物理學(xué)史教育的意義(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上新課程背景下加強(qiáng)高中物理學(xué)史教育的意義 作者： ( )    評(píng)論數(shù)/瀏覽數(shù)： 0 / 35    發(fā)表日期： 2008-07-15 13:45:44 高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出，高中物理教學(xué)旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生，使學(xué)生通過高中物理的學(xué)習(xí) 高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出，高中物理教學(xué)旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生，使學(xué)生通過高中物理的學(xué)習(xí)逐步養(yǎng)成科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思維習(xí)慣、科學(xué)世界觀，引導(dǎo)學(xué)生

2、認(rèn)識(shí)科學(xué)和技術(shù)的差別、科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響、技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響，強(qiáng)調(diào)認(rèn)識(shí)和領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)與人文的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感等。      可見，高中物理教學(xué)要讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程、了解物理學(xué)的研究方法、理解物理學(xué)的發(fā)展歷史，從物理學(xué)發(fā)展的歷程中領(lǐng)悟到科學(xué)事業(yè)的本質(zhì)特性，體會(huì)物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)、深刻地理解物理學(xué)與人的存在之關(guān)系以及科學(xué)的發(fā)展對(duì)人的精神世界的影響，逐步形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。而物理學(xué)史集中地體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程，在高中物理中加強(qiáng)物理學(xué)史教育，展現(xiàn)歷史上物理學(xué)家探索物理世界奧秘的艱辛歷程

3、，以其中的歡樂、困惑、驚奇和哲理去感染學(xué)生，把物理知識(shí)的邏輯展開與物理學(xué)認(rèn)識(shí)的歷史發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來，將物理教學(xué)過程設(shè)計(jì)成是把“凝固的文化激活”的過程，把文化傳播和學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成為歷史上的創(chuàng)造者與今天的文化學(xué)習(xí)者之間的對(duì)話，讓學(xué)生以物理學(xué)家認(rèn)識(shí)世界的本來面目去認(rèn)識(shí)世界，確立物理學(xué)的歷史意識(shí)，在獲得物理知識(shí)的同時(shí)，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。1讀史使人明智     英國(guó)哲學(xué)家培根在四百多年前提出了一句“知識(shí)就是力量”的名言，近代自然科學(xué)已經(jīng)一步步向世人顯示了這句名言的真理性。這位哲人還提出一句關(guān)于知識(shí)的名言：“讀史使人明智?！睂?duì)于現(xiàn)在的高中學(xué)生，在學(xué)校教育中他們吸收

4、了科學(xué)的知識(shí)，并且知道了科學(xué)是有用的，但是他們并沒有吸收科學(xué)的思想和精神。在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)他們可能不再對(duì)身邊的科學(xué)表現(xiàn)出驚奇，甚至對(duì)科學(xué)無動(dòng)于衷。而恰恰在此時(shí)，若能引導(dǎo)學(xué)生回顧科學(xué)的歷史，因?yàn)樽x史使人明智，了解科學(xué)的歷史可能使處于科學(xué)時(shí)代的學(xué)生在學(xué)習(xí)和接受科學(xué)知識(shí)的同時(shí)接受科學(xué)的思想和精神，從而變得深思熟慮、深謀遠(yuǎn)慮。學(xué)生開始了解科學(xué)的歷史往往是從一些科學(xué)家的小故事開始的，如阿基米德在浴盤里發(fā)現(xiàn)了浮力定律；牛頓從蘋果落地的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)了萬有引力；瓦特因發(fā)現(xiàn)燒水壺的壺蓋被沸騰的開水所掀動(dòng)而發(fā)明了蒸汽機(jī)；奧斯特在上課實(shí)驗(yàn)時(shí)無意中移動(dòng)了小磁針而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)   

5、    這類科學(xué)傳奇故事確實(shí)誘發(fā)了兒童對(duì)神奇的科學(xué)世界的向往，但對(duì)于高中學(xué)生來說，并不見得有多大的幫助，相反還會(huì)由于這些傳奇故事強(qiáng)調(diào)了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的簡(jiǎn)單性、偶然性和機(jī)遇性，而是學(xué)生忽略了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的真實(shí)歷史條件和科學(xué)工作的極端艱苦性，這對(duì)于深入理解科學(xué)理論還是有害的。物理學(xué)史能告訴學(xué)生物理學(xué)思想的邏輯行程和歷史行程，讓學(xué)生理解物理學(xué)的本身。只有了解了物理學(xué)家探索物理世界所具有的科學(xué)思想、科學(xué)品質(zhì)和科學(xué)精神，并像他們那樣去對(duì)待自己的工作、生活、科研，形成科學(xué)的情感、態(tài)度和價(jià)值觀，才算真正懂得了物理學(xué)知識(shí)。2了解物理概念的歷史由來   

6、0;  物理學(xué)的知識(shí)，主要是指物理概念和物理規(guī)律，最核心的是物理概念。在物理教學(xué)中，教師比較重視由觀察、實(shí)驗(yàn)得到的事實(shí)依據(jù)，為建立物理概念提供必要的感性認(rèn)識(shí)。但學(xué)生仍會(huì)為一些新概念、新觀念的不理解而煩惱，此時(shí)若能在此基礎(chǔ)上增加一些相關(guān)的物理學(xué)發(fā)展史實(shí)，讓學(xué)生了解這些物理學(xué)概念逐步形成的歷史，使邏輯性和歷史性相結(jié)合，更有利于學(xué)生對(duì)概念全面正確的理解和領(lǐng)悟。      例如關(guān)于慣性概念，調(diào)查發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生雖然能將其定義倒背如流，但仍不能掌握它，用它來分析解釋生活中有關(guān)慣性的現(xiàn)象和問題。倘若我們從這一概念產(chǎn)生的歷史出發(fā)，從亞里士多德的“強(qiáng)迫運(yùn)

7、動(dòng)定律”、到伽利略的“理想斜面實(shí)驗(yàn)”，再到笛卡兒的“慣性原理”、最后到牛頓的“第一運(yùn)動(dòng)定律”，在回顧慣性概念的形成過程中，使學(xué)生頭腦中的觀念不知不覺地發(fā)生改變，從而糾正原有思維中的錯(cuò)誤。這比直接從現(xiàn)象和概念出發(fā)不但要生動(dòng)得多，而且印象也深刻的多。      又如關(guān)于勻變速運(yùn)動(dòng)概念，在教學(xué)中可滲透意大利物理學(xué)家伽利略對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的研究歷史，他設(shè)想最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)是均勻變化的，怎樣才算速度均勻變化呢？伽利略考慮了兩種可能：一種是速度的變化對(duì)位移來說是均勻的，即“任意相同位移內(nèi)速度的增量相同”，描述速度變化快慢的加速度a=v/s；另一種是速度的變

8、化對(duì)時(shí)間來說是均勻的，即“任意相等時(shí)間內(nèi)速度的增量相同” ，描述速度變化快慢的加速度a=v/t。他隨即發(fā)現(xiàn)了第一種假設(shè)是錯(cuò)誤的：假設(shè)物體在落下第一段距離后已得到某一速度，那么在落下的距離加倍時(shí)，速度也應(yīng)該加倍。果真如此，則物體通過兩段距離所用時(shí)間將和通過一段距離所用時(shí)間一樣。也就是受，通過第二段距離好像不必化時(shí)間，這顯然是荒謬的。這一引入顯然加深了學(xué)生對(duì)加速度概念的理解。 3彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理教學(xué)的人文缺陷     傳統(tǒng)的物理教學(xué)注重的是具體科學(xué)知識(shí)的傳授，強(qiáng)調(diào)的是要教給學(xué)生越來越多的具體知識(shí)，教學(xué)中化大部分精力于訓(xùn)練學(xué)生的技能方面，并將科學(xué)知識(shí)靜止

9、化、教條化和工具化，所謂的“上課教條條、課后背條條、回家用條條、考試考條條”，就是這種教育的真實(shí)寫照。而高中新課程改革在觀念上發(fā)生了非常大的變化，比如，從注重面面俱到更多的知識(shí)到更注重學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，更關(guān)注將人文的因素滲透到其中，體現(xiàn)到其中；注重在學(xué)習(xí)中激發(fā)學(xué)生的情感；強(qiáng)調(diào)素質(zhì)，盡量改變學(xué)科本位，強(qiáng)調(diào)從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。物理學(xué)科是以自然界物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律為研究對(duì)象的自然科學(xué)，在培養(yǎng)人的人文精神方面具有很好的優(yōu)勢(shì)，正如美國(guó)物理學(xué)家和物理教育家拉比認(rèn)為：“只有把科學(xué)和人文融為一體，我們才能期望達(dá)到與我們時(shí)代和我們這一代相稱的智慧的頂點(diǎn)?！?#160;  &#

10、160;  在高中物理教育中滲透人文思想、人文色彩，對(duì)學(xué)生進(jìn)行人文教育，科學(xué)家和科學(xué)史起到了橋梁作用?？茖W(xué)發(fā)展史就是一部完整的科學(xué)家奮斗史，通過學(xué)習(xí)使學(xué)生理解像居里夫人的祖國(guó)情懷；體會(huì)到科學(xué)家與他人合作的重要性；熟悉了定量、定性、美學(xué)等的思維方式；形成獨(dú)立思考，分析問題，解決問題的能力；體會(huì)到在科學(xué)研究中興趣、意志品質(zhì)是非常重要的所有這些對(duì)受教育者潛質(zhì)的開發(fā)，誘導(dǎo)，形成自己的“榜樣”都是非常重要的。同時(shí)又能歷史地，客觀地學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)和進(jìn)行創(chuàng)新。對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的歷史考察，可以把發(fā)現(xiàn)的本質(zhì)放在更真實(shí)的背景下，從而使學(xué)生得到超過定律和公式的許多啟示?！庇捎谖锢韺W(xué)史引入了一種人文的視角來看待科學(xué)

11、和技術(shù)，我們不純粹關(guān)注一個(gè)科學(xué)自身具體的知識(shí)，而是把它放到一個(gè)更大的社會(huì)文化背景里，研究科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域相互的作用，相互的影響，這樣一些要點(diǎn)的引入，使我們對(duì)科學(xué)的本質(zhì)、功能、性質(zhì)、方法對(duì)社會(huì)的影響、哲學(xué)涵義、科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系，有更深刻的理解。 4增強(qiáng)學(xué)生的懷疑和批判精神     物理學(xué)發(fā)展的歷史向我們顯示了這樣一條真理：有條件的有懷疑的思考，即力求以發(fā)展、變化、聯(lián)系的思想為標(biāo)準(zhǔn)來裁決和審視一切科學(xué)假說與科學(xué)理論，不迷信權(quán)威，這是科學(xué)能不斷向前發(fā)展的動(dòng)力。然而在現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)中，在紛至沓來的新概念、新術(shù)語、新公式、新定律面前，學(xué)生逐漸形成了這樣的

12、觀念：這就是真理，學(xué)習(xí)它、記住它。久而久之，歷史性的、進(jìn)化著的科學(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，為什么會(huì)是這樣。這種以灌輸為目的的教學(xué)不自覺地剝奪了學(xué)生的懷疑和批判精神，致使大多數(shù)學(xué)生對(duì)科學(xué)家和科學(xué)理論永遠(yuǎn)懷著一種崇敬心情，這種心情扼殺了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的積極性，從而抑制了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。     在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，有許多史實(shí)向我們表明，物理學(xué)家的批判精神，是促使物理學(xué)向前發(fā)展的動(dòng)力，如伽利略對(duì)亞里士多德的懷疑和批判，推翻了錯(cuò)誤的落體定律和強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)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(chǔ)；愛因斯坦拋棄了

13、牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，得出了相對(duì)論；普朗克否定了傳統(tǒng)的能量是連續(xù)的觀點(diǎn)，得出了量子論在物理教學(xué)中滲透這些物理學(xué)批判性發(fā)展的精彩事例，能促使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，提高善于提出科學(xué)問題的靈性和聰慧，使他們的思想沉浸在好奇之中，永不閉塞懷疑的目光。      在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育，還能夠使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)物理學(xué)理論的發(fā)展、變化過程，體驗(yàn)到科學(xué)理論不是一成不變的，它是不斷發(fā)展的、進(jìn)化的。沒有任何一個(gè)物理學(xué)理論可以被看作是最終完滿的，因?yàn)樗膬?nèi)容的有限性總是和可能觀察到的無限豐富多樣性相對(duì)立的，人們?cè)谝欢l件下的物理學(xué)認(rèn)識(shí)只能是近似的、相對(duì)的。這種有意

14、識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義真理觀的教育，能清除學(xué)生對(duì)物理學(xué)知識(shí)絕對(duì)化、僵化的理解，也可以防止學(xué)生不加限制地機(jī)械搬用物理定律、公式去解決問題。 5對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法的熏陶      物理學(xué)的思想和方法是在物理學(xué)發(fā)展過程中，在物理學(xué)家長(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)踐中，逐步摸索、積累、形成和發(fā)展起來的，是人類智慧的結(jié)晶。它已經(jīng)滲透到許多學(xué)科的研究中去，成為現(xiàn)代科學(xué)研究和處理問題的重要思想和方法。學(xué)生了解和掌握這些思想和方法，對(duì)于今后從事任何研究和工作，對(duì)于解決和處理各種問題，都是很有用的，是終生受益的。    

15、物理學(xué)方法包括：科學(xué)抽象和邏輯思維方法如分析法與綜合法、歸納法與演繹法等；與物理學(xué)原理相聯(lián)系的基本方法如受力分析法、統(tǒng)計(jì)平均法、能量守恒法等；物理學(xué)研究的常用方法如觀察和實(shí)驗(yàn)、物理模型、理想實(shí)驗(yàn)、物理類比、物理假說等。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育，將物理知識(shí)教學(xué)與物理學(xué)史結(jié)合起來，在展現(xiàn)物理學(xué)家探索物理知識(shí)的過程中，使學(xué)生從中領(lǐng)悟到物理學(xué)的研究方法。例如伽利略通過邏輯推理和實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)了自由落體定律、利用理想斜面實(shí)驗(yàn)的方法得到了慣性定律；牛頓用實(shí)驗(yàn)觀察方法和歸納方法研究光的色散現(xiàn)象、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和綜合方法得到萬有引力定律和力學(xué)三定律；庫(kù)侖和歐姆分別運(yùn)用類比研究方法得到了庫(kù)侖定律和歐姆定律；愛因

16、斯坦運(yùn)用直覺思維和理想實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)立了相對(duì)論等等。通過展現(xiàn)物理學(xué)家揭開自然界之謎和艱難的探索歷程，使學(xué)生感受到他們用有效的方法一步一步地掀開遮蔽真理的帷幕的那種科學(xué)發(fā)現(xiàn)的震撼與激動(dòng)，從身臨其境的參與感中，獲得科學(xué)方法論思想的熏陶與升華。6全面地理解科學(xué)的探究本質(zhì)     物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史也就是物理學(xué)探究的歷史，物理學(xué)史中的探究過程所充滿的艱巨性和創(chuàng)造性、洋溢的科學(xué)精神、滲透的科學(xué)的思想和方法，啟示我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中要突出探究這一重要理念，在教學(xué)過程中滲透物理學(xué)史，使學(xué)生認(rèn)識(shí)探究過程的曲折和樂趣，以提高學(xué)生科學(xué)探究所需要的能力和增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解, 領(lǐng)悟到科

17、學(xué)的本質(zhì)特征，發(fā)展他們的科學(xué)素養(yǎng)，對(duì)自然的這一理性態(tài)度可促使人積極地去探索自然.從過程的意義來看，科學(xué)的本質(zhì)就是探究，是不斷地追求真理和不斷地修正錯(cuò)誤，是不斷地創(chuàng)新。在物理教學(xué)中，要改變“重科學(xué)結(jié)論，輕探究過程”的模式，以學(xué)生的探究活動(dòng)為主線，倡導(dǎo)探究學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到產(chǎn)生科學(xué)知識(shí)必須依賴探究，讓他們像科學(xué)家從事科學(xué)探究那樣來學(xué)習(xí)科學(xué)，領(lǐng)悟科學(xué)探究的真諦。英國(guó)學(xué)者貝爾納指出：“如果學(xué)生不能夠以某種方式親自參加科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，就絕對(duì)無法使他充分了解現(xiàn)有科學(xué)知識(shí)的全貌?！?      學(xué)生與科學(xué)家的探究思維本質(zhì)上是一致的，學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中的探究與科

18、學(xué)家研究自然界的科學(xué)探究有相似的特征，都要經(jīng)歷問題、假說或猜想、收集證據(jù)、解釋、評(píng)價(jià)、交流與推廣等環(huán)節(jié).只不過“科學(xué)家是為了求知而探究，而學(xué)生探究是為了求知?！庇捎趯W(xué)生已有的知識(shí)有限，探究性學(xué)習(xí)所產(chǎn)生的新知識(shí)可能只是針對(duì)學(xué)生本人而言，且在學(xué)習(xí)中收集實(shí)證資料的過程能夠更多地獲得和利用他人的幫助,讓學(xué)生了解物理學(xué)史中典型的探究實(shí)例，有助于他們學(xué)會(huì)做學(xué)問、做研究的方法，從而在養(yǎng)成探究習(xí)慣的同時(shí)獲得探究的思維工具。7正確認(rèn)識(shí)物理學(xué)家的形象      物理學(xué)是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科，因而物理教學(xué)常常注重科學(xué)的物性而忽略了科學(xué)的人性，也就是說物理教學(xué)見物不見人。這種忽視科學(xué)家正確形象的教育將導(dǎo)致學(xué)生不再關(guān)心社會(huì)、關(guān)心他人、不再關(guān)心道德和藝術(shù)，而甘于做一個(gè)對(duì)世事不聞不問、對(duì)人類漠不關(guān)心、缺乏同情、只在某一狹隘領(lǐng)域當(dāng)熟練工匠的人。實(shí)際上，真正的科學(xué)家不僅不僅增長(zhǎng)人類的自然知識(shí)，而且傳播一種在思想上獨(dú)立思考、有條理的懷疑的科學(xué)精神，傳播一種在人類生活中相當(dāng)寶貴的協(xié)作、友愛和寬容精神，是最富有人性的。因此，物理教學(xué)要使學(xué)生與物理學(xué)家零距離接觸，走進(jìn)物理學(xué)家的精神世界，讓學(xué)生從中理解科學(xué)的精神，科學(xué)家們的光輝言行、高尚品格以及豐富的個(gè)性都會(huì)給學(xué)生以深刻的影響。    &