彭京平
(江苏省苏州市吴江区黎里中学 215212)
21世纪是以知识创新和应用为重要特征的经济时代,科学技术迅猛发展,知识更新日益加快.在这特殊的时代背景下,新一轮的课改在全国逐步推广开来.现如今,传统的以教师为主体、专注于专业知识系统传授的“填鸭式”教学模式已被否定,取而代之的是以学生为主体,注重知识获得过程的“探究式”教学模式.在这崭新的教学模式要求下,加强实验教学,让学生感受探究过程,这固然重要,但笔者认为,贯穿物理学史的知识于物理教学中,也是弥足珍贵的举措.
我国著名物理学家钱三强先生认为:物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地值得我们去开垦,这些精神财富值得我们去发掘.如果我们都能重视这块宝地,把宝贵的精神财富发掘出来,从中吸取营养,获得效益,我相信对我国的教育事业和人才培养都会大有益处的.因此,作为物理教师,我们应千方百计地抓住机遇,将物理学史知识融入到日常的教学中,这既是对教学方式的突破创新,又能激发学生的兴趣爱好,可谓一举两得.
激发学生学习热情是当教师的基本艺术.物理教学中以教授物理概念、物理规律等知识为主要内容,倘若教师对这类知识只是任务性地读上一遍,估计很多同学都会在你面前睡着,因为理论性的东西往往很枯燥.如何提高学生对理论性知识的兴趣,可就成了考察教师的难题了.在这种情况下,教师如能巧妙地将物理学史上的一些故事请进课堂,可就成了一大法宝.
浮力是初二物理教学中的一块重要内容,同时也是一大难点,其精髓当然是阿基米德原理.倘若教师在教授这一知识点时,仅仅是照本宣科,将教材读上一遍,学生定会既觉得枯燥,又难以消化,更不用说用此定律来解题.但是,当我们去回顾这一定律的发现过程时,学生们的好奇心瞬间就能被激发.
国王叫一个工匠打造了一顶金皇冠,怀疑工匠制造皇冠时私吞了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去.他要阿基米德测定皇冠是否纯金.这可把阿基米德难住了,他每天寝食难安,也不洗澡.过了几天,国王催他进宫汇报.因为太脏他妻子叫他先去洗澡,而洗澡时他还想着称量皇冠的难题.突然,他注意到当身体在浴盆里每沉下去一点,就有一部分水从浴盆边溢出来.他一下子想到了溢出水的体积应该正好等于他自身的体积,用此法即可测出王冠的体积.同时,他觉得入水愈深,则他的体量愈轻.于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了.一边跑,一边叫:“解决皇冠的办法找到啦!”最终他以实验证实了皇冠并非纯黄金制造.阿基米德的这一发现,客观而有趣,当学生解答浮力与密度相结合的题目时,理解V物=V排(物体完全浸没)这一条件,可真是作了生动的诠释.当了解到阿基米德找到鉴别王冠是否纯金的方法后,他是一下子从浴盆里跳出来,光着身子跑出去,边跑边呼尤里卡的故事,学生又会为科学家取得成功时的兴奋而感动.阿基米德的发现,既能加强学生的感性认知,也能加深他们对那个隐含条件的记忆,还能激起学生的物理探索兴趣.
巧用物理学史,是对物理教学资源的开发巩固,是很好的激趣教法.它激发学生去捕捉生活中的灵感,搜寻自然界的奥秘,也许咱们的学生还能为物理学史的发展添上光辉的一笔.
教育重演论认为,“现代学生的学习过程是对人类文化发展过程的一种认知意义上的重演,即现代人的认知发展是对其祖先认知水平长期演化过程的浓缩”.这就要求学生在学习过程中不仅要知其然,更要知其所以然.事实上,每个物理规律的最终确立都绝非易事,它们往往需要一代或几代物理学家的不懈努力才能定论,那是一个漫长的过程,那是物理规律的发展史.教育重演论在一定程度上支持物理学史在物理教学中的重要作用.
“力是维持物体运动的原因”,“力是改变物体运动状态的原因”,对于这两句话,相信对于刚接触物理不久的初二学生来说,很难分辨究竟哪个是真理.我的学生,很多在最初都认为“力是维持物体运动的原因”.这当然无可厚非,毕竟符合他们的认知发展,因为十多年来,他们一直生活在存在摩擦,存在阻力的世界当中.太多太多的事例告诉他们,没有力作用到物体上,物体最终会停下来,所以才觉得“力是维持物体运动的原因”.
然而,我们可以引导学生去读这一段史实故事,当我们的学生去重温这段历史时会发现,原来自己刚刚下的判断是错误的,而且百科全书式的学者——亚里士多德,居然也是这么认为的.而通过学习物理学史,了解伽利略曾经在帕多瓦大学做的那个实验,学生终于能分清“力是改变物体运动的原因”才是真理.
读物理学史,既能保护学生的求知欲,也能使他们明白其中真理.像伽利略的实验,能让学生坚信“事实胜于雄辩”“实践是检验真理的唯一标准”,也能让学生明白人无完人,每个人都有发言权,也许自己也能为物理学史添砖加瓦.读物理学史,是让学生站在巨人的肩膀上看发展,能让学生明白很多事理,为他们今后的探索奠定基础,让他们败不馁胜不骄,助他们少走弯路又能勇往直前.
教育家伊根把人类社会的文化发展划分为四大阶段:神话阶段,浪漫阶段,哲学思辨阶段和隐喻批评阶段.身处初中阶段的学生正处于哲学思辩阶段,他们往往不满足于书本表面的条条框框,而是喜欢追根究底,渴望理清物理规律的来龙去脉,从而更深刻地去理解问题.
加强实验教学,已被广泛关注和接受,并已初步取得激发学生学习兴趣的良好成效.纵观物理学史,成功而经典的实验就如满天星斗,教师如能结合教程将相关实验或实验故事一起教授,定能获得事半功倍的效果.
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师,是人们的向导.”兴趣能促使人专心致志,废寝忘食地工作,并充分挖掘人的潜能.在物理教学中激发学生的兴趣并不难,物理来源于生活,在生活中有些现象学生平日里是观察不到的.例如:普通的一枚铁钉是不能吸引回形针的,但把这一铁钉放入通以电流的线圈中时,发现铁钉居然能够吸起回形针,这一生活中罕见的自然现象对于充满好奇心的中学生来说是很不可思议的.而这会极大地激发他们的兴趣,为了弄清其中原委,学生会在课后查阅书本或登录互联网搜寻答案,这样一来,便在无形之中激发了学生自主学习的能力.
激趣,应贯穿物理教学的整个过程.初中生的学习已经相对紧张了,物理教师若能经常性的以各类有趣的物理现象、物理学史激发学生的学习兴趣,将会在很大程度上降低学生的学习压力.他们不仅会主动地进行问题探究,甚至会进行自发性实验的模拟.亲自体验,学生对学习内容更容易识记,俗话说得好,要想知道梨子的滋味应该亲自尝一尝.这比空洞说教效果要好得多.
学生在学习电磁感应内容时,往往对法拉第的研究过程很是感兴趣.他们从科学家由奥斯特实验中坚信磁能生电中明白科研要自信,从科学家用长达10年的时间来潜心研究,收获了科研贵在坚持的重要意义.法拉第最终发现的电磁感应现象,对学生形成“对称”思想可是一大帮助,能很好地开发他们的智力.
学物理学史的故事意义深远,教师还可以通过多媒体等渠道为学生提供学史的各种机会,如改编的影视、相关的名篇等.
朱熹说得好,“读书无疑者,须教有疑.有疑者,却要无疑,到这里方为长进.”物理教学,也应该就是这样一个“无疑”——“有疑”——“无疑”的过程,物理教师要能引导进行自主学习,寻找一些有意义的物理学史去阅读.一些好学的学生往往自己会主动地去翻阅,有疑者会主动思考,或与同学交流,亦或是老师,这在很大程度上助长了学生的自主学习能力,从而增长智慧.
巧授物理学史,是一种教法的创新,能培养学生综合运用所学物理知识去分析、探索和解决问题的能力.物理学史,渗透了新课程所提及的三维目标,它的地位的确立,必将在此次新课改中提供重要作用,为物理教学注入活力.
让我们在物理教学中彰显物理学史的作用吧.