物理教学中发挥物理学史的作用

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  当在教师备课过程中整理一些有关物理学发展史资料时,总会有这样的声音.上物理课又不是上历史课.其实, 很多物理教育家都指出过,物理教学不仅要教给学生物理概念、物理规律,同时也要渗透科学思想与科学方法的教育.物理学发展史是人类对自然科学探索和逐步认识的历程,包含着研究方法与思想,也包含着科学家的酸甜苦辣,同时体现了他们的精神,更为重要的是,我们常说不仅要教书还要育人.
  物理学史在教学中的渗透,充分体现了人文因素与科学教育的结合.因此,在课堂中以物理学史为载体传达科学的思想、 方法、探索的经验、精神是有必要的.
  一、有助于激发学生学习物理的兴趣
  物理概念, 物理规律在学生眼里是枯燥乏味的.若长期有这种想法,他们就会对学习物理失去兴趣,导致成绩下滑,从而对学好物理失去信心.增强学生信心的方法之一,首先是让他们产生兴趣.教师在讲课中不要一板一眼,要像讲故事拉家常一样向学生介绍历史的经过,像演员那样表演.同时收集资料和历史图片也是激发学生兴趣的途径之一.利用幻灯片,再加上多媒体资料,使学生不仅听我讲,还要跟我看,这样使课堂内容生动形象,亲切可信,从而大大提高了学生的兴趣,增进讲课的效果.
  二、有助于学生树立正确的学习态度
  什么叫树榜样?当然包括从各种典型事例中找典型人物,引为自己的榜样,树为自己的学习楷模.大科学家也是人,从小长大,各有其成长的过程.他们的成长道路对学生有特殊的参考价值.现在的学生普遍娇气,吃不起苦头,学习中一旦遇到挫折,往往放弃.通过介绍,让学生们认识到科学的道路是不平坦的,科学家成功之路是艰险的,要获得成功必须能吃苦.我讲到牛顿怎样站在巨人的肩上、爱因斯坦十年的追光思考、居里一家的艰难困苦,从伽利略、牛顿讲到法拉第、爱因斯坦,从外国科学家讲到中国科学家,讲他们的奋斗历程,讲他们的创造过程.通过许多生动的事例,让学生对科学家增加了解,更重要的是,他们能够明白在学习上取得成功要付出努力.同时通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣,让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法,不断提高自身科学素质,养成良好的学习习惯,变被动学习为主动获取知识.
  三、有助于对科学方法和物理概念的理解
  从了解前辈科学家的创新活动中学习他们处理问题的方法.他们是怎样抓住新课题,从而把握科学发展新动态,发现新规律,新现象;他们是怎样借鉴前人,总结历史的经验教训,从而找到新的途径;他们是怎样对待矛盾,从矛盾的对立中找到突破口;他们是怎样设计新实验,从而取得判决性实验结果的.另外从科学家的研究过程中学习具体的研究方法.例如:对比方法是探索新现象的规律常用的方法,理想实验是科学思维的重要手段,反证法也是逻辑推理的有力工具,等等.科学方法多种多样,既可以采用这种方法,也可以用那种方法,不同性质的问题,不同的研究对象,要用不同的方法,对症下药,通过物理学史的学习,对各种方法具体应用进行比较,科学先辈们往往因为方法得当,才使得难题迎刃而解.比如讲到自由落体时,学生的生活经验告诉他们重的物体下落得比轻的物体快,这时就把伽利略在比萨斜塔上所做的实验结论告诉学生,学生很惊讶,想了解伽利略通过什么方法证实两个不同质量的物体下落一样快,这样加深了对自由落体的理解.再讲力和运动的关系时,从古希腊的亚里士多德,到伽利略、牛顿,循着伟人的研究历程,从而加深学生对力和运动的理解及体会理想实验等方法.在物理教学中,应该结合物理学史讲清理论的由来和发展,讲述它的成功,讲清它解决了哪些问题,但也要讲清它的缺陷和局限.如原子模型的教学,从汤姆孙的枣糕模型,卢瑟福的核式原子模型,玻尔的半经典半量子的氮原子模型都有其可取的一面,但是由于它们解释不了新的物理事实,因而前一原子模型被新的原子模型取代,人类对原子结构的认识得到深化,让学生觉得原子物理并不是那么神秘,高不可攀,对科学方法有了初步的体会.
  四、有助于学生树立正确的人生观
  正确人生观的树立往往会决定一个人的一生.这种作用是慢慢累积的,潜移默化的.科学家的实际经历给他们这样的启示,人生的道路长得很,一定要树立远大目标.先给自己的学习生活定个小目标,然后朝着目标努力去实践.反面的事例往往也能起到很好的教育作用.讲述一些人弄虚作假、夸大事实、隐瞒真象、贪图名利的恶劣行为,使学生认识要严谨踏实,不要弄虚作假,要一步一个足印.
  教学实践告诉我们,不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识,还应教给学生科学的学习和研究方法.通过人类揭开物理世界奥秘的真实和令人兴奋的探索历程,可以使学生感受到物理大师们利用有效的方法一步一步地掀开遮蔽真理的帷幕的那种科学创造的震撼与激动,这有助于活跃学生的思维,增强胆识,使学生更自觉地继承前人的事业,有效地进行学习研究.因此在教学中介绍物理学史是必要的.
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