高中物理教学论文 渗透物理学史教育培养学生的“三科”
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如何在高中物理教学中渗透物理学史摘要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。
尤其在全面推进素质教育的今天,在高中物理教学中渗透物理学史已成为物理新课程改革中的一大热点。
关键词物理教学物理学史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。
尤其在全面推进素质教育的今天,在高中物理教学中渗透物理学史已成为物理新课程改革中的一大热点。
那么,如何在高中物理教学中渗透物理学史呢?一、在高中物理教学中渗透物理学史的意义1、渗透物理学史有助于实现高中物理教学的目的。
物理学史教育对于发展学生科学素质影响最大。
因为,一个人的科学意识、科学精神、科学方法和行为等大部分科学素质要素,都要建立在对科学及科学发展过程了解的基础上,才能逐渐形成,这些都与物理学史教育有密切关系。
通过物理学史教育,可以培养学生科学的思维方法、创造性的思维能力,激发追求真理、献身于人类文明进步事业的精神。
所以,为了实现现代中学物理教学目的,必须加强物理学史教育。
2、渗透物理学史有助于培养科学的思维模式。
物理学史可以提供丰富的物理科学发展的史料,将物理概念、定律的历史发展过程展现给学生,使之熟悉科学家发现规律的思维过程和科研方法,并从科学家的成功中得到启示。
从长远意义上讲,学生掌握这些内容比学习物理知识、技能更为重要。
学生在学习过程中不断接受科学方法教育,潜移默化地培养科学的思维模式。
3、渗透物理学史有助于加深学生对基本概念和基本规律的理解关于物理学中的各个基本概念、基本定律和基本规律,在历史上都有它形成和发展的过程,有的甚至曲曲折折,只有了解了他的这些知识,才能深刻掌握它们的物理意义,而且有利于巩固和加深理解已学过的物理知识。
二、在高中物理教学中渗透物理学史的方法1、“物理学史——归纳”方法“物理学史——归纳”方式是以历史为背景,以大量比较一致史料为题材,对教学的内容,进行分析、概括和提炼,归纳抽取出概念规律。
浅谈高中物理课堂中物理学史渗透的学科育人作用及教学策略1. 引言1.1 学科育人作用的重要性学科育人作用是指在教育过程中,通过特定学科知识和教学活动,培养学生的思维能力、学习兴趣、价值观念和道德修养等方面的素养,使他们成为具备全面素质和个性特长的综合人才。
学科育人作用的重要性不言而喻,它是教育事业的根本目标和内在要求。
在高中物理课堂中,物理学史的渗透正是一种重要的学科育人手段。
通过引入物理学史,可以激发学生对物理学科的兴趣,增强他们的文化素养,培养科学思维和方法论,从而提高他们的学习成绩和综合素质。
物理学史在高中物理课堂中的应用不仅仅是为了教授历史知识,更重要的是通过历史的镜头让学生更好地理解和应用现代物理理论,促进他们的全面发展和成长。
在当今世界日新月异的信息时代,培养学生的综合素质和创新思维已经成为教育的当务之急,而学科育人作用则是实现这一目标的有效途径之一。
通过深入探讨物理学史在高中物理课堂中的应用,可以更好地认识和理解学科育人作用的重要性,从而为教学实践提供可持续发展的路径和方向。
1.2 物理学史在高中物理课堂中的应用学科育人作用是教育中的重要任务之一,旨在培养学生具备学科知识、科学精神和人文素养。
在高中物理课堂中,物理学史是一种重要的资源和手段,可以帮助学生更好地理解物理学的发展历程、主要思想和重要成果,从而更加深入地掌握和理解物理学知识。
物理学史在高中物理课堂中的应用可以通过多种形式进行。
教师可以通过介绍物理学史上的重要科学家、实验和理论,引导学生了解物理学的发展历程,激发学生对物理学的兴趣和好奇心。
教师可以结合物理学史的案例和故事进行讲解,帮助学生理解物理学理论和原理的由来和演变过程。
教师还可以通过物理学史的教学,培养学生的科学思维和方法论,提高他们的逻辑思维能力和分析问题的能力。
2. 正文2.1 物理学史的引入与意义在高中物理课堂中引入物理学史,是为了让学生了解物理学的发展历程和重要成就,培养学生对物理学科的兴趣和热爱。
第1篇摘要:物理学史是自然科学史的重要组成部分,它不仅记录了物理学的发展历程,更蕴含了丰富的科学思想、科学方法和科学精神。
将物理学史融入教学实践,有助于激发学生的学习兴趣,培养他们的科学素养,提高教学质量。
本文从物理学史融入教学的意义、实施策略和案例分析三个方面进行探讨。
一、物理学史融入教学的意义1. 激发学生学习兴趣物理学史中充满了科学家们追求真理、勇于探索的故事,这些故事能够激发学生的学习兴趣,使他们更加主动地参与到课堂学习中。
2. 培养科学素养物理学史蕴含着丰富的科学思想、科学方法和科学精神,通过学习物理学史,学生可以了解科学的发展脉络,培养科学素养。
3. 提高教学质量物理学史与物理学知识相结合,有助于教师更好地讲解物理概念,提高教学质量。
4. 增强学生的综合素质物理学史的学习可以培养学生的批判性思维、创新能力和团队合作精神,有助于提高学生的综合素质。
二、物理学史融入教学实施策略1. 结合教材内容,选取合适的物理学史案例教师在教学过程中,应结合教材内容,选取与课程相关的物理学史案例,使学生在学习新知识的同时,了解物理学的发展历程。
2. 设计问题情境,引导学生思考教师可以通过设计问题情境,引导学生思考物理学史案例中的科学思想、科学方法和科学精神,培养学生的批判性思维。
3. 丰富教学方法,提高教学效果教师可以采用多种教学方法,如案例教学、讨论教学、角色扮演等,使学生在轻松愉快的氛围中学习物理学史。
4. 注重实践环节,培养学生的动手能力教师可以组织学生进行实验、制作模型等活动,让学生在实践中感受物理学史的魅力,提高学生的动手能力。
5. 跨学科融合,拓展学生视野物理学史与其他学科有着密切的联系,教师可以引导学生将物理学史与其他学科知识相结合,拓展学生的视野。
三、案例分析1. 案例一:牛顿运动定律在讲解牛顿运动定律时,教师可以引入伽利略、开普勒等物理学家的研究成果,让学生了解物理学史的发展脉络。
同时,教师可以设计问题情境,引导学生思考牛顿运动定律的发现过程,培养学生的批判性思维。
高中物理教学中物理学史的渗透摘要:物理学史是研究物理学发生、发展的历史,是解释物理学概念、定理、规律和变革过程的认识史。
在高中物理教学中渗透物理学史内容,不仅有助于提高学生的学习兴趣,而且能够将德育融入物理课堂教学中,发挥出物理学科育人的价值。
在当前的物理课堂中,很多老师忽视向学生传授物理学史,认为这样的知识对于学生的物理成绩提升不大,导致很多学生出现了为了应付考试而死记硬背物理史的情况,达不到物理新课标的要求。
作为一名一线物理教师,有责任挖掘物理史背后蕴藏的价值,并将其积极的融入课堂教学中,促进学生物理核心素养能力的提升。
关键词:高中物理;物理学史;自由落体随着新课程改革的不断深入,科学史与学科教学相结合的课题越来越受到重视。
在科学教学中,不但要注重知识本身,更要注重知识形成发展的过程。
因此,在高中物理教学中渗透物理学史的内容就显得至关重要。
在高中物理教学中渗透物理学史,有助于培养学生的科学态度、科学素养,促进学生正确科学观的形成。
物理学史将物理概念、定律的历史发展过程呈现给学生,使学生通过对历史的回顾,重温科学家发现规律的思维过程和研究方法,并从科学家的成功中得到启发和鼓舞。
学生掌握这些内容比学习物理知识、技能更为重要。
学生在学习过程中自然而然地得到了科学思维模式的培养和训练,而这种思维习惯会对他将来的学习、研究产生深远的影响。
接下来,我就以高中物理必修第一册《自由落体运动》这节课为例,谈谈我是如何在教学过程中渗透物理学史的。
一、通过具体的物理实例渗透物理学史自由落体运动在日常生活中比较常见,具有重要的研究价值。
历史上曾经有很多科学家研究过落体运动,亚里士多德、伽利略等对落体运动的研究,对物理学的发展起到了非常重要的推动作用,通过向学生介绍相关的物理学史,可以让学生受到科学精神、科学方法的熏陶。
教师首先介绍对自由落体运动的认识,历史上的两种观点:(1)亚里士多德的错误观点:物体下落的快慢是由它们的重量来决定的。
浅谈高中物理课堂中物理学史渗透的学科育人作用及教学策略高中物理课堂是学生接触物理学的重要阵地,而物理学史作为物理学的发展历程,是物理学课程中不可或缺的一部分。
通过在高中物理课堂中渗透物理学史,可以促进学生对物理学知识的深入理解,培养学生对科学历史的兴趣,提升学生的科学素养。
本文将探讨高中物理课堂中物理学史渗透的学科育人作用,并提出相应的教学策略。
一、学科育人作用1.促进深入理解高中物理课程涉及到许多抽象概念和理论,如牛顿运动定律、光的折射定律等,这些概念和理论都是在物理学发展历程中逐步形成和完善的。
通过深入学习物理学史,学生可以了解这些概念和理论的由来、发展过程和科学家们的思考脉络,有助于学生对这些知识的深入理解。
通过学习牛顿对力学的贡献,学生可以更清楚地理解牛顿运动定律的基本原理和应用。
2.培养历史意识物理学史作为科学史的一部分,是人类科学活动的重要组成部分,具有深厚的历史底蕴。
通过学习物理学史,学生可以了解不同历史时期的科学发展状况、科学家们的成就和付出,培养学生对科学史的历史意识和科学家的敬仰之情。
这对于学生形成正确的历史观和人文情怀,提升自身的综合素质具有重要的作用。
3.提升科学素养学生通过学习物理学史,可以了解科学发展的非线性特点,科学理论的相对性,科学研究的不确定性等科学活动中的客观规律。
也可以了解科学家们在科学研究中所付出的努力和取得的成就。
这有助于学生树立正确的科学态度,增强科学研究的信心,提高科学素养。
二、教学策略1.融入课堂教学在高中物理课堂中,教师可以融入物理学史的内容,让学生通过教材、课件等方式了解相关的科学理论及其发展历史。
比如在讲解光的折射定律时,可以简要介绍光的折射现象的发现及相关科学家的研究历程,让学生了解科学理论的由来,形成更为完整的知识结构。
2.开展活动和讨论教师可以组织学生开展小组讨论、科普报告、科学实验等活动,让学生深入了解相关科学史的内容。
通过这些活动,学生可以积极参与、深入思考,从而更好地理解物理学史中的重要理论和科学家的贡献。
高中物理教学中渗透物理学史教育的作用高中物理课程标准中明确提出,高中物理教学旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,使学生通过高中物理的学习逐步养成科学方法、科学态度、科学思维习惯、科学世界观,引导学生认识科学和技术的差别、科学技术对社会的影响、技术对环境的影响,强调认识和领悟科学的本质、科学与人文的关系,培养学生的社会责任感等。
可见,高中物理教学要让学生经历科学探究过程、了解物理学的研究方法、理解物理学的发展历史,从物理学发展的历程中领悟到科学事业的本质特性,体会物理学对经济和社会发展的贡献、深刻地理解物理学与人的存在之关系以及科学的发展对人的精神世界的影响,逐步形成科学态度和科学精神。
而物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程,在高中物理中加强物理学史教育,展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程,以其中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生,把物理知识的逻辑展开与物理学认识的历史发展有机结合起来,将物理教学过程设计成是把“凝固的文化激活”的过程,把文化传播和学习转化成为历史上的创造者与今天的文化学习者之间的对话,让学生以物理学家认识世界的本来面目去认识世界,确立物理学的历史意识,在获得物理知识的同时,全面提高学生的科学素养。
3.弥补传统物理教学的人文缺陷传统的物理教学注重的是具体科学知识的传授,强调的是要教给学生越来越多的具体知识,教学中化大部分精力于训练学生的技能方面,并将科学知识静止化、教条化和工具化,所谓的“上课教条条、课后背条条、回家用条条、考试考条条”,就是这种教育的真实写照。
而高中新课程改革在观念上发生了非常大的变化,比如,从注重面面俱到更多的知识到更注重学生探究能力的培养,更关注将人文的因素渗透到其中,体现到其中;注重在学习中激发学生的情感;强调素质,尽量改变学科本位,强调从生活走向物理,从物理走向社会。
物理学史在教学的应用论文物理学史在教学的应用论文摘要:物理学史是研究物理学发展的学科,将其有机地结合教材进行教学,将会使学生从事物的发展角度来更加深入地了解物理,增强学生们对物理的学习兴趣,更有利于锻炼学生的物理思维,采用科学的方法处理问题等,使他们终身受益。
关键词:物理学史;教学物理学史是研究物理如何产生发展历史的,它是伴随着人类对自然规律的认识发展过程而逐步发展起来的一门自然科学,他聚合了社会活动中人类的智慧,融合了自然科学、哲学及社会科学的知识。
在中学阶段的物理授课过程中融入物理学史的教育,将科学探索者的发现、观察、思考、实验、创造的整个过程展现给学生,使学生有身临其境之感,从而懂得科学探究者的不易,领略他们为了真理百折不挠的探索精神,从而不断提升学习的原动力,提高学生的综合素养。
一、物理学史运用于教学中的必要性和可行性物理学史是人类文化遗产的一个重要组成部分。
物理学又具有很强的继承性,物理学中的科学研究方法又大都贯穿在物理学发展的历史过程中,因此在中学阶段的物理授课教学过程中完全有必要把人类认识自然世界的整个历史背景和规律发展过程展现给学生,阐明物理学中像牛顿运动三定律和万有引力定律等那样重要的定律、公式的产生和发展过程;重要的科学研究方法和科学观点的认识演变过程,以及重大科学突破对人类认识和社会发展产生的巨大影响,以期更好的对学生进行历史观和价值观的良好教育。
心理学研究证明,一个人的兴趣作为非智力因素对学习的影响是巨大的,它能给研究者提供不竭的动力和灵感。
而大多数科学家的研究探索真理故事又都有一定的趣味性,其品质具有很强的感染性,比起单纯的公式推导、定理证明来,要更容易引起学生的注意和兴趣。
二、将物理学史运用于教学过程中1.运用物理学史对学生进行正确的德育教育中国是四大文明古国之一,四大发明享誉世界,新中国成立后,奋发图强,科技救国,无数的仁人志士回国施展自己的远大报复,为国家的科技事业甘愿做无名英雄,不求回报,,我国的两弹元勋,核能的和平开发、电子技术的飞速发展,卫星上天、火箭、导弹技术赶超世界先进水平,物理学界涌现出一批又一批的无名英雄,他们的事迹激励着我们,他们的成果惠及子孙后代。
物理学史对高中物理教学的帮助【中图分类号】g63 【文献标识码】b 【文章编号】2095-3089(2013)4-0-01物理教学渗透物理学史方面的知识,让教学活动培养学生的科学意识、精神和方法,在情感、态度与价值观方面发挥教育功能,进一步发展中学生的综合素质。
在总结平时教学经验的基础上,就物理学史教育在中学物理教学中的重要性、可能发挥的作用以及加强物理学史教育的途径方面,做了初步的探讨。
一、加强物理学史的教育,增强中学物理教学返璞归真物理学史中就有许多催人泪下的事例。
比如:伽利略为捍卫日心说受到罗马教皇残酷的迫害和折磨,但他没有放弃对真理的追求,年近七旬又体弱多病的伽利略被迫在寒冬季节前往罗马,跪在冰冷的石板地上接受罗马宗教裁判所的审判,先是被判终审监禁,后又改为在家软禁,精神和肉体上的折磨仍然没有动摇他的信念,直到1642年1月8日病逝。
300年以后的1979年罗马教庭才为他公开平反昭雪。
科学家可歌可泣的献身精神对我们应该有所启发。
20世纪最伟大的自然科学家爱因斯坦,被称为“物理学革命的旗手”,就是因为他在科学的道路上不断创新,创立了一个又一个崭新的理论体系。
1905年3月他发表了论文《关于光的产生和转化的一个推测的观点》。
1905年6月他写了一篇开创物理学新纪元的长论文《论动体的电动力学》,完整提出了狭义相对论,推动了整个物理学的革命。
之后爱因斯坦并不感到满足,不懈的创新精神促使他在真理的道路上进行艰难曲折的探索,到1916年3月,他写了一篇总结性的论文《广义相对论基础》,宣布了广义相对论的创立。
通过物理学史的教育可以培养学生热爱科学、献身科学的精神,可以培养学生返璞归真的意识,这对实施素质教育具有重要意义。
二、凸现物理学史教育的功能1.进行科学方法论教育的功能。
物理教学中涉及的研究方法主要有观察、实验、类比、假说、模型等等,这些研究方法对学习中学物理也具有一定功能。
如意大利物理学家伽利略,1853年在比萨教堂注意到一盏悬灯的摆动受到启发,用线悬铜球模拟单摆实验,确证了微小摆动的等时性和摆长对周期的影响,这说明观察的重要性。
物理学史教学质量论文1穿插物理学史,帮助学员掌握科学的研究方法物理教学的目的不仅是对科学结论的理解和应用,更重要的是帮助学员掌握和理解产生这些科学结论的研究方法。
我们知道,科学研究中观察和分析的方法是主导的研究方法之一,许多物理概念的形成、物理规律的发现都是物理学家通过对具体事物和现实生活的观察与分析得来的。
像伽利略正是从对悬灯摆动的观察中得到启示,然后通过实验,最终确定了单摆周期的影响因素和单摆的等时性。
牛顿正是因为一只打在头上的苹果从而悟出了万有引力定律。
理想模型的方法也是物理学中经常应用的方法,根据具体问题,提出相应的物理模型,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,这种研究方法是很有实际意义的。
像质点运动学中的“质点”模型、刚体转动中的“刚体”模型、静电场中的“点电荷”模型等都是运用了这种方法。
另外,假设和推论的方法、类比和综合的方法等都在物理学的发展历史上起了重要的作用。
所有物理学及其他学科的科学方法几乎都可在物理学史中找到。
通过穿插物理学史,了解著名科学家创建理论体系的过程,我们可以学习一些培养创造性意识的方法和途径、掌握重要的科学研究方法,使学员具备创造性思维的能力,并能潜移默化地运用到之后的学习和研究当中去,为学员以后的发展提供良好的铺垫。
2渗透物理学史,帮助学员提升科学素养在物理教学中渗透物理学史教育,使学员认识物理学理论的变化、发展过程,体会到科学理论不是一成不变的,它是不断进化的、发展的。
物理学理论的内容的有限性总是和可能观察到的物质世界的无限丰富多样性相对立的,因此没有任何一个物理学理论可以被看作是完美的。
人们在一定条件下的物理学认识只能是相对的、近似的,这种教育可以潜移默化地培养学员的辨证唯物主义真理观,清除学员对物理学理论绝对化、僵化的理解,也可以防止学员机械的不加限制的搬用物理公式、定律去解决问题,有助于培养学员质疑和批判的科学态度以及实事求是的科学精神。
另外,科学家们在追求真理的过程中所呈现出的顽强的意志和献身科学的牺牲精神,在培养学员高尚的情感、进取的人生态度、正确的价值观方面具有不可替代的作用。
在高中物理定律教学中有效渗透物理学史教育的研究一、引言物理学作为一门自然科学,最初起源于人类对自然界规律的探究。
物理学史是研究物理学发展历程和物理学家们发现物理规律的历史的学科。
传统的物理学教学往往将重心放在理论的传授和实验技术的掌握上,忽视了对学科历史的探究。
然而,物理学史教育作为一种重要的教学方法,有助于学生更好地理解物理学知识的发展过程,激发学生学习的兴趣和欲望。
本文将探讨在高中物理定律教学中有效渗透物理学史教育的研究。
二、物理学史在教学中的作用1.激发学生学习兴趣学科的历史可以帮助学生更好地了解学科的发展历程,明白物理学知识的演变过程和发现规律。
这样可以激发学生对物理学的兴趣,增强学习的动力。
2.帮助学生了解物理学定律的由来通过学习物理学史,学生可以了解各个物理学定律的由来,明白不同定律的实验依据和推导过程,从而更加深入地理解和应用这些定律。
3.培养学生的科学精神和独立思考能力通过学习物理学史,学生可以感受到伟大物理学家们不畏艰难、勇攀科学高峰的精神,培养学生的科学探究意识和自主学习能力。
三、如何在高中物理定律教学中渗透物理学史教育1.设计合适的课程内容2.引入历史实例在讲解物理学定律的时候,可以引入一些历史实例,讲述该定律的发现历程和应用场景,让学生更加直观地理解定律的实验依据和作用。
3.利用多媒体技术通过利用多媒体技术,可以为学生呈现更加生动形象的物理学史资料,吸引学生注意力,增强学习效果。
4.引导学生独立探究在展示物理学史资料的同时,可以引导学生自主探究相关内容,培养他们的探究能力和创新意识。
四、结论物理学史作为物理学教学的重要组成部分,有助于激发学生学习兴趣,帮助学生更好地理解物理学知识,培养学生的科学精神和独立思考能力。
在高中物理定律教学中有效渗透物理学史教育,将有助于提高学生的学习动力和学习效果,培养具有科学素养的新时代人才。
渗透物理学史教育培养学生的“三科”
内容提要:本文主要介绍了在物理课堂上适当讲授物理学史,来培养学生的科学方法、科学思想、科学精神——“三科”
关键词:科学素养、科学方法、科学思想、科学精神
物理学是研究物理现象及其规律的一门自然科学。
物理学史研究物理学发展过程、描述物理学发展历史,包括物理思想、物理概念、物理规律的发展过程。
记载和反映了物理学逐步创新和完善、融合了与物理学有关的自然科学及科学社会知识,是一门自然科学、人文科学、思维科学等多门科学渗透、交*有机结合的综合学科,具有知识传授和创新能力培养的双重功能。
面对21世纪对人才素质的要求,学校教育必须重视培养真正能在受教育者身上起作用的素质。
物理学史以其独特的内容及丰富的教育因素,在素质教育中可以发挥特殊的作用。
把物理学史融入到物理教学中,具有多方面的积极作用,有助于提高学生学习物理的兴趣,培养学生的创新素质、科学素养。
所谓科学素养是科学知识、科学方法、科学思想、和科学精神融为一体。
在物理课堂上,教师在传授物理知识(科学知识)的过程中,如何渗透物理学史培养学生的科学方法、科学思想、和科学精神,将“三科”与科学知识融为一体。
科学不仅是事实的揭示、规律的发现、科学知识的形成,而且也是科学思想、科学方法和科学精神的形成与发展。
下面从几方面谈谈我的认识和体会:
一.讲解物理学史让学生从中吸取其精髓——科学家的科学方法
掌握科学方法要比单纯地掌握科学知识重要的多,这也是当前新课程改革积极倡导的,这里的科学方法不是指如何解题的“解题方法”,而是提出、解决问题的方法,是“科学发现”与“科学创新”的方法。
陶行知先生曾说:“我认为好的先生不是教书,不是教学生,乃是教学生学。
”因此,教学生学会科学的思维方法是整个教学活动的根本宗旨。
在众多的物理学史中,有很多的事例可以让学生体会。
如在学习自由落体运动时,介绍伽利略用归谬法驳斥了亚里斯多德关于“重的物体比轻的物体落得快”的错误观点。
他设计了“冲淡
重力”的实验,即著名的斜面实验,在多次观察了从同一高度下落的轻重不同物体的下落情况,并结合数学演绎他大胆猜想自由落体运动是匀加速运动。
他的研究方法可以概括为:观察——假设猜想——数学演绎——实验验证——修正推广。
伽利略实质上使用了把实验和逻辑(数学)结合起来的方法。
牛顿非常重视实验在科学研究中的作用,他的成功在于创造性地把实验和数学结合,数理和逻辑结合,归纳和演绎结合,并运用分析和综合的方法把它们构筑成一个科学方法体系。
在介绍牛顿第二定律实验史实中,可向学生介绍实验条件设计中的科学方法——控制变量法,实验环境的等效法——平衡摩擦法,实验数据处理的科学方法——图像法;在介绍布朗运动实验史实中,可向学生介绍研究微观世界的重要方法——利用宏观信息探讨微观机制,提出假说,运用数学和逻辑的手段得出特殊推论,通过物理或思想的实验对推论进行检验,对假设进行修正和推广等。
让学生掌握方法举一反二、触类旁通才是教师的最终目的。
二.通过介绍物理学史诱发学生的科学思想
一部物理学史就是一部物理先驱创造、发明的历史物理学家质疑、求变和科学思维方法无一不对学生产生深刻的影响;物理学家运用各种科学方法,攀登科学之颠的足迹,都可使学生受到形象、生动、具体的科学思想教育。
在伽利略之前,对于物体的运动,人们普遍抱有亚里斯多德的观点。
认为物体运动在于外力的推动,一旦外力停止作用,物体静止,所以力是维持物体运动的唯一原因。
这个似是而非的论断,欺骗了世人2000多年,直到引起伽利略的怀疑为止。
伽利略这样想:有人推动一
辆小车在路上,小车并不立即停止,还会再走一段路。
如果路面平滑这段路还会更长些。
为了证明他的这一想法,他设计了一个著名的实验,即用一个表面非常光滑的斜面上滚下第二个非常光滑的斜面,实验表明所达到的高度几乎和它开始滚下时的高度相等。
于是他紧紧抓住这个线索不放,并由此巧妙地设计了一个理想实验。
伽利略断定金属球在两个斜面上高度的微小差异是由于摩擦引起的,摩擦力越小,差异越小。
他进一步推想,在完全没有摩擦力的情况下,不管第二个斜面的倾斜度多么小,金属球在它上面总要达到在第一个斜面上开始滚下时的高度。
如果第二个斜面的倾斜度完全消除了,变成水平面之后,则金属球将以恒定的速度在无限长的平面上永远不断地运动下去。
从上面案例中可以看出,伽利略所假想的没有摩擦的实验条件是永远不可能实现的,而且客观上无法造出一个无限长的平面供小球运动。
因此,这一实验只能在伽利略的思维中进行而不能在实现中进行。
我们把这类实验称为思想实验。
不同的学生可从中体会科学家的思想过程,结合自己的知识结构去内化自己的科学思想,不断去创新。
在教学中运用这些史料,将有利于鼓励学生形成问题意识,让他们自觉地从同质信息中提升出新的见解或者从异质信息中发现新问题,进而有所突破,发展学生的创新思维水平。
三.运用物理学史培养学生的科学精神
科学精神是科学的精髓,主要包括:实事求是,怀疑一切既定权威;相信理性,追求知识,注重可操作程序;热爱真理,憎恶一切弄虚作假行为;遵循公正、普遍、创新等准则,科学精神重在求真务实,探究万物之理爱因斯坦把科学家分为终极关怀型、功利型和智力愉悦型,其中前者正是科学精神的典范。
如何帮助学生养成科学精神,是科学教育的重点。
物理学史能在其中发挥重要作用,这一点在当今国际科学教育领域已经形成共识。
如目前在国际上逐渐流行的、旨在培养科学精神的HPS科学教育(history-philosophy-socioloyofscience)就强调科学史在科学教育中的应用一部科学史,就是科学精神形成、发扬的历史,其在物理教学中的渗透,可以让学生对科学家的精神产生“欣赏性认识”,这有助于学生科学精神的形成。
适当介绍我国古代和现代物理学家的成就,可鼓励学生学习科学家热爱科学、善于创新的精神以及追求真理、献身科学的素质。
如中国古代物理学史上出现了不少杰出人物,做出了很多辉煌的成就,曾在当时世界上占领先地位,使我们中华民族毫无愧色地屹立于世界民族之林。
例如,我国东汉时期的科学家张衡、北宋时期的科学家沈括、清朝物理学家郑复光等,他们自幼好学、刻苦钻研、不畏权势、不避风险,毕生从事于科学事业;还有,意大利科学家伽利略曾受过无理审判”,但他没有被征服,仍然从事科学研究,终于完成了《力学和运动两种科学的问答》这部著作。
1980年一个有世界著名科学家组成的委员会重新审理伽利略案件”,为沉冤300年的伽利略昭雪,这说明真理是不可抗拒的;居里夫人为研究钋,被放射性元素损害了健康;哥自尼学说的热情宣传者布鲁诺自1592年被宗教裁判所逮捕,连续8年受尽了毒刑拷打,但他始终不放弃对科学真理的信仰,1600年被活活烧死在罗马百花广场,为科学真理英勇献身。
课堂上巧妙运用物理学史,在激发学生的责任感和进取心的同时,彻底改变了对物理知识死记硬背的现象,提高了学习效率。
但是,引用物理学史料应当谨慎小心,绝不能将道听途说作为立论依据,“信口开河”地将一些名人轶事作为史实在教学中“发挥”比如,在万有引力定律的教学中常常会用到“牛顿看到苹果落地,得到万有引力定律”的例子,如果未能免于流俗地将其故事化、庸俗化,而没有揭示简单现象背后的深邃思想过程,那么就是对物理学史不负责任的、没有意义的滥用。
不能把物理学史的应用停留在讲几个故事以吸引学生注意力的简单层面,通过物理学史在教学中的渗透,要让学生了解科学发现的过程与方法,更好地促进对知识、技能的掌握,同时在情感、态度、价值观方面进行潜移默化的影响。
在物理教学过程中,要充分挖掘物理学史的教育功能,有助于培养学生的科学素养——科学
知识、科学方法、科学思想、和科学精神。
为21世纪输送优秀的科技人才。