科學(xué)史在《牛頓第一定律》教學(xué)中的運(yùn)用

浙江省樂(lè)清市智仁鄉(xiāng)中學(xué) 周露露

牛頓第一定律在科學(xué)中具有特殊的地位，它是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的，揭示了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，并且破除了近兩千年來(lái)亞里士多德關(guān)于力的作用在于維持物體運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)誤觀點(diǎn)的統(tǒng)治地位，改變了人類(lèi)的自然觀和世界觀，為進(jìn)一步探究力和運(yùn)動(dòng)之間的定量關(guān)系指明了方向。

筆者在運(yùn)用科學(xué)史教學(xué)的長(zhǎng)期實(shí)踐中，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就《科學(xué)》七年級(jí)下冊(cè)《牛一定律》教學(xué)中應(yīng)用科學(xué)史談?wù)務(wù)J識(shí)。

一、教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

教師（主導(dǎo)）→引入科學(xué)史創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景（設(shè)疑）→引導(dǎo)思維（延伸）→解決問(wèn)題引入科學(xué)史（歸納小結(jié)）→學(xué)生（主體）→思考討論明確目標(biāo)（收集證據(jù)）→分析證據(jù)得出結(jié)論應(yīng)用。

科學(xué)史的運(yùn)用設(shè)計(jì)以科學(xué)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)形成為主線，是從提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題這一體系來(lái)安排的，從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，將迅速?gòu)闹R(shí)的混沌迷惑狀態(tài)脫離出來(lái)，重新有了明確的目的和方向。

二、教學(xué)流程

1.引入科學(xué)史，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景。

新課的引入是課堂的序幕，我在新課教學(xué)的實(shí)踐中就經(jīng)常通過(guò)科學(xué)史以科學(xué)家的故事激其情引其趣，設(shè)其疑，從而自然進(jìn)入自己的課題。即像投放了一枚炸彈，班級(jí)馬上討論開(kāi)了，逐漸形成了兩種不同的觀點(diǎn)，一個(gè)支持該理論，一個(gè)反對(duì)該理論。此時(shí)我順勢(shì)組織學(xué)生形成正反兩方圍繞自己的主題進(jìn)行辯論，每一方都要尋找有力的事實(shí)說(shuō)服對(duì)方，并指明代表發(fā)言，其他同學(xué)扮演聽(tīng)眾，當(dāng)雙方代表陳述完后雙方展開(kāi)自由辯論，聽(tīng)眾同學(xué)可隨時(shí)反駁對(duì)方，支持己方。我讓學(xué)生們先準(zhǔn)備五分鐘，這時(shí)已激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好了鋪墊，牛一定律的得出就水到渠成。

2.獲取事實(shí)證據(jù)，釋疑解惑。

教學(xué)過(guò)程中，我主要以探索性實(shí)驗(yàn)為主線，以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、釋疑以及教師的點(diǎn)撥關(guān)聯(lián)互動(dòng)為主要手段，在學(xué)生參與活動(dòng)的過(guò)程中，體會(huì)到了成功的喜悅，進(jìn)一步誘導(dǎo)和激發(fā)了學(xué)生的積極性。

在教師宣布同學(xué)們尋找證據(jù)支持自己的觀點(diǎn)時(shí)，同學(xué)們利用實(shí)驗(yàn)架上已準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器具實(shí)驗(yàn)，結(jié)合自己的生活常識(shí)邊做邊想邊記。發(fā)言時(shí)正方同學(xué)認(rèn)為：用力推桌子，桌子就運(yùn)動(dòng)，停止用力桌子就停下來(lái)。反方則認(rèn)為：騎自行車(chē)時(shí)不用腳踏踏板它仍然會(huì)前進(jìn)。踢足球時(shí)，球離開(kāi)腳后仍在運(yùn)動(dòng)，而且下雨時(shí)草地上的足球滑得還要遠(yuǎn)一些，這說(shuō)明停止用力物體并沒(méi)有立即停下來(lái)。正方則迅速反駁沒(méi)有立即停下來(lái)，但最終還是停下來(lái)了啊！……幾分鐘后正反兩方陷入了僵局，這時(shí)教師引導(dǎo)使學(xué)生學(xué)習(xí)方向轉(zhuǎn)向到有序中。我繼續(xù)介紹了科學(xué)史上其他科學(xué)家對(duì)這個(gè)問(wèn)題也和同學(xué)們一樣有過(guò)激烈的爭(zhēng)論，誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)；后來(lái)科學(xué)家伽利略不迷信權(quán)威，尊重事實(shí)，終于通過(guò)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證分析和理論的研究證實(shí)了亞里士多德這個(gè)被沿用了許多年的說(shuō)法是錯(cuò)誤的，得出：如果物體在運(yùn)動(dòng)中不受任何力的作用它的速度將保持不變，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。

3.發(fā)現(xiàn)、歸納與總結(jié)。

通過(guò)學(xué)生自主探究發(fā)現(xiàn)并歸納與總結(jié)，這樣能更好地將探求到的個(gè)別的、具體的結(jié)論經(jīng)過(guò)分析綜合納入知識(shí)體系的框架中，從而使獲得的知識(shí)系統(tǒng)化、規(guī)律化，這些歸納總結(jié)如果是在學(xué)生理解的基礎(chǔ)上而形成概念網(wǎng)絡(luò)，知識(shí)點(diǎn)就不再是枯燥抽象的定律。在得出伽利略的定律后我問(wèn)同學(xué)們?nèi)齻€(gè)結(jié)論中還需要補(bǔ)充嗎？同學(xué)們都認(rèn)為很正確沒(méi)有補(bǔ)充，我繼續(xù)穿插科學(xué)史上法國(guó)科學(xué)家笛卡兒的疑問(wèn)，當(dāng)他看到伽利略的結(jié)論后思考，如果物體不運(yùn)動(dòng)靜止時(shí)又會(huì)怎么樣呢？（這時(shí)學(xué)生都不約而同地發(fā)出：“對(duì)呀”）這里只是略舉一二例，就可迎刃而解。

4.遷移、鞏固與應(yīng)用。

學(xué)生新知識(shí)概念建立起來(lái)后，需要鞏固與強(qiáng)化，是否能將已經(jīng)獲得的知識(shí)在具體問(wèn)題中加以運(yùn)用，不僅培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合能力，也是對(duì)教學(xué)結(jié)果的反饋檢測(cè)。得到結(jié)論后，引導(dǎo)學(xué)生分組討論，開(kāi)始摸索實(shí)驗(yàn)中提出的問(wèn)題，采用重點(diǎn)發(fā)言，生生評(píng)價(jià)，師生評(píng)價(jià)，最后教師小結(jié)。如我設(shè)計(jì)另外一個(gè)問(wèn)題：我用力推黑板擦黑板擦就運(yùn)動(dòng)起來(lái)，停止用力黑板擦就停下來(lái)，亞里士多德根據(jù)這一現(xiàn)象得出的結(jié)論：“必須有力作用在物體上物體才會(huì)運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用物體就會(huì)停下來(lái)。”這種觀點(diǎn)正確嗎？怎樣解釋看到的這種現(xiàn)象呢？從牛一定律的探索經(jīng)過(guò)，談?wù)勀愕捏w會(huì)。