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爱因斯坦说过:科学结论“几乎总是以完成的形式出现在读者面前,读者体验不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也很难达到清楚地理解全部情况。”
著名教育家杜威说过:“离开了人和人的发展,一切美妙的教育计划都无异于海市蜃楼。”
传统的物理教育教学过分强调了学科自身的知识性、逻辑性和系统性,忽视人的发展和思想方法的渗透、人为地将知识与方法割裂开来、将教书与育人剥离开来了。目前正在进行的新一轮课程改革的一个亮点就是重视科学史的教育,科学史在科学课程中的地位与作用开始突出起来,科学史进入科学课程的方式也发生了很大的变化。《高中物理课程标准》提出,物理教学要让学生体验科学探究过程,了解科学研究方法,增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情,认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响,为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。
新教材选修3-2在第四章的第一节,安排了名为“划时代的发现”这样一节课,在这节课里简明扼要地介绍了奥斯特梦圆“电生磁”和法拉第心系“磁生电”这两部分物理学史。但是,通过这节课的初次教学,发现学生对待物理学史的学习在态度上有待端正,教师在讲授物理学史的方法上有待提高。
如果说物理学发展史上那些重大的事件、伟大的思想、巧妙的方法是一块块金子,那么,如何让这些金子,在物理课堂上,发出应有的光芒呢,这应该是高中物理教学中一个值得永远探究的课题。在物理学史的教学过程中,我体会领悟到以下几点:
一、运用“案例剖析法”分析物理学史,培养学生辨析物理概念的能力
物理学发展的历史过程对绝大多数学生来说都是个盲点,不了解所学到的知识在历史发展的过程中属于哪一段,这段在整个物理理论建立和发展的过程中起什么样的作用,是否存在一定的局限性。是否还有发展和完善的可能,只是为了学而学。这样不利于发扬学生的主观能动性,发扬勇于探索和开拓的精神,不利于人才的培养。
根据素质教育的要求不仅要教会学生掌握物理基本概念和基本规律,更重要的是让学生对物理的发展历史过程有一个简单的、较系统的了解,根据学生的现有知识水平和理解能力介绍物理思想,物理学的研究方法,介绍物理概念的形成过程,这样不仅有利于学生的各方面能力的培养,还有利于学生的辩证唯物主义世界观的培养。
我们在物理学史的广度上不要求过高,重在突出物理学的探究历程及科学思想、科学方法和科学精神,突出启发性和引导性,激发学生的兴趣和思考。
在物理学史的教学时,在充分掌握相关资料的前提下,力求给学生讲清楚六点。
①Why?为什么会发生?一个物理事件之所以发生,必定有其历史背景和动因。
②What?事件的性质,有何特点?有何意义?在历史上起了什么作用?
③When?有什么时代特点?为什么在这个时候出现?有没有历史的必然性?
④Where?为什么在这个地方?是什么社会因素决定的?
⑤Who?分析人物的特点,他的成功要素。为什么会做出这个成果?
⑥How?他们是怎样做出成果的?所经的曲折和奋斗历程以及从中可以得到的启示。
例如:在讲到奥斯特梦圆“电生磁”这一段物理学史时,首先应该告诉学生:在1800年以前,电学只是一个与技术无关的“静”电学时代,在这样的时代,任何聪明勤奋的人都不可能观察到电流的磁效应。1800年,意大利人伏打发明的电堆揭开了电学研究的新篇,“动电”时代来到了,为人们观察到“动电生磁”奠定了技术基础。其次还要告诉学生为什么奥斯特能够率先发现电流具有磁效应。奥斯特是康德哲学思想的信奉者,他深受康德关于各种自然力相互转化的哲学思想的影响,早就具有了自然界名种现象相互转化相互联系的思想。1803年奥斯特就曾经说过“我们的物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的任何其他现象的零散的罗列,而我们将把整个宇宙容纳在一个体系中。”
二、运用“对立统一”规律和“否定之否定”规律的观点分析物理学史,培养学生辩证的思维方法
通过物理学史教学,应使学生认识到物理现象和物理过程的发展是对立统一的斗争,只有引导学生运用对立统一的观点,才能对诸多的物理现象和规律作出正确合理的解释。例如对光的本性问题的教学,光的本性在十七世纪,就已形成了互相对立的两种学说,一种是牛顿主张的微粒说,另一种是惠更斯提出的波动说,波动性和粒子性在宏观现象中是互相对立,矛盾的,在基本论点上存在着尖锐的矛盾。在解释光现象中它们都各有成功的方面,但都不能完满地解释当时知道的各种光现象。两种学说争论了一百多年,只是由于牛顿在学术界有很高的声望,才使得光的微粒说在一百多年的长时期里一直占着主导地位,波动说发展得很慢。
到了十九世纪初,杨氏和菲涅耳等科学家成功地在实验中观察到了光的干涉现象和衍射现象,这些都是波的特征,无法用微粒说来解释,因而证明了波动说是正确的,于是波动说得到了人们的公认。从那以后,微粒说就不大有人提起了,这可以说是一次否认。后来麦克斯韦揭示了光的电磁本性,光的电磁说使光的波动说发展到相当完善的地步,取得巨大成就。但是,在1905年爱因斯坦基于光电效应提出光的量子理论——光子论,波动说又遇到了困难,微粒说又复活了,这可以说是一种“否定之否定”。从本质上来说,人们对光的本性的認识是经过两个飞跃的过程。这次飞跃并不是回到第一次否定前的出发点,不是又完全回到牛顿的微粒说,而是经过两次否定后,达到新的高度,是在质上更深刻的一次重新认识。这里的光子已完全不是牛顿概念中的经典粒子,而是一种全新的带有波动性的粒子。这样从,微粒说”到“波动说”再发展到“光子说”的教学过程,就可以使学生能较好认识到发展的过程就是“否定之否定”的过程,后来的研究又在这些基础上发展成为“光的波粒二象性”学说,这个过程就生动地说明人类认识自然是一个辩证发展的过程。通过这种分析方法进行教学,就能很好地培养学生的辩证思维方法。
著名教育家杜威说过:“离开了人和人的发展,一切美妙的教育计划都无异于海市蜃楼。”
传统的物理教育教学过分强调了学科自身的知识性、逻辑性和系统性,忽视人的发展和思想方法的渗透、人为地将知识与方法割裂开来、将教书与育人剥离开来了。目前正在进行的新一轮课程改革的一个亮点就是重视科学史的教育,科学史在科学课程中的地位与作用开始突出起来,科学史进入科学课程的方式也发生了很大的变化。《高中物理课程标准》提出,物理教学要让学生体验科学探究过程,了解科学研究方法,增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情,认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响,为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。
新教材选修3-2在第四章的第一节,安排了名为“划时代的发现”这样一节课,在这节课里简明扼要地介绍了奥斯特梦圆“电生磁”和法拉第心系“磁生电”这两部分物理学史。但是,通过这节课的初次教学,发现学生对待物理学史的学习在态度上有待端正,教师在讲授物理学史的方法上有待提高。
如果说物理学发展史上那些重大的事件、伟大的思想、巧妙的方法是一块块金子,那么,如何让这些金子,在物理课堂上,发出应有的光芒呢,这应该是高中物理教学中一个值得永远探究的课题。在物理学史的教学过程中,我体会领悟到以下几点:
一、运用“案例剖析法”分析物理学史,培养学生辨析物理概念的能力
物理学发展的历史过程对绝大多数学生来说都是个盲点,不了解所学到的知识在历史发展的过程中属于哪一段,这段在整个物理理论建立和发展的过程中起什么样的作用,是否存在一定的局限性。是否还有发展和完善的可能,只是为了学而学。这样不利于发扬学生的主观能动性,发扬勇于探索和开拓的精神,不利于人才的培养。
根据素质教育的要求不仅要教会学生掌握物理基本概念和基本规律,更重要的是让学生对物理的发展历史过程有一个简单的、较系统的了解,根据学生的现有知识水平和理解能力介绍物理思想,物理学的研究方法,介绍物理概念的形成过程,这样不仅有利于学生的各方面能力的培养,还有利于学生的辩证唯物主义世界观的培养。
我们在物理学史的广度上不要求过高,重在突出物理学的探究历程及科学思想、科学方法和科学精神,突出启发性和引导性,激发学生的兴趣和思考。
在物理学史的教学时,在充分掌握相关资料的前提下,力求给学生讲清楚六点。
①Why?为什么会发生?一个物理事件之所以发生,必定有其历史背景和动因。
②What?事件的性质,有何特点?有何意义?在历史上起了什么作用?
③When?有什么时代特点?为什么在这个时候出现?有没有历史的必然性?
④Where?为什么在这个地方?是什么社会因素决定的?
⑤Who?分析人物的特点,他的成功要素。为什么会做出这个成果?
⑥How?他们是怎样做出成果的?所经的曲折和奋斗历程以及从中可以得到的启示。
例如:在讲到奥斯特梦圆“电生磁”这一段物理学史时,首先应该告诉学生:在1800年以前,电学只是一个与技术无关的“静”电学时代,在这样的时代,任何聪明勤奋的人都不可能观察到电流的磁效应。1800年,意大利人伏打发明的电堆揭开了电学研究的新篇,“动电”时代来到了,为人们观察到“动电生磁”奠定了技术基础。其次还要告诉学生为什么奥斯特能够率先发现电流具有磁效应。奥斯特是康德哲学思想的信奉者,他深受康德关于各种自然力相互转化的哲学思想的影响,早就具有了自然界名种现象相互转化相互联系的思想。1803年奥斯特就曾经说过“我们的物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的任何其他现象的零散的罗列,而我们将把整个宇宙容纳在一个体系中。”
二、运用“对立统一”规律和“否定之否定”规律的观点分析物理学史,培养学生辩证的思维方法
通过物理学史教学,应使学生认识到物理现象和物理过程的发展是对立统一的斗争,只有引导学生运用对立统一的观点,才能对诸多的物理现象和规律作出正确合理的解释。例如对光的本性问题的教学,光的本性在十七世纪,就已形成了互相对立的两种学说,一种是牛顿主张的微粒说,另一种是惠更斯提出的波动说,波动性和粒子性在宏观现象中是互相对立,矛盾的,在基本论点上存在着尖锐的矛盾。在解释光现象中它们都各有成功的方面,但都不能完满地解释当时知道的各种光现象。两种学说争论了一百多年,只是由于牛顿在学术界有很高的声望,才使得光的微粒说在一百多年的长时期里一直占着主导地位,波动说发展得很慢。
到了十九世纪初,杨氏和菲涅耳等科学家成功地在实验中观察到了光的干涉现象和衍射现象,这些都是波的特征,无法用微粒说来解释,因而证明了波动说是正确的,于是波动说得到了人们的公认。从那以后,微粒说就不大有人提起了,这可以说是一次否认。后来麦克斯韦揭示了光的电磁本性,光的电磁说使光的波动说发展到相当完善的地步,取得巨大成就。但是,在1905年爱因斯坦基于光电效应提出光的量子理论——光子论,波动说又遇到了困难,微粒说又复活了,这可以说是一种“否定之否定”。从本质上来说,人们对光的本性的認识是经过两个飞跃的过程。这次飞跃并不是回到第一次否定前的出发点,不是又完全回到牛顿的微粒说,而是经过两次否定后,达到新的高度,是在质上更深刻的一次重新认识。这里的光子已完全不是牛顿概念中的经典粒子,而是一种全新的带有波动性的粒子。这样从,微粒说”到“波动说”再发展到“光子说”的教学过程,就可以使学生能较好认识到发展的过程就是“否定之否定”的过程,后来的研究又在这些基础上发展成为“光的波粒二象性”学说,这个过程就生动地说明人类认识自然是一个辩证发展的过程。通过这种分析方法进行教学,就能很好地培养学生的辩证思维方法。