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精彩,源自于物理学史对学生核心素养的助力

2020-11-06张临斌

中国校外教育(上旬) 2020年9期
关键词:物理学史助力高中生

张临斌

【摘要】高中学生学习物理学史将为物理教学注入活力。新课标下,更加注重提升学生掌握科学的能力,培养学生科学的思维意识,提升学生科学素养。以史为鉴,可以引领学生迈向科技之路;以史为道,可引领学生探究科学的奥妙无穷;以史为法,可启迪学生在科学领域里产生众多的创新思维。把物理学史巧妙融入物理学知识、物理方法论知识,对学生学习物理将达到事半功倍之功效。

【关键词】高中生 物理学史 助力 核心素养

一、博览物理学史:汲取科学精神

我们学习高中物理时,时常感到有些概念、定理、公式艰涩难懂,难以记忆,难以掌握和运用。当我们看到物理学史时,就会惊讶地发现,这些在我们教学中被列为难点的东西,往往也是物理学发展史上很长时间不能克服的困难。“历史上关键性的科学突破,和物理学前辈的伟大贡献的精髓,也正是物理教学中的重点”。还历史真相与学生,让他们一同与人类探索自然的历史,与科学家追求科学,最求真理,勇于实践,艰苦卓绝的奋斗足迹,共悲同喜。这将赋予物理知识于生命意义,有利于激发学生学习物理,攀登科学高峰的激情,让他们在科学历史发展的长河中,汲取精神,获得力量。

比如,在教学《电磁感应》时,我们渗入奥斯特发现电流的磁效应的艰难历程和佛光一现,继续深入的了解安培、法拉第、楞次和迈克威等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和取得的成果。大胆地想象和假设,科学合理的推理和求证,细致入微的观察,冷静的分析,在碰撞这些方法的过程中所迸发出的力量,所汲取的科学精神,不正是创新教育所梦寐以求的核心素养吗?

二、探究物理学史:感悟科学方法

我们说,学习一些书面知识,熟记一个定理,计算一道物理习题,这一切都不是难事。更难的是要让学生学习到终生受益的知识和能力,树立终身学习精神,感悟物理科学方法,从此意义来讲,学习高中物理,必须学习物理学史,也只有透过这些物理概念、定理、计算公式背后展现出的精彩,才能挖掘物理之精髓,才能活动科学精神之珍宝。“那就是培养科学之精神;感悟科学家、探究科学之方法;提升科学之素养。”[2]学会观察自然,让学生领略大自然之瑰丽与神奇;学会科学实验,让学生切身体验科学的奥妙无穷;学会类比,让学生掌握科学成果的求证方法;学会模拟与假想,让学生滋生科學的创新思维,并产生创新动力。

比如,我们在教学《力学原理》时,可以讲解卡诺把机工原理与水轮机进行类比的过程;在教学电学和热传递时,让学生搜集欧姆把回路电流同傅里叶的热传导理论进行类比的资料;还有汤姆逊研究电现象与力学间的类比方法。这些过程的了解,这些资料的搜集,这些方法的感悟,也就是我们在教学中培养学生的科学素养。

三、再现物理学史:提升核心素养

那些闪耀在科学历史天空中的一颗颗星星,我们仰望时,都是那么耀眼,那么璀璨夺目,甚至有点神秘莫测。那是因为我们距离它们太远,我们在仰视,我们在远观。科学发展到今天,我们何不运用现代高科技手段,去再现这些辉煌灿烂的科学征程,去还原那波澜壮阔的科学精神,再现他们的惊天之举。也让这些莘莘学子去触摸那光彩夺目的科学光环,去感受那循环往复的科学探究,去对话亚里士多德、伽利略、牛顿,那不朽的预言,去接力四大发明、去看那永刻青史、穿越时空的壮举,去探索科学抽象微观世界、宏观世界无穷无尽之奥妙。多媒体、多功能电脑教学手段为我们提供了硕大无比的平台,为我们研究物理学发生、发展和历史开辟了道路,为我们助力核心素养打开宏伟蓝图。

为了发明灯丝,爱迪生试验了8000多次;在揭示雷电之谜的征途中,罗蒙诺索夫的助手里赫曼被雷电击死;居里夫妇是如何将中子当成了光子而错过了获得诺贝尔奖的机会。他们为科学献身,他们为科学奉献自己的一切。早在几千年前的《墨经》就对光学、力学进行了论述;《天工开物》中对机械的论述以及《梦溪笔谈》中对磁角的论述,这一切都能激发学生的民族自豪感和伟大爱国主义热情。

榜样的力量是无穷的。重建以“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”等因子的高中物理课堂生态;真正让“学会学习、人文积淀、批判质疑、勇于探究”等核心素养在物理课堂中落地生根;只要我们在高中物理教学中,充分运用现代高科技教学手段,适时不断地渗透物理学史,那我们的物理教学总会展现一片晴朗的天空,会让学生核心素养落地生根,也会更加推动物理这门科学,沿着科学、健康、和谐的道路上稳步向前。

参考文献:

[1]郭帅.基于核心素养下物理学史和高中物理教学相结合的实践研究 [J].哈尔滨师范大学,2018,(07):08.

[2]宋俊.高中物理学史教学与高中物理核心素养培养 [J].教育(文摘版),2017,(09):221.

本文为甘肃省教育科学“十三五”规划2019年度课题《物理学史助力高中生核心素养落地生根的实践研究》研究成果,课题立项号:GS[2019]GHB1685)。

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