物理學史與物理教學結(jié)合的理論與實踐研究

1、 物理學史與物理教學結(jié)合的理論與實踐研究 【摘要】：物理學史與物理教學的結(jié)合是國內(nèi)外基礎(chǔ)教育改革的一項 重要課題。以邏輯方法為主的傳統(tǒng)物理教育忽視了科學知識建構(gòu)的過 程，對科學方法論沒有給以足夠重視，忽視了學生的興趣、態(tài)度、情感 和創(chuàng)造力培養(yǎng)，不利于科學本質(zhì)理解，不利于科學精神和創(chuàng)新能力培 養(yǎng)。物理學史和物理教學的結(jié)合是改革傳統(tǒng)物理教學的有益手段。 美 國面向全體美國人的科學-2061 計劃或國家科學教育標準都 非常重視 科學本質(zhì)”和 歷史觀點”教育。斯諾的 兩種文化”問題和薩 頓的將科學史作為聯(lián)結(jié)科學文化和人文文化之間的一座重要橋梁 ” 的觀點使得科學史與科學教學結(jié)合的作用日益受到重視。 論

2、文分析了 傳統(tǒng)物理教學的不足和國內(nèi)外物理學史和物理教學結(jié)合的研究現(xiàn)狀 , 提出了研究的課題：物理學史與物理教學結(jié)合的理論與實踐研究，并設(shè) 計了研究思路和方法。此謂導言內(nèi)容。除導言外 ，論文分為五部分。 第一章是物理學史與物理教學結(jié)合的必要性分析。 論文首先論述物理 學史和物理教學結(jié)合的教育價值，分別闡述了物理學史的運用對培養(yǎng) 學生科學素養(yǎng)、創(chuàng)造素質(zhì)、情感態(tài)度價值觀的作用。這些是對物理學 史具有的本然價值進行分析。緊接著開展的是物理學史和物理教學結(jié) 合的學生需求分析，通過調(diào)查弄清了大多數(shù)學生對物理學史與物理教 學結(jié)合的需要狀況。論文調(diào)查統(tǒng)計了我國 20 世紀 80 年代和 90 年代 大學物理教

3、材及現(xiàn)行中學物理教材結(jié)合物理學史的情況 ，查明了我國 物理教材結(jié)合物理學史的優(yōu)點和不足。 論文對物理教學中的準歷史現(xiàn) 象及其產(chǎn)生原因進行了詳細分析，并闡述了為克服準歷史現(xiàn)象采取的 措施和物理教師必備的科學人文素質(zhì)。第一章可以說是論文研究意義 價值的深入闡述。第二章是物理學史與物理教學結(jié)合的理論基礎(chǔ)建 構(gòu)。這一章是物理學史與物理教學結(jié)合的基本依據(jù)。 首先論文通過分 析比較皮亞杰認知發(fā)展論和庫恩科學發(fā)展論得出教育實踐應與科學 發(fā)展規(guī)律保持一致，應重視物理學史在物理教學中的應用，對于不同認 知水平的學生和不同類型的知識應采用不同的教學方法；其次從結(jié)構(gòu) 主義與物理教學的關(guān)系說明物理學史在提高遷移能力上

4、可以扮演 先 行組織者”的角色；再次，通過物理文化重演理論揭示人類研究物理學 的過程與學生學習物理概念的過程的內(nèi)在相似性 ，并根據(jù)建構(gòu)主義學 習理論解釋學生學習科學概念的過程。 邏輯與歷史統(tǒng)一的觀點分析了 邏輯方法與歷史方法的不可分割性，為物理學史和物理教學的結(jié)合提 供了直接依據(jù)。物理教學的目標與物理學史作用的動機理論 ，闡述了 物理學史對教學目標的影響機制。這些論述為下一章闡述物理學史和 物理教學結(jié)合的方式、模式、原則奠定了基礎(chǔ)。【關(guān)鍵詞】：物理學史 物理教學科學素養(yǎng)科學本質(zhì)創(chuàng)造素質(zhì)科學精神 【學位授予單位】：華東師范大學 【學位級別】：博士 【學位授予年份】：2005 【分類號】：G633

5、.7 C 易發(fā)表用 yiT 論女第表匸涼 【目錄】：導言：論文研究的意義、價值、現(xiàn)狀、內(nèi)容與方法 16-32 一論文研究的意義和價值 16-18二國內(nèi)外觀點和研究現(xiàn)狀 18-29三論 文研究的內(nèi)容和方法 29-32 第一章物理學史與物理教學結(jié)合的必要性 分析32-52 一物理學史與物理教學結(jié)合的教育價值分析 32-43（）物 理學史與物理教學結(jié)合可以提高學生的科學素養(yǎng) 32-36（二 ）物理學史 與物理教學相結(jié)合可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造素質(zhì) 36-41（三）物理學史與物 理教學結(jié)合有利于培養(yǎng)學生的情感態(tài)度價值觀 41-43 二物理學史與物 理教學結(jié)合的學生需求分析 43-45（ 一）調(diào)查的內(nèi)容、對象

6、、方式 43-44（二）調(diào)查的結(jié)果分析 44-45（三）結(jié)論 45 三大中學校物理教材結(jié)合 物理學史情況的調(diào)查 45-48（ ）大學物理教材結(jié)合物理學史情況調(diào)查 45-46（二）中學物理教材結(jié)合物理學史情況調(diào)查 46-47（三）結(jié)論47-48 四物理學史與物理教學結(jié)合中的準歷史現(xiàn)象及其克服 48-52（）準歷 史現(xiàn)象 48-49 （二） 加強物理學史的研究以及新型物理學課程的開發(fā) 49-50（三）為克服準歷史現(xiàn)象物理教師必備的科學人文素質(zhì) 50-52 第二 章物理學史與物理教學結(jié)合的理論基礎(chǔ) 52-68 一皮亞杰認知發(fā)展理論 與庫恩科學發(fā)展理論 52-56（一）皮亞杰認知發(fā)展理論 52-54（

7、二）庫恩科 學發(fā)展理論 54-55 （三） 認知發(fā)展理論和科學發(fā)展理論對教學的啟示 55-56二皮亞杰的結(jié)構(gòu)主義與物理教學 56-59（一）皮亞杰的結(jié)構(gòu)主義 56（二）物理學的發(fā)展與結(jié)構(gòu)主義 56-57（三）結(jié)構(gòu)主義與物理教學 57-59 三物理文化重演論與建構(gòu)主義學習理論 59-62（一）個體的物理學習重 演著人類探索物理的過程 59-60（二）建構(gòu)主義學習理論關(guān)于科學概念 學習過程的解釋 60-62 四邏輯與歷史辯證統(tǒng)一的觀點 62-63 五物理教 學的目標與物理學史作用的動機理論 63-68（ ）物理教學的目標 63-64 （二） 物理學史作用的動機理論 64-68 第三章物理學史與物理

8、教學 結(jié)合的方式、模式、原則和案例分析 68-87 一從認知發(fā)展和科學發(fā)展 看物理學史與物理教學結(jié)合的方式 68-72 （ ） 學生的認知水平 68 （二） 物理學知識的類型 68-69（三）物理學史與物理教學結(jié)合的方式 69-72 二 HPS 教育的科學教學改革模式和啟示 72-78 （一） 蒙克與奧斯本的教 學過程模式 72-76（二）馬修斯的適度目標模式 76-78（三）兩者的共同點 及對物理教學的啟示 78 三物理學史與物理教學結(jié)合的原則闡述 78-80（一）科學性原則 79（二）適量性原則 79（三）趣味性原則 79-80（四） 思想性原則 80 四案例分析：相對論內(nèi)容的歷史考察和教

9、材處理 80-87（一 ）相對論創(chuàng)立的歷史回顧 80-84（二）相對論部分教材處理方式 的調(diào)查分析 84-85（三）相對論部分的教材處理建議 85-87 第四章基于 歷史探究的物理教學策略及實驗研究 87-118 一基于歷史探究的物理 教學策略 87-98（一）課堂教學的準備策略 87-90（二）探究式教學的行為 策略 90-94（三）課堂管理策略 94-96（四）課堂教學評價的策略 96-98二 教學實驗的實施 98-111（一）實驗班級的確定 98（二）實驗過程和內(nèi)容 98-99（三）教學實驗案例 99-111 三教學實驗的評價方法和結(jié)果 111-118 一）物理科學方法和創(chuàng)造性思維能力評價方法 111（二）物理學 習情感評價方法 111-112 （三） 教學實驗評價結(jié)果112-118第五章結(jié)論和 討論 118-126 一研究結(jié)論 118-120 二進一步討論 120-126 附錄 126-146 附錄一學生物理學史需求情況調(diào)查問卷 126-128 附錄二力學、電磁學 前概念調(diào)查問卷 128-130