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物理学史融入高中物理教学的分析与研究

2018-10-25张文莉

学周刊 2018年32期
关键词:物理学史高中物理教学融合

张文莉

摘 要:前进的道路不会总是一帆风顺,物理学作为自然科学,其发展过程是充满荆棘的,物理学史的发展体现着物理学家坚强的毅力和无限的智慧以及物理学家的思维过程。通过对物理学史的学习,使学生领悟物理學家的思维过程,体现物理学的研究方法,使学生因为爱物理而学物理。

关键词:物理学史;高中物理教学;融合

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2018)32-0113-02

DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.32.070

一、物理学史与高中物理教育的融合

(一)现行的物理教学模式

在应试教育的要求下,教师、家长、学生在重视结果轻视过程、重视知识的传授轻视能力的培养的观念的引领下,高中物理教学老师教得苦,学生学得累,使学生产生了错误的认知——“物理难学”“选考中物理不容易得分”。在新高考改革中,上海、浙江选考物理的学生越来越少,这是真正违背改革目的的不正常现象。

物理学科是一门自然科学,我们的教学模式一直在摸索中改变,由教师的演示实验为主发展成学生共同参与的分组实验,由灌输式的教学模式发展成了探究式的教学模式,这些改变符合学生的认知结构,适应科学教育的发展。但对于物理学史的教学,往往忽视或一笔带过,很少有教师在此下功夫。

施瓦布曾讲:“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。”

(二)物理学史的教学在高中物理教学中的作用

物理学的发展是一部迂回前进的曲折的发展历史,科学经历的是一条曲折、艰难的道路,科学家经历了几十年的坚持不懈的努力,可能只是在自己研究的领域中前进一点点,而就是这一点点的深入研究,是人们认识物理世界由现象到规律到本质的逐步深入的过程。物理学的发展史是唯物主义与唯心主义的斗争史,是物理思想的方法论和物理观念的辩证法的变革史,是理性思维与感性思维的辩证统一史,具有很重要的教育意义。

我们不能像学习历史一般研究物理学史,对物理学史的学习要求学生在掌握物理的科学知识的前提下,更应注重科学方法的学习,使学生体验科学家的思维过程,在课堂教学中重现科学家的研究经历,培养学生的观察和实验能力,使得学生明确物理知识得来的曲折历史,感受物理学家在研究过程中的思维过程以及研究过程中涉及的物理的研究方法(尊重事实,正确的、错误的方法都要涉及,使得学生体会各种方法的适应条件,开阔学生的思维空间),从这个层面上讲,物理学史应该成为高中物理教学中不可缺少的组成部分。在高中物理教学中,每一块知识的讲解,从物理学史入手,可以把文化的传授和学习过程演化为历史上文化创造者与今天文化的学习者之间的对话,使得学生在相应的文化背景中“身临其境”,也使学生意识到在当时的那种环境下,科学家在原有知识体系的支撑下,是如何打破旧的理论体系,构建新的知识体系的,从而调动高中学生学习物理的积极性。

二、物理学史与高中物理教学融合原则

(一)掌握度的原则

1.课堂安排要适度:物理学史引入高中物理教学,不能为了追求课堂的活跃度,而迷失了本节课的物理教学目标,每节课的教学设计必须围绕物理教学任务展开,物理学史丰富的教育功能才被融入到高中教学中。决不能用对物理学史的学习来代替对物理学本身理论的学习,走入本末倒置的歧途。

2.教学难度要适度:物理学史的发展的讲解会受到学生认知水平的制约,因此物理教学设计要从学生的学习基础出发,引入的史料必须深入浅出,符合学生的认知水平,尽量不含学生尚未掌握的概念和原理,将一些物理学史中高中生无法理解的、深奥的推理过程和研究方法强硬地灌输给学生。

3.尊重物理发展的客观历史,强调物理学史的可信度:物理学家的研究过程都不是一帆风顺的,研究要经历“正确—错误—前进—错误—正确”的发展历程,绝对不能因教学的需要,或者为了说明哪个结果而篡改物理学的发展史,对物理学史的讲解必须遵守信度的原则。

(二)注重学生的参与性原则

高中学生的自学能力已经非常强了,由于目前网络的普及,教师可以给出学生课题,让学生利用课下时间查阅资料、沟通交流,举行一个关于你熟悉的科学家研究成果的汇报会或者有关科学家的一生的演讲比赛,增加学生的参与度,既可以围绕知识点进行展开活动,也可以针对物理学家的生平经历展开活动,还可以通过物理学家对某个知识的研究过程展开活动。总之,在活动中能扩大学生的参与度,这样做既激发了学生学习物理的兴趣又培养了学生的物理的核心素养。

(三)体验科学家的研究方法原则

为了使得学生能够顺利地完成初高中的物理衔接问题,高一物理课本的编排上就把运动学放在了前两章,根据学生的原有的知识结构,在原有的运动学知识的基础上学习高一的物理知识跨度不大,不至于让一部分学生从开始就放弃物理。必修一“自由落地运动”一课,初中已经对这个知识点进行了讲解,如果高中讲这节课是围绕历史的发展提出问题,进行物理学史教育,从而向学生展示科学探究的一般程序:提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、修正推广。使学生明白什么是科学探究,科学家是怎样进行科学探究的,有利于学生从“机械学习、被动思考、掌握知识”向“灵活学习、积极思考、勇于探索”转化。

三、物理学史使得学生真正体会科学家的献身精神

物理学史本身就是一部催人泪下的历史,很多科学家为此献出了自己乃至一家人的宝贵生命,这部分内容的讲解能够震撼高中学生的心灵。如居里一家人的付出:居里由于长期从事放射性研究得了白血病逝世,为科学献出了宝贵的生命,而他的夫人在他去世后在此领域继续研究,女儿、女婿也是不畏艰难、不怕牺牲地从事放射性的研究。科学家可歌可泣的献身精神使得学生意识到现在的知识得来的艰辛。

物理学史是高中物理教学不可分割的重要部分,如何能够最大限度地发挥它的价值是我们值得思考的课题。

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