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初中物理教学中渗透物理学史教育的实践探索

2022-07-24王鑫

数理天地(初中版) 2022年6期
关键词:物理学史物理教学初中物理

王鑫

【摘要】物理本是一项传统的学科,人类对物理不断进行研究的过程中,为初中物理课程积累了很多的教学资源,物理学史就是其中最为关键和重要的一部分.加强在物理教学中对物理学史的运用,不仅可以让学生发现独属于物理学科的魅力,同时也能让学生换个角度认识物理,进而提升学生的学习能力和水平.为满足新时代背景下初中物理教学的需求,初中物理教师可以从物理学史的研究中,探寻物理课程教学改革和优化的新路径,基于此,文章先简单阐述了物理学史在初中物理教学中渗透的价值,而后又提出了物理学史在初中物理教学中渗透的策略.

【关键词】 初中物理;物理教学;物理学史

物理学史简而言之就是物理学科发展的历史,包含人类在发现物理、认识物理并运用物理过程中的所有历史.对于初中物理课程教学而言,物理学史不仅记录了每一个物理学伟人的成就,更是记录了这些人研究物理规律的过程以及具体物理学科的发展历程,包含了人们从物理学科视角下发现问题、分析问题、总结问题、探究问题以及总结规律的全过程[1].将物理学史引入到初中物理课程中,教师可以结合物理学史的特殊性,以更加全面、科学、系统的方式对学生进行引导,帮助学生有效的实现自身学习能力和水平的提升.所以在初中物理课程教学中,物理教师有必要加强对物理学史渗透的研究.

1 物理学史教育在初中物理教学中渗透的价值

1.1 丰富课程内容,提升课程的趣味性

相较于与物理学中所涉及的各种物理学规律和公式而言,物理学史能够展现出更高的人文特性,让学生认识到物理学科是有温度、有生命的学科,学生可以在学习物理学史的内容时,实现跨时空的与伟人交流,从而找到物理学科与实际生活之间最本质的关联,从根本上提升物理课程的趣味性,激发学生课程内容学习的内动力[2].

例如 当学生学习温度的测量时,如果仅将课程的教学内容局限于温度计的使用时,则会使得整个教学过程变得单调、乏味,难以实现对学生的有效引导.为了激发学生的学习兴趣,教师可以从苏教版教材中物理学史“摄氏度”的规定入手,引入课程教学短片,让学生在知道摄氏度规定的基础上,更为有效的进行课程内容的学习,逐步提升学生课程学习的体验,满足实际教学工作的需求.

1.2 引导学生思考,降低知识理解难度

物理学史并不只是告诉学生谁发现了什么,同时也会告诉学生为什么他会发现,以及为什么这种物理规律会被总结.

例如 当教师在引导学生学习力时,会引入物理学史亚里士多德的故事.在该物理学史中,亚里士多德通过对生活实际的观察发现,物体的运用是因为有力一直作用在物体上,当施力物体停止施力时,物体的运动也随之停止.比如,当时社会背景下常见的人推车运动,所以,他便提出了力是维持物体运动的原因.在物理课程教学中,物理教师可以借此故事引导学生通过观察生活实际而去思考更多的问题,从而引导学生更加有效的完成更多内容的学习.如当教师引导学生学习“物态的变化”时,初中物理教师也可以先引入亚里士多德的故事,让学生发现物理知识与实际生活之间的关联.而后再引导学生对具体的生活实例进行思考,如“下雪不冷,消雪冷”现象的成因.这样学生很容易就能够将液化与吸热进行关联,从而实现课程学习效果的提升.

1.3 引导学生发展,提升学生培养品质

物理学史的价值不仅仅体现在物理学科知识的学习上,还体现在学生课程学习品质的培养上.需要注意的是,虽然物理学科的形成离不开偶然,但物理学家们身上所体现出的坚持不懈的的精神才是引起物理学科不断发展的重要动力.所以,初中物理教师在对学生进行教学时,也可以从全面引导学生的角度进行思考,学会用物理学家们身上表现出的精神感染学生,为学生树立良好的学习榜样,真正实现初中物理课程教学实效的提升[3].

例如 在初中物理教学中,教材只是说法拉第发现了电磁感应效应,而且是在法拉第教学的过程中发现的,让学生感觉法拉第发现电磁感应的现象具有偶然性.当初中物理教师选择以物理学史对学生进行引导时,可以从学生这种错误的观念出发,以1821年法拉第对奥斯特的电生磁实验起点,告诉学生当奥斯特实验电生磁实验成果后,法拉第便对其进行反向研究,历经十年的时间.这样教师不仅可以告诉学生成果是给有准备的人的,同时也能让学生认识到堅持也是物理学习过程中最为重要的品质.

2 物理学史教育在初中物理教学中运用的策略

2.1 转变物理学史的运用方式,提升课程的趣味性

初中阶段学生课程学习的动力与学生的学习兴趣具有不可分割的联系,在初中物理课程教学中,教师有必要加强对学生学习兴趣的关注,尝试从学生的学习兴趣出发,完成对学生的引导.物理学史作为具有历史性的教学资源,其本身并不受物理课程特征的限制,初中物理教师可以灵活的对其进行运用,使之展现出更高的趣味性,从而激发学生课程学习的内动力.提升课程的教学效果.

例如 在初中物理课程教学中,物理教师除了可以从阅读或讲述的角度实现物理学史的渗透之外,也可以从从现代信息技术运用的角度入手,完成对学生的有效引导.如在苏教版八年级上册物理课程学习伊始,教师需要引导学生体验科学探究的过程,并为此引入了富兰克林对“天电”的探索故事.当教师以阅读或者讲述的方式引导学生学习该部分内容时,不仅无法为学生提供良好的学习体验,同时也增加了该部分课程内容的教学成本,浪费了教学时间.为了使得物理学史的引入可以更具趣味性,初中物理教师可以借助flash动画,构建一个简单的小人,将富兰克林对“天电”的探索过程进行表达,并在flash动画的直观演示中,加入教师对该故事的解说.这样教师不仅可以引导学生快速有效的完成该部分内容的学习,也能激发起学生对物理学科和物理学史的学习兴趣,为学生之后的学习和发展打下基础.

2.2 追寻物理学史的发展历程,降低课程理解难度

对于物理学科的发展而言,物理学史是阐述物理学概念、规律等被发现、总结、检验、完善的过程.物理教师对物理学史进行运用,不仅可以充实物理课程的教学资源,激发学生对物理课程知识学习的兴趣.同时也能够让学生在物理学史的学习中明确各种物理学概念、规律等的研究过程,并以物理学概念、规律等的研究过程为跳板,逐渐完成对课程知识的学习[4].

例如 苏教版八年级下册物理课程“牛顿第一定律”,在牛顿第一定律中,其对力与物体运动之间关系的表示为“一切物体,在没有受到力的作用时,总保持着静止或匀速直线运动的状态”,所以力是改变物體运动状态的原因.但牛顿第一定律的提出是一蹴而就的吗?显然并不是,在牛顿之前已经有人对力与运动之间的关系进行了研究.如亚里士多德认为,在日常生活中一个常见的现象是当人推小车时,小车运动,当人停止施加力时,小车也就停了下来,所以力应当是维持物体运动状态的原因.在亚里士多德的研究之后,意大利物理学家伽利略对亚里士多德的观点重新进行了推敲,其通过自身的理想实验(斜面实验)认定“力不是维持物体运动的原因”,推翻了亚里士多德的观点.之后在物理学家笛卡尔的研究中,基于前人的研究和结论,他认为“如果运动中的物体不再受外力的影响,他将以同一速度和方向继续运动,速度和方向并不会随着运动的持续而衰减或改变”.之后牛顿在总结前人经验的基础上,提出了自己的观点,认为力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因.

对于学生而言,在整个物理学史中,学生可以感受到物理规律提出的过程中,被不断质疑、批判以及修正的过程.同时再借助不同物理学家的研究基础和研究模型,从而更深层次的进行课程内容的学习,真正实现课程教学效果的提升.

2.3 实现物理学史的有效延伸,培养学生学习品质

在新的教学背景下,初中物理教师应当从学生全面发展的角度出发,将学生课程知识的学习、学习能力的提升等都作为课程教学的重点,彻底从传统的教学模式中摆脱出来,帮助学生实现学科核心素养的有效形成,真正实现学生学习水平的提升.对于初中学生物理课程的学习而言,相较于简单的公式和定理而言,物理学史的教学价值更加的全面,可以引导学生在学习知识的同时,完成学科能力、情感态度以及价值观念等的全面发展.所以在对初中学生进行引导时,初中物理教师完全不必用教材来局限自身的教学视野.

例如 在苏教版八年级下册课程“物质的物理属性”的学习中,教师在课程教学中引入“爱迪生与白炽灯灯丝”的故事,在该章节课程内容中,教师需要引导学生完成物质的物理属性的学习,而对于白炽灯的灯丝而言,白炽灯灯丝的熔点就是最为明显的物理属性,因此在爱迪生的实验中,爱迪生用过的很多材料,都不适合做白炽灯的灯丝,如炭、石墨、铂、铂铱合金等,都会因为无法耐高温,而被淘汰.在后期的研究中,爱迪生更是尝试了麻线、桃木、钓鱼的线、头发等,前前后后被爱迪生尝试过的材料高达6000种.初中物理教师对该物理学史的引入,不仅可以用更加真实的案例引导学生对课程内容进行深度的理解,明确物质的物理属性和功能表现之间的关联.而且也可以对物理学史的内容进行拓展和延伸,要让学生学习爱迪生这种勇于探究,坚持不懈的精神,并让学生将这种精神体现在初中物理课程的学习中,逐渐实现课程教学实效的提升.

2.4 挖掘物理学史的育人价值,找到物理学习方法

对于初中学生而言,引入初中物理学史还能让学生找到更加科学、系统的物理学学习方法,帮助学生更加有效地进行物理课程的学习,在不知不觉中帮助学生完成物理学习能力和水平的提升,在实际教学工作中,为了实现课程教学实效的提升,初中物理教师应当注重对物理学习方法的归纳和总结,从而实现课程知识的学习[5].

例如 牛顿第一定律的提出,从亚里士多德观点来看,物理课程的学习与学生的实际生活存在着关联,学生要学生借助生活中的实例对物理知识进行运用和思考.从伽利略的实验来看,学生不仅要系统的学习物理知识,还需要抱有较高的批判意识,深入的对物理知识进行分析和探究,找到物理课程知识存在的科学性和合理性,从而提升自身的学习品质.从笛卡尔的分析总结中,学生应当学会对物理实验和生活的升华,尝试将更多的物理现象与物理知识进行关联,阐述物理现象最为本质机理.从牛顿第一定律的提出,教师应当让学生学会“站在巨人的肩膀上看世界”,在初中物理课程的学习中,不仅要学会从前人的研究中总结经验,还要在学习中学会与同学进行合作和交流,共同完成课程内容的探究和学习.

3 结语

物理学史对初中物理教学具有明显的促进作用,能够在充实课程教学资源的同时,帮助教师实现对学生的全面引导,提升课程教学的实效,所以在初中物理教师应当在课程教学中加强对物理学史渗透的关注,并不断创新物理学史引入的方法和角度,将物理学史的价值发挥到最大.

参考文献:

[1]吴锋.“物理学史”视野下的初中物理教学实践探寻[J].中学物理(初中版),2018,36(4):57-58.

[2]高岱亮.基于物理学史视角下的初中物理德育因素的挖掘与案例分析[J].中学物理(初中版),2019,37(6):60-63.

[3]何元基.中学物理实验教学中物理学史的渗透研究[J].读与写,2021,18(20):221.

[4]沈伟云.基于质疑创新思维培养的初中物理教学[J].物理教师,2021,42(4):37-39.

[5]高岱亮.鲁科版初中物理电学部分德育因素的挖掘与德育点案例分析[J].中学物理(初中版),2020,38(2):62-65.

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