刊名: 课程·教材·教法
Curriculum, Teaching Material and Method
主办: 人民教育出版社 课程教材研究所
周期: 月刊
出版地:北京
语种: 中文
开本: 大16K
ISSN: 1000-0186
CN: 11-1278/G4
历史沿革:
1981年创刊期刊荣誉:
国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊
中国期刊网来源刊
2011年度核心期刊,国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊,中国期刊网来源刊,百种重点期刊,社科双百期刊,首届全国优秀社科期刊。
新课改背景下物理学史在中学物理教学中的必要性
【作者】 张 丰
【机构】 四川省平昌中学
【摘要】随着新课改的推行,新课标提出高质量的教学目标和教学任务。对于我们这些一线教师来说这将是一个新的挑战。在从事高中物理教学过程中我特意研究了物理学史在中学物理学教学中的作用,并做了一些总结归纳。本文分别从几个不同的方面论述了上述问题,希望给我们的物理教师有所启发。【关键词】物理学史;新课标;高中物理教学
引言、在中国教育体制改革的大浪潮中,要求教师应在学生身上培养出长期起作用的素质。新的教学目标不仅要求培养学生的认知能力、创新能力还要求培养学生正确的科学观、人生观、价值观,使学生具有更高的科学文化素养。显然完成好新课标要求的重担已经落在了我们新生代教师的肩膀上了。为此,我站在新课标的角度上研究了物理学史在中学物理教学中的必要性。
一、理科生应重视物理学史的作用
随着我国“跨世纪教育工程的[1]”启动,为了迎接新世纪人才竞争的挑战,我们需要培养出多方面高科学素养的人才。目前,我国大部分地区仍采用文理分科的教学体制。在文理分科之后我们的理科生对文学、历史类文章的阅读极其匮乏。俗话说文学可以陶冶情操、美化心灵、丰富情感,对学生责任感的培养有积极地作用,而近几年中国青年一代责任感的缺失显然已经是一个严重的问题。古语云,读史使人明智。对理科生而言不仅要有优秀的成绩,而且还要注意情操、心灵、情感的培养;不仅要学习科学知识,而且应该了解知识产生的过程以及当时的时代背景。针对我国现行文理分科学科制度的地区,在培养理科生科学素质的任务中物理教学占据重要任务。而只有对科学以及科学发展的过程有了深入的了解,才能培养出学生较高的科学素质。这一过程必须通过物理学史完成。
二、培养学生自主创新能力需要物理学史
当代中学生普遍存在一个眼高手低的现象。习惯了老师手把手教授,极不愿意自主学习。甚至出现任何题目都需要老师演示之后才能做,没有演示就无从下手的现状。长此以往将使得我们的学生畏惧习题,丧失吃苦耐劳的学习精神,最终导致:“因害怕错误而只会复制前人的例子,创新更无从谈起”。这一问题只有通过物理学史的学习才能得到有效的纠正。
物理学史中不乏物理学大师们执着追求真理的感人故事,这些故事将是教育学生上述素质的有力素材。在此我简单列举一两事例:波兰人,玛丽·斯可多夫斯卡·居里,由于长期从事放射性研究,饱受白血病折磨但依然坚持科学研究,最终献出了宝贵的生命[2],同时也将她的精神写进了物理学史的史册。意大利人,伽利略·伽利雷为了捍卫日心说受到了罗马教皇残酷的迫害和折磨,但他并没有放弃对真理的追求。年近七旬又体弱多病的他被迫在寒冬季节前往罗马,跪在冰冷的石板上接受罗马宗教的审判。先是被判终身监禁后又改为在家软禁。伽利略可谓在精神上和肉体上饱受折磨,但这些都没有动摇他坚持科学的信念,最终含冤而终[3]。
物理学史中这种可歌可泣的献身事迹比比皆是,而这些事迹应该对我们当代中学有所启发。因此,借物理学史可以培养学生自主创新精神、吃苦精神、同时养成热爱科学、感恩科学、珍惜科学成果的良好习惯。
三、充分调动学生学习的积极性需要物理学史
对于大多数中学生而言,物理学的困难早有耳闻,于是很多学生先入为主的认为学好物理学很难,物理课堂将变得枯燥无味。著名物理学家,吉尔伯特·爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。为了纠正上述认识,老师应该充分激发学生兴趣,让学习带着浓厚的兴趣进行学习。在一节课开始,我们就将课题与当时的时代背景结合起来学习。例如,我们可以引导学生做如下思考:在当时的时代背景下为什么会出现该问题?又有什么人想到什么样的解决方案?有没有人想错了,错误的原因是什么?最终那个人做对了?后来有没人对此进行完善?通过了怎么样的努力,如何发展成为我们教材上的内容的?以疑问开头调动学生进行积极的思考,当然在思考中有很多学生会犯各种各样的错误。有些错误有些是之前的前辈在该理论完善的过程同样出现过的。人类从错误中吸取教训的能力远远大于从正确中获得的喜悦。通过先让学生思考、犯错误最终做出正确的指引。不仅使学生对知识本身变得非常有兴趣,而且有效的教育了学生以后不再犯类似的错误,可谓一举两得,为接下来的授课起了一个很好的开头。
在此我再列举一例:在“牛顿第一定律”的教学中,针对人们在生活中早已经司空见惯的现象提出问题:“是不是力的原因使物体的运动状态发生改变?”听完学生的回答之后先别急着给出正确答案,我们先用一句:“很早以前古希腊人,亚里士多德就思考过同样的问题,并根据他的生活中的经验得出了自己的观点。”将课堂引到物理学史的介绍中。紧接着让学生在教材上找的亚里士多德的观点,并成组讨论做出自己的评述。围绕以下几个问题让学生做出回答:“亚里士多德的观点是否正确?经验是否可靠?我们被什么所误导?我们应该从中吸取什么样的教训?”。紧接着我们依次引入:古希腊人,亚里士多德——意大利人,伽利略·伽利雷——法国人,勒奈·笛卡尔——英国人,艾萨克·牛顿。让学生清楚在这一漫长的过程中物理学大师们所经历的困难和挫折,不仅让学生了解了相关知识,同时体会了大师们探索真理的艰辛历程,强化学生追求真理、艰苦奋斗、热爱科学、崇尚科学的精神。
四、物理学研究方法和研究思想的传承需要物理学史
物理学中涉及观察、类比、假说、理想模型等多种研究方法。而这些方法在教学大纲中是明确要求掌握的。但是,教材中并没有,也不可能把这些研究方法单独罗列出来作为一节课去学习。而教师在采用单独罗列并将其讲授给学生时只能是一种强硬的灌输,效果非常差。为了改善这一情况,我们必须将这些研究方法渗透到物理学史中,以物理学史作为载体,再现当时物理学前辈们做该实验时的情景以及所采用的方法,最后让学生体会该方法的巧妙之处。这样的授课将达到事半功倍的效果。例如:著名物理学家库仑就是从牛顿的万有引力定律中得到启发,得出了库仑定律。在这个过程中库仑就采用了类比的方法[4]。如果不是采用了该方法,单单靠实验数据的积累不知道要到何年何月才能得到严格的库仑定律的表达式。
在授课中通过物理学史的介绍不仅使知识连贯、课堂内容丰富而且有效的将物理学研究方法和物理思想传授给了学生。
五、小结
随着新课改的深入,为了达到新课标的教学目标;迎接新世纪人才竞争的挑战,适应知识经济时代的特点;培养出科学素质优秀的新型人才。从以上诸多观点来看,物理学史在中学物理教学中的地位不仅没有淡化而且应更加重视。作为新生代老师应该走在改革的前列,深入学习物理学史,体会物理学大师的思想。只有这样才能适应新课标的要求,适应新型人才的培养需求,成为一名优秀的新时代人的民教师。
参考文献:
[1] 张承先.实施跨世纪素质教育工程与深化基础教育改革 教育探索,2002(3):5.
[2] Maria Mitchell?.《Maria Mitchell: Life, Letters, and Journals》,Book Jungle, 2009年3月14日出版
[3] 伽利略·伽利雷[意大利]?.《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》,中译本,上海外国自然科学哲学著作编译组译,上海人民出版社, 2006年4月1日出版
[4] 郭奕玲. 《物理学史》(第二版),清华大学出版社,2005年08月2日出版
作者简介:张丰,男(汉),陕西渭南人,平昌中学高中物理教师(研究生),从事物理课程教学研究。