【摘 要】新課改下,物理教學(xué)要求教師在教學(xué)中要以實現(xiàn)三維目標為教學(xué)目標之一,相對于其它學(xué)科來說,物理教學(xué)中要實現(xiàn)“情感態(tài)度與價值觀”這一維目標,并不容易。若能有效利用物理學(xué)史來組織教學(xué),要實現(xiàn)三維目標將會容易得多。
【關(guān)鍵詞】新課程 物理學(xué)史 物理教學(xué) 三維目標
本文主要闡述物理學(xué)史在實現(xiàn)新課程三維目標中的作用,分別從《高中物理課程標準》三維目標中的“知識與技能”維度、“過程與方法”維度、“情感態(tài)度與價值觀”維度三方面展開。
一、“知識與技能”維度
1.有助于學(xué)生充分認識實驗在物理學(xué)中的作用
物理學(xué)是一門以實驗為本的科學(xué),物理理論來源于實驗,并且還必須經(jīng)過實驗的檢驗??v觀物理學(xué)史,每一個理論的產(chǎn)生與發(fā)展都建立在實驗的基礎(chǔ)上,而物理學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的每一次理論上的大綜合和大統(tǒng)一,都伴隨著實驗技術(shù)與實驗思想的進步,可以說沒有實驗就沒有物理學(xué)。
2.有助于學(xué)生更好地了解物理知識的體系
物理學(xué)是整體向前推動發(fā)展的,但物理的各個分支是交錯發(fā)展的,將物理學(xué)的整個發(fā)展歷史,發(fā)展網(wǎng)絡(luò)進行系統(tǒng)的介紹將使學(xué)生更好地了解物理知識的體系。比如對力發(fā)展史的介紹,我們可以從亞里士多德在《物理學(xué)》中提出落體運動,發(fā)展到阿基米德的杠桿理論、重心測量,到伽利略的理想實驗,牛頓的經(jīng)典力學(xué)……直至愛因斯坦的相對論。整個力學(xué)從基礎(chǔ)到前沿,完整的框架可以展現(xiàn)在學(xué)生的腦海中,更容易記憶。當(dāng)然,各個板塊的發(fā)展史錯綜復(fù)雜,互相交織,只有在系統(tǒng)了解后才能牢固地把握,對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)也是適當(dāng)?shù)难a充。
二、 “過程與方法 ”維度
1.有助于學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法
物理學(xué)的研究思想和方法是人類智慧的結(jié)晶,它們的傳授與學(xué)習(xí),只有緊密地與物理學(xué)史結(jié)合起來,才不流于形式,而是成為有聲有色的活例。在物理教學(xué)中適當(dāng)結(jié)合物理學(xué)史,展現(xiàn)物理學(xué)發(fā)展中有代表性的科學(xué)家探索知識的思維過程,可以使學(xué)生了解前人是用什么樣的方法去研究和探索發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律和理論的,從中去領(lǐng)悟物理學(xué)的研究方法。比如,通過介紹伽利略的斜面實驗,可以使學(xué)生了解正是伽利略開創(chuàng)了把物理實驗與科學(xué)思維相結(jié)合的物理學(xué)研究方法。就像愛因斯坦評論中所說的:“伽利略的發(fā)現(xiàn),以及他所用的科學(xué)推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標志著物理學(xué)的真正開端?!?/p>
2.有助于培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑和創(chuàng)新能力
物理學(xué)史上大量的事例表明,不囿于傳統(tǒng)理論和傳統(tǒng)觀念,不迷信權(quán)威和書本,敢于質(zhì)疑是科學(xué)前進的動力。比如人們對原子結(jié)構(gòu)的認識,首先是湯姆生提出了棗糕模型,在此基礎(chǔ)上湯姆生的學(xué)生盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗的結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,盧瑟福的學(xué)生玻爾把量子理論運用到原子系統(tǒng)上,建立了玻爾原子模型,這樣使人們對原子結(jié)構(gòu)的認識由錯誤到正確并不斷加以完善,三代物理學(xué)家對原子結(jié)構(gòu)的研究都是在承襲前人的理論的基礎(chǔ)上進行質(zhì)疑,從而創(chuàng)新,使得原子物理學(xué)飛速發(fā)展。在物理教學(xué)中,滲透這些物理學(xué)家質(zhì)疑、批判、創(chuàng)新的物理學(xué)史,對于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑、批判精神和創(chuàng)新能力是大有裨益的。
三、 “情感態(tài)度與價值觀”維度
1.有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,產(chǎn)生學(xué)好物理的驅(qū)動力
心理學(xué)家赫爾的學(xué)習(xí)理論認為學(xué)習(xí)系統(tǒng)首先要有驅(qū)動力,驅(qū)動力是處于需要時產(chǎn)生的一種動力狀態(tài)。只有當(dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)有了興趣,才能在學(xué)習(xí)中去開拓、去探索,去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。物理學(xué)史記載了人類揭開世界奧秘和令人興奮的探索歷程,有很多真實的故事、趣聞和材料。如果老師能抓住學(xué)生的心理,將物理學(xué)史引入教學(xué)中,不僅能使學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容印象深刻,而且會引發(fā)學(xué)習(xí)物理知識的興趣,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)原理。在講解大氣壓強時可介紹格里克的馬德堡半球?qū)嶒?;在講單擺時可介紹伽利略通過觀察教堂的吊燈的擺動進而發(fā)現(xiàn)單擺的等時性;介紹浮力定律時可講述曹沖稱象和阿基米德稱皇冠的故事,等等。
2.有助于培養(yǎng)學(xué)生堅持真理、不屈不撓的科學(xué)精神
物理學(xué)史上大量事例表明,科學(xué)的探究過程不可能是一帆風(fēng)順,都是經(jīng)過曲折和磨練。這需要科學(xué)家頑強的意志甚至是獻身科學(xué)的犧牲精神。布魯諾為捍衛(wèi)科學(xué)真理走上火刑場;伽利略被終身監(jiān)禁而矢志不移;開普勒貧病交加,歷受迫害,死在討債的路上;富蘭克林為了研究雷電而冒險進行“費城實驗”。教師要號召學(xué)生學(xué)習(xí)這種為探求真理而堅持不懈的精神。因為這種精神對于端正學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,樹立學(xué)生對真理的非功利性追求,具有重大意義。
3.有助于培養(yǎng)學(xué)生的人文精神和愛國主義精神
《新課程標準》提出通過物理學(xué)史的教學(xué),使學(xué)生受到科學(xué)和人文相結(jié)合的教育,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中在情感態(tài)度與價值觀等方面得到熏陶。比如在講人造衛(wèi)星時教師就可講我國兩彈一星功勛獎?wù)芦@得者錢學(xué)森放棄國外優(yōu)越的生活,沖破種種阻力毅然回到祖國擔(dān)任火箭導(dǎo)彈和航天器研制的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù),為中國火箭、導(dǎo)彈和航天事業(yè)的發(fā)展作出了不可磨滅的巨大貢獻。在教學(xué)中將這些物理學(xué)史與物理知識相融合,其中蘊涵的科學(xué)家充滿人文主義的態(tài)度和愛國主義精神必將激起學(xué)生心靈的震動。
總之,物理學(xué)史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地,值得我們?nèi)ラ_墾,去從中吸取營養(yǎng)。新改革下,教師對物理學(xué)史的教育任用要有正確、深刻的認識,要加強對物理學(xué)史的了解,研究如何在物理教學(xué)中引入物理學(xué)史,更好地實現(xiàn)新課程的三維目標。