物理学史在物理教学中的渗透

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  【摘 要】在物理教学中适时渗透物理学史教学,可以激发学生的学习兴趣,培养学生刻苦钻研科学问题的精神和训练学生科学的思维方法。只要我们真正使物理学史和新教材有机结合,必然有利于全面提高学生的素质。
  【关键词】物理学史、新课程
  
  物理学史是一门研究物理学发展历史的科学,它介绍了前人或物理学家对一些问题的观点、猜想等,再现了他们研究问题的过程或方法。下面,笔者结合近几年初中物理新课程教学实践,就如何使物理学史教学与当前新课程教学有机结合,谈一下自己粗浅的看法:
  
  一、欣赏物理学史。激发学习兴趣
  
  物理学史是美的,在物理教学的过程中我们应适时地穿插物理学史教学,切不可照本宣科,而应采取多种手段,让学生欣赏物理学史之美,热爱物理,热爱生活,让学生真真切切地感受到物理就在我们身边,激发学生学习物理的兴趣。例如,笔者在执教《人眼看不见的光》(苏科版初二物理第三章第二节)时,先利用三棱对换幻灯机发出的强光进行折射,演示“人造彩虹”实验,学生看后十分新奇,兴趣浓厚,求知欲大增。接着让学生自习,了解“光谱”的概念,并进行适量的习题训练。
  
  二、寻找物理学史,培养钻研精神
  
  物理学是研究物质运动的一般规律和物质基本结构的一门科学,在自然科学中占有重要的地位,如果我们在物理教学过程中能让学生随时寻找与所学知识相关的物理学史,可以培养学生求实的科学态度、严谨的治学作风和较强的创新能力。如笔者进行苏科版新教材《初识家用电器和电路》的教学后,留给学生的作业是让学生上网寻找与伏打和“伏打”电池相关的内容并在第二天的物理课上进行交流讨论,这使学生知道了意大利物理学家伏打从1765年开始如何不懈地研究静电实验,并于1775年发明了起电盘,1787年发明了麦秸静电计,最大的贡献是发明了伏打电池等,并且通过许多动物电实验,否定了博洛亚大学的解剖学家和生物学家伽伐尼有关生物电存在的理论。通过对这些物理史实的学习,使学生对伏打有了深刻的了解。
  
  三、渗透物理学史,再现科学方法
  
  物理学史为我们提供了丰富的物理学发展史料,再现了科学家们当年研究问题时的思维、过程、方法等,使学生了解物理学发展过程是一个螺旋式上升的过程,消除了学生对科学伟人的神秘感,拉近了学生与他们的距离,这必然为学生的勤奋学习提供了强大的精神动力。例如,笔者在执教苏科版初三物理《动能势能机械能》时,讲述了有关哈恩发现核裂变的故事引入课题。他依照常规思维,认为元素受到中子轰击后。会产生原子序列增加1的新元素,由于错误的推测,提出了错误的假没。后来德国女科学家诺达克提出了铀核在中子轰击下会发生裂变的大胆假设,但是没有引起那些仍旧依照费米的思维方式思考问题的科学家的重视,而德国科学家哈恩,不受传统思维的影响,经过实验证明被中子轰击的反应物中含有放射性物质钡,这样。哈恩由于发现重核裂变而荣获1944年诺贝尔化学奖。这既激发了学生的学习兴趣,又为今后学习《核能》打下伏笔,一举两得。
  
  四、内化物理学史,史学、新知相融
  
  我们在物理教学过程中,若能将物理学史的教学与物理新知识的教学有机地结合起来,必将有助于了解事物的本质特征,形成概念并牢同掌握概念,同时也必将促进学生综合分析、比较归纳、抽象概括、演绎推理等多方面的能力的提高。
  如笔者执教《大气压强》时,先让四个吸盘贴在光滑的玻璃板上,让四个学习小组各选一名代表上讲台拉下玻璃板上的吸盘,亲身体验大气压强的存在,然后利用多媒体课件,投影“马德堡半球实验”,学生兴趣大增,课堂气氛非常活跃。接着,笔者“乘热打铁”,讨论教科书“想想做做”中测定大气压强值的方法,然后介绍并演示托里拆利实验,解释形成真空的原因,介绍大气压的值等内容。这时,学生对大气压的概念已经基本形成。接着,笔者层层深入,继续利用“想想做做”中“用吸盘测量大气压”的网形,与学生讨论问题:若图中吸盘与桌面的接触面积为0.8cm2,外界大气压的值为105Pa,则吸盘刚被拉脱时的拉力多大?图中弹簧测力计能否在实验中使用?学生通过讨论、计算得出拉力F=8N,又因为图中弹簧测力计的量程为0—5N,所以该弹簧测力计不能继续使用。
  在物理教学过程中,只要我们能重视双基,理论联系实际,让物理走进生活,重视探究合作,补充适量阅读材料,讲解物理学家的故事,介绍物理学发生和发展的过程,使物理学史教学与物理新课程改革有机结合,必然对全面提高学生素质、培养学生个性特长、培养学生动手能力和创新能力等有着不可估量的作用。
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