高中物理學(xué)史教育的實(shí)踐研究 課件

2021/8/11星期三1高中物理學(xué)史教育的實(shí)踐研究浙江省規(guī)劃課題臺(tái)州市玉城中學(xué)趙順?lè)╕czx_zsf@163.com2021/8/11星期三2一、課題的提出“一門科學(xué)的歷史，就是這門科學(xué)本身。”——歌德

“在科學(xué)教學(xué)中，加入歷史的觀點(diǎn)是有百利而無(wú)一弊的?！薄手f(wàn)

“真正懂得科學(xué)的人都知道科學(xué)史對(duì)科學(xué)進(jìn)展的重要性，真正了解科學(xué)教育的人也都知道用科學(xué)史于科學(xué)教學(xué)之優(yōu)點(diǎn)。”——?jiǎng)V定《科學(xué)史與科學(xué)教學(xué)》

2021/8/11星期三3二、研究的內(nèi)容高中物理學(xué)史教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查與反思物理學(xué)史的功能體系及教育目標(biāo)建構(gòu)高中物理新課程與物理學(xué)史滲透的研究物理學(xué)史融入物理課堂的教育模式構(gòu)建物理學(xué)史教育的途徑、方式與策略研究物理學(xué)史選修教材的開發(fā)與校本課程建設(shè)物理學(xué)史教育提高高中生科學(xué)素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)研究2021/8/11星期三4三、研究取得的成果課題研究主報(bào)告

“高中物理學(xué)史教育的實(shí)踐研究與校本教材開發(fā)”校本教材與課程系列物理學(xué)探究的歷程對(duì)物理學(xué)探究歷程的再探究物理學(xué)探究的歷程系列講座（電子課件版）歷史探究教學(xué)案例2021/8/11星期三5發(fā)表名稱成果形式發(fā)表出版時(shí)間刊物及出版社名稱新課程背景下加強(qiáng)高中物理學(xué)史教育的意義論文2004.9《中學(xué)物理》哈爾濱師大談高中物理科學(xué)美教育的四個(gè)層次論文2004.8《物理教學(xué)探討》西南師“物理學(xué)史”新題型的開發(fā)論文2004.11《物理教師》蘇州大學(xué)物理學(xué)史上三次著名的科學(xué)爭(zhēng)論論文2004.10《中學(xué)物理教學(xué)參考》陜西師大發(fā)揮物理學(xué)史在實(shí)現(xiàn)新課程整體教學(xué)目標(biāo)中的功能論文2004.12《浙江省優(yōu)秀教學(xué)論文匯編》浙江省論文評(píng)比一等獎(jiǎng)物理學(xué)探究的歷程專著2006.9《北京教育出版社》2007.9出版對(duì)高中物理教科書滲透物理學(xué)史內(nèi)容的探討論文2006.9《中學(xué)物理教學(xué)參考》陜西師大讓物理學(xué)史走進(jìn)課堂－歷史探究教學(xué)模式建構(gòu)論文2006.3《物理教學(xué)探討》西南師大公開發(fā)表、出版的成果目錄

2021/8/11星期三6（一）高中物理學(xué)史的教育功能及目標(biāo)體系2021/8/11星期三7物理是什么?物理是一門科學(xué)物理是一種智慧物理是一種文化物理課堂教學(xué)的境界求真

——科學(xué)境界向善

——人文境界臻美

——藝術(shù)境界吳加澍老師教育思想觀點(diǎn)2021/8/11星期三8◆把人類社會(huì)積累的物理學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生個(gè)體的知識(shí);◆把前人從事物理智力活動(dòng)的思想、方法轉(zhuǎn)化為學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力;◆把蘊(yùn)含在物理知識(shí)載體中的觀念、態(tài)度和精神轉(zhuǎn)化為學(xué)生的行為準(zhǔn)則.

物理教學(xué)的價(jià)值物理學(xué)史的教育價(jià)值2021/8/11星期三9高中物理課程三維目標(biāo)與物理學(xué)史的教育功能

●了解物理學(xué)的發(fā)展歷程●加深理解物理知識(shí)●認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的地位和作用●領(lǐng)悟物理學(xué)基本思想和觀念●了解重大的科學(xué)探究過(guò)程●理解科學(xué)的探究本質(zhì)與方法●領(lǐng)悟物理學(xué)思維方法●養(yǎng)育人文精神和愛(ài)國(guó)主義情懷●激發(fā)學(xué)習(xí)物理的好奇心與探究欲●培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神●樹立科學(xué)世界觀和人生觀知識(shí)與技能過(guò)程與方法情感態(tài)度與價(jià)值觀2021/8/11星期三10高中物理學(xué)史教育的目標(biāo)體系

知識(shí)1．了解物理學(xué)的基本觀點(diǎn)和思想及其發(fā)展變化經(jīng)過(guò)。2．認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位作用，了解一些重大實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。

3．初步了解物理學(xué)的發(fā)展歷程，知道科學(xué)技術(shù)的主要成就和發(fā)展趨勢(shì)以及物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的影響4．了解物理學(xué)發(fā)展中與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，知道一些與物理學(xué)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域。方法能力1．認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，了解物理學(xué)上重大的科學(xué)探究過(guò)程。

2．了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用

3．領(lǐng)悟科學(xué)思維方法，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究問(wèn)題。

情感態(tài)度價(jià)值觀1．有學(xué)好物理的欲望與熱情，樂(lè)于探究自然界的奧秘，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。

2．有主動(dòng)與他人合作的精神，認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性

3．有敢于堅(jiān)持真理和勇于創(chuàng)新的批判質(zhì)疑精神，有實(shí)事求是和尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，樹立科學(xué)的世界觀。

4．有振興中華的使命感與責(zé)任感，有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識(shí)，樹立科學(xué)的人生觀。

5．正確認(rèn)識(shí)科學(xué)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展對(duì)自然環(huán)境及人類生活的影響，樹立可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。

2021/8/11星期三11理想實(shí)驗(yàn)在已有的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上，進(jìn)行假設(shè)、推論，有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”是理想實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)以后的物理學(xué)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義和影響。下面是對(duì)該實(shí)驗(yàn)的敘述，其中是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的（）

A.減小第二斜面的傾角，小球在斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度B.如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度C.兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止小球沿斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面D.繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)

高一期末試題

2021/8/11星期三12

（2001年）9．請(qǐng)將右面三位科學(xué)家的姓名按歷史年代先后順序排列：

、

、

。任選其中二位科學(xué)家，簡(jiǎn)要寫出他們?cè)谖锢韺W(xué)上的主要貢獻(xiàn)各一項(xiàng)：

，

。

牛頓愛(ài)因斯坦伽利略上海高考題2021/8/11星期三13（2002年）3.愛(ài)因斯坦由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，猜測(cè)光具有粒子性，從而提出光子說(shuō)。從科學(xué)研究的方法來(lái)說(shuō)，這屬于（C）A.等效替代B.控制變量C.科學(xué)假說(shuō)D.數(shù)學(xué)歸納（2003年）2．下列說(shuō)法中正確的是（CD）（A）瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。（B）盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子。（C）查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子。（D）愛(ài)因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說(shuō)。2021/8/11星期三14（2004年）6．人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了曲折的過(guò)程。下列關(guān)于光的本性的陳述符合科學(xué)規(guī)律或歷史事實(shí)的是(BD)（A）牛頓的“微粒說(shuō)”與愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”本質(zhì)上是一樣的．（B）光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)顯示了光具有波動(dòng)性．（C）麥克斯韋預(yù)言了光是一種電磁波．（D）光具有波粒二像性．（2005年）6．2005年被聯(lián)合國(guó)定為“世界物理年”，以表彰愛(ài)因斯坦對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)．愛(ài)因斯坦對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)有()(A)創(chuàng)立“相對(duì)論”(B)發(fā)現(xiàn)“X射線”(C)提出“光子說(shuō)”(D)建立“原子核式模型”2021/8/11星期三15（2005年）3．對(duì)“落體運(yùn)動(dòng)快慢”、“力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系”等問(wèn)題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點(diǎn)．請(qǐng)完成下表：亞里士多德的觀點(diǎn)

伽利略的觀點(diǎn)

落體運(yùn)動(dòng)快慢

重的物體下落快，輕的物體下落慢

力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系

維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力

2021/8/11星期三16（2006年）4．伽利略通過(guò)研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律．伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測(cè)出物塊通過(guò)相應(yīng)路程的時(shí)間，然后用圖線表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如圖所示．圖中OA表示測(cè)得的時(shí)間，矩形OAED的面積表示該時(shí)間內(nèi)物塊經(jīng)過(guò)的路程，則圖中OD的長(zhǎng)度表示

．P為DE的中點(diǎn)，連接OP且延長(zhǎng)交AE的延長(zhǎng)線于B，則AB的長(zhǎng)度表示

．2021/8/11星期三17——“歷史探究教學(xué)”模式（二）物理學(xué)史融入物理課堂的教學(xué)模式構(gòu)建2021/8/11星期三18“歷史探究教學(xué)”的意義介紹前人的探究歷程——理解領(lǐng)悟?qū)η叭说奶骄康脑偬骄俊此紗⒌戏治銮叭说奶骄克枷牒途瘛丈A設(shè)計(jì)優(yōu)于前人的探究方案——發(fā)展創(chuàng)新

2021/8/11星期三19案例：自由落體運(yùn)動(dòng)的研究新課程教科書的安排（2課時(shí)）提出問(wèn)題歷史探究教學(xué)的設(shè)計(jì)（2課時(shí)）提出問(wèn)題科學(xué)概念（定義）探究實(shí)驗(yàn)（測(cè)加速度）得出規(guī)律（落體）講述歷史（邏輯思考、猜想與假說(shuō)、實(shí)驗(yàn)、闡述科學(xué)方法）演示實(shí)驗(yàn)（玻璃筒）學(xué)生探究1學(xué)習(xí)歷史1演示實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)歷史2科學(xué)概念（定義）學(xué)生探究2得出規(guī)律（落體）討論與評(píng)價(jià)規(guī)律應(yīng)用2021/8/11星期三20研究自由落體運(yùn)動(dòng)的歷史階段比較古希臘亞里士多德觀察與思辨自然觀察物體下落快慢與重力有關(guān)十九世紀(jì)伽利略科學(xué)方法（觀察、假設(shè)、邏輯數(shù)學(xué)推論、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、修正與推廣）邏輯與理想實(shí)驗(yàn)、斜面實(shí)驗(yàn)、外推物體下落快慢與重力無(wú)關(guān)、自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)代現(xiàn)代人科學(xué)方法玻璃筒實(shí)驗(yàn)、測(cè)落體加速度物體下落快慢與重力無(wú)關(guān)、自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)且加速度為g.時(shí)代代表人物研究方法研究手段觀點(diǎn)與結(jié)論2021/8/11星期三21“歷史探究”教學(xué)的四種基本模式如：劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)與探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件如：自由落體運(yùn)動(dòng)與伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究、庫(kù)侖定律如：追尋守恒量、行星的運(yùn)動(dòng)、相對(duì)論的誕生、電磁波的發(fā)現(xiàn)如：牛頓第一定律、太陽(yáng)與行星間的引力提出問(wèn)題發(fā)現(xiàn)規(guī)律學(xué)習(xí)歷史提出假說(shuō)探究或檢驗(yàn)評(píng)價(jià)討論總結(jié)提出問(wèn)題猜想假說(shuō)滲透歷史設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究或檢驗(yàn)評(píng)價(jià)討論總結(jié)介紹歷史得出結(jié)論提出問(wèn)題評(píng)價(jià)討論總結(jié)探究歷史提出問(wèn)題引出觀點(diǎn)學(xué)習(xí)歷史探究或推理評(píng)價(jià)討論總結(jié)2021/8/11星期三221.提出問(wèn)題

2.引出觀念

3.學(xué)習(xí)歷史

4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

5.科學(xué)觀念和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)

6.評(píng)論與評(píng)價(jià)產(chǎn)生有關(guān)一個(gè)特定現(xiàn)象的一系列觀念，可能包括科學(xué)觀點(diǎn)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這些觀點(diǎn)

得出實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行解釋

理解科學(xué)的概念、證據(jù)的局限和不同形式的解釋“歷史探究”教學(xué)模式的基本程序

演示提出問(wèn)題引出學(xué)生觀念觀念1觀念2觀念3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師講解歷史觀念進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)估和討論證據(jù)教師講解科學(xué)觀念2021/8/11星期三23步驟：?jiǎn)栴}－自學(xué)－歷史研究－設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)－歸納－評(píng)價(jià)

知識(shí)邏輯線

師生活動(dòng)提出問(wèn)題觀點(diǎn)1觀點(diǎn)2觀點(diǎn)3展示資料啟發(fā)討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

科學(xué)結(jié)論

問(wèn)題評(píng)價(jià)

探究方法線

意圖

通過(guò)對(duì)學(xué)生原有認(rèn)識(shí)和概念的分析，提出更深層次的質(zhì)疑。

呈現(xiàn)歷史材料，或爭(zhēng)論焦點(diǎn)

科學(xué)探究活動(dòng)的模擬

關(guān)于科學(xué)概念規(guī)律的認(rèn)識(shí)和科學(xué)本質(zhì)的領(lǐng)悟

“歷史探究”教學(xué)模式的操作結(jié)構(gòu)

2021/8/11星期三24物理學(xué)史融入課堂教學(xué)的原則目的性和適應(yīng)性教育性和真實(shí)性教育性和真實(shí)性針對(duì)性和實(shí)效性靈活性和多樣性思想性和趣味性以小見(jiàn)大和自成體系2021/8/11星期三25（三）高中物理新課程與物理學(xué)史內(nèi)容的滲透2021/8/11星期三26新課程教科書引入物理學(xué)史內(nèi)容的類型

科學(xué)名言、妙語(yǔ)和評(píng)價(jià)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)背景、過(guò)程與方法歷史圖片人類對(duì)物理規(guī)律認(rèn)識(shí)的歷程科學(xué)家的生平對(duì)物理理論體系的評(píng)述科學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)和技術(shù)進(jìn)步的影響科學(xué)前沿知識(shí)科學(xué)佯謬與科學(xué)爭(zhēng)論趣味性或幽默故事2021/8/11星期三27新課程教科書中物理學(xué)史的呈現(xiàn)方式物理學(xué)史作為敘事脈絡(luò)貫穿一節(jié)課文始終。作為課文內(nèi)容的一部分。在部分教科書的“科學(xué)足跡”、“科學(xué)漫步”、“STS”欄目中出現(xiàn)。作為相關(guān)鏈接在課文正文的旁邊出現(xiàn)。提供物理學(xué)史學(xué)習(xí)的網(wǎng)址作為課后習(xí)題和科技活動(dòng)素材提供生動(dòng)形象的情境激發(fā)學(xué)生的興趣和動(dòng)機(jī)，符合學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律。注重圖文結(jié)合，呈現(xiàn)物理學(xué)史內(nèi)容。

具有一定的交互性，能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的活動(dòng)。呈現(xiàn)方式特點(diǎn)2021/8/11星期三28（四）開展物理學(xué)史教育的途徑與策略

2021/8/11星期三29開展物理學(xué)史教育的途徑利用和挖掘教科書在課堂上開展物理學(xué)史滲透教育開設(shè)物理學(xué)史校本課程開展融入物理學(xué)史的研究性學(xué)習(xí)課題研究在習(xí)題中適度滲透物理學(xué)史

⑴黑板報(bào)宣傳⑵建物理新聞櫥窗⑶播放錄像利用各種媒體進(jìn)行物理學(xué)史的教育傳播工作利用第二課堂途徑傳播物理學(xué)史

⑴舉辦學(xué)史知識(shí)競(jìng)賽并及時(shí)評(píng)比⑵舉辦專題講座或圖片展覽⑶舉辦物理學(xué)史主題班會(huì)⑷成立物理學(xué)史興趣小組⑸舉辦物理學(xué)史辯論賽