摘要:物理学史与高中物理规律教学相结合是教师需要在教学过程中依据有关的教学环节与策略,灵活地将物理学史教育结合到高中物理规律教学中的教学方式。其目的是让学生认识物理规律的形成与发展过程,从而加强对学生物理学科核心素养的培养。将物理学史自觉地、自然地、较系统化地与高中物理规律教学相结合,不仅有助于学生了解物理规律的来龙去脉,还能使学生感悟物理学的研究方法。
关键词:物理学史;高中物理规律;结合;教学设计
1物理学史与高中物理规律教学相结合的作用
1.1促进教师专业素养的提升
传统教学中教师的备课就类似于教学设计,但这种教学设计往往是由教师的个人经验和主观意向达成的,虽然部分有经验的教师凭借这种途径也取得了好的教学效果,但这些教学经验往往无科学依据和理论指导。高中物理教学对物理学史的应用方面也提出了一些新的要求,较高的物理学史素养也是教师必备的素质之一。教师只有具备了相应的物理学史素养,才能够在课堂教学过程中充分发挥物理学史的教育功能,从而达到预期的教学目标。但事实上,当前大多数高中物理教师都存在自身物理学史知识浅薄、部分典型的科学史实验操作技能生疏等问题,从而也就导致在真实的课堂中教师很少运用物理学史进行教学。因此,物理教师应该充分意识到物理学史的教育价值,并努力提升自身专业素养,促进教师自身专业化发展。
1.2降低学生对知识的理解难度
我国高中阶段的学生相对于初中生来说求知欲强,兴趣更加集中且兴趣与奋斗目标有了联系,逻辑思维能力有了很大的提高。但在真实的物理课堂中却普遍存在学生兴趣不高、课堂参与度低的现象。究其原因,是因为学生对知识、技能基础的缺失或不足,物理知识繁琐而抽象,学生缺少对基本物理概念、规律产生过程的描述,从而增加了学习的难度,打击了学生学习物理的自信心。教师在高中物理规律教学的过程中,应该充分向学生呈现出物理学家们当时的创造过程,让学生体会到物理来源于生活来源于实践。只有拉近学生与物理知识的距离,消除学生的畏难心理,学生才能够轻松、自在地理解与掌握物理规律,并会用于实际生活。
2教学设计策略
2.1呈现物理史学,优化课堂导入情景
在高中物理规律课堂教学中,通过引入有关物理学史的“话题”、问题和情景,引入的可以是某一科学家的观点,也可以是某一物理现象,以此来调动学生学习的积极性。课堂导入情境作为高中物理课堂教学的起始环节,是影响课堂教学效果的重要因素,因此,有效课堂导入情境往往能够激发学生的学习兴趣,将学习者的注意力吸引到特定的教学任务和程序之中。物理学史是物理课堂教学中独特的物理文化,物理学家在探索物理世界过程中留下的欢乐、困惑、惊奇,都是丰富学生情感体验、引发学生情感共鸣的优秀素材。利用科学家们的奇闻轶事、各学派之间的斗争等来引出本节课程所要探究的问题,促使学生提出合理的猜想与假设,为进入新课教学打下了良好的基础,这也为课堂上师生之间以及学生与学生之间的有效交流建构了良好的平台。
2.2再历物理规律的形成与发展过程,锻炼科学思维能力
自由落体定律、牛顿运动定律、库仑定律以及法拉第电磁感应定律等物理规律都是经历了漫长而又艰辛的过程才被发现的。
早期的人们都是通过思辨的方法发现规律,但这些经常会被错误的经验所蒙蔽,形成一些错误的结论。人们只有借助科学的发现以及科学的研究方法才有可能在看似互不相关的事实中建立物理规律。在高中物理规律教学中,教师运用物理学史带领学生再历物理规律的形成与发展的过程,从而建立相关物理规律,再利用已知规律去解决具体的实际问题,从抽象到理论,再从理论到实践,从而锻炼学生的科学思维能力。譬如,在进行“伽利略对自由落体运动的研究”的课堂教学时,教师带领学生经历伽利略对亚里士多德观点的反驳过程,学生在自己的头脑中也产生了相同的认知冲突,通过对生活现象的观察与分析,学生也能对这一观点做出正确的判断。这也能够激发学生关注生活中的一些物理现象并能够对这一现象进行思考,发现问题,通过自己的思考来解决问题并得出结论。
2.3体验物理学史的研究过程,提高科学探究能力
科学家的探究活动是通过实验认识自然现象、发现科学规律、得出物理结论。学生的探究性学习是在教师的指导下,应用物理知识设计实验和解决问题的过程。科学家们在进行探究活动时,他们观察问题的角度、提出问题、分析问题以及解决问题的思维方法都是值得学生学习与借鉴的。教师带领学生体验物理学史的研究过程,体验科学家们的科学探究过程,对提高学生的科学探究能力有所帮助。在教学过程中教师合理选择实验器材和具体探究方案,所做的实验设计既要有物理学家的研究思想以及研究方法,也要符合高中阶段学生的认知规律。
2.4回顾物理学史,建构物理观念、培养科学态度与责任
结合课程内容,深刻的理解物理知识,建构物理观念,需要教师对物理学的核心概念和规律进行深入研究,弄清核心概念的产生和发展的历史背景,了解物理规律的发现和发展历程。通过对相关物理学史的回顾,带领学生建构出物理观念。教师可以利用中学生崇拜科学家的心理,结合具体物理知识,适当在课堂上向学生介绍科学家们在进行科学研究时的活动表现,从而培养学生的科学态度与科学责任。例如,在进行“行星的运动”的教学设计时,教师可以加入相关物理学史素材:从“地心说”到“日心说”再到开普勒行星运动三定律,揭示了真理的相对性;从布鲁诺因为宣传、捍卫日心说被活活烧死到伽利略为坚持日心说遭终身监禁,说明坚持真理需要勇气,要时刻准备着与各种谬误做斗争;第古、开普勒在科学研究中严谨、认真、执着的科学态度等都是较好的素材。将其运用到课堂教学中有助于学生形成正确的科学态度和严谨的科学精神。
3结束语
总而言之,在未来的高中物理规律教学中,结合物理学史教育将会受到更多教师的重视,因此,本文着重探讨了物理学史与高中物理规律教学相结合的教学设计中的具体应用,希望通过本文的论述能够在一定程度上促进物理学史在教学中的应用推广。
参考文献:
[1]赵塞君.物理学史与高中物理教学相结合的研究 [J].物理教学,2017,39(05):76-78.
[2]钱曙辉.物理学史在高中物理教学中的应用[J].读与写(教育教学刊),2015.
[3]刘馨.物理学史融入高中物理教学中的研究[J].读与写(教育教学刊),2014.
作者简介:施磊,(1982.6-)男,汉,新疆乌鲁木齐市,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市第101中学,831499