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物理学史融入高中物理教学的实践探讨

2021-05-07杨菡芬

关键词:物理学史教学实践高中物理

杨菡芬

摘要:伴随着我国经济的快速发展和素质教育的不断渗透,学校教育不仅需要教授学生文化課知识,而且还需要重视对学生人文素养的培养,促进学生成为良好的综合型人才。高中物理学术研究性较强,教师在课堂教学中将物理学史和物理知识所融合,形成一体化教学模式,让学生能够在学习中感知到物理知识和经济发展的关系,降低学生学习物理的难度,有效激发学生学习物理的兴趣。基于此,本文将重点针对物理学史融入高中物理教学的实践展开探讨。

关键词:物理学史;高中物理;教学实践

中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1992-7711(2021)04-091

《物理课程标准》中指出高中物理教学要将培养学生的综合素养作为主要教学目标。物理学史研究的是物理学发展的历史,高中阶段是学生步入大学前的重要阶段,学习物理课程有助于提升学生的逻辑能力和理解能力,所以教师应该将物理理论知识和物理学史相结合,丰富课堂教学内容,提高学生的文化素养,让学生能够使自身的科学素养和人文素养共同发展,达到课程标准的要求。

一、物理学史融入高中物理教学的必要性

物理学科对社会经济的发展起到了十分重要的作用,物理将人类引入大自然,为人类探索宇宙奥妙提供了重要思路。随着物理知识的不断深入,物理学家在深入探究的过程中逐渐形成了一定的知识框架,通过不断的完善整合,物理学史充分地体现了人类对物理学的认知。在传统的物理教学中,高中物理教师会受到应试教育的影响,在教学中会经常传统的教学方式向学生传授物理知识,导致学生一直处于被动地学习状态,单一死板的学习方式会使学生逐渐丧失学习的兴趣,所以教师需要打破传统的教学模式。

物理学科属于一门抽象性和逻辑性较强的学科,教师在教学中借助物理学史让学生了解物理学基本概念、基本定律和各主要分支的形成过程,引导学生对物理知识的思考。物理学史为沉闷的课堂增添了人文气息,会让学生的思想和科学家的思想产生碰撞,并且能够使学生感受到物理学家的人文素养和科学精神,学生会在潜移默化中不断形成良好的科学态度。物理学史融入课堂教学丰富了学生学习,有效的激发学生的学习的兴趣,适应时代对教育教学质量和社会经济的发展需求,成功的激励高中生面对高考不畏艰难的精神。

二、物理学史融入高中物理教学的实践策略

1.提高教师专业知识水平,促进对物理学史的认识

在传统教学模式下,很多学校将学生的考试成绩作为评价学生的单一标准,导致教师和学生都过于关注考试成绩,造成教师的教学目标会围绕考试内容展开,忽略了物理学史对物理课程学习的重要性。物理学史体现了物理知识的发展与形成过程,能够加深学生对物理知识结构的理解,所以教师应该重视物理学史在课堂教学中的引入。如果教师本身在物理学史方面的知识储备不足,会造成教学短板的出现,学生会降低学习的自信心。因此,高中物理教师需要提高自身的专业知识水平,加深对物理学史的了解,将知识准确无误地传递给学生。

例如:教师可以在备课过程中查找和本节课内容相关的物理学史知识,让学生能够感受到物理学科的丰富与探究性。在学生学习高中物理必修一第二章《自由落体运动》之前,教师可以查找自由落体实验相关的物理学史,掌握近代实验科学产生的背景,在教学中让学生体会到物理学史对科学发展的作用。物体的下落运动是日常生活中常见的现象,所以教师可以将其作为教学起点,促进学生对物理学史的认知。针对自由落体运动相关的物理学史,教师在教学设计中可以插入亚里士多德的介绍,亚里士多德提出了“物理下落速度和其重量成正比”观点,这一学说在西方学术界统治了将近2000年,直到后来伽利略通过在比萨斜塔上的落体实验推翻了亚里士多德提出的观点。伽利略通过不断的实验,证实了“两个铁球同时落地”的观念,所以现在物理中的落体运动有了更加准确科学的观点,随之有了自由落体定律的出现;后来美国宇航员大卫·斯科特登月之后证明了羽毛和铁榔头在真空条件下同时落地,使得自由落体定律更加完善准确,教师在备课过程中将自由落体运动定律的物理学史熟练掌握,并且将其合理地插入到课堂教学中,会进一步加深学生对所学知识的理解。教师在课前将准备工作做好,会增强学生学习物理的自信心,加深学生对物理学史的了解,促进学生文化素养的提高。

2.借助现代教学辅助工具,拓展物理学史的影响

随着信息技术的快速发展,运用信息技术进行辅助教学是现代教学的常用手段,所以高中物理教师可以借助信息化手段将物理学史融入到教学中,利用生动形象的图片和视频激活学生的学习兴趣,让学生能够更加容易理解物理知识的形成历程,加深自己的思考探究。现代信息技术能够让学生清楚地感知到物理知识的形成过程,多媒体使学生们集中注意力,提高学生在课堂中的参与度,学生也会提升思考探究的能力,通过系统化了解物理学史,拓展物理学史有利于学生的综合发展。

例如:在学生学习高中物理必修二第四章《天地力的综合:万有引力定律》的过程中,教师可以在导入环节利用多媒体课件向学生展示天体系统的图片(人类借助宇宙飞船飞向月球和星空、天体不停地运动),学生会对生动形象的图片产生兴趣,从而积极主动地投入到课堂学习中。接着教师向学生介绍德国物理学家开普勒和他的导师第谷全部的观测数据,通过“地心说”和“日心说”的解说让学生更加熟悉天体运动,学生通过视频更加想要学习物理,物理学史的引入激发了学生多方位的思考,有利于学生形成正确的物理学历史观。

3.开展物理自主课外活动,丰富物理学史的内容

物理学史包含了人文底蕴,和历史学科联系紧密,所以教师可以在教学中开展关于物理学史的自主课外活动,激发学生学习物理的兴趣,使得学生在课外活动中潜移默化的形成人文素养。在新课程目标改革的背景下,教师为学生拓展多种活动形式,在课余时间为学生组织一些关于物理学史的讲座或者短剧表演,渗透物理学家的科学态度与精神,提高学生自主学习的能力,让学生可以合理地接受文理知识的融合,为学生的综合发展做好铺垫。

例如:在学生学习高中物理必修一第五章《牛顿第一运动定律》的过程中,教师可以组织学生分组扮演物理学家之间发生的历史,其中人物角色分别有亚里士多德、伽利略、牛顿。高中生在初中阶段已经对“运动和力”的基础知识有所了解,所以教师可以让学生在课下查找“牛顿第一定律”相关的物理学史,学生会迫切想要扮演角色,所以会用心查找人物的观点以及最终观点的形成,学生会在自主课外活动中感受到科学家坚持真理的献身精神,促进情感价值观的形成。学生不断查阅课外资料能够判断出“运动需要力来维持”的观点是错误的,并且深入了解了伽利略利用逻辑思维构造的理想实验,对牛顿第一运动定律有了进一步的掌握。在课堂结束之后,教师可以为学生举办一些相关的物理学史讲座,丰富物理学史的内容,提高学生的学习兴趣。

4.创造物理学史情境教学,寻找物理学史的乐趣

在高中物理教学中,教师如果“填鸭式”地引入物理学史,会造成课堂教学流程生硬,让课堂内容变得枯燥。因此,物理学史可以作为高中物理教师教学的情境素材,教师在讲解某段知识点时可以插入一些科学家的小故事,让学生角色代入,在情境课堂中感受物理知识的发展,调节课堂氛围,使得学生能够在轻松愉悦的环境下体会到学习物理的乐趣。

例如:在学生学习高中物理必修一第三章《科学探究:弹力》的过程中,教师可以在导入环节为学生讲述关于胡克发现弹力和胡克定律的故事,将学生的情感代入到情境中,胡克为了证实弹性定律,利用各种材料所构成的各种形状的弹性体做了大量实验,学生将自己当作故事中的第一视角,代入性地感受胡克严谨的科学态度,这样自然地插入物理学史能够减少学生们的抵触心理。另外,教师在本课教学中还可以借助多媒体为课堂内容作补充,减少故事情境的乏味感,让学生能够在情境学习中逐渐找到物理学史的相关乐趣,从而更好地完善文化素养。

5.组织小组合作探究环节,加强物理学史的传递

小组合作学习模式被广大教育工作者所提倡,学生在小组合作的过程中能够积极的思考,并且主动探究新的知识,充分地体现了学生的主体地位,所以高中物理教师可以组织学生小组合作,在自主探究的环节中加强物理学史的知识传递,增强学生对物理学史的正确认知。

例如:在学生学习高中物理必修三第一章《静电的产生及其微观解释》的过程中,教师可以为学生列出静电发现史的范围,给学生关于“静电的发现者”的资料,学生一起讨论研究(《论衡》中的琥珀、吉尔波特设计的实验),学生在讨论验证的过程中更加清楚了解物理学史,有效地加强了物理学识的传递。

综上所述,物理学史融入高中物理教学中的实践是新课程目标改革实施背景下的重要内容,教师需要将其合理融入到课堂教学中,丰富课堂教学形式,减轻高中生的学习负担,将教学理念和课堂教学进一步融合提升。高中生在学习物理学史的过程中也能够不断的明白科学理论并不是一蹴而就的,随着时代发展的进步,学生应该不断的加深自己的文化素养,形成正确合理的发展观。除此之外,高中物理教师将物理学史和课堂教学的结合充分发挥了学生的主体性,学生积极主动地探究其中,有效地增强了自身文化素养和思维逻辑能力的形成,为以后的综合发展奠定了良好的基础。

参考文献:

[1]王盘龙. 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[J]. 高考,2020(24):93.

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[4]白明义. 解析高中物理教学中融入物理学史的教学实践策略[J]. 新课程,2020(7):147.

[5]叶胜新. 渗透高中物理学史培养学生的核心素养探讨[J]. 数理化学习(教研版),2020(2):21-22.

(作者单位:福建省福清华侨中学,福建 福州 350000)

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