初中物理案例分析

劉宏延

摘要：在當前，課程標準提出教師要能在教學過程中讓學生體驗科學的探究過程，了解科學的探究方法。為了實現這一教學目的，教師在教學中可以嘗試著將物理學史引入課堂教學之中，讓學生進行分析研究，感受科學家的事跡，領略其研究探究方法。而通過這一過程的有效開展，學生也就能對科學探究的過程產生更加深刻的認識，學生的應用能力也就能獲得提升。

關鍵詞：物理學史;初中物理;案例分析

初中物理是初中階段學生所要學習的重要學科，其對于學生能力的發展有著重要的推動作用，而為了保障物理教學的有效進行，教師在教學實際中就需要能結合當前的教學情況進行研究，分析實現教學有效進行的方法。物理學史可以理解為物理的歷史，其包含歷史上物理學家的事跡和一些物理小故事，如阿基米德所發現的阿基米德原理。通過這些物理學史的教學引出，教師就可以將原本枯燥的物理知識趣味化，達成對學生的調動，而學生也將在物理學史的分析中實現其能力的發展與提升。接下來筆者將通過“科學探究：浮力的大小”“牛頓第一定律”這兩課的案例分析來展示實現物理學史在教學中應用的情景。

第一部分：教學情景

“科學探究：浮力的大小”案例

1、通過實驗展示提出問題

在進行“科學探究：浮力的大小”這一課的教學時，教師要能想辦法營造物理學史應用的氛圍。在其中，教師在課堂上可以為學生展示一個水槽，其中放置塑料、木頭、鐵三個不同材質的物塊，然后讓學生觀察三個物塊在水中的狀態，并自然引出提問：這三個物塊在水中受到浮力作用么？其所受到的浮力有什么不同呢？浮力的大小又受到什么因素限制呢？通過這些問題的提出，教師可以在后續的教學中引出本課所涉及到的物理學史內容“阿基米德原理的發現”

2、猜想與假設

介紹，兩千多年前，古希臘學者阿基米德為了測定王冠是否由純金制成苦思冥想，一天他在洗澡時，看到浴缸的水向外溢，突然想到物體浸在流體中的體積，不就是物體排開流體的體積么，隨后他設計了實驗，解決了王冠的鑒定問題。

學生思考：阿基米德使用了什么方法進行研究？

在教師為學生展現了阿基米德發現阿基米德原理的過程之后，教師就可以引導學生對物理知識的來源進行探究，使學生明確自己所學的物理知識與現實生活都存在密切聯系這一物理事實。而后為了使學生可以掌握阿基米德原理，教師就可以引導學生嘗試著對幾個問題進行假設和猜想，提出自己的觀點。

3、設計實驗

學生思考：如何才能對阿基米德的實驗全過程進行了解呢？讓學生明確，實驗是驗證物理學知識實現有效探究的重要途徑。

此時教師可以指出伽利略偉大的提出了將“實驗”這一方法引入物理學，為物理學的發展開辟了道路。

學生思考：使用什么樣的方法才能對影響物體浮力大小的因素進行研究呢？教師要能指出控制變量法常用于研究一個物理量與另一個物理量的關系，并針對其有效應用流程進行展示。

“牛頓第一定律案例”

1、通過觀察提出問題

教師在課堂上用手推動黑板擦，使其開始運動。然后引入問題：一個靜止的物體，想要使其運動起來，該如何做呢？

提出問題后，教師要引導學生對身邊已有的現象進行分析，感受物理在身邊的實際應用，使學生認識到物理就在身邊。

2、猜想與假設

學生通過思考或討論的過程就能否對生活中所見的各種運動與力的現象進行分析，教師此時不要對學生的觀點進行評析，而是要讓學生充分的表達出自己的觀點，并讓其進行反思。

介紹：在2000多年前，人類就開始關注運動的問題，并針對運動是如何產生的這一問題進行了探究。亞里士多德通過觀察提出：“力是維持物體運動的原因”，他的觀點來自于其對馬車的觀察。

學生思考：亞里士多德使用的研究方法是什么？使學生了解觀察法是一種普遍的研究方法。

3、設計實驗

教師可以展示伽利略斜面實驗的相關內容，使學生明確伽利略所做實驗裝置的各項設計，并幫助學生進行相關內容的了解。在完成了教學展示之后，教師就可以引導學生進行實驗探究。

介紹：教師可以指出笛卡爾繼承了伽利略的研究成果的同時指出伽利略對圓周運動的錯誤認知，并聲明慣性運動的物體永遠不會使其趨向曲線運動，其保持直線運動的趨勢。而牛頓在其基礎上總結出了牛頓第一定律：“每個物體繼續保持其靜止或沿一直線做等速運動的狀態，除非有力加于其上迫使它改變這種運動狀態。”

第二部分：案例分析

在這兩課的教學案例中，都設計到了物理學史內容的展現。其中在“科學探究：浮力的大小”中所涉及的主要是科學家阿基米德的故事，在其中借助這一故事的呈現，幫助學生認識到了所學知識具有的生活性。這一點利用了物理學史激發學生學習興趣的作用。而在“牛頓第一定律”這一課中，涉及到了亞里士多德、笛卡爾和牛頓三位大科學家針對同一對象對作出的研究，這一物理學史內容的引入就可以使學生認識到物理研究是一個逐步推進的過程，感受物理學的嚴謹性。兩課設計的不足之處在于缺乏相關科學家事跡的具體展現，如笛卡爾這一課科學家，有很多學生對其并無認識，這就使得物理學史的調動效果受到限制，為了改變這一情況，教師需要能利用備課環節進行資源搜集，融入更多的相關內容到教學中。

綜上所述，在物理教學中引入物理學史，有利于學生學習興趣的激發，教師也可以在物理學史的搜集檢索過程中，加深自己的教學素養。而為了有效的發揮出物理學史的作用，教師在教學實際中就要能在進行更加深層次的研究。

參考文獻：

[1]丁建東.淺談物理學史在教學中的應用[J].考試與評價，2017（05）：140.

[2]崔連洋.淺談物理學史在教學中的應用[J].中學課程輔導（教師教育），2018（06）：65.

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