二.物理教材中开发 1.开发利用物理学史资源的意义 (1)丰富物理课程资源,培养教师科学素养 教师在教学过程中发挥主导作用,不仅需要具有丰富的学科知识和教 育知识,同时承担着开发课程资源的责任。当前的教师迫于升学压力,更多的注 重自身专业知识的储备和教学能力的提升,缺乏开发课程资源的意识,其本身科 学史素养并不乐观,在教学中倾向于借鉴互联网已有资源和材料,并未进行仔细 考证和资源开发,这也导致了伪科学史教学的出现。教师对物理学史资源进行开 发和利用,不仅可以提升自身的科学素养,同时也培养了学生获取知识的能力, 减轻自身的教学负担。
(2)科学与社会相结合,激发学生学习兴趣 学生缺乏学习兴趣是当前学校教学中普遍存在的问题,尤其在理科教 学中尤为突出。丹麦学者伊列雷斯(KnudIlleris)的调查表明,虽然科学技术课 程带来了社会地位较高、薪水较好的就业机会,但是大多数青年人选择了诸如人 文、社会、教育和人际交往等学科,因为这些学科提供了更好的机会来构建一种在学术内容和身份认同之间的互动。将物理学史资源融入物理教学中,将自然科 学与人文社会科学相结合,通过让学生课外自行查阅史料资源,重走科学家探索 之路,感受科学教育中的人文魅力,使学生在情感上受到陶冶,有助于激发学生 的学习兴趣和对物理的热爱。
(3)培养学生处理信息、解决问题的能力 基础教育课程改革的目标之一是改变课程实施强调接受学习的现状, 倡导学生主动参与,培养学生搜集和处理信息的能力、獲取新知识的能力、分析 解决问题的能力以及合作交流的能力。为了实现这一目标,教师在开发物理学史 资源的基础上,引导学生课外以小组为单位阅读史料,观看影视资源,主动获取 物理学史知识并进行考证,鼓励学生互相交流讨论并进行学习汇报展示,在掌握 知识的基础上,培养了学生获取信息、解决问题、交流合作的能力,有利于学生 的全面发展。
三.以“爱因斯坦与相对论”的案例分析 本文将以人教版高中物理选修3-4第十五章“相对论简介”为例,探讨 如何在课外开发和利用物理教材中的物理学史资源。
1.“爱因斯坦与相对论”简介 人教版高中物理选修3-4第十五章“相对论简介”以物理学史为线索呈 现与相对论有关的知识点,包括“相对论的诞生”、“时间和空间的相对性”、“狭 义相对论的其他结论”以及“广义相对论简介”四节内容,详细介绍了相对论自诞 生至完善的发展进程和基本理论,第二节和第四节分别设置“科学足迹”和“科学 漫步”栏目,在运用物理学史文本介绍科学知识的同时,还涉及天文、历史、社 会等方面的知识,学生通过简单的阅读便能体会科学家的探索精神和创新意识, 但这种学习往往是浮于表面的,而不是全面而深入的,学生很难体会到其中蕴含 的全面发展的教育价值和意义。
2.开发过的“爱因斯坦与相对论”教学设计 (1)精选物理学史文本资源 作为科学史的一部分,物理学史经过漫长的发展,已经形成了系统的 学科体系并孕育出丰富的文献资源。对于中学生而言,在浩如烟海的文献资源中寻找适合自身能力和特点的书籍,不仅存在着一定的困难同时也增加了学生的负 担,所以需要教师精心研读各类物理学史文献资源,从中挑选出在内容、表达、 思想等方面适合中学生阅读的文本。本文选择四种不同类型的物理学史文本作为 参考:国外物理教材《IntroductoryCollegePhysics》、科普类读物《邮票上的物 理学史》、我国物理学史教材《简明物理学史》以及国外物理学史教材《物理学 史》中有关爱因斯坦和相对论的部分。
(2)设计课外阅读主题学习活动 以“爱因斯坦与相对论”为主题,设计以阅读为主要形式读书汇报学习 活动。教师向学生提供四篇不同类型的阅读材料供学生选择,并给学生提出三维 阅读目标,使学生通过阅读达到教学设计的目标。例如:在知识与技能层面,了 解爱因斯坦的生平、了解相对论诞生的历史背景、知道狭义相对论的两个基本假 设、知道广义相对论的基本原理和主要结论、介绍广义相对论的实验验证;
在过 程与方法层面,了解爱因斯坦思考和推演相对论的思维过程、理解爱因斯坦建立 相对论的科学探究思想和逻辑推理方法;
在情感态度价值观层面:体会在宇宙中 人类的渺小和科学的巨大力量、明确实验是物理科学理论发展的基础。
(3)学生分组阅读并进行汇报展示 教师安排学生自由选择五人分为一组,给学生提供准备好的文本,由 学生根据兴趣选择其中两篇精读,其余两篇根据学生能力自行阅读,向学生提出 三维阅读目标以及在阅读过程中注意思考的问题,安排学生课外开展阅读形式的 读书汇报学习活动,学生以小组为单位提交活动作业。在评价过程中,教师可以 从不同角度分析学生的作业,选择其中优秀的作业,给予学生课堂展示的机会。
最后,在学习过程中教师也要关注学生所表现出的兴趣、能力等特点的不同和差 异,在以后的教学中便于因材施教,培养学生全面发展。
作者:胡雨宸等 第2篇:物理学史在高中物理教学中的教育价值 物理学史在物理教学中有着无可替代的作用。但是,由于我国对于物 理学史方面的研究不够完善,影响了学生综合素质的发展和教学质量的提高。基 于此,笔者阐述了物理学史在高中物理教学中的教育价值,旨在呼吁教师和学生 重视物理学史。一、有助于激发学生学习物理学史的兴趣 爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”如果学生对一件新鲜事物 感兴趣,那么他会认真地学习、研究,勇敢地面对问题。因此,在高中物理教学 过程中,教师要激发学生学习物理学史的兴趣。如教师可以把生活现象与教学内 容有机结合起来,让学生明白物理学史在现实生活中的重要意义。
二、有助于学生树立正确的学习态度 在教学过程中,教师可以给学生讲一些物理学史中方面的感人事例, 来感化学生,促进学生更好地学习物理。我们知道榜样的力量是无穷的,在物理 学史中也存在许许多多的感人事例。如居里夫人,她是第一个发现放射性元素镭 的科学家,但由于在研究过程中长期受到放射性物质的辐射,最终因白血病而死 亡。她的重要发现强有力地推动了现代科技的发展,给人们的生活带来了很多便 利。其實,还有很多科学家为了社会进步,都付出了自己的青春、血汗,甚至是 生命。教师给学生讲一些经典的案例,不仅能让学生深刻了解这些科学家,还能 让学生认识到,要想在物理学上取得成绩,必须付出努力和代价。
三、有利于提高学生的科学素养 提高学生的科学素养是中学教育的主要目标,物理学在提高学生科学 素养中起到了重要作用。中学物理教学以提高学生的科学素养为主要目的,所以 教师不应局限于教学具体的物理知识,还要在教学过程中不断渗入物理学史的相 关知识。
首先,教师在教学过程中引入物理学史,有利于培养学生的科学精神。
教师不断渗入物理学史,能使学生在了解物理学家思维模式的基础上,还原科学 发现的真实面孔。如在教学《光的本性》时,笔者介绍了针对这一问题提出的若 干看法,然后在课堂上展开辩论赛。这样,能提高学生的辩证思想,增强学生逻 辑的严密性,同时对提高学生的分析、综合能力具有较大的帮助。
其次,教师在教学过程中合理引入物理史,能促使学生树立良好的科 学态度。爱因斯坦曾说过:“应该把培养学生独立思考和独立判断的能力放在首 位,不应以获得专业知识为主要目的。”在传统的物理教学中,教师往往重视专 业知识的传授,并把这些知识连成一个整体,然后按部就班地讲授,让学生跟着 自己的脚步走,这极大地打击了学生探究物理知识的积极性,导致学生失去物理学习的兴趣。在物理教学中不断地渗入物理学史,学生会得出一个重要的结论:
物理学史上每一个进步,都是在对前人研究的基础上加以批判、改进得来的。通 过不断深入了解物理学史,学生们会用发展的眼光看待物理学,从而养成敢于发 问、敢于怀疑、敢于批判的科学态度,并进一步形成独立思考和独立判断的思维, 激发学生探索未知事物的欲望,并在学习中发展个性。
最后,物理学史与物理这门学科有机结合起来,能让学生用科学的态 度来看待问题。正所谓:“授人以鱼,不如授之以渔。”掌握科学的方法要比单纯 地掌握科学知识重要得多,这也正是当前教育倡导和研究的重点。这里的科学方 法是指发现问题、提出问题、解决问题的方法,而不是指如何解题的“解题方法”。
如在理想实验下,教师有意忽略非主要因素,把复杂问题简单化,这对学生来说 就是一种思维训练;
再如通过卢瑟福的原子核式模型与太阳系的类比,能让学生 了解利用已知事物去推断未知事物的方法,在物理学中这种情况是十分常见的。
总而言之,通过学习物理学史,可以培养学生的科学思维,提高学生的科学素质。
四、结语 素质教育在中国得到了普及,物理学史在素质教育中的作用也越来越 明显。物理学史在物理学的形成与发展过程中起着重要作用,教师通过对学生讲 解物理学史,可以培养学生的科学意识和科学精神,完善学生的学习方法。可见, 在物理教学过程中,学习物理学史是一个必不可少的部分。
作者:盛泽恩 第3篇:简议物理学史融入中学物理教育中的作用 一、中学物理教育的现状
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