物理学史的教学对课堂教学的深远影响

2018-01-08 21:31宋红
新教育时代·教师版 2017年42期
关键词:科学素养

宋红

摘 要:对于物理学史的学习,许多老师总是会在课堂上一带而过或者是以让学生课后自己读读书这种方式处理教材,觉得做题更实际。本文从三个方面阐述物理学史的教学对课堂教学的深远影响。

关键词:智商和情商 逻辑思维过程 科学素养 知识的生成过程 科学化和人性化

物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地。这块宝地很值得我们去开垦,发掘。在学生刚上高一的第一节课时,老师每次都会很具有诱惑力地鼓动学生说:“在学习物理的过程中,你将参加到研究宇宙的行列中去。你将做许多伟大科学家曾经做过的事情,你将思考许多伟大科学家曾经苦思冥想过的问题,并最终理清曾经是科学家的而今要是你的思路”。那么在历史上物理学家到底想了什么问题,做了什么事情,怎样解决了问题呢?

在高中物理的学习过程中,在学生学会提出问题、思考问题、解决问题的过程中,物理学史的学习一直如影随形地伴着学生。每每在课堂上讲起物理学史中的有趣事情,科学家一步步逼近真理,曲折又惊险的故事时,老师的激情和着学生浓厚的兴趣与感动的神情,真是物理课堂上不可或缺的感人场面。穿越时空,寻找那些历史,让学生重新认识了平时所学的生硬知识,原来知识是有灵魂的,每一个公式,定理,有无数先驱者的努力,正是他们锲而不舍的追寻真理,让我们看到,物理世界原来是如此的丰富多彩。

物理学史似乎只是在讲历史上发生的与物理学有关的故事,其实不然,物理学史的学习会给学生许多终身受益的东西,有着培养学生的智商和情商的双重功效。一方面是一代代科学家在追求真理的过程中执着的努力、严谨的科学态度和为科学献身的精神会深深打动学生。例如:人类对天体运动问题从表象到本质的认识过程,从第谷数年观察记录天体运动一直到死都未能如愿找到规律,临死将毕生收集的资料交给开普勒,开普勒用了近二十年时间研究第谷的行星观测记录,发现了天体运动的规律,即后人称为开普勒行星运动定律。为此,开普勒曾欣喜若狂地说:“16年了……..我终于走向光明,认识到的真理超出我的热切期望”,但开普勒并不知道,他所发现的三个定律还蕴涵着极大的“天机”。牛顿想要进一步找到天体运动的原因,苹果偶然落到他的头上让他茅塞顿开,发现了万有引力定律,又一次验证了“灵感总是光顾有准备的头脑”,若是苹果落到别人的头上那只能是一个痛。再结合牛顿运动定律的建立过程,学生会深切体会到牛顿说过的一句名言“如果我所看到的比笛卡儿要远些,那是因为我站在巨人的肩上”,这句话确实不是牛顿谦虚而是他的真情实感的自然流露。又例如讲到法拉第从一个没上过一天学的学徒最终成为皇家院士的成长经历,法拉第发现电磁感应现象、建立电磁感应定律所经历的“十年磨一剑”的故事,学生无不感叹不已、敬佩万分,也体验到科学研究的艰辛、漫长,同时自然而然会联系到自己如今的学习条件和努力程度不能不被深深触动,这种收获远比做对一道题,学懂一个定律有着更为重要的实际意义。

其二是科学家发现问题、思考问题、解决问题的过程都是一个严密的逻辑思维过程,学生在学习物理学史的过程中能真切地体会到大师们的物理思想和科学研究的一般过程及方法,领悟和学会提出问题、思考问题、解决问题、研究问题。比如:开普勒的成就给后来者研究问题的方法提供了一个启示-------科学研究工作不能只停留在单纯的观察现象、记录数据上,还必须对观测的数据进行仔细的分析、计算,才能找到事物运动的内部规律。又如:继奥斯特发现了电流的磁效应后,很多人开始思考研究,既然电能产生磁,那么,磁能不能产生电呢?这就是典型的逆向思维。法拉第在解决这个问题时,运用了逆向思维、类比、科学实验等方法发现了变化的磁场可以产生感应电流,得出了电磁感应定律。在法拉第之前有已很多人探索这个问题,包括科拉顿、安培等都失败了,法拉第除了执着努力,他观测实验的细致、敏锐帮了他大忙,他发现了瞬时效应,抓住了发现电磁感应的机会。这样的学习体验即提高了学生的科学素养又培养了学生的情感态度价值观。

其三,对于物理学史的学习,许多老师总是会在课堂上一带而过或者是以让学生课后自己读读书这种方式处理教材,觉得做题更实际。其实,物理学史的学习过程对学生来讲是一个重要的知识的生成过程,这是新课程改革中一个非常重要的要求和一个新的亮点。例如:牛顿第一定律的学习过程中,从亚里士多德由明显直观现象引出的错误判断到伽利略创造了有效的理想实验的方法发现了正确线索,揭示了现象的本质,再到牛顿高度概括地总结成牛顿第一定律,学生通过回顾科学家走过的路,通过历史资料的分析,再现了知识的生成过程,自然而然得到了我们要学习的知识,符合知识的生成过程。同时,也让学生明确在发现真理的过程中需要严谨的思想作风、勤奋的学习态度、坚忍不拔的毅力、继承和创新的思想等优秀的品质。

教師在课堂上利用好物理学史的素材,设计好教学思路和策略,把握好物理学史的教学,就能取得最优的教学效果。与此同时,就抓住了一个个激发学生学习物理兴趣的最佳时机,抓住了一次次培养学生提出问题、研究问题、解决问题的能力的最佳机会,让我们的物理课堂更加科学化和人性化,让我们的学生在学习物理的过程中,体会和领悟科学思维、科研方法,养成严密的逻辑思维习惯,在学习物理知识的同时感悟出更多的人生哲理。endprint

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