引入物理學史內容，達成三維教學目標

【摘要】 今年秋季我市中學試行高中新課程，筆者認為，課程改革的關鍵是教學理念的更新，教學觀念不轉變，即使是新教材也難以實現三維目標；教學觀念改變了，即使是老教材也可以實現三維目標。基于這種認識，筆者大膽嘗試以新理念執教老教材高一物理第六章萬有引力定律第一節行星的運動一課，收到一定的效果。并挖掘出：在新課程理念下，引入物理學史內容，更容易達成三維教學目標。

【關鍵詞】 問題的提出；教學嘗試；教學反思

【中圖分類號】 G633.67【文獻標識碼】 A【文章編號】 1005-1074(2008)04-0054-02

1 問題的提出

新世紀之初，我國第八次基礎教育課程改革全面推進。新課改編以往教學中片面追求知識技能單一目標的做法，提出了新的三維教學目標，即知識技能、過程方法、情感態度與價值觀三個方面的目標體系，主張全面關注每一個學生的發展，提高學生各個方面的素養，為其一生的發展奠定必要的基礎。物理學是主要由概念、規律體系構成的理論科學，知識內容繁多，再加上多年來一味追求分數的高考導向，致使物理教學只重視學生知識技能的掌握，輕視過程方法及情感態度價值觀教育的傾向積重難返，若不徹底改變觀念，物理教學三維目標將無法實現。能否確定并實現三維目標，成了教學改革的要害問題。今年秋季我市中學試行高中新課程，筆者認為，課程改革的關鍵是教學理念的更新，教學觀念不轉變，即使是新教材也難以實現三維目標；教學觀念改變了，即使是老教材也可以實現三維目標。基于這種認識，筆者大膽嘗試以新理念執教老教材高一物理第六章萬有引力定律第一節《行星的運動》一課，教材介紹的科學家和科學事件為學生的課題研究提供了廣闊空間，而科學家們追求真理的獻身精神也為德育滲透提供了很好的教材。為了突破老教材原有的教學模式，努力實現新課程標準提出的教學目標，我們以有關“行星的運動”的物理學史為載體，以“萬有引力定律”的發現歷程為線索，以其中的科學思想、方法及萬有引力定律為主要內容，依據建構主義教育理論，將信息技術與物理課程相整合，設計并實施了一節基于Webquest 模式的新授課。旨在通過利用網絡技術對相關物理學史進行探究，歸納出科學研究的一般方法，讓學生感受科學家的人格魅力、獻身精神等，并且初步認識萬有引力定律，收到良好的教育效果。

2 教學嘗試

2.1 以新理念審視教參處理教材，加入情感教育目標 筆者備課時發現，教參確定該課教學目標是讓學生了解地心說和日心說兩種不同的觀點和開普勒對行星運動的描述。根據這樣的目標進行教學，無非是介紹地心說、日心說兩種學說和開普勒根據他的老師第谷留下的數據得出的開普勒三定律，最后，將重點放在學生對開普勒第三定律的應用上。這樣的處理教材，本節課的“知識目標”已經達成了，但過程方法、情感態度與價值觀這方面的目標并未體現，當然更談不上將三維目標整合起來了。此外，教材本身也存在一定的局限。一是書中只介紹地心說和哥白尼日心說等西方古代天體認識史，而對于我國古人對天體運動的研究只字不提，令人遺憾。二是，書中簡單地把地心說定性為禁錮人們思想的謬誤，予以全盤否定，忽視其歷史作用，有失偏頗。筆者認為，老教材、教參的這些問題，反映了陳舊物理教學觀只重視邏輯判斷、唯物理學知識為中心，輕視人的探索過程、人的情感態度和價值評價，無形中取消了教學過程本應具有的育人功能。于是，筆者在備課時，增加了以下目標。①讓學生了解人認識行星運動規律的過程，讓學生懂得理論來源于實踐，實踐又反過來檢驗理論的辯證唯物主義觀點。②了解中國古人的天文學理論，培養愛國情感。③了解地心說的貢獻、作用和錯誤，培養學生辯證的看待問題的能力。④了解各位科學家的事跡，感受科學家的獻身精神與人格魅力。⑤通過了解開普勒運動定律的建立過程，接受科學發現的方法論教育，建立科學的宇宙觀。

2.2 引入物理學史材料，滲透人文教育內容，實現情感目標 筆者把相關物理學史的材料引入課堂，以人文教育的內容為載體，來實現上述情感目標。課堂教學片段如下。

2.2.1 引入 PPT展示了兩張圖片。學生非常感興趣，馬上討論起來：老師今天上什么內容？這個人是誰？

師：圖中這位農民伯伯在想，種莊稼的季節到了沒有？請問誰能告訴他？這位旅行者不知道是靠什么來辨明方向的？

生：天氣預報、指南針……

師：不。季節不靠天氣預報確定，指南針發明之前人們就已經能夠掌握方位了。最早的時候，人們是通過對天象的觀察獲得這些信息的。這節課我們學習古今中外人們對天體運動的認識。

2.2.2 中國古代宇宙觀

師：我國古人對于天和地都有些什么認識？

生：天圓地方、盤古開天辟地、女媧補天……

在學生暢所欲言后，教師簡單介紹我國古人對宇宙的認識提出的三種學說：蓋天說、渾天說和宣言說。

生：渾天儀、張衡……

2.2.3 西方古代宇宙觀 介紹了地心說和日心說，以及日心說戰勝地心說的艱難歷程之后，師問：地心說是不是只起了禁錮人們思想的作用？哥白尼提出的日心說是不是完全正確的？在學生思考回答之后，老師介紹地心說的貢獻，以及總結哥白尼日心說的局限性。

2.2.4 開普勒三大定律的發現歷程

2.3 檢查教學目標達成 對《行星的運動》這堂課的三維目標落實情況的反思。

2.3.1 片段一 用兩幅圖片來引入課題，這樣的場景設置讓學生感悟，科學不是高高在上的，不是脫離實際的，不是無中生有的。科學的研究是因為生活的需要，研究的結果要服務于生活。

2.3.2 片段二 中展示出學生心中豐富的神話傳說故事，也反映出學生渴望了解中國古代的科學研究成果。利用中國古人的宇宙認識觀，可以培養學生的民族自豪感，可以進行愛國主義教育。

2.3.3 片段三 筆者在教學中，穿插了地心說的貢獻和歷史作用，以及哥白尼日心說的歷史局限性。這么做是因為，任何學說或理論，它的存在必然有它的歷史原因，它的出現一定有他的理由，通過這一知識培養學生辯證的看待問題的能力，對于已經存在的知識即不能全盤接受，當然也不能全盤否定。對于張衡、哥白尼、布魯諾、伽利略、開普勒等人的事跡，學生唏噓不已，在輕聲討論中，即表示了對教會的痛恨，又對科學家的犧牲精神動容。這部分內容旨在讓學生了解，沒有這些科學家對權威的質疑，真理將不復存在。真理最終將戰勝謬誤，但是是要許多科學家付出艱辛的努力，甚至血的代價，我們應該珍惜。

2.3.4 片段四 介紹第谷連續20年對行星的位置進行觀測，開普勒仔細研究第谷的資料，經過4年多的刻苦計算，先后否定19種設想，最后發現開普勒三大定律。學生對“20年”、“4年”、“19種”這些數據非常驚奇。教師想借此向學生滲透：科學是有趣的，但更多時候也是枯燥的，真正做學問是需要科學家具備堅強的意志力和韌性。

3 教學反思

愛因斯坦對知識教育有很深刻的闡述：“通過專業知識教育人是不夠的。通過專業教育，他可以成為一種有用的機器，但是不能成為一個和諧發展的人，要使學生對價值有所理解并且產生熱烈的感情，那是最基本的。他必須獲得對美和道德上的善有鮮明的辨別力。”過去的應試教育只注重雙基的培養目標，新一輪的課程改革提出了三維的培養目標。這就要求課堂教學必須從過去重認知輕情感、重結論輕過程、重教書輕育人中轉化到知識與技能、方法與能力、情感態度價值觀三維一體全面發展。三維目標聯系緊密，相輔相成的，在教學實踐中不容割裂，是有機的整體。但知識與技能、方法與能力、情感態度價值觀這三個不同的方面，在不同的科目、不同的內容和不同的知識教學中會有所側重。現在的教材雖然還是老教材，雖然物理是理科科目， 三維目標照樣可以在老教材的理科教學中得以體現，特別是有物理學史的章節，更容易展開情感態度價值觀的教學。

3.1 引入物理學史的內容有利于達成物理教學三維目標 一方面，根據新課程理念提出的三維目標其精神實質乃是注重人的智、情、意、行均衡發展；另一方面，物理學史就是人類認識自然規律的歷史，而這種認識過程就是統一認識主體和被認識的客體的中介，換言之，這種認識過程就是情感和理智共同作用于對象，從而不斷凝結出燦爛的知識之花的過程，因此，物理學史就成了知識、過程、情感三維一體教學目標的理想載體。

3.2 在新課程理念下引入物理學史的內容，有利于學生養成敢于質疑，勇于批判的科學態度 如“行星的運動”中日心說戰勝地心說的歷史；“牛頓第一定律”中伽利略對“力和運動”的認識取代亞里士多觀念的歷史；對“光的本性”的認識歷程等。通過這些物理學史在物理教學中的滲入，希望學生能認識到：物理學充滿了懷疑、批判和超越。這樣做可以讓學生用發展的、動態的眼光看待物理學，養成敢于懷疑，勇于批判的科學態度，形成獨立思考和獨立判斷的能力，從而在學習和探究物理的過程中發展個性。

3.3 在新課程理念下引入物理學史的內容，有利于培養學生辯證的看待問題的能力 這一點，除了在“行星的運動”教學中得以體現，在“牛頓第一定律”的教學中可以再一次顯現。如“牛頓第一定律”的教學中，課堂上進行歷史回顧之后，應該增加對亞里士多德的介紹。亞里士多德是一位集大成者，他所取得的成就也是非常輝煌的，他在歷史上的地位也是無人能比的。正是由于他善于總結才能大膽的得出這樣一般性的結論，從而對人們的生產和生活具有指導意義。但“由于運動太復雜而含糊不清”（愛因斯坦語），所以受歷史條件的限制，亞里士多德不可能真正明白其中的道理。我們可以利用物理學史，教育學生歷史的、辯證的看待物理學家和他們的觀點和理論，辯證的學習物理科學知識。

3.4 在新課程理念下引入物理學史的內容， 有利于培養學生堅韌不拔、持之以恒的精神 如丹麥天文學家第谷連續20年對行星的位置進行觀測并記錄數據；開普勒經過四年多的刻苦計算，先后否定了19種設想，才得出開普勒三大定律；英國物理學家法拉第經過十年長期不懈的努力，發現了電磁場產生電流的條件和規律；物理學知識是人類理性思維的結果，但究其來源，卻是情感動力的產物。物理課堂教學引入物理學史人文內容，文、理滲透，達成情感教育目標，其意義不僅在于激發了學生的積極情感，促進學生對知識技能的掌握，更在于使學生在學習物理知識的同時，汲取前人的精神養料，自覺成為熱愛科學、獻身科學的富有創造精神的人。前人探究自然奧秘的物理學史里閃耀著人類智慧的、情感的、意志的光輝，留下了人類艱辛探求的足跡，是一筆極為寶貴的文化遺產和精神財富，我們應該而且能夠把生動的物理學史內容引進物理課堂教學之中，充分利用這一資源達成具有物理學科特色的情感教育目標。

4 參考文獻

1 王玉平.物理課堂改革的幾點思考[J].中學物理教學參考，2004:3

2 王麗軍.融人文素養于科學教育之中[J].中學物理教學參考，2005:8

3 蔡鐵權.從知識觀解讀課程三維目標[J].浙江師范大學課程與教學研究所.2005，34(9)