物理學(xué)史在初中物理教學(xué)中的作用論文
1物理學(xué)史的介紹，可以幫助學(xué)生更好地理解物理學(xué)知識
科學(xué)的發(fā)展過(guò)程始終是一個(gè)生動(dòng)的歷史過(guò)程。教育重演論認為，“現代學(xué)生的學(xué)習過(guò)程是對人類(lèi)文化發(fā)展過(guò)程的一種認知意義上的重演，即現代人的認知發(fā)展是對其祖先認知水平長(cháng)期演化過(guò)程的濃縮”。如果學(xué)生對所學(xué)知識的來(lái)源和理論體系的形成感到深奧莫測，就很容易形成對這些知識的僵化的絕對化的理解。只有在相應的文化背景中學(xué)習，才能構建合理的知識體系。建構主義的學(xué)習觀(guān)認為，學(xué)習不是知識由教師向學(xué)生的傳遞，而是學(xué)生自己建構知識的過(guò)程，學(xué)習者不是被動(dòng)的信息吸收者，而是主動(dòng)地建構信息的意義，這種建構不可能由其他人代替。所以物理學(xué)史應該成為物理教學(xué)必不可少的有機組成部分。從整個(gè)物理學(xué)科的發(fā)展來(lái)看，物理學(xué)可以分成兩大塊，一塊是物理學(xué)知識，另一塊是物理學(xué)史和物理學(xué)方法論。如果說(shuō)物理學(xué)的理論體系是骨架的話(huà)，那么物理學(xué)史就是附著(zhù)在骨架上的血肉。對于物理學(xué)中各個(gè)基本概念、基本規律和基本理論，學(xué)生只有了解它們產(chǎn)生、形成和發(fā)展演化的過(guò)程，才能深刻掌握它們的意義。在物理教學(xué)時(shí)，教師不但要教學(xué)生物理知識，還應該講清知識的由來(lái)和發(fā)展，講述它的成功，講它解決了哪些問(wèn)題，當然也要講清它的缺陷和局限性，使學(xué)生在很短的時(shí)間內“親身經(jīng)歷”一下各部分物理知識的“系統發(fā)育過(guò)程”。這樣，不僅會(huì )消除學(xué)生對這些知識來(lái)源的神秘感，而且還會(huì )讓學(xué)生從知識的更替演變中認識它的條件性、局限性，認識科學(xué)理論的相對真理性。如果學(xué)生只是生硬地記住一些物理概念、數據、定律和公式，并不表示他們真正理解物理知識。對物理學(xué)知識的實(shí)質(zhì)的全面理解，有助于學(xué)生更好理解、掌握物理知識內容，更好地應用物理知識解決問(wèn)題。比如探索微觀(guān)粒子的教學(xué)中，由于日常生活中學(xué)生無(wú)法親自看到或接觸到微觀(guān)粒子，使學(xué)生感覺(jué)很抽象，很難在頭腦里構建相應的物理情境，因此在認識上較為模糊。如果在教學(xué)中能呈現這段歷史，將有助于學(xué)生形成對微觀(guān)粒子的認識。1896年到1945年，這是令物理學(xué)家激動(dòng)，同時(shí)也是科學(xué)史上最令人迷惑的50年。原子這一經(jīng)歷2300年之久的概念，在此期間經(jīng)歷了重大變化。當物理學(xué)家發(fā)現還有更小的組成部分時(shí)，原子這一以前曾經(jīng)被看成是終極不可再分的粒子，在人們的頭腦里不再是原先的概念。鑒于在原子內部還有帶負電的電子，于是人們起初把電子想象成圍繞著(zhù)密集的原子核旋轉的微觀(guān)行星。而原子核同樣讓人吃驚，竟由具有質(zhì)量與正電荷的質(zhì)子與只有質(zhì)量沒(méi)有電荷的中子緊密結合而成。隨之又有更小的微粒被發(fā)現。
2物理學(xué)史的內容能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習物理的興趣
心理學(xué)研究證明，只有當人們對獲得知識產(chǎn)生興趣時(shí)，才能引發(fā)其認知的需要，它是學(xué)習最重要、最穩定的動(dòng)機，是促使人們進(jìn)一步探究的內在驅動(dòng)力。初中學(xué)生剛剛開(kāi)始接觸物理，心中充滿(mǎn)了好奇感和神秘感。一方面，物理學(xué)史中有許多科學(xué)家的奇聞趣事，在課堂教學(xué)的情境設置時(shí)可以充分地應用，以激起學(xué)生的學(xué)習興趣。例如，牛頓在太陽(yáng)光下吹肥皂泡研究白光色彩的故事可以用于光學(xué)一章的引入。在電學(xué)一章的引入時(shí)，可以介紹富蘭克林的傳奇故事，來(lái)激發(fā)學(xué)生的求知欲。另一方面，興趣的養成又可以激發(fā)學(xué)生繼續學(xué)習物理的欲望。杜威指出：“最重要的態(tài)度是能養成繼續學(xué)習的欲望。如果這方面的動(dòng)力減弱而不加強，那么，就會(huì )發(fā)生比僅僅缺乏預備更加嚴重得多的事情�！眰鹘y的教學(xué)往往只重視知識的傳遞，卻忽視了對學(xué)生學(xué)習欲望的培養，就會(huì )導致學(xué)生學(xué)習的后續動(dòng)力不足，不利于學(xué)生的“終生學(xué)習”能力的培養。而物理學(xué)史恰好可以彌補這方面的不足。根據馬斯洛的“需要層次說(shuō)”，“自我實(shí)現的需要”是人最高層次的需要，自我實(shí)現者與常人的區別是自我實(shí)現者能更經(jīng)常地產(chǎn)生“高峰體驗”。物理學(xué)史中有大量物理學(xué)家自我實(shí)現的事例，通過(guò)介紹這些事例，可以創(chuàng )設使學(xué)生分享科學(xué)家“高峰體驗”的情境，激發(fā)學(xué)生“自我實(shí)現”的主觀(guān)愿望，潛移默化地使學(xué)生的學(xué)習動(dòng)力得到加強。
3物理學(xué)史的內容可以培養學(xué)生質(zhì)疑的精神和探究精神
物理學(xué)發(fā)展的歷史向我們顯示了這樣一條真理：要有條件地有懷疑地思考，即力求以發(fā)展、變化、聯(lián)系的思想為標準來(lái)審視一切科學(xué)假說(shuō)與科學(xué)理論，不迷信權威，這是科學(xué)能不斷向前發(fā)展的動(dòng)力。以往的物理教學(xué)過(guò)分強調學(xué)科體系，過(guò)分注重知識的系統性傳授，在教學(xué)過(guò)程中要做到滴水不漏。一節節的物理課上下來(lái)，學(xué)生面前所呈現的物理知識是一個(gè)整體，這牢不可破的形式足以嚇退學(xué)生探索物理的嘗試，從而讓學(xué)生失去學(xué)習物理的信心，更沒(méi)有勇氣去懷疑、去探究。學(xué)生逐漸形成了這樣的觀(guān)念：這就是真理，學(xué)習它、記住它。久而久之，發(fā)展著(zhù)的科學(xué)理論被神圣化、教條化，學(xué)生不知道這個(gè)理論從何而來(lái)，為什么會(huì )是這樣的？這種灌輸式的教學(xué)不自覺(jué)地剝奪了學(xué)生的懷疑和批判精神，扼殺了學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、提出問(wèn)題的積極性，抑制了學(xué)生的創(chuàng )新思維。因此通過(guò)物理學(xué)史在物理教學(xué)中的滲入，能讓學(xué)生認識到：物理學(xué)充滿(mǎn)了懷疑、批判和超越。讓學(xué)生用發(fā)展的、動(dòng)態(tài)的眼光看待物理學(xué)，養成敢于懷疑，勇于批判的科學(xué)態(tài)度，形成獨立思考和獨立判斷的能力，從而在學(xué)習和探究物理的過(guò)程中發(fā)展個(gè)性。獨立思考和獨立判斷的能力，首先表現在懷疑和批判的精神。物理學(xué)史上大量事例表明，不局限于傳統理論和觀(guān)念，不迷信權威和書(shū)本，是科學(xué)創(chuàng )造的思想前提，批判的頭腦，質(zhì)疑的精神，是打開(kāi)未知科學(xué)大門(mén)的鑰匙。如伽利略對亞里士多德的懷疑和批判，推翻了錯誤的落體定律，得出了慣性定律，為牛頓力學(xué)的建立打下了理論基礎；盧瑟福在做了大量α粒子散射實(shí)驗后，提出了原子核式結構模型，否定了他的老師湯姆孫提出的葡萄干蛋糕模型。在愛(ài)因斯坦之前，洛侖茲和彭加勒已經(jīng)走到相對論的大門(mén)口，只是由于未能擺脫絕對時(shí)空觀(guān)的束縛，才沒(méi)有最終邁入相對論的門(mén)坎。正是由于愛(ài)因斯坦拋開(kāi)了“絕對運動(dòng)”和“靜止以太”的觀(guān)念，并深刻地審察了“同時(shí)性”概念的物理學(xué)根據，才創(chuàng )建了狹義相對論，引起了人類(lèi)時(shí)空觀(guān)的巨大變革�？茖W(xué)家們決不容許科學(xué)的停滯與思考的停止，即使面對世俗的諸多重壓也毫不妥協(xié)，而科學(xué)過(guò)程就是這一思考與再思考的經(jīng)典過(guò)程，這也正是科學(xué)推進(jìn)的方式�？茖W(xué)家提出的理論，有時(shí)正確，有時(shí)錯誤，這些理論被后人反復糾正、擴展或者簡(jiǎn)化，不斷完善。這種勇于創(chuàng )新的批判性思維，正是科學(xué)最寶貴的精神所在。
4物理學(xué)史的內容可以幫助學(xué)生掌握科學(xué)方法和進(jìn)行科學(xué)思維的訓練
初中階段學(xué)生身心發(fā)展基本成熟，同時(shí)可塑性強。他們具有一定的抽象思維能力，思維活躍，具有強烈的探究欲望，不滿(mǎn)足于對書(shū)本知識的簡(jiǎn)單地死記硬背，在知識和能力方面具有了一定的研究基礎。在物理教學(xué)中要注重于幫助學(xué)生掌握科學(xué)方法，如觀(guān)察和實(shí)驗既是研究物理問(wèn)題的基本方法，也是學(xué)習物理學(xué)的基本方法，物理學(xué)史描述了許多科學(xué)家善于從不被人注意的一些平�，F象中細心地觀(guān)察與思考的事例。比如倫琴一生在物理學(xué)領(lǐng)域中進(jìn)行過(guò)大量實(shí)驗研究工作，一次實(shí)驗中，他偶然發(fā)現包有黑紙的底片被曝光，他沒(méi)有放過(guò)這一個(gè)細小的現象。正是他這種觀(guān)察能力、分析能力使他發(fā)現X射線(xiàn)從而獲得諾貝爾獎，其實(shí)在倫琴發(fā)現X射線(xiàn)之前，1800年哥爾茨坦曾發(fā)現過(guò)這種現象；1887年克魯克斯曾發(fā)現過(guò)未知射線(xiàn)使他的底片變黑，他卻以為是底片質(zhì)量問(wèn)題……。再如法拉第“電可以生磁，磁也一定可以生電”的歷史故事可以幫助學(xué)生形成“對稱(chēng)”的思想……。又如“建�！钡姆椒�，物理學(xué)史中物理學(xué)家合理的“建�！睂�(wèn)題的解決起到了決定性的作用。簡(jiǎn)單的理想化模型能夠幫助學(xué)生從眾多現象中看到事物的本質(zhì)，對學(xué)生的思維發(fā)展大有裨益。在中學(xué)物理教學(xué)中引入物理學(xué)史，有利于學(xué)生知識和技能的掌握，讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)現的過(guò)程與方法，同時(shí)在潛移默化的過(guò)程中滲透了對情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)的教育。如何更好地把物理學(xué)史的內容融入物理教學(xué)中，以促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，這需要廣大物理教師在實(shí)踐中積極探索。
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