在高中物理教学中渗入物理学史的重要作用
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作者: 姜 军
摘要:高中物理教学中适时渗入物理学史,可以培养学生科学态度和精神、激发学生学习兴趣、使学生掌握更多的科学研究方法具有重要作用。
关键词:物理教学;物理学史;渗入;科学精神;科学方法
中图分类号:G623文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)01-0181-01
物理学史是物理哲学、物理科学、物理教育学的有机结合体,是物理科学知识的发展史,也是科学精神的发展史,更是物理方法的发展史。是人类对自然界各种物理现象的发现和认识的历史,它揭示了物理学发展的规律和内在逻辑性。高中物理大纲表明:“学生不仅要学到物理知识的结论,而且应该了解知识产生和发展的过程,了解人类对于自然界的认识是怎样一步一步地深入的。在展开教学内容时要介绍一些历史背景和物理思想的演化。”学生学习物理知识的过程与人类探索物理现象及物理规律的过程许多类似之处,在物理教学中渗入物理学史,可以使学生增长知识、开阔视野、激发兴趣、培养能力、树立理想等。法国物理学家朗之万曾经说过:“科学的教育价值,事实上,一方面在于发现,同时也在于能够达到这种发现的努力;是在于那些定律的说明,同时也在于那些定律的历史;还在于那些定律给予现实世界的远景,在于与事实的密切接触,同时也在于获得以上一切的科学训练。科学教育的这两个方面就如等式的两面,是不可分的……”,为了克服传统物理教学模式的弊端,高中物理教学中渗入物理学史尤为重要。
一、物理教学中渗入物理学史,可以培养学生的科学精神和科学态度。
在物理教学中适当渗入物理学史知识可以促进学生养成科学态度和科学精神。科学精神是指从事科学活动应具有的稳定的行为倾向,它包括:严谨认真的态度、一丝不苟独立思考的能力、追求新知不怕困难勇于实践的精神等。随着社会的发展,科学精神已经成为现代人们科学文化素质的重要组成部分,渗透到社会活动的各个领域。能否用科学态度来对待和处理问题,已经成为判断人才素质高低的一个标准。科学精神是从事科学实践和科学工作的意识、思维活动和一般心理状态,即基本精神,它包括客观精神、理性精神、实证精神、合作精神、怀疑批判和创新精神。科学精神是科学素质的重要组成内容。科学精神教育对于学生从事科学活动、使用科学方法、实现科学目标都有极其重要的意义。在物理教学中,学生科学态度的形成和科学精神的养育,一方面要在平时的学习过程中养成,另一方面,物理教学要让学生与科学家零距离接触,走进物理学家的精神世界,让学生从中感受科学态度和领悟科学精神,因此在教学过程中适时地引入一些科学家的光辉言行、孜孜不倦的工作态度、高尚品格以及丰富的个性,这些介绍都会给学生留下深刻的印象,对学生产生激励作用。例如:我们在讲恒定电流的时候可以介绍美国的发明大王爱迪生,经过一万次试验失败之后才使灯泡发光,他曾经说过:“每一次试验,我都能成功的除去一种障碍,最后我终于找出一万个会使灯光不亮的原因来。”;我们从中可以培养学生的不怕失败勇于实践的精神;讲牛顿第一定律时,我们可以介绍一下“力与运动的关系”的研究在历史上的发展历程,有利于培养学生的批判精神和创新精神。
二、物理教学中渗入物理学史,可以激发学生学习兴趣,提高教学质量。
物理学发展史是一幅理论与实验、挫折与成功、逻辑与非逻辑思维混合在一起的丰富多彩的画面,物理学家的生平事迹、成功与失败、分争与合作及物理学思想与方法的演变,这些都可以调动学生的积极性,唤起他们强烈的猎奇心和奋发向上的激情,并引起他们浓厚的兴趣去积极的思考。孔子说过:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者”,在物理教学中应将物理学上一些重大知识的形成过程渗入到教学中,使学生主动“参与”物理知识的形成过程中去,亲身体会科学探索发现的乐趣和成功的感觉。这样,我们就能在物理教学中不断激发学生学习物理的兴趣,对于教学质量的提高达到事半功倍的效果。例如:在讲自由落体运动时可以从伽利略的比萨斜塔实验的小故事引入新课,激发学生兴趣,同时让学生自己做实验验证不同的物体下落的快慢与什么因素有关,教师点拨引导,使学生更好地掌握本节知识;再如讲光的波粒二象性的时候,可以渗入物理学史上的坚持光的粒子学说和波动学说的两大阵营的主要人物及争论过程,从而使学生能更好的了解光的波粒二象性的来龙去脉及其试验基础,加深学生对光本质的认识。
三、物理教学中渗入物理学史,可以培养学生科学的研究方法
纵观物理学的发展史,许多物理学家为物理学的发展做出了卓越的贡献,他们在物理学研究中运用了许多科学的方法,例如:观察、实验,类比、假设、代替、微元、模型、推理、抓住主要问题忽略次要问题、归纳与演绎、分析与综合以及数学方法和控制论法等方法是学生学习的宝贵财富。在高中物理教学中,应重视引导学生从科学家们从事的工作中学习他们处理问题的方法。也就是: 他们是怎样抓住问题, 怎样借鉴前人的经验教训,从而找到新的途径的;他们是用什么科学方法进行研究,怎样从中发现新规律、 新现象的;他们又是怎样处理矛盾的,怎样从矛盾的对立中找到突破口的;他们是怎样设计实验,从而得到最终结论的。例如:“力和运动的关系”中,首先,亚里士多德通过观察和经验得出――力是维持物体运动的原因;伽利略通过理想实验得出――力是改变物体运动状态的原因;牛顿在前人实验基础上推理得出――牛顿第一定律(理想模型)。高中物理教材中还有许多科学家的研究方法,例如:研究滑动摩擦力用的是控制变量法、加速度是比值法、质点概念是理想模型法、重心的概念是等效代替法、瞬时速度是微元法等等。对学生科学方法的培养可以为学生以后学习新知识及进行科学研究有重要作用。
参考文献
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