物理教學中滲透物理學史的策略探析

黃頂峰

摘 要：在物理課堂教學中滲透物理學史知識，能讓學生了解物理學家思考問題的思維方式、解決問題的探究過程、面對挫折的頑強精神，并與物理學家進行跨越時空的精神交流，獲得啟迪與鼓舞，從而深刻地理解與領悟科學的內(nèi)在本質(zhì)。教師可采用穿插法、融入法、活動法三種方法介紹物理學史知識，從而培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。

關鍵詞：高中物理；物理學史；核心素養(yǎng)；穿插法；融入法；活動法

中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2018）21-0062-01

物理學史是物理學發(fā)展至今的史實，它是物理學科體系中不可缺少的組成部分。物理學史教學不是讓學生粗淺地了解物理的發(fā)展過程，而是通過閱讀了解相關的物理學史知識培養(yǎng)學生的科學意識、科學精神并習得方法。在素質(zhì)教育不斷推進的今天，物理學史教學更是培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)的客觀要求，本文主要從穿插法、融入法、活動法三種方面研究物理學史知識的教學策略。

一、 穿插法，把握時機

穿插法是依托教材基本知識點及基礎技能的教學，有意識、有目的、適時地把與教學內(nèi)容相關的物理學史有機地滲透到物理教學的一種方法。這種方法的趣味性及內(nèi)容的精練化極高，學生易于接受。例如，在教學“牛頓第一定律”時，教師可在講臺上放置一本書，問學生：“如何讓書運動起來？”“用力推。”學生說。教師引入探究問題：由此可以看出力可以使物體運動，那么力是物體運動的原因嗎？學生毫不猶豫地說：“是。”教師趁機引入物理學史知識：“你們的觀點恰好和幾千年前亞里士多德的觀點一致，他認為必須有力作用在物體上，物體才運動，沒有力物體就會靜止，即力是物體運動的原因。但是許多年后伽利略不這么認為，他認為在水平面上運動的物體停下來是因為受到了摩擦力。”教師在多媒體上為學生演示了伽利略的斜面實驗，強調(diào)了他是以理論推理的方式完成了“理想實驗”。教師問學生：“想不想體驗一下伽利略的理想推理方法”在學生高漲的興致中，教師與學生一起進行了小球斜面實驗，推理f=mgμ，當μ→0時，小球會一直保持勻速直線運動，驗證牛頓第一定律。

穿插法的運用把物理學史知識與教學內(nèi)容有機地結合起來，激發(fā)了學生探究的興趣，推動了教學進程，使學生在學習物理學史知識的過程中習得了物理學家思考與探究問題的理論方法，提升了科學素養(yǎng)。

二、 融入法，結合內(nèi)容

融入法是指選擇與課程內(nèi)容相關的物理學史，將科學背后的發(fā)展過程系統(tǒng)地以符合學生當前認知水平的語言進行介紹。教師可以集中講授的方式將系統(tǒng)性強、內(nèi)容較多的物理事件進行講解，讓學生對物理學史與教材知識有更深入的理解。例如，教學“自由落體運動”時，教學難點是：受生活經(jīng)驗的限制，學生難以理解質(zhì)量不同的物體在自由落體運動中具有相同的加速度。課堂上，教師拿一個鐵球與一片羽毛，使二者在同一高度下落，問：“是否是相同物體同時著地，不同物體則不同？”學生若有所思地說：“我覺得是重的物體著地快，就像您演示的一樣。”教師引入物理學史：“亞里士多德在生活經(jīng)驗的基礎上提出物體落地的快慢由物重決定，但之后伽利略卻提出著名的‘落體佯謬加以反駁，想知道他是怎么反駁的嗎？假設亞里士多德是正確的，大鐵球與小鐵球綁在一起從同一高度下落，大的下落快向下扯小的，小的下落慢向上扯大的，那這個組合的下落快慢如何呢？”教師問道，一名學生不確定地說：“介于大鐵球與小鐵球下落速度之間嗎？”另一名學生立刻反駁道：“不對，應該是比大小鐵球都快，因為組合的重量最大，但這就與亞里士多德的觀點矛盾了呀！”教師會心一笑，說：“這就是伽利略的落體佯謬。”在做了牛頓管實驗及學習了自由落體的概念后，學生用公式F=G=mg，由a=f/m推出a=G/m=mg/m=g，驗證了此結論。

在課程中融入物理學史，可以使學生明確自有觀念的錯誤性，并領悟到伽利略沖破觀念束縛挑戰(zhàn)權威的強大勇氣，體會到思維的嚴謹性在物理學習中的重要性。

三、 活動法，探討應用

活動法是教師通過形式多樣的課外活動，調(diào)動學生的積極性，讓學生自主學習物理學史的方法，如邀請專家開設專題講座，指導學生閱讀相關書籍，探究所學知識的現(xiàn)實應用等。例如，教學完“萬有引力定律”后，教師為學生設置了一張萬有引力定律發(fā)現(xiàn)史的人物表，讓學生通過閱讀書籍或網(wǎng)絡查詢完善相關人物的事跡。此任務表包括：托米勒、哥白尼、第谷、開普勒、牛頓等。另外，為了檢驗學生對萬有引力定律的掌握程度及讓學生體會偉人的科學探究思維，教師讓學生查閱資料及數(shù)據(jù)自主完成牛頓“地月實驗”的計算。借助此過程，學生夯實了萬有引力公式，也加深了對物理史實知識的理解。

相較于課堂上物理史學知識滲透的方式，課外活動學習的方式靈活性更大，帶給學生的體驗更深刻，但對學生的自主性及自控性要求更高。這就要求教師設置靈活多樣的、執(zhí)行性強的活動來激發(fā)學生的興趣，以豐富物理史學教學的途徑。

總之，教無定法，教師應采用靈活多樣的教學方法，加強學史與教材的聯(lián)系，從而拉近物理學史與學生間的距離，激發(fā)學生了解學史的興趣，從而促進課堂教學效率的不斷提升。

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