加强物理学史教学?助推学生科学态度的形成

朱彪 季婷婷

摘 要：物理学史在沪教版初中物理中涉及次数很多，在教学上应有重要地位。其在上海市中考物理试卷上也多次有体现。因此结合物理学史，让物理课堂变得生动活泼，在教学中有机地将物理学的研究方法与教学内容结合起来，可以帮助学生形成正确的科学态度。文章就结合物理学史以沪教版九年级物理《电能的获得》为例，探究物理学史在初中物理课堂教学中的应用。

关键词：物理学史;科学态度;电能

中图分类号：O4-09    文献标识码：A

一、了解物理的科学发展，形成正确的科学历史观

1.新课的引入

课前，我给大家演示一个自制柠檬电池的实验，实验用品有柠檬、镀锌铁钉、铜硬币、LED小灯。实验步骤：将硬币插在柠檬的一侧，将钉子插在另一侧，钉子和铜硬币不要接触，镀锌铁钉和铜硬币分别引出导线接在LED小灯上，LED小灯发光。电能与我们的生活息息相关，我们用的电灯、手机、电脑等离不开电能。那么同学们知道世界上第一个稳定的电源是怎么获得吗？请同学们自主阅读材料。

展示学生自主阅读资料：

阅读卡1：伏打电池的来历  1780年，意大利的解剖学家伽伐尼偶然观察到与金属相接触的蛙腿发生抽动。他通过进一步的实验发现，若用两种金属分别接触蛙腿的筋腱和肌肉，则当两种金属相碰时，蛙腿也会发生抽动。1792年，伏打对此进行了仔细研究之后，认为蛙腿的抽动是一种对电流的灵敏反应。电流是两种不同金属插在一定的溶液内并构成回路时产生的，而肌肉提供了这种溶液。基于这一思想，1799年，他制造了第一个能产生持续电流的化学电池，其装置为一系列按同样顺序叠起来的银片、锌片和用盐水浸泡过的硬纸板组成的柱体，叫做伏打电堆，这也是世界上第一个发电装置。

自制柠檬电池有效激发了学生的学习兴趣。该实验为引入历史上第一个稳定电源做了准备。学生在自主学习过程中不仅要注重物理知识本身，更要注重知识形成的历史过程，教师要培养学生正确的科学态度、良好的科学素养，促进其形成正确的科学历史观。

2.电能的获得

教师：我们日常生活中用到的干电池实际上就是改进后的伏打电池。干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水，用石墨棒代替了铜板作为电池的正极，而外壳仍然用锌皮作为电池的负极。同学们现在已经知道了干电池的前世今生，也知道了干电池是由化学能转化为电能的。现在试举例说出几种你所了解的获得电能的途径，并猜想它们分别是哪种形式的能转化为电能的。

学生：

（1）柠檬电池 化学能——电能

（2）土豆发电 化学能——电能

（3）水力发电 重力势能——电能

（4）太阳能发电 光能——电能

（5）核能发电 原子能——电能

（6）火力发电 热能——电能

PPT展示生活中的干电池，指出它们实际上是改进后的伏打电池。学生了解了电能获得的途径，有助于学生发现物理学史背后的意义和价值。

二、寻找物理发明创造的脉络，感悟物理发展的价值

1.热机的发明

教师：同学们都说得非常好，那么你们知道上述所说的重力势能、原子能、热能是怎么样转化成电能的吗？电能在刚刚开始之初，只是实验室中微小的电流，它是如何一步步走到我们千家万户的呢？这就和我们下面所学的热机有重大的关系。

展示学生自主阅读资料：

阅读卡2：所谓热机，就是一种将热能转换成机械能的机械。在最近400年的人类飞速发展中，热机扮演了非常重要的角色。被称为第一次工业革命的动力源的蒸汽机就属于热机中的外燃机，而在汽车上广泛使用的汽油发动机、柴油发动机则属于热机中的内燃机。

你一定听过“瓦特和水壶”的故事：瓦特小的时候，看见炉子上壶里的水沸腾了。蒸汽把壶盖顶了起来，瓦特从中受到启发，长大后发明了蒸汽机，成为著名的发明家。其实，那只不过是传说而已，瓦特发明蒸汽机并不是他幼时的灵感，而是吸收前人的成果和他个人艰苦努力的结果。为了纪念这位大发明家，国际单位制中的功率单位“瓦特”（Watt）就是以瓦特的姓氏命名的。

通过阅读这一段历史，学生可以了解热机的发明标志着人类大规模利用内能获得机械能时代的到来。由此，人类步入了工业时代。

2.发电机的发明

教师：19世纪初又一位伟大的物理学家法拉第发现了电磁感应规律，这一发现找到了将机械能转化为电能的途径。那么什么是电磁感应规律呢？

学生：电磁感应规律就是当闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，导线中就会产生电流。

教师：后来法拉第根据自己的研究成果，试制出了世界上第一台发电机，为机械能转化为电能做出了重大贡献。

正是我们一位又一位伟大的科学家不断地努力，才将实验室中微小的电流逐渐发展强大并送到我们千千万万的家庭中，为我们的生活提供便利。学生可从中感悟物理学的价值。

三、加强物理学史教学的几点思考

1.加强物理学史教学，体现规律的形成过程

《电能的获得》在课题上就体现出了是电能获得的过程。人类最初电能的获得与发展经历了一个漫长曲折的历史过程。许多教师对这一段发展历史都是一语带过。事实上，教师在教学过程中要充分利用现在的课程资源，再现科学家的探索过程，引导学生自主阅读，让学生内化电能获得的历史过程，让学生感受科学发展的规律是从简单到复杂、从低级到高级、从特殊到一般的过程。

2.加強物理学史教学，明确物理规律内涵

在教学过程中，我紧紧围绕电能获得的过程，即从伏打电池开始到最后大规模利用机械能转为电能获取电能的过程，深入挖掘了物理学史中的相关素材。学生通过对电能获得每个阶段的认识，不仅学习到了物理知识，也感受到了物理大家的过人之处。

3.加强物理学史教学，形成科学的思维方法

教学实践证明：物理学史在初中物理教学中的穿插渗透有利于活跃学生的思维，学生能够更深入地体会物理概念和物理规律的建立过程，以及物理学家在建立这些概念与规律时了解物理学的思维方法，从而形成科学的思维方法。

参考文献：

[1]（美）弗·卡约里.物理学史[M].戴念祖，译.桂林：广西师范大学出版社，2002.

[2]郭奕玲，沈慧君.物理学史[M].北京：清华大学出版社，1993.

[3]李艳平.物理学史与科学素质的培养[J].物理通报，1998（10）.