科學史在《牛頓第一定律》教學中的運用

牛頓第一定律在科學中具有特殊的地位，它是在實驗基礎上總結(jié)出來的，揭示了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，并且破除了近兩千年來亞里士多德關于力的作用在于維持物體運動的錯誤觀點的統(tǒng)治地位，改變了人類的自然觀和世界觀，為進一步探究力和運動之間的定量關系指明了方向。筆者在運用科學史教學的長期實踐中，積累了一些經(jīng)驗，現(xiàn)就《科學》七年級下冊《牛一定律》教學中應用科學史談談認識。一、教學結(jié)構(gòu)設計教師（主導）→引入科學史創(chuàng)設問題情景（設疑）→引導思維（延伸）→解決問題引入科學史（歸納小結(jié)）→學生（主體）→思考討論明確目標（收集證據(jù)）→分析證據(jù)得出結(jié)論應用。科學史的運用設計以科學發(fā)現(xiàn)、知識形成為主線，是從提出問題，分析問題，解決問題這一體系來安排的，從學生的認知規(guī)律出發(fā)，將迅速從知識的混沌迷惑狀態(tài)脫離出來，重新有了明確的目的和方向。二、教學流程1.引入科學史，創(chuàng)設問題情景。新課的引入是課堂的序幕，我在新課教學的實踐中就經(jīng)常通過科學史以科學家的故事激其情引其趣，設其疑，從而自然進入自己的課題。即像投放了一枚炸彈，班級馬上討論開了，逐漸形成了兩種不同的觀點，一個支持該理論，一個反對該理論。此時我順勢組織學生形成正反兩方圍繞自己的主題進行辯論，每一方都要尋找有力的事實說服對方，并指明代表發(fā)言，其他同學扮演聽眾，當雙方代表陳述完后雙方展開自由辯論，聽眾同學可隨時反駁對方，支持己方。我讓學生們先準備五分鐘，這時已激發(fā)了學生的求知欲望，為后續(xù)學習做好了鋪墊，牛一定律的得出就水到渠成。2.獲取事實證據(jù)，釋疑解惑。教學過程中，我主要以探索性實驗為主線，以學生的實驗、觀察、分析、釋疑以及教師的點撥關聯(lián)互動為主要手段，在學生參與活動的過程中，體會到了成功的喜悅，進一步誘導和激發(fā)了學生的積極性。在教師宣布同學們尋找證據(jù)支持自己的觀點時，同學們利用實驗架上已準備好的實驗器具實驗，結(jié)合自己的生活常識邊做邊想邊記。發(fā)言時正方同學認為：用力推桌子，桌子就運動，停止用力桌子就停下來。反方則認為：騎自行車時不用腳踏踏板它仍然會前進。踢足球時，球離開腳后仍在運動，而且下雨時草地上的足球滑得還要遠一些，這說明停止用力物體并沒有立即停下來。正方則迅速反駁沒有立即停下來，但最終還是停下來了啊！……幾分鐘后正反兩方陷入了僵局，這時教師引導使學生學習方向轉(zhuǎn)向到有序中。我繼續(xù)介紹了科學史上其他科學家對這個問題也和同學們一樣有過激烈的爭論，誰也說服不了誰；后來科學家伽利略不迷信權威，尊重事實，終于通過實驗的驗證分析和理論的研究證實了亞里士多德這個被沿用了許多年的說法是錯誤的，得出：如果物體在運動中不受任何力的作用它的速度將保持不變，永遠運動下去。3.發(fā)現(xiàn)、歸納與總結(jié)。通過學生自主探究發(fā)現(xiàn)并歸納與總結(jié)，這樣能更好地將探求到的個別的、具體的結(jié)論經(jīng)過分析綜合納入知識體系的框架中，從而使獲得的知識系統(tǒng)化、規(guī)律化，這些歸納總結(jié)如果是在學生理解的基礎上而形成概念網(wǎng)絡，知識點就不再是枯燥抽象的定律。在得出伽利略的定律后我問同學們?nèi)齻€結(jié)論中還需要補充嗎？同學們都認為很正確沒有補充，我繼續(xù)穿插科學史上法國科學家笛卡兒的疑問，當他看到伽利略的結(jié)論后思考，如果物體不運動靜止時又會怎么樣呢？（這時學生都不約而同地發(fā)出：“對呀”）這里只是略舉一二例，就可迎刃而解。4.遷移、鞏固與應用。學生新知識概念建立起來后，需要鞏固與強化，是否能將已經(jīng)獲得的知識在具體問題中加以運用，不僅培養(yǎng)和提高學生的綜合能力，也是對教學結(jié)果的反饋檢測。得到結(jié)論后，引導學生分組討論，開始摸索實驗中提出的問題，采用重點發(fā)言，生生評價，師生評價，最后教師小結(jié)。如我設計另外一個問題：我用力推黑板擦黑板擦就運動起來，停止用力黑板擦就停下來，亞里士多德根據(jù)這一