孫劉燦
摘? ?要:本文主要闡述了基于核心素養(yǎng)背景下的高中物理課堂融入物理學(xué)史常見的內(nèi)容,以及融入物理學(xué)史的教學(xué)方式。
關(guān)鍵詞:物理核心素養(yǎng);高中物理課堂;物理學(xué)史;內(nèi)容;方式
引言
高中物理課堂融入物理學(xué)史的內(nèi)容既要吸引學(xué)生的興趣,又要嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確科學(xué),能使學(xué)生明白物理學(xué)的知識、定理、規(guī)律的來龍去脈及其內(nèi)在的科學(xué)思維、科學(xué)方法的應(yīng)用。我們通過對幾種不同版本的物理教材進(jìn)行歸納發(fā)現(xiàn)目前可以融入到我們高中物理課堂的物理學(xué)史其內(nèi)容和常見的融入教學(xué)方式如下。
1? 高中物理課堂融入物理學(xué)史的內(nèi)容
1.1? 各個歷史時期物理學(xué)家們的名言警句
高中物理教師在課堂教學(xué)中要善于利用科學(xué)家們的名言警句,比如在講授魯科版的教材時可以參考人教版的高中物理教材中的引言及每章內(nèi)容的導(dǎo)入,都有一位物理名人的語錄。例如在必修1中,實驗部分就引用了丁肇中先生的話“實驗可以推翻理論,而理論永遠(yuǎn)無法推翻實驗”,概括了高中物理學(xué)實驗的重要性;在第二章“勻變速直線運動的研究”開頭則引用了普朗克的話“物理定律不能單靠思維來獲得,還應(yīng)致力于觀察與實驗”,不但揭示了本章的研究的方法,而且也闡述了物理學(xué)科的特點是實驗加數(shù)學(xué)推理。因此在高中物理課堂教學(xué)中恰到好處的融入物理學(xué)家的語錄,不單單可以讓學(xué)生明白即將學(xué)習(xí)的知識特點,使用的方法,應(yīng)用的思維方式,也可以喚醒學(xué)生心中的一種求知、興趣[ 1 ]。
1.2? 物理學(xué)定律、原理的發(fā)現(xiàn)與探索過程
在高中的物理課堂中融入物理定律、原理的歷史探索過程,可以將枯燥無味的內(nèi)容變得生動,有生命力。例如魯科版第五章第一節(jié)萬有引力定律及引力常量的測定這一節(jié)純粹只講定律本身的知識,就顯得太單一枯燥,但是融入人類對行星運動認(rèn)識的歷史進(jìn)程,特別講述開普勒是如何發(fā)現(xiàn)行星運動三大定律及牛頓在此基礎(chǔ)上如何繼承創(chuàng)新提出萬有引力定律,最后講述卡文迪許是如何在那個時期遇到的問題如何改進(jìn)設(shè)備測定引力常量,明白那段知識背后的歷史也就明白知識的由來,讓知識變得生動富有生命力,促進(jìn)學(xué)生理解,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[ 2 ],同時領(lǐng)會科學(xué)家在探索背后的科學(xué)精神和科學(xué)的思維,達(dá)到潛移默化作用,間接提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。
1.3? 闡述物理的發(fā)現(xiàn)在那段歷史時期對社會的影響
在高中物理課堂教學(xué)中融入各個歷史時期的物理代表性的發(fā)現(xiàn),物理定律原理的產(chǎn)生影響及某種研究方法的應(yīng)用等意義,可以通過這些講述,讓學(xué)生明白它們對應(yīng)的科學(xué)價值達(dá)到提升學(xué)生的眼界。例如在講授自由落體運動規(guī)律探索回眸中伽利略開創(chuàng)了運用數(shù)學(xué)推理和實驗研究相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,愛因斯坦對其進(jìn)行高度評價“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(biāo)志著物理學(xué)的真正開端” [ 3 ]。英國著名詩人 亞歷山大· 波普就對牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的出版進(jìn)行高度贊賞與歌頌:自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中,上帝說“讓牛頓降生吧”,于是一切就有了光明。諸如此類等講述,讓學(xué)生明白這些物理的發(fā)現(xiàn)對當(dāng)時歷史時期的社會發(fā)展與科技進(jìn)步的作用影響,讓學(xué)生獲取多方面的教益。
1.4? 物理學(xué)發(fā)展歷程中一些物理觀點佯謬、歷史時期各物理學(xué)派假說間的爭議及物理學(xué)家們的生平趣事
在高中物理課堂中融入物理歷史上一些科學(xué)家的佯謬觀點進(jìn)行比較,擴(kuò)大學(xué)生的眼界,通過一些例子讓學(xué)生以小見大、存真去偽。例如在講授“重物和輕物下落快慢”的佯謬,讓學(xué)生感受伽利略當(dāng)時的一種外推的科學(xué)方法應(yīng)用等諸如此類使學(xué)生的思想豁然開朗,提升學(xué)習(xí)物理的興趣。同時在課堂的講述中也可以融入各種歷史時期的各個物理學(xué)派、各種假說之間的爭議[ 4 ]。例如對運動的認(rèn)識,對光的認(rèn)識等讓學(xué)生在物理巨匠們的爭議中,增進(jìn)知識的理解,體會科學(xué)探索的歷程是一個開放、爭議、進(jìn)步、共識、問題又再次循環(huán)的發(fā)展歷程、是一個沒有終結(jié)的歷程。當(dāng)然高中物理課堂還可以融入課本內(nèi)容對應(yīng)的物理學(xué)家的生平故事、經(jīng)歷等以及他們的科學(xué)思維、思想、方法、貢獻(xiàn)等。讓學(xué)生正確樹立物理學(xué)家們的正面形象同時領(lǐng)會物理學(xué)家的探索歷程里的科學(xué)思維與精神,間接達(dá)到科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感的升華。
2? 高中物理課堂融入物理學(xué)史的基本教學(xué)方式
2.1? 可以將物理學(xué)史作為授課內(nèi)容的背景材料或者課后閱讀材料進(jìn)行授課
物理課堂中對于物理規(guī)律、原理、方法的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展歷程可以在授課正文中進(jìn)行講授,常見的有講授教材中的模塊欄目[ 5 ]。例如魯科版有信息窗,科學(xué)人物,導(dǎo)入部分,專題研討部分等,人教版的有科學(xué)足跡,STS部分等。
2.2? 可以將物理學(xué)史作為授課內(nèi)容的擴(kuò)展性資料、旁批、旁注插入進(jìn)行授課
在高中物理課堂中可以將物理學(xué)史的內(nèi)容作為一個個欄目穿插到授課內(nèi)容的上下片段之間。比如魯科版的可以以信息窗的形式插入,人教版的可以以科學(xué)漫步的形式做成欄目插入,蘇教版的可以用歷史回眸的方式做成欄目插入,對于各位科學(xué)巨匠的名言,肖像圖片等可以用旁批、旁注的形式融入授課當(dāng)中達(dá)到對講授內(nèi)容對應(yīng)的歷史知識進(jìn)行解釋補(bǔ)充。
2.3? 高中物理緒言課可以將物理學(xué)史作為專門的授課內(nèi)容引入
在高中物理課堂中可以將物理學(xué)史的內(nèi)容在講授緒言課的時候進(jìn)行融入,讓學(xué)生明白整本書物理知識的產(chǎn)生發(fā)展過程、背景,以及涉及到的物理知識整個框架結(jié)構(gòu),體現(xiàn)出的物理思想以及對社會與科技的影響。讓學(xué)生立足點高,縱覽全局。優(yōu)化學(xué)生的知識建構(gòu)。
2.4? 在第二課堂的活動中給學(xué)生提供授課內(nèi)容對應(yīng)的物理學(xué)史網(wǎng)址
在高中物理課堂中引入物理學(xué)史還可以借助學(xué)生的第二課堂活動時間,提供給學(xué)生相對應(yīng)教學(xué)內(nèi)容背后的物理學(xué)史對應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)資源的網(wǎng)站[ 6 ],讓學(xué)生能夠在課外的第二課堂活動中自主學(xué)習(xí),拓寬自己的視野同時提升自主學(xué)習(xí)能力。在這種模式下也增加了高中物理課堂融入物理學(xué)史的渠道。
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