社,1988:1,90.[8]施大宁.物理与艺术[M].北京:科学出版社,2005:2,6.[9]李艳平,申先甲.物理学史教程[M].北京:科学出版社,2003:17[10]库恩.必要的张力[M].范岱年,纪树立,等译.北京:北京大学出版社,2004:333.R eseach on U si ng H istory of Physics to I m prove the Integrationbet w een Science Education and Hu manity Educati onZ H ENG X iao-bo(Physics Depart m en,t Zhe jiang Nor m alUn i v ersity,Ji n hua321004,Ch i n a)Abst ract:It is the m ai n strea m,a m ong the develop m ent of a ll k i n ds o f hu m an ideo log ies,to i n tegrate sc-i ence and art i n this era,and it can a lso be regarded as an i m portant approach for us to f o rster personsw it h good hu m anity and i n novati v e ab illity.H istory of physics can help st u dents rea lise the c l o se relationsh i p bet w een sc-i ence and ar,t and i m prove the i n tegrati o n bet w een science educati o n and hum an ity educati o n.K ey w ords:histo r y of physics;sc i e nce;ar;t hu m anity92。