物理學(xué)史范文
時(shí)間:2023-04-11 21:45:05
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篇1
一、物理學(xué)史的滲透,有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高
我國(guó)新一輪基礎(chǔ)教育課程改革中,物理課程的總體目標(biāo)定位于“提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”。因此,在教學(xué)中有意識(shí)的對(duì)物理學(xué)史的滲透,還原物理規(guī)律形成的歷史過(guò)程,就有兩方面的價(jià)值:
1.有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)價(jià)值觀和尊重客觀事實(shí)的科學(xué)精神,同時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)更加篤信。
2.有助于學(xué)生情感、態(tài)度與價(jià)值觀的形成。特別是物理學(xué)史中對(duì)科學(xué)家的介紹:包括生平以及主要貢獻(xiàn)和一些歷史故事,那些對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)既熟悉又陌生的名字一個(gè)個(gè)變得生動(dòng)親切,對(duì)物理學(xué)家的敬仰和熱愛(ài),使他們激發(fā)出了學(xué)習(xí)物理的極大興趣,并且在物理學(xué)習(xí)中用物理學(xué)家的精神激勵(lì)自己。
例如,在原子結(jié)構(gòu)的教學(xué)中,原先筆者在教學(xué)中只按教材簡(jiǎn)單介紹湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子,從而展開(kāi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的講解,課后,會(huì)有許多學(xué)生將我圍住,問(wèn)“原子的結(jié)構(gòu)為什么是核式結(jié)構(gòu)?”“電子帶負(fù)電,為什么不被帶正電的原子核吸在一起?”等等問(wèn)題,于是我在教學(xué)中添加了《原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)》的物理學(xué)史的內(nèi)容,將盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)――原子核式結(jié)構(gòu)模型的發(fā)現(xiàn)作為課堂教學(xué)的一部分,而其他的相關(guān)內(nèi)容作為拓展性閱讀的內(nèi)容印成冊(cè)子讓學(xué)生看,學(xué)生看過(guò)后知道了原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程,無(wú)不驚訝。之余,又對(duì)其中的科學(xué)家的工作充滿了敬佩,對(duì)科學(xué)家們追求真理的執(zhí)著深深感動(dòng),對(duì)原子的核式結(jié)構(gòu)更加篤信,記憶也更深刻。
二、物理學(xué)史的滲透,是STS教育的要求
物理學(xué)是基礎(chǔ)科學(xué),是許多科學(xué)與技術(shù)的發(fā)源地,也是革新和改進(jìn)某些科學(xué)技術(shù)的基本依據(jù)。例如,電器和電機(jī)工業(yè)源于電磁學(xué);半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展源于固體物理學(xué)等等。而物理學(xué)的發(fā)展又得益于技術(shù)的革新,如果沒(méi)有真空技術(shù)、低溫技術(shù)和電子技術(shù)就不會(huì)有現(xiàn)代物理學(xué)。物理學(xué)史的滲透不僅單純向?qū)W生傳播物理學(xué)史的知識(shí),更重要的是向?qū)W生展示科學(xué)研究的活動(dòng)過(guò)程。這樣讓學(xué)生充分理解歷史上的科學(xué)研究用到了什么方法,遇到了什么困難,物理學(xué)家及技術(shù)人員是如何克服的,這些在物理學(xué)史中都可以找到有力的例證和得到寶貴的啟示。由此讓學(xué)生在真實(shí)的歷史進(jìn)程中領(lǐng)會(huì)STS之間相互制約、相互促進(jìn)的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)真理的追求、勇于批判和為人類造福的崇高奉獻(xiàn)精神。
例如,在講大氣壓時(shí),我介紹了馬德堡半球?qū)嶒?yàn),同時(shí)介紹了實(shí)驗(yàn)的歷史背景。并且加入了對(duì)奧托?格里克的介紹。當(dāng)學(xué)生知道奧托?格里克不僅是馬德堡市的一位市長(zhǎng),同時(shí)還是一位著名的工程師,是真空泵的發(fā)明人。我還告訴學(xué)生奧托?格里克當(dāng)時(shí)發(fā)明的真空泵幾乎能夠?qū)⒛莾蓚€(gè)半球抽成真空時(shí),學(xué)生的反應(yīng)是既驚訝又佩服。在講熱機(jī)時(shí),我加入了《熱機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史》《瓦特與蒸汽機(jī)》等科普文章讓學(xué)生課下閱讀,學(xué)生們不僅對(duì)瓦特對(duì)蒸汽機(jī)改良的工作進(jìn)行了了解,還對(duì)瓦特鍥而不舍的精神所激勵(lì),對(duì)物理學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相互促進(jìn)、相互制約的關(guān)系有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。
三、物理學(xué)史的滲透,有助于學(xué)生正確理解物理學(xué)中理論與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系
物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為本的科學(xué)。物理理論來(lái)源于實(shí)驗(yàn),但又高于實(shí)驗(yàn)?,F(xiàn)今物理教學(xué)中有一種不良的傾向:重結(jié)論、輕過(guò)程;重理論、輕實(shí)驗(yàn)。一些教師在教學(xué)過(guò)程中往往是應(yīng)用幾次消化了的教材來(lái)講授,經(jīng)過(guò)抽象的理論分析、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推理或演算,從而得到規(guī)律或結(jié)論;或者把已有的知識(shí)系統(tǒng)歸納,形成簡(jiǎn)明扼要的理論體系。這種做法是必要的但是時(shí)間長(zhǎng)了,往往會(huì)使學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的產(chǎn)生和發(fā)展產(chǎn)生誤解,以為什么都可以用數(shù)學(xué)推導(dǎo)出來(lái),失去了對(duì)觀察和實(shí)驗(yàn)的興趣。長(zhǎng)期以來(lái)造成的后果就是學(xué)生們不知道科學(xué)是怎么來(lái)的,把科學(xué)當(dāng)成了死科學(xué)來(lái)學(xué),教師把科學(xué)當(dāng)成了死科學(xué)來(lái)教。通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的作用,端正對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。
篇2
一、有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,樹(shù)立勇于探索的獻(xiàn)身精神。只有當(dāng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)有了興趣,才能表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的自覺(jué)性、主動(dòng)性,才能在學(xué)習(xí)中發(fā)揚(yáng)開(kāi)拓和探索精神,以頑強(qiáng)毅力去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。這就要求我們?cè)诮虒W(xué)中,不僅要把日常生活、生產(chǎn)勞動(dòng)中發(fā)生的現(xiàn)象、問(wèn)題與教材緊密聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義。還須把歷史引入教學(xué)中。把科學(xué)理論的建立,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,科技發(fā)明對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)用生動(dòng)事例展示給學(xué)生。并通過(guò)了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭(zhēng)端以及尚未解開(kāi)的物理課題來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)到物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法,不斷提高自身科學(xué)素質(zhì)、養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)獲取知識(shí)。例如,牛頓是舉世公認(rèn)的偉大科學(xué)家,在高一一開(kāi)始以專題講座的形式,介紹牛頓的生平及其科學(xué)研究歷程,從而消除了科學(xué)研究的神秘感,拉近了科學(xué)家與學(xué)生的距離,激勵(lì)他們把對(duì)科學(xué)家的崇拜轉(zhuǎn)化為刻苦學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
同時(shí),通過(guò)對(duì)物理學(xué)史的回顧,使學(xué)生消除對(duì)已有物理知識(shí)來(lái)源的神秘感,了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程,懂得任何一個(gè)定律的發(fā)現(xiàn)和理論的建立既與社會(huì)生產(chǎn)力密切相關(guān)也受到物理學(xué)發(fā)展內(nèi)在規(guī)律的制約,任何一部分物理知識(shí)的獲得都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn),可靠的、精確的、可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中決定一切的基礎(chǔ)。因此,了解物理學(xué)史可提高人們進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)造的自信心和自覺(jué)性,這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)造力有著十分重要的意義。同時(shí),物理學(xué)史中有許多科學(xué)家為真理獻(xiàn)身的動(dòng)人事跡,如伽利略為宣傳哥白尼的日心說(shuō)而被教會(huì)終身監(jiān)禁,利赫曼為引雷電而捐軀,居里夫人為研制放射性而作出了巨大的犧牲,法拉第舍棄榮華富貴,幾次拒絕接受封爵而甘"平民法拉第",亞里士多德富有批判和懷疑精神等。這些科學(xué)家不畏艱險(xiǎn),不惜生命,不慕利祿,不怕權(quán)威,追求真理的高尚品質(zhì),有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神,為以后的學(xué)習(xí)和研究打下良好的基礎(chǔ)。
二、有助于對(duì)物理知識(shí)的理解和把握。根據(jù)教材編排特點(diǎn),分單元講解、分析發(fā)展史不僅有助于學(xué)生了解各概念、定理、定律的來(lái)龍去脈和科學(xué)知識(shí)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,而且有助于學(xué)生按規(guī)有的形式和體系來(lái)理解和把握物理知識(shí),從而逐步掌握正確的科學(xué)思維方法。例如,在講到力的概念時(shí),從古希臘的亞里士多德,到伽利略、牛頓,循著偉人的研究歷程,從而加深學(xué)生對(duì)力的概念的理解,在講高二年級(jí)"電磁感應(yīng)"的時(shí)候,以?shī)W斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索,向?qū)W生介紹人類對(duì)磁及電和磁關(guān)系的認(rèn)識(shí)過(guò)程。通過(guò)講解安培、法拉弟、愣次和麥克韋等人在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所取得的成果,使學(xué)生在有了對(duì)電磁發(fā)展總體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,加深對(duì)教材的理解和對(duì)左、右手定則、法拉弟電磁感應(yīng)、愣次定律等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。
三、有助于對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育有助于學(xué)生樹(shù)立辯證唯物主義觀點(diǎn)。我國(guó)是世界四大文明古國(guó)之一,在物理學(xué)的理論和實(shí)踐有著輝煌的成就。例如,在理論著作方面,《墨經(jīng)》中對(duì)力學(xué)、光學(xué)的論述;《天工開(kāi)物》中關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的記述;《夢(mèng)溪筆談》對(duì)磁角的論述,《論衡》中關(guān)于簡(jiǎn)單電現(xiàn)象的記述《考工記》中關(guān)于工程技術(shù),聲音傳播的記載等在當(dāng)時(shí)都是遙遙領(lǐng)先于世界各國(guó),就是在今天仍有參考價(jià)值。在實(shí)用技術(shù)方法,更是舉不勝舉。指南針、地球儀、渾天儀、船閘、石拱橋、火箭等,都是我國(guó)最早發(fā)明的。教學(xué)中結(jié)合教材內(nèi)容,介紹我國(guó)在物理學(xué)方面對(duì)世界的杰出貢獻(xiàn),可以使學(xué)生了解祖國(guó)古代燦爛文化,激發(fā)他們的民族自尊心和自豪感。
物理學(xué)發(fā)展的歷史表明:物理學(xué)的發(fā)展與人類哲學(xué)理論的發(fā)展有著極為特殊的密切關(guān)系,中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容中,概念、定理、定律充滿了辯證唯物主義內(nèi)容。在教學(xué)中,有意識(shí)地用辯證唯物主義觀點(diǎn)去分析物理學(xué)發(fā)展歷史,闡明概念、規(guī)律。結(jié)合物理學(xué)特點(diǎn),進(jìn)行物質(zhì)第一性、物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性和對(duì)立統(tǒng)一、量變與質(zhì)變、否定之否定規(guī)律的教育,可以使學(xué)生從中領(lǐng)會(huì)其中所包含的辯證唯物主義觀點(diǎn)。例如介紹愛(ài)因斯坦的相對(duì)論時(shí),我們就可以把"新生事物不可戰(zhàn)勝"這一哲學(xué)觀點(diǎn)滲透進(jìn)去,講到萬(wàn)有引力定律時(shí)可將"物質(zhì)是普遍聯(lián)系的"這一哲學(xué)觀點(diǎn)滲透進(jìn)去。
篇3
在物理教學(xué)中適當(dāng)講述物理學(xué)發(fā)展的歷史,不同程度、不同時(shí)機(jī)地向?qū)W生介紹展示物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中不同的物理觀念、思想方法以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),讓學(xué)生了解物理發(fā)展中的偶然與必然,理解科學(xué)家們的堅(jiān)韌與頑強(qiáng)以及物理研究的曲折與艱辛,使學(xué)生在思想道德情操方面受到感染的同時(shí),也加深學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的決心,并激發(fā)它們極大的興趣與好奇。
1 引入物理發(fā)展史教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣
有的學(xué)生提起物理學(xué)習(xí)就感到困難,以致于失去學(xué)好物理的信心。面對(duì)這種情況,我們不妨給初中生講一些著名物理學(xué)家成才的故事,就會(huì)激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)。例如:牛頓在小時(shí)候的學(xué)習(xí)成績(jī)并不是很好,很多考試成績(jī)不及格,但經(jīng)過(guò)努力,最終成為著名的科學(xué)家。把這些事例講給學(xué)生聽(tīng),他們會(huì)感到物理學(xué)家也就是平凡人,和自己區(qū)別并不大,只要努力也能學(xué)好物理。其次,給學(xué)生多講一些名家的故事,對(duì)于培養(yǎng)其克服困難的精神也有好處,如著名的化學(xué)家居里夫人,在如此艱難的情況下發(fā)現(xiàn)鐳元素來(lái),需要付出多少艱辛的勞動(dòng)。我們當(dāng)代的中學(xué)生在學(xué)習(xí)與生活中常常遇到一點(diǎn)困難就害怕。物理學(xué)家伽利略等為了堅(jiān)持哥白尼的日心說(shuō)被判監(jiān)禁都無(wú)法動(dòng)搖他的意志,而布魯諾更是獻(xiàn)出了自己寶貴的生命,科學(xué)家們這些實(shí)事求是的精神與追求科學(xué)真理的高貴品質(zhì),無(wú)論是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)的養(yǎng)成,還是對(duì)克服困難的精神,都起著一定的激勵(lì)作用。
2 講述物理學(xué)家的故事,拉近學(xué)生與物理學(xué)家的距離
初中學(xué)生對(duì)許多物理概念已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí),但又些概念中有很多是不全面的,甚至是錯(cuò)誤的。一旦形成了錯(cuò)誤的概念,在較短的時(shí)間內(nèi)就很難消除,對(duì)課教學(xué)新的知識(shí)產(chǎn)生一定的影響。例如:在教學(xué)“力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”時(shí),學(xué)生總認(rèn)為力產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng),于是就介紹了物理學(xué)史上“力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”的發(fā)展過(guò)程,從古希臘的亞里士多德到后來(lái)的伽利略、牛頓等人。講述偉人的人生歷程,使學(xué)生與物理學(xué)家之間的距離變得近了。物理課本中介紹了電磁波和核物理等現(xiàn)代物理學(xué)知識(shí),這些內(nèi)容較多,又不能詳細(xì)的介紹,如果一味本文由收集整理的講解,學(xué)生就會(huì)覺(jué)得單調(diào)、無(wú)味。所以,在教學(xué)這些內(nèi)容時(shí),打亂了課本對(duì)內(nèi)容章節(jié)的安排,先講述麥克斯韋和愛(ài)因斯坦的故事,然后介紹19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn),促使學(xué)生產(chǎn)生迫切探究的心理,再布置一些閱讀方面的作業(yè),并要求學(xué)生查閱相關(guān)的歷史資料,結(jié)合課堂教學(xué),不僅較快地完成了教學(xué)任務(wù),還讓學(xué)生保持了對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。
3 閱讀物理學(xué)史材料,正確理解理論與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系
傳統(tǒng)的物理教學(xué)重結(jié)論、輕過(guò)程;重理論、輕實(shí)驗(yàn)。教師在教學(xué)過(guò)程中往往是對(duì)抽象的理論分析、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推理或演算,從而得到規(guī)律或結(jié)論。長(zhǎng)期以來(lái)造成的后果就是學(xué)生們不知道科學(xué)是怎么來(lái)的,把科學(xué)當(dāng)成了死科學(xué)來(lái)學(xué),教師把科學(xué)當(dāng)成了死科學(xué)來(lái)教。通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的作用,端正對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。例如:在教學(xué)歐姆定律、焦耳定律、電磁感應(yīng)時(shí),就介紹了歐姆、焦耳、法拉第等物理學(xué)家如何經(jīng)歷十年甚至幾十年,通過(guò)成百上千次的實(shí)驗(yàn)得出物理結(jié)論和規(guī)律,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位,以及尊重客觀規(guī)律、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。在講解能量守恒定律時(shí),把能量守恒定律得出的大致過(guò)程做成多媒體課件,并且把詳細(xì)的內(nèi)容印成冊(cè)子,作為課外閱讀材料,學(xué)生們看到了參與其中的科學(xué)家做的大量實(shí)驗(yàn),甚至哲學(xué)家也參與其中,不僅使學(xué)生對(duì)自然界各種現(xiàn)象普遍聯(lián)系的認(rèn)識(shí)得到深化,對(duì)能量守恒定律的理解更加深刻,同時(shí),對(duì)物理學(xué)科與其他科學(xué)的關(guān)系有了新的認(rèn)識(shí)。
4 通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí),使學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀
物理學(xué)發(fā)展的歷史集中體現(xiàn)了人類對(duì)物理世界的探索與認(rèn)識(shí),每個(gè)物理學(xué)家的成就都經(jīng)歷了難以想象的過(guò)程。他們的事跡留給我們更多的是一種精神與追求,那就是探索未知,發(fā)現(xiàn)真理、獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)的精神。在物理學(xué)發(fā)展的歷史中,很多物理學(xué)家具有令人難以想象的毅力、堅(jiān)定信心和百折不撓意志。他們與困難作斗爭(zhēng),與落后的觀念作斗爭(zhēng),以及與科學(xué)界內(nèi)部和外部的阻力作斗爭(zhēng),甚至還要經(jīng)受惡勢(shì)力的迫害,這需要科學(xué)家頑強(qiáng)的意志和獻(xiàn)身科學(xué)的犧牲精神。例如:居里夫婦為了研究放射性元素,在受放射性元素射線的危害時(shí),卻歷經(jīng)了兩年多的艱苦勞動(dòng),經(jīng)過(guò)數(shù)萬(wàn)次的反復(fù)提煉,終于從幾噸瀝青鈾礦渣中提煉出了0.12克的氯化鐳;布魯諾為了捍衛(wèi)科學(xué)真理義無(wú)反顧地走上了火刑場(chǎng),像這樣生動(dòng)的事例,在物理學(xué)發(fā)展史上還有很多很多。物理學(xué)史在培養(yǎng)學(xué)生高尚的情感、進(jìn)取的人生態(tài)度、樹(shù)立正確的價(jià)值觀方面具有不可替代的作用,運(yùn)用物理學(xué)史豐富學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀是一種有效的途徑。
篇4
關(guān)鍵詞 高中物理 教師 學(xué)生 物理學(xué)史 素質(zhì)教育
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Introduce the History of Physics in Physics Teaching
——The Role of Physics History in Science Quality Education
AO Linchun
(Yichuan No.3 Middle School, Yichun, Jiangxi 336000)
Abstract Physics history studies the knowledge, theories and methods of physics, and the occurrence and development of the law of physics, it records the process of expansion and deepening of research in physics, the continuous improvement of research methods, as well as physicists specific research process and experimental operation, which is conducive to students' thinking ability, it's very helpful to improve their ability to innovate and humanities.
Key words high school physics; teacher; student; physics history; quality education
物理學(xué)史是物理學(xué)知識(shí)體系中一個(gè)重要的、必不可少的組成部分。在教學(xué)中,教師要善于挖掘其更多的教育功能,使得學(xué)生在增長(zhǎng)知識(shí)的同時(shí),又能在人文素養(yǎng)等方面有所提高,并提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)積極性與興趣,這也能較明顯地提高教師的教學(xué)效果;同時(shí)它也是全面推進(jìn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)的優(yōu)質(zhì)資源。
1 物理學(xué)史可以培養(yǎng)學(xué)生克服困難的堅(jiān)定信心及不屈不撓的頑強(qiáng)意志
通過(guò)物理學(xué)史上的無(wú)數(shù)實(shí)例,我們可以看到,科學(xué)探究的過(guò)程是不可能一蹴而就的,都是要經(jīng)過(guò)許多的曲折和磨練,要將這個(gè)過(guò)程堅(jiān)定不移的走下去,是需要頑強(qiáng)的意志甚至是為科學(xué)獻(xiàn)身的大無(wú)畏精神。如:年輕的布魯諾為捍衛(wèi)科學(xué)真理,為了堅(jiān)持自己的信仰而從容地走上火刑場(chǎng);伽利略被終身監(jiān)禁卻矢志不移,永不在強(qiáng)權(quán)面前低頭。開(kāi)普勒的一生更是不幸,貧病交加,歷受迫害,死在討債的路上;但就是在這樣的逆境下,他依然堅(jiān)持為了理想、為了真理而努力工作并給全人類留下了寶貴的財(cái)富。富蘭克林冒險(xiǎn)進(jìn)行“費(fèi)城實(shí)驗(yàn)”研究雷電而被雷電擊暈,同時(shí)另一位科學(xué)家科赫曼就更不幸了,他為同一目的而遭雷擊導(dǎo)致身亡。居里夫婦為提煉鐳而倍受放射性元素射線的傷害和威脅。法拉第歷數(shù)經(jīng)10年的不懈努力,前后做了三百多次的實(shí)驗(yàn),并作細(xì)致的對(duì)比之后才得出電磁感應(yīng)的條件。
這些感人至深的事例與令人動(dòng)容的偉大精神會(huì)給學(xué)生帶來(lái)積極地情感影響和強(qiáng)大的精神感染,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的頑強(qiáng)意志及永不言敗的精神有非常明顯的教育效果 。
2 物理學(xué)史可以使學(xué)生在情感方面的體驗(yàn)更豐富
物理學(xué)史在向?qū)W生呈現(xiàn)大自然的神奇與奧妙的同時(shí),能使學(xué)生的探索欲被激發(fā),使學(xué)生們的好奇心被帶動(dòng),他們也能在物理學(xué)史中了解到科學(xué)家的動(dòng)人事跡,充實(shí)并豐富了學(xué)生的情感體驗(yàn)。物理學(xué)家伽利略在比薩教堂做禮拜時(shí),留意到懸掛在教堂里的長(zhǎng)明燈由于風(fēng)吹,擺動(dòng)了起來(lái),但神奇的是這種擺動(dòng)很有規(guī)律,他按自己脈博的跳動(dòng)來(lái)計(jì)時(shí),在多次試驗(yàn)后,他發(fā)現(xiàn)了它們往復(fù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是時(shí)間總是相等,由此他便發(fā)現(xiàn)了單擺的等時(shí)性。
在科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中,往往是既有成功與喜悅,也會(huì)有挫折和失意;類似的是,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中會(huì)引發(fā)和當(dāng)時(shí)產(chǎn)生與科學(xué)家做研究時(shí)的類似感受。如此這般的經(jīng)歷在學(xué)習(xí)的過(guò)程中我們常常遇到,由此產(chǎn)生的情感體驗(yàn)可促進(jìn)學(xué)生以良好的心態(tài)去應(yīng)對(duì)科學(xué)探索中與生活工作中可能出現(xiàn)的障礙,樹(shù)立起積極的科學(xué)情感。
3 物理學(xué)史能提高學(xué)生對(duì)保護(hù)環(huán)境的意識(shí),培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感,而且對(duì)學(xué)生正確價(jià)值觀的形成有重要意義
無(wú)論是在教學(xué)還是在生活中,科技進(jìn)步與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾都是我們所不可回避的,我們要讓學(xué)生在看到物理學(xué)發(fā)展帶來(lái)累累碩果的同時(shí),也要看到其對(duì)環(huán)境造成的不良影響與導(dǎo)致的破壞,以培養(yǎng)學(xué)生形成起可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)意識(shí)??萍嫉陌l(fā)展不僅僅是造福人類,給人類帶來(lái)便捷生活,與此同時(shí)也造成了太多的污染,其中包括噪聲污染、熱污染以及光污染、電磁污染和核污染等。當(dāng)今世界的環(huán)境污染問(wèn)題已是迫在眉睫,已經(jīng)嚴(yán)重地危害了地球上的生態(tài)環(huán)境,甚至已危及到人類的生存。如在麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)后,人們?cè)谄渌㈦姶挪ɡ碚摰幕A(chǔ)上,大踏步地推動(dòng)了信息技術(shù)的革命,并走進(jìn)了現(xiàn)代化的通信時(shí)代。但值得強(qiáng)調(diào)的是,如今電磁波的泛濫不僅危及到飛機(jī)的導(dǎo)航與人類的健康,還影響到其他地球生物生存的磁場(chǎng)環(huán)境,這已造成了許多悲劇,而且還有些是人類目前還尚未意識(shí)到,但將來(lái)也許要為此付出的慘痛代價(jià)。水力發(fā)電在造福人類的同時(shí),大壩在修建后對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響也是不容忽視的等等。因此,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,是當(dāng)今世界各國(guó)元首與民眾的共識(shí),那么保護(hù)環(huán)境的意識(shí)和愛(ài)護(hù)自然的情感是我們必須具備的。
從上面的論述看來(lái),教師在講述相關(guān)內(nèi)容的同時(shí),十分有必要對(duì)學(xué)生介紹物理學(xué)發(fā)展所帶來(lái)的不良影響,用以拓寬學(xué)生的知識(shí)面。以更全面的理論來(lái)武裝頭腦,讓他們學(xué)會(huì)用自己眼睛的去看世界,并作出公平、公正和客觀的評(píng)價(jià),進(jìn)而形成科學(xué)的價(jià)值觀與人生觀。
4 物理學(xué)史能激發(fā)學(xué)生的崇拜心理,從而培養(yǎng)其民族自尊心和自豪感,使其形成熱愛(ài)祖國(guó)和振興中華的責(zé)任感與使命感
幾千年以前,我國(guó)已有天文觀測(cè)的記錄;早在3000多年前墨家和惠施就已提出古代原子說(shuō);色散概念也比牛頓要早1500多年;東漢的王充是世上最早用科學(xué)方法來(lái)解釋潮汐現(xiàn)象的人;北宋的沈括是世界上清楚準(zhǔn)確地論述磁偏角第一人;1946年,我國(guó)著名物理學(xué)家錢三強(qiáng)、何澤慧夫婦在巴黎發(fā)現(xiàn)了鈾的三分裂與四分裂;因發(fā)現(xiàn)在弱相互作用中宇稱的不守恒定律,美籍華人楊振寧和李政道于1957年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);物理學(xué)家丁肇中于1974年等發(fā)現(xiàn)了新粒子——J/ 粒子;還有錢學(xué)森、吳有訓(xùn)、吳健雄等,他們都是炎黃子孫,胸腔中都有一顆滾燙赤子之心,愛(ài)國(guó)之心,這些都是很好的愛(ài)國(guó)主義教育題材;這其實(shí)也是在將德育融入物理學(xué)史教學(xué)。通過(guò)了解我國(guó)古代物理文化及發(fā)明與成果,介紹現(xiàn)代海外華籍物理學(xué)家的成就激發(fā)起愛(ài)國(guó)熱情,培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)祖國(guó)、立志長(zhǎng)大后要有所建樹(shù)來(lái)報(bào)效祖國(guó)的高尚情操 。
綜上所述,在學(xué)校學(xué)生們不可能學(xué)會(huì)所有的知識(shí),主要要學(xué)習(xí)的是學(xué)習(xí)方法和如何發(fā)展各方面的能力,為將來(lái)的人生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。物理學(xué)家勞厄就曾經(jīng)這樣說(shuō)過(guò):“在我們的教育工作中,重要的不僅僅是學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲得,更為重要的是其思維能力的發(fā)展,教育無(wú)非是當(dāng)所有學(xué)到的東西被遺忘時(shí),剩下的東西。”物理學(xué)史在科學(xué)素質(zhì)教育中的作用問(wèn)題將是今后的教學(xué)工作中需要繼續(xù)探索的課題。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬文蔚,唐玄之,周永平.物理學(xué)發(fā)展史上的里程碑[M].江蘇科學(xué)技術(shù)出版社.
篇5
一、利用物理學(xué)史可對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)理想教育,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造精神。
熟知著名科學(xué)家的創(chuàng)造實(shí)踐,了解歷史上重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明產(chǎn)生的歷史背景和突破過(guò)程,可以開(kāi)闊眼界,堅(jiān)定學(xué)生進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)造、推進(jìn)科學(xué)發(fā)展的信心和理想。了解科學(xué)家的生平和偉大貢獻(xiàn),從中獲得啟示,往往可以使青年學(xué)生受益終生。介紹杰出科學(xué)家的至理名言,可以使學(xué)生感受科學(xué)家勇于追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)高貴品質(zhì)。在教學(xué)中介紹物理學(xué)史能夠使學(xué)生認(rèn)識(shí)到:認(rèn)識(shí)真理除了要克服科學(xué)實(shí)驗(yàn)上的困難和危險(xiǎn)外,還要敢于突破傳統(tǒng)偏見(jiàn),大膽進(jìn)行科學(xué)探索,沖破傳統(tǒng)觀念的束縛。要推動(dòng)科學(xué)發(fā)展,不僅要尊重權(quán)威,虛心學(xué)習(xí)繼承前人的正確理論知識(shí),還要破除迷信和固守傳統(tǒng)觀念的思想,敢于創(chuàng)新。
二、了解物理學(xué)史,可加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解,彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理教學(xué)的人文缺陷。
物理學(xué)的知識(shí),主要是指物理概念和物理規(guī)律。一個(gè)基本概念、規(guī)律,它是根據(jù)哪些客觀現(xiàn)象,由于何種研究的需要被引進(jìn)物理學(xué)的呢?其原始意義是什么?隨著物理學(xué)的發(fā)展,它又得到哪些補(bǔ)充和修正?這從一般教科書(shū)上難以全面了解。教科書(shū)往往只給一個(gè)定義,這容易使學(xué)生斷章取義。在教學(xué)中增加一些相關(guān)的物理學(xué)發(fā)展史實(shí),讓學(xué)生了解這些物理學(xué)概念、規(guī)律逐步形成的歷史,使邏輯性和歷史性相結(jié)合,更有利于學(xué)生全面正確地理解和領(lǐng)悟。物理學(xué)發(fā)展史就是一部完整的科學(xué)家?jiàn)^斗史,通過(guò)物理學(xué)史的滲透可以使學(xué)生理解居里夫人等科學(xué)家的愛(ài)國(guó)情懷,促進(jìn)學(xué)生正確理解人與自然的關(guān)系,人與社會(huì)的關(guān)系并產(chǎn)生強(qiáng)烈的感情,形成對(duì)美和善的辨別力和追求熱情,樹(shù)立崇高的社會(huì)責(zé)任感和愛(ài)國(guó)主義情懷,起到提高科學(xué)素質(zhì)和人文素質(zhì)的作用。
三、利用物理學(xué)史可對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法的熏陶,使其全面理解科學(xué)的本質(zhì)。
物理學(xué)的思想和方法是在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中形成的,是人類智慧的結(jié)晶。學(xué)生了解和掌握這些思想和方法,對(duì)于今后從事任何研究和工作都是很有用的。物理學(xué)方法包括:科學(xué)抽象和邏輯思維方法如分析法與綜合法、歸納法與演繹法等;與物理學(xué)原理相聯(lián)系的基本方法如受力分析法、統(tǒng)計(jì)平均法、能量守恒法等;物理學(xué)研究的常用方法如觀察和實(shí)驗(yàn)、物理模型、理想實(shí)驗(yàn)、物理類比、物理假說(shuō)等。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育,將物理知識(shí)教學(xué)與物理學(xué)史結(jié)合起來(lái),在展現(xiàn)物理學(xué)家探索物理知識(shí)的過(guò)程中,使學(xué)生從中領(lǐng)悟到物理學(xué)的研究方法。例如伽利略通過(guò)邏輯推理和實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)了自由落體定律,利用理想斜面實(shí)驗(yàn)的方法得到了慣性定律;牛頓用實(shí)驗(yàn)觀察方法和歸納方法研究光的色散現(xiàn)象,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和綜合方法得到了萬(wàn)有引力定律和力學(xué)三定律;庫(kù)侖和歐姆分別運(yùn)用類比研究方法得到了庫(kù)侖定律和歐姆定律;愛(ài)因斯坦運(yùn)用直覺(jué)思維和理想實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)立了相對(duì)論,等等。通過(guò)展現(xiàn)物理學(xué)家揭開(kāi)自然界之謎和艱難的探索歷程,使學(xué)生感受到他們用有效的方法一步一步掀開(kāi)遮蔽真理帷幕的那種科學(xué)發(fā)現(xiàn)的震撼與激動(dòng),從身臨其境地參與其中,獲得科學(xué)方法論思想的熏陶與升華。物理學(xué)發(fā)展的歷史就是探究的歷史,在教學(xué)中滲透物理學(xué)史可以提高學(xué)生科學(xué)探究所需要的能力和增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解,領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)特征――探究。學(xué)生與科學(xué)家的探究思維本質(zhì)上是一致的,只不過(guò)“科學(xué)家是為了求知而探究,而學(xué)生探究是為了求知”。讓學(xué)生了解物理學(xué)史中典型的探究實(shí)例,有助于他們學(xué)會(huì)做學(xué)問(wèn)、做研究的方法,從而養(yǎng)成探究習(xí)慣。
四、了解物理學(xué)發(fā)展的歷史,有助于學(xué)生樹(shù)立辯證唯物主義觀點(diǎn)。
篇6
物理是一門(mén)令許多高中生望而卻步的學(xué)科,其主要原因在于教科書(shū)只寫(xiě)出理論推導(dǎo)的定理和實(shí)驗(yàn)探究的定律,隱去了物理學(xué)數(shù)千年的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程.學(xué)生不容易了解它的過(guò)去和未來(lái),只看成一堆概念和公式,雖然客觀正確,但枯燥僵硬.大多物理教學(xué)則是精講多練,把重點(diǎn)放在公式的講解和練習(xí)上,表面上清晰利落的手法,讓學(xué)生看到的只是技巧的堆砌和邏輯游戲.
物理學(xué)并不是一個(gè)天衣無(wú)縫的完整體系.那些看似令人生畏的概念、公式,并不是輕而易舉取得的,都是經(jīng)過(guò)不斷變化而成長(zhǎng)過(guò)來(lái)的,其間充滿了科學(xué)家有聲有色的鮮活經(jīng)歷.在教學(xué)中有機(jī)穿插這些學(xué)史,將規(guī)律公式的產(chǎn)生、發(fā)展、演變過(guò)程暴露在學(xué)生面前,可以消除學(xué)生對(duì)物理的神秘感.不僅使學(xué)生得到知識(shí),深刻了解科學(xué)探究的方法和過(guò)程,更能感受科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和不屈不撓、堅(jiān)持真理的意志品質(zhì).這樣的課堂拉近了物理與學(xué)生之間的距x,是學(xué)生感興趣的,其效果是事半功倍的.2結(jié)合“光的反射定律”,滲透學(xué)史教育
目前學(xué)史教育較為普遍的實(shí)踐教學(xué)都是寫(xiě)入教材的一些經(jīng)典案例,如牛頓第一定律、行星的運(yùn)動(dòng)等.而閉合電路歐姆定律、光的反射和折射等沒(méi)有寫(xiě)入教材的則很少被開(kāi)發(fā).在“光的反射和折射”教材中,僅僅出現(xiàn)了“直到1621年,荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳在分析了大量數(shù)據(jù)……”,一句帶過(guò),留給學(xué)生一筆糊涂賬.科學(xué)史上對(duì)于光折射規(guī)律的研究是漫長(zhǎng)的.所面臨的困難和科學(xué)家的探究精神是情感教育的關(guān)鍵.下面就以學(xué)史在“光的折射定律”教學(xué)實(shí)踐為例,著重定量研究光的折射規(guī)律.
2.1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),獲得數(shù)據(jù)
如圖1所示,以激光為光源,以空氣和半圓形玻璃磚兩種介質(zhì)使光線發(fā)生折射,并用量角器量取角度.為了能夠得到精確的數(shù)據(jù),做了10組實(shí)驗(yàn),其入射角分別為50、100、150、200、250、300、400、500、600、700.要求一半學(xué)生用量角器量出入射角為0~25°之間對(duì)應(yīng)的折射角,另一半學(xué)生測(cè)量入射角為30°~70°之間的折射角,如圖2所示,測(cè)量結(jié)果保留1位小數(shù),填入表1.
2.2提出問(wèn)題,滲透學(xué)史
excel處理1:作出0~25°入射角與折射角的關(guān)系
如圖3所示,折射角與入射角的圖象大致是一條直線,可以得出初步結(jié)論:折射角與入射角成正比.學(xué)史引入:今天我們利用精確量角器量取數(shù)據(jù),利用excel快速的得到正比圖象,然而早在2000多年前古希臘天文學(xué)家、地理學(xué)家和光學(xué)家托勒密用當(dāng)時(shí)的儀器,就已經(jīng)獲得這部分?jǐn)?shù)據(jù),得出這個(gè)結(jié)論.
質(zhì)疑:這個(gè)結(jié)論就正確了嗎?少量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)法說(shuō)明普遍的規(guī)律!讓我們擴(kuò)大范圍,把另一半同學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)放進(jìn)去再作檢驗(yàn).
excel處理2:作出所有入射角與折射角的關(guān)系
如圖4所示,不是直線卻又接近直線,用一根直線進(jìn)行對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射角較小時(shí)符合直線,角度較大時(shí)明顯不是直線,而且角度越大偏離越大.學(xué)史引入:我們必須用一根標(biāo)準(zhǔn)的直線進(jìn)行對(duì)比才能發(fā)現(xiàn)這條規(guī)律線與直線偏離多少,所以在公元二世紀(jì)時(shí)托勒密所做的規(guī)律線很難體現(xiàn)與直線的區(qū)別,從而誤導(dǎo)了偉大的托勒密.而發(fā)現(xiàn)這一誤區(qū)的是德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒,他指出:折射角由兩部分組成,一部分正比于入射角,另一部分其正割正比于入射角的正割.所謂“正割”是指在單位圓里圓心角θ的對(duì)邊d,如圖5所示.
開(kāi)普勒解決了入射角較大時(shí)折射角與入射角的關(guān)系,更重要的是他給我們帶來(lái)了思維的轉(zhuǎn)換,當(dāng)我們很難從角度得出規(guī)律時(shí),轉(zhuǎn)而研究角度的對(duì)邊,角度的對(duì)邊與角度有著相同的定性規(guī)律,由此用對(duì)邊的定量規(guī)律來(lái)反映角度的規(guī)律.
質(zhì)疑:看來(lái)折射角與入射角之間的關(guān)系是比較復(fù)雜的.能夠?qū)⑿〗嵌鹊恼凵浜痛蠼嵌鹊恼凵浣y(tǒng)一起來(lái)嗎?折射角與入射角之間是否存在簡(jiǎn)單的關(guān)系?對(duì)于自然界,我們有一個(gè)堅(jiān)定的信念,我們相信,自然界是簡(jiǎn)單的,自然界的規(guī)律也是簡(jiǎn)單的.對(duì)于折射現(xiàn)象,一定有一個(gè)更為隱蔽的簡(jiǎn)單關(guān)系存在.這個(gè)關(guān)系是什么呢?是拿前面的角度正比關(guān)系統(tǒng)一整段還是以后面正割對(duì)比關(guān)系統(tǒng)一整段?顯然整段的角度正比關(guān)系是不成立的,那么整段的正割對(duì)比關(guān)系成立嗎?我們需要驗(yàn)證、需要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí),在圖5中,正割d2與d1是不是成正比,實(shí)質(zhì)上就是sinθ2與sinθ1是不是成正比.將表1的角度轉(zhuǎn)為角度的正弦,如表2.
excel處理3:作sinθ1-sinθ2圖象,如圖6所示.
得出結(jié)論:折射角的正弦值與入射角的正弦值成正比.由此可見(jiàn),當(dāng)入射角比較小時(shí)折射角與它的關(guān)系并不是正比關(guān)系,是一條無(wú)限接近直線的曲線,我們可以由角度和角度正弦值數(shù)據(jù)表3中發(fā)現(xiàn)理由:
當(dāng)角度較小時(shí),角度遞增的倍數(shù)與其正弦值遞增倍數(shù)非常相近,因此出現(xiàn)一條非常接近直線的曲線;隨著角度的增加,正弦值遞增的趨勢(shì)越來(lái)越慢,導(dǎo)致后面出現(xiàn)一條越來(lái)越偏離直線的曲線.
學(xué)史引入:在科學(xué)研究過(guò)程中,若能抓住微小的偏差,有時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)重大的規(guī)律,而歷史上發(fā)現(xiàn)這么微小偏差的是荷蘭物理學(xué)家斯涅兒.繼開(kāi)普勒之后,我們所進(jìn)行的規(guī)律探索都是源于斯涅兒的貢獻(xiàn),他發(fā)現(xiàn)了微小的偏差,將分段規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)一,得到現(xiàn)在的折射定律.折射光線與入射光線、法線處于同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè);入射角的正弦與折射角的正弦成正比.
為了引出托勒密的結(jié)論,數(shù)據(jù)首先是采用角度較小部分進(jìn)行作圖,然而這里必須指出,偉大的托勒密肯定不是從少量數(shù)據(jù)得到結(jié)論,他是進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集,由于當(dāng)時(shí)儀器的粗糙,一條非常接近于直線的曲線誤導(dǎo)了他.利用一條直線進(jìn)行對(duì)比,非常明顯的展示出與直線的區(qū)別.開(kāi)普勒研究過(guò)程中最珍貴之處在于思維的轉(zhuǎn)換,用角度的正割關(guān)系表示角度關(guān)系.然而科學(xué)研究繼續(xù)的原因是科學(xué)家本著規(guī)律統(tǒng)一的信念進(jìn)行不斷的探索,最終由斯涅兒發(fā)現(xiàn)了其中非常微小的差異,統(tǒng)一了規(guī)律.
2.3概括歸納,建立概念
數(shù)學(xué)處理:給出角度正弦正比關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式
sinθ2=ksinθ1,即sinθ1sinθ2=1k
當(dāng)光在同種均勻介質(zhì)中傳播時(shí),兩只角度相等;當(dāng)光線發(fā)生折射時(shí),偏折越厲害,兩只角度相差越大,比值1k越大.因此該比值反映光線從真空到某種介質(zhì)的偏折程度,比值越大,偏折越厲害,我們定義該比值為這種介質(zhì)的折射率,符號(hào)n,即
n=sinθ1sinθ2
θ1表示光線在空氣中與法線的夾角,θ2表光線在某種介質(zhì)中與法線的夾角,n表示該介質(zhì)的折射率.
篇7
關(guān)鍵詞:物理學(xué)史;大學(xué)物理教學(xué);滲透;作用
物理學(xué)是自然科學(xué)重要的分支。隨著物理教師對(duì)物理學(xué)史認(rèn)知的加深,會(huì)恰當(dāng)?shù)貙⑽锢韺W(xué)史融入到物理教學(xué)中,使教學(xué)資源得以優(yōu)化,同時(shí)還可引導(dǎo)學(xué)生從哲學(xué)的角度思考物理問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
一、物理學(xué)史的概念及其特點(diǎn)
(一)物理學(xué)史的概念
物理學(xué)史是從社會(huì)歷史發(fā)展的角度研究物理學(xué)中的各種問(wèn)題。人類對(duì)自然界中所呈現(xiàn)出來(lái)的各種物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)是過(guò)程性的,而物理學(xué)史的基本研究任務(wù)就是對(duì)物理理論、物理定律以及物理學(xué)的研究方法加以描述,將與物理學(xué)研究有關(guān)的自然科學(xué)、思維科學(xué)、人文科學(xué)等相互滲透,使物理學(xué)成為一門(mén)綜合性學(xué)科。
(二)物理學(xué)史的特點(diǎn)
物理學(xué)史再現(xiàn)了人類探索物理世界的過(guò)程,屬于綜合性學(xué)科,是人類探索自然科學(xué)的歷程。其中所涵蓋的內(nèi)容包括物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的探索,科學(xué)家的思維方式以及物理學(xué)的研究方法等等,記述的任何一個(gè)物理研究成果都具有階段性和連貫性特點(diǎn),都是多個(gè)研究成果的匯集。一個(gè)物理研究成果往往要經(jīng)歷幾年、幾十年,甚至一個(gè)多世紀(jì)才會(huì)有突破性進(jìn)展,足見(jiàn)物理學(xué)研究是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱辛的過(guò)程。研究者要經(jīng)歷無(wú)數(shù)次的深入探索,還要運(yùn)用正確的認(rèn)識(shí)論和方法論,不僅要繼承和借鑒前人的結(jié)果,還要辯證地思考,才能夠獲得研究成果??梢?jiàn),物理學(xué)史將人類探索物理世界的過(guò)程呈現(xiàn)出來(lái),對(duì)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用正確的學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)物理知識(shí)具有指導(dǎo)意義[1]。
二、物理學(xué)史在大學(xué)物理教學(xué)中的滲透
大學(xué)物理教學(xué)將物理學(xué)史滲入其中,賦予了物理知識(shí)以生命意義。大學(xué)物理教學(xué)圍繞著教材展開(kāi),雖然物理學(xué)知識(shí)豐富,但是教師要能夠?qū)⑽锢碇R(shí)有效地傳遞給學(xué)生,就需要將物理學(xué)史滲透于大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容中,引導(dǎo)學(xué)生從社會(huì)歷史的角度理解物理知識(shí),以哲學(xué)思維方式思考物理知識(shí)[2]。學(xué)生通過(guò)了解物理知識(shí)形成的過(guò)程,明確物理學(xué)來(lái)源于社會(huì)實(shí)踐,是科學(xué)用于實(shí)踐、執(zhí)著地追求真理所獲得的成果。大學(xué)物理學(xué)教學(xué)中,物理學(xué)史的滲透使物理學(xué)教學(xué)更富于生機(jī)和活力,可有效激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣。
三、物理學(xué)史在大學(xué)物理教學(xué)中的作用
(一)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)研究進(jìn)程對(duì)工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用
大學(xué)物理教師運(yùn)用歷史的觀點(diǎn)開(kāi)展教學(xué),將已經(jīng)固化的物理知識(shí)中加入歷史元素,活化物理知識(shí),以培養(yǎng)學(xué)生的物理知識(shí)應(yīng)用能力。物理學(xué)史讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理研究成果并不是一蹴而就的,而是不斷探索和創(chuàng)新的過(guò)程。比如,物理學(xué)理論對(duì)工業(yè)革命的貢獻(xiàn)是非常大的[3]。從17世紀(jì)到18世紀(jì),牛頓力學(xué)為第一次工業(yè)革命奠定了基礎(chǔ),它對(duì)其他學(xué)科的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用,特別是蒸汽機(jī)的研制以及機(jī)械工業(yè)的發(fā)展,改變了工業(yè)生產(chǎn)方式,滿足了當(dāng)時(shí)工業(yè)社會(huì)的需要。進(jìn)入到19世紀(jì),法拉第和麥克斯韋的電磁理論形成,推動(dòng)工業(yè)發(fā)展進(jìn)入到電能時(shí)代,即為第二次工業(yè)革命。工業(yè)生產(chǎn)中開(kāi)始應(yīng)用各種電氣設(shè)備,并向自動(dòng)化方向發(fā)展。進(jìn)入到20世紀(jì),愛(ài)因斯坦建立了相對(duì)論和量子力學(xué),各種微觀理論成果被研究出來(lái)。在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中,半導(dǎo)體、電子計(jì)算機(jī)、空間科學(xué)等普遍應(yīng)用,將工業(yè)文明推向了新高度,如今的物理學(xué)將成為推動(dòng)工業(yè)4.0的強(qiáng)大動(dòng)力源。學(xué)生從歷史的角度學(xué)習(xí)和探索物理學(xué)知識(shí),可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)更為有效的學(xué)習(xí)效果。
(二)物理學(xué)史對(duì)現(xiàn)今工業(yè)發(fā)展具有指導(dǎo)意義
將物理學(xué)史滲入到大學(xué)物理教學(xué)中,要注重培養(yǎng)學(xué)生新型的物理觀,即對(duì)物理的學(xué)習(xí)不拘泥于單純的知識(shí),而是要以探索的方式研究物理現(xiàn)象。物理學(xué)史更多地呈現(xiàn)了科學(xué)家探索自然奧秘、尋求自然規(guī)律的過(guò)程,從探索中獲得真理。現(xiàn)代的工業(yè)發(fā)展進(jìn)程不斷加快,如果僅依賴于固有的知識(shí)很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)創(chuàng)新[4]。物理學(xué)史對(duì)學(xué)生創(chuàng)新知識(shí)的能力具有重要的培養(yǎng)作用,特別是將情感教育貫穿于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)中,可培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)研究品質(zhì),令其以實(shí)事求是的態(tài)度對(duì)待科學(xué)研究,并將這種態(tài)度運(yùn)用到未來(lái)的工業(yè)建設(shè)中。綜上所述,在大學(xué)理工科專業(yè)教學(xué)中,大學(xué)物理是必修基礎(chǔ)課。近年來(lái),物理學(xué)史被應(yīng)用到大學(xué)物理教學(xué)中,使得大學(xué)物理教學(xué)及技術(shù)教學(xué)與思想教學(xué)融為一體,其中所蘊(yùn)含的人文精神和科學(xué)思維方式對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)非常有利。
參考文獻(xiàn):
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[3]畢冬梅,趙利軍,支文.大學(xué)物理教學(xué)中引入物理學(xué)史的點(diǎn)滴體會(huì)[J].長(zhǎng)春大學(xué)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,20(8):108-111.
篇8
關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理教學(xué) 物理學(xué)史 素質(zhì)教育
新的國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)積極倡導(dǎo)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí),要求學(xué)生在學(xué)知識(shí)的同時(shí),還要學(xué)會(huì)一定的方法和技能,強(qiáng)調(diào)用辯證唯物主義的觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí)、觀察分析和解決處理物理問(wèn)題;教師要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的強(qiáng)烈興趣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。以上這些,我們都能從物理學(xué)史中得到啟示,科學(xué)家們生動(dòng)、鮮活的探索歷程無(wú)不折射出偉大的思索、智慧的火花,他們留給我們的科學(xué)的思維方法,創(chuàng)新的思維能力,熱愛(ài)科學(xué)、追求其理的獻(xiàn)身精神是永遠(yuǎn)值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的。
一、從物理學(xué)史中汲取營(yíng)養(yǎng),全面培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
科學(xué)意識(shí)、科學(xué)精神、科學(xué)方法和科學(xué)行為構(gòu)成了科學(xué)素質(zhì)的基本要求,我們要在對(duì)科學(xué)以和科學(xué)發(fā)展過(guò)程的了解和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上,在自身不斷努力、勤奮學(xué)習(xí)的成長(zhǎng)歷程中逐漸形成。科學(xué)意識(shí)主要指對(duì)科學(xué)本質(zhì)及其價(jià)值的正確認(rèn)識(shí),表現(xiàn)為對(duì)科學(xué)的積極態(tài)度、信任、依賴和追求科學(xué)的強(qiáng)烈興趣等。科學(xué)精神是指人們進(jìn)行科學(xué)探索的積極心理狀態(tài),其核心是頑強(qiáng)執(zhí)著、不怕困難的探索精神,一絲不茍、實(shí)事求是的工作態(tài)度,勤奮嚴(yán)謹(jǐn)、勇于創(chuàng)新的思想。科學(xué)知識(shí)主要指反映客觀世界規(guī)律的一系列科學(xué)知識(shí)體系。科學(xué)方法主要指科學(xué)的思維方法,在一定程度上具有認(rèn)識(shí)論、方法論的意義,主要蘊(yùn)含在科學(xué)研究及探索的過(guò)程之中??茖W(xué)行為是指受科學(xué)意識(shí)支配而表現(xiàn)出來(lái)的外在活動(dòng),對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō),是在生活和學(xué)習(xí)活動(dòng)中科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方式。
培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),任重而道遠(yuǎn)。為實(shí)現(xiàn)這一目的,我們需要進(jìn)一步研究中學(xué)物理教學(xué)中影響科學(xué)素質(zhì)發(fā)展的因素,加強(qiáng)對(duì)物理學(xué)史的開(kāi)發(fā)和研究,切實(shí)提高課堂教學(xué)的效率,充分利用物理學(xué)史料中的科學(xué)家――人,研究和探索過(guò)程――事,研究成果――知識(shí)體系等多方面的教育資源,緊密結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)中的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀,為中學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)生動(dòng)、活潑、奮發(fā)向上的課堂氛圍,努力打造精品課堂。
物理學(xué)發(fā)展史上有許多感人至深、催人奮進(jìn)的事例,比如哥白尼為捍衛(wèi)“日心說(shuō)”竟遭到了羅馬教堂的殘酷迫害,但他仍沒(méi)有放棄對(duì)真理的追求;利赫曼為探究電現(xiàn)象,因雷擊而捐軀,法拉第積四十年之不懈努力,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,拉開(kāi)了人類社會(huì)進(jìn)入電氣化時(shí)代的序幕;著名的阿爾法粒子的散射實(shí)驗(yàn)中盧瑟福以他敏銳過(guò)人的膽識(shí),科學(xué)精辟地“描繪”出“原子的核式結(jié)構(gòu)”,為人們認(rèn)識(shí)原子的“模樣”提供了無(wú)可辯駁的實(shí)驗(yàn)事實(shí);瑪麗?居里因長(zhǎng)期從事放射性研究,患白血病逝世,為科學(xué)而獻(xiàn)身??茖W(xué)家們的這些令人敬佩的大師風(fēng)范和可歌可泣的傳奇與發(fā)現(xiàn)是我們永遠(yuǎn)的財(cái)富。
二、從物理學(xué)史中汲取營(yíng)養(yǎng),掌握科學(xué)的認(rèn)識(shí)論和方法論。
認(rèn)識(shí)自然、了解自然的過(guò)程是一個(gè)由表及里、由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)、由現(xiàn)象到本質(zhì)的過(guò)程。中學(xué)物理教學(xué)也不例外。通過(guò)認(rèn)識(shí)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)―實(shí)踐―再認(rèn)識(shí)這樣的多次反復(fù),學(xué)生會(huì)對(duì)已學(xué)的物理知識(shí)在認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上加深理解,在理解的過(guò)程中獨(dú)立思考,并通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步得到升華,在認(rèn)識(shí)和實(shí)踐的相互作用中提高整體技能,在科學(xué)的學(xué)習(xí)方法支配下主動(dòng)積極地參與學(xué)習(xí)。
人的認(rèn)識(shí)一點(diǎn)也不能離開(kāi)實(shí)踐,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)變化神奇的自然現(xiàn)象,人們經(jīng)過(guò)不懈努力,獲得了比較系統(tǒng)的規(guī)律,與此同時(shí),還得到了一些研究方法,例如:觀察對(duì)比的方法,實(shí)驗(yàn)分析的方法,歸納類比的方法,構(gòu)建模型的方法,等效代替的方法,控制變量的方法,抓主要、次要的方法,“變”中求“定”、用“定”理“變”的方法,以及定性描述與定量描述相結(jié)合的方法,等等。這些方法無(wú)疑給中學(xué)生學(xué)好物理提供了方便。從某種意義上講,方法比知識(shí)本身更重要。
科學(xué)既是知識(shí)體系,又是人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界發(fā)展變化的一種方法和探索歷程,而這些方法又都貫穿在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程之中:確立科學(xué)的世界觀,對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō)極為重要,我們必須改變以前那種課堂上講物理故事,黑板上做物理實(shí)驗(yàn),書(shū)本上學(xué)習(xí)物理知識(shí),作業(yè)本中提高技能,死記硬背中訓(xùn)練素質(zhì)的老方法,讓他們盡快地掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思想方法,練就過(guò)硬的科學(xué)素養(yǎng),為國(guó)爭(zhēng)光,為人民服務(wù),為社會(huì)主義建設(shè)服務(wù)。
三、從物理學(xué)史中汲取營(yíng)養(yǎng),批判地繼承前人成果。
真理是相對(duì)的,世界上沒(méi)有絕對(duì)的真理。受歷史條件的限制,受人們?cè)诟鱾€(gè)時(shí)代認(rèn)識(shí)水平的限制,前人的成果中有些是不完全正確,甚至是錯(cuò)誤的。比如,古希臘哲學(xué)家亞里士多德關(guān)于“力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”,“物體的質(zhì)量越大,下落的速度就越快”等觀點(diǎn),就是受歷史條件和認(rèn)識(shí)水平的限制,帶有經(jīng)驗(yàn)主義色彩,被后來(lái)的伽利略等人在實(shí)驗(yàn)桌上了。從“地心說(shuō)”到“日心說(shuō)”,從光的微粒說(shuō)到波動(dòng)說(shuō),從牛頓的經(jīng)典力學(xué)到近代的量子力學(xué),從傳統(tǒng)的時(shí)空觀到愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,我們是否領(lǐng)悟到這樣一個(gè)基本事實(shí):真理只能更接近于自然,而不能等同于自然,只有堅(jiān)持真理,尊重科學(xué),去粗取精,取偽存真,以史為鑒,事實(shí)求是,承前啟后,批判地繼承前人成果,才是我們認(rèn)識(shí)自然、了解自然,學(xué)好物理學(xué)的科學(xué)態(tài)度。這樣,我們才能跟大自然更好地和諧相處。
四、從物理學(xué)史中汲取營(yíng)養(yǎng),了解過(guò)去、豐富自我、探知未來(lái)。
篇9
關(guān)鍵詞:物理學(xué)史 中學(xué)物理教學(xué) 作用
物理學(xué)史,是研究人類對(duì)自然界各種物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)史,研究物理學(xué)發(fā)生和發(fā)展的基本規(guī)律,研究物理學(xué)概念和思想發(fā)展和變革的過(guò)程。它主要包括物理概念、原理、定律的產(chǎn)生及其演變過(guò)程及由此派生的應(yīng)用物理的發(fā)生、發(fā)展?fàn)顩r。物理學(xué)在某個(gè)時(shí)期或某個(gè)領(lǐng)域的代表人物及其對(duì)物理學(xué)的主要貢獻(xiàn)和個(gè)人傳記等等。了解和掌握物理學(xué)史,在教學(xué)中,恰當(dāng)運(yùn)用物理學(xué)史中各種生動(dòng)有趣的史料,對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探索方法,開(kāi)闊學(xué)生物理思路,擴(kuò)大知識(shí)視野,陶冶學(xué)生高尚情操等方面起著積極的不可估量的作用。我在結(jié)合自己學(xué)習(xí)中以及教育實(shí)習(xí)談幾點(diǎn)體會(huì):
一、學(xué)習(xí)物理學(xué)史,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和求知欲
愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“興趣是最好的老師”。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,是搞好物理教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。如果在教學(xué)中依據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容引用一些精彩生動(dòng)的物理學(xué)史料,對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)求知欲有很大幫助。例如,講到“液體壓強(qiáng)與深度有關(guān)”時(shí),舉帕斯卡在1648年曾經(jīng)做的著名實(shí)驗(yàn):它用一個(gè)密閉的裝滿水的木桶,在桶蓋上插入一根細(xì)長(zhǎng)的管子,從樓房的陽(yáng)臺(tái)上向細(xì)管子里灌水,結(jié)果只灌了幾杯,桶竟裂開(kāi)了,桶里的水從裂縫中流了出來(lái)。這樣學(xué)生就能從事例中聯(lián)想到當(dāng)時(shí)情形,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
在物理教學(xué)中,通過(guò)生動(dòng)有趣的物理學(xué)史來(lái)講述物理理論,就能克服單純的物理概念和物理理論的枯燥講解,使教學(xué)顯得生動(dòng)活潑,使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以培養(yǎng)和提高。
二、學(xué)習(xí)物理學(xué)家的探索過(guò)程,能夠使學(xué)生掌握科學(xué)的探索方法
物理學(xué)的思想與研究方法是在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中,在科學(xué)家長(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)踐中逐步探索、積累、形成和發(fā)展起來(lái)的,是人類智慧的結(jié)晶。因此,在物理教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)家的探索過(guò)程,是使學(xué)生掌握科學(xué)的探索方法的重要途徑。
1.使學(xué)生學(xué)會(huì)用“觀察”的方法學(xué)習(xí)物理
物理學(xué)是研究自然界中各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門(mén)科學(xué)。而觀察是研究物理問(wèn)題最基本、最重要的方法。要學(xué)好物理,必須要善于觀察,勤于思考。例如,在學(xué)生剛接觸物理的時(shí)候,可給學(xué)生介紹丹麥天文學(xué)家第谷?布拉赫,他想建立一個(gè)滿意的行星理論,但這必須有高度精確的星辰,因此他在哥本哈根海峽的汶島上建立了一所宏大的天文臺(tái),堅(jiān)持了21年的觀測(cè),得到各行星的角位置誤差僅有2′,為開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星三定律奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)生動(dòng)的歷史事實(shí),定會(huì)使學(xué)生更加清楚地認(rèn)識(shí)到:觀察方法是獲取知識(shí)的第一源泉。從而激發(fā)學(xué)生自覺(jué)地運(yùn)用此法去觀察發(fā)生在自己身邊的物理現(xiàn)象。
2.使學(xué)生學(xué)會(huì)用“實(shí)驗(yàn)”的方法學(xué)習(xí)物理
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的重要手段。通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)史,使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中所起的作用,從而使學(xué)生提高對(duì)實(shí)驗(yàn)重要性的認(rèn)識(shí)。增強(qiáng)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的主動(dòng)性和積極性,從而使學(xué)生自己大膽設(shè)計(jì),嘗試“實(shí)驗(yàn)”這種方法來(lái)探索物理奧秘。
3.使學(xué)生學(xué)會(huì)理論研究的重要方法――“假說(shuō)”
物理學(xué)的研究方法一般是:觀察實(shí)驗(yàn),積累資料――提出假說(shuō)或模型――實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),確立理論――理論應(yīng)用于實(shí)際,在實(shí)際中又出現(xiàn)新問(wèn)題,再提出假說(shuō)……這就是物理理論發(fā)展的一般過(guò)程。引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,思考問(wèn)題和解決問(wèn)題,學(xué)習(xí)科學(xué)家的探索和創(chuàng)新精神,使學(xué)習(xí)過(guò)程變?yōu)閷W(xué)生自覺(jué)積極的活動(dòng)。
三、開(kāi)闊學(xué)生物理思路,擴(kuò)大知識(shí)視野
物理教學(xué),是教學(xué)雙方通過(guò)各種教學(xué)手段相互促進(jìn)、制約的一個(gè)特殊過(guò)程。如同其他學(xué)科一樣,凡一個(gè)公式的導(dǎo)出,一個(gè)定律或定理的建立,及至每道習(xí)題的分析演算,都有它固有的邏輯思維過(guò)程和數(shù)學(xué)推演程序。伽利略把事實(shí)和思維結(jié)合起來(lái),用理想化方法提出運(yùn)動(dòng)第一定律。對(duì)于剛升入高中不久的學(xué)生要達(dá)到真正的理解,確實(shí)存在不少難處。教師有必要及時(shí)闡發(fā)課本中的這一“伏筆”,并向?qū)W生說(shuō)明,這種理想化的方法雖然實(shí)驗(yàn)室里無(wú)法實(shí)現(xiàn),把經(jīng)驗(yàn)事實(shí)與抽象思維結(jié)合起來(lái)的思路合乎邏輯,方法獨(dú)到,開(kāi)創(chuàng)出用“理想實(shí)驗(yàn)(或思想實(shí)驗(yàn))”研究物理的特殊方法。這樣有利于開(kāi)闊學(xué)生的物理思路和擴(kuò)大知識(shí)視野。
綜上所述,物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)中的作用是不可低估的。在物理教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用物理學(xué)史料,既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又可以使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的探索方法,還可以陶冶學(xué)生高尚的情操,因此,物理教師應(yīng)熟知物理學(xué)史,充分發(fā)揮物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)中的作用。
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篇10
關(guān)鍵詞:物理學(xué)史 物理教學(xué) 作用
物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展的學(xué)科,它是物理科學(xué)體系中重要的組成部分。通過(guò)傳授物理學(xué)史方面的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)、科學(xué)精神及科學(xué)方法等多方面品質(zhì)的過(guò)程。物理學(xué)史教育是中學(xué)物理教學(xué)中不可缺少的組成部分,尤其在全面推進(jìn)素質(zhì)教育,實(shí)施課程改革的今天,對(duì)發(fā)展中學(xué)生綜合素質(zhì)提出了更高的要求,物理學(xué)史的教育功能則更加明顯。
一、物理學(xué)史知識(shí)的滲入可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物理,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
物理學(xué)史記載了人類揭開(kāi)世界奧秘和令人興奮的探索歷程。穿插一些物理學(xué)史的材料,有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,樹(shù)立勇于探索的獻(xiàn)身精神。只有當(dāng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)有了興趣,才能表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的自覺(jué)性、主動(dòng)性,才能在學(xué)習(xí)中發(fā)揚(yáng)開(kāi)拓和探索精神,以頑強(qiáng)毅力去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。這就要求我們?cè)诮虒W(xué)中,不僅要把日常生活、生產(chǎn)勞動(dòng)中發(fā)生的現(xiàn)象、問(wèn)題與教材緊密聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義。還須把歷史引入教學(xué)中,把科學(xué)理論的建立,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,科技發(fā)明對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)用生動(dòng)事例展示給學(xué)生。并通過(guò)了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭(zhēng)端以及尚未解開(kāi)的物理課題來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)到物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法,不斷提高自身科學(xué)素質(zhì)、養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)獲取知識(shí)。例如,牛頓是舉世公認(rèn)的偉大科學(xué)家,介紹牛頓的生平及其科學(xué)研究歷程,從而消除了科學(xué)研究的神秘感,拉近了科學(xué)家與學(xué)生的距離,激勵(lì)他們把對(duì)科學(xué)家的崇拜轉(zhuǎn)化為刻苦學(xué)習(xí)的動(dòng)力。同時(shí)通過(guò)對(duì)物理學(xué)史的回顧,使學(xué)生消除對(duì)已有物理知識(shí)來(lái)源的神秘感,了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程,懂得任何一個(gè)定律的發(fā)現(xiàn)和理論的建立既與社會(huì)生產(chǎn)力密切相關(guān)也受到物理學(xué)發(fā)展內(nèi)在規(guī)律的制約,任何一部分物理知識(shí)的獲得都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn),可靠的、精確的、可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中決定一切的基礎(chǔ)。
二、物理學(xué)史知識(shí)的滲入可以增強(qiáng)培養(yǎng)質(zhì)疑精神和提出科學(xué)問(wèn)題的能力
物理學(xué)發(fā)展的歷史向我們顯示了這樣一條真理:有條件有懷疑的思考,即力求以發(fā)展、變化、聯(lián)系的思想為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)審視一切科學(xué)假說(shuō)與科學(xué)理論,不迷信權(quán)威,這是科學(xué)能不斷向前發(fā)展的動(dòng)力。在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中,有許多史實(shí)向我們表明,物理學(xué)家的批判精神,是促使物理學(xué)向前發(fā)展的動(dòng)力。如伽利略對(duì)亞里士多德的懷疑和批判,得出了慣性定律,為牛頓力學(xué)的建立打下了理論基礎(chǔ);愛(ài)因斯坦拋棄了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀,得出了相對(duì)論。然而在現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)中,在紛至沓來(lái)的新概念、新術(shù)語(yǔ)、新公式、新定律面前,學(xué)生逐漸形成了這樣的觀念:這就是真理,學(xué)習(xí)它、記住它。久而久之,發(fā)展著的科學(xué)理論被神圣化、教條化,學(xué)生不知道這個(gè)理論從何而來(lái),為什么會(huì)是這樣。這種以灌輸式的教學(xué)不自覺(jué)地剝奪了學(xué)生的懷疑和批判精神,扼殺了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的積極性,從而抑制了學(xué)生的創(chuàng)新思維。在物理教學(xué)中,為了培養(yǎng)學(xué)生提出科學(xué)問(wèn)題的能力,僅僅像通常所做的那樣從內(nèi)容的銜接上提出問(wèn)題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須從真實(shí)的物理學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的歷史進(jìn)程中,展示物理學(xué)探索過(guò)程中問(wèn)題背景的演化,闡明重大物理學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生的歷史條件及其所導(dǎo)致的深遠(yuǎn)后果。因此,在物理教學(xué)中,完全必要用物理學(xué)史上的精彩事例,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,提高善于提出科學(xué)問(wèn)題的靈性和聰慧,使他們的思想沉浸在好奇之中,永遠(yuǎn)不閉塞懷疑的目光。
三、物理學(xué)史知識(shí)的滲入有助于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)思維方式和樹(shù)立辯證唯物主義觀點(diǎn)
把物理學(xué)史引入物理教學(xué),正越來(lái)越成為國(guó)際上物理教學(xué)改革引人注目的課題。早在上世紀(jì)30年代,著名的物理學(xué)家朗之萬(wàn)就指出:“在科學(xué)教學(xué)中,加入歷史的觀點(diǎn)是有百利而無(wú)一弊的?!痹谙蛩刭|(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的今天,如何使物理教育適應(yīng)素質(zhì)教育的要求,探索通過(guò)引入物理學(xué)史,對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的理論思維和研究方法等方面的教育,幫助學(xué)生形成辯證唯物主義世界觀等一系列問(wèn)題,無(wú)論是在研究領(lǐng)域還是在教學(xué)領(lǐng)域,都日益引起人們廣泛的關(guān)注。
首先,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法。美國(guó)教育家布魯姆指出:“科學(xué)家的工作是發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)也是一種發(fā)現(xiàn),都是創(chuàng)造性的智力活動(dòng)?!苯處煱褦⑹鑫锢砀拍町a(chǎn)生的歷史發(fā)展過(guò)程(物理學(xué)史)和講解物理概念的基本內(nèi)容結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過(guò)程,循著科學(xué)家的思維方法和探索途徑來(lái)“發(fā)現(xiàn)”物理規(guī)律,是使學(xué)生掌握科學(xué)的思維和研究方法的有效途徑。
其次,培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀。物理學(xué)最基本的研究方法是:假說(shuō)――實(shí)驗(yàn)――理論(或新假說(shuō))。科學(xué)家在研究問(wèn)題時(shí),一般根據(jù)以往的觀察、實(shí)驗(yàn)或各種實(shí)驗(yàn)得來(lái)的知識(shí)進(jìn)行推斷,得出初步的結(jié)論,這就是“假說(shuō)”。為了驗(yàn)證假說(shuō)是否正確,需要進(jìn)一步“實(shí)驗(yàn)”,如果大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明假說(shuō)是正確的,這種“假說(shuō)”就上升為“理論”;否則,就要被修改、補(bǔ)充或放棄“假說(shuō)”而提出“新假說(shuō)”?!靶录僬f(shuō)”還要接受新的實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),一旦新的實(shí)驗(yàn)證明“新假說(shuō)”在某一領(lǐng)域不正確,就要被“更新的假說(shuō)”所取代,這就是科學(xué)發(fā)展的一般規(guī)律。利用物理學(xué)史知識(shí),結(jié)合教材,可以加強(qiáng)這方面的教育。如20世紀(jì)初關(guān)于原子結(jié)構(gòu)模型的探討就經(jīng)歷了這樣一個(gè)歷程。在教學(xué)中有意識(shí)地結(jié)合這類例子進(jìn)行教學(xué),有利于學(xué)生形成科學(xué)的、辯證發(fā)展的思維方式。
物理學(xué)的發(fā)展史,是辯證唯物主義世界觀和科學(xué)方法論的發(fā)展史,在物理教學(xué)中穿插物理史知識(shí),具有重要的教育功能,不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,幫助學(xué)生全面理解物理規(guī)律,還能從中學(xué)到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,科學(xué)的思維方法,逐步樹(shù)立科學(xué)的世界觀和方法論。在中學(xué)物理的教學(xué)中,有目的的滲透物理學(xué)史,是完全必要的,也是切實(shí)可行的。
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