物理學(xué)史在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

曹建英

（內(nèi)蒙古呼和浩特市第二中學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

首先，在初中物理教學(xué)中適當(dāng)?shù)匾胍恍┪锢韺W(xué)史可以幫助學(xué)生建立起系統(tǒng)的物理觀念，較好的形成整體上的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)。其次，在初中物理教學(xué)中適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)物理學(xué)史可以使學(xué)生更好地掌握初中物理規(guī)律，加深對(duì)物理概念的理解。最后，在初中物理教學(xué)中適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)物理學(xué)史，可以培養(yǎng)學(xué)生探究科研精神，對(duì)歷史上一些有杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家進(jìn)行研究。

一、在初中物理教學(xué)中運(yùn)用物理學(xué)史的聯(lián)系

物理理論是對(duì)自然現(xiàn)象的客觀描述，物理學(xué)史在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用可以分為兩個(gè)層次，其中一個(gè)層次相對(duì)較淺，是通過(guò)介紹物理理論被發(fā)現(xiàn)的年代、物理學(xué)家，增加教學(xué)知識(shí)的背景，使學(xué)生有代入感。另一深層次的應(yīng)用是從物理學(xué)本身的角度切入，分析理論的發(fā)展過(guò)程，從中挖掘出物理研究過(guò)程中的思想方法。從科學(xué)的學(xué)習(xí)角度看物理教學(xué)過(guò)程已經(jīng)包含的方法的體驗(yàn)過(guò)程，物理學(xué)史常?？梢钥醋魇菍W(xué)習(xí)方法的補(bǔ)充。在初中物理教學(xué)中物理學(xué)史應(yīng)該是十分重要的部分，二者有著密不可分的聯(lián)系，引入物理學(xué)史可以更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

二、物理學(xué)史引入物理課堂的意義

（一）幫助學(xué)生從根本上理解和掌握初中物理知識(shí)

在初中物理教學(xué)中引人物理學(xué)史可以幫助學(xué)生從根本上理解物理知識(shí)，讓學(xué)生漸漸地掌握正確的科學(xué)思維方法。比如，在“力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系”中很多學(xué)生會(huì)有根深蒂固的認(rèn)識(shí)，力是使得物體運(yùn)動(dòng)的原因。即使進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)論證學(xué)生仍會(huì)堅(jiān)持他們這種經(jīng)驗(yàn)性的錯(cuò)誤觀念。但如果教師能試驗(yàn)歷史，把學(xué)生的思維帶到伽利略的“斜面實(shí)驗(yàn)”，追溯到笛卡兒的“慣性原理”和牛頓的“運(yùn)動(dòng)第一定律”，讓他們?cè)谖锢韺W(xué)史的學(xué)習(xí)中感受規(guī)律發(fā)展的歷程，必然能讓學(xué)生對(duì)“運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持”的深刻涵義有深刻的認(rèn)識(shí)。

（二）幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)不同物理知識(shí)時(shí)思想的變遷

不同的物理知識(shí)它的思考方式是不同的，比如法拉第的“電生磁”、“磁生電”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的物理故事，這里我們應(yīng)該學(xué)會(huì)運(yùn)用想象將磁感線想象出來(lái)。在學(xué)習(xí)物理學(xué)史時(shí)不難發(fā)現(xiàn)許多物理學(xué)家有其獨(dú)特的解題思路，學(xué)習(xí)他們的思維方式，將在教學(xué)中掀起思想的變革。

三、在初中物理教學(xué)中物理學(xué)史的具體運(yùn)用

（一）對(duì)觀點(diǎn)不同的物理歷史進(jìn)行探討、交流

教師可以先提出問(wèn)題再陳列出相關(guān)歷史上的沖突觀點(diǎn)，讓學(xué)生進(jìn)行討論辨析，最后統(tǒng)一觀點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)用。溝通和討論是合作過(guò)程中不可或缺的環(huán)節(jié)，在討論和交流中，學(xué)生可以逐步形成樂(lè)于合作、善于交流、敢于質(zhì)疑、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。這不僅需要教師循循善誘、合理安排教學(xué)課程，還需要學(xué)生養(yǎng)成善于思考、懂得思辨的好習(xí)慣。因?yàn)橐氲腻e(cuò)誤概念具有很強(qiáng)的記憶點(diǎn)，并深入學(xué)生思想。此時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生理解并且輕易否定陳舊的觀點(diǎn)去建立新思路。讓學(xué)生明白理論是不斷發(fā)展和沒(méi)有終結(jié)的。比如分析“牛頓第一定律”：

1.演示小車從同一斜面滾下，在不同物體表面滑行的實(shí)驗(yàn)，播放“宇宙飛船的運(yùn)行”、“導(dǎo)彈擊落飛行中的目標(biāo)”視頻，提出“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”。

2.中國(guó)先哲墨子的論述早在兩千多年前就被提出了，還可以講解古希臘亞里士多德的研究，以及伽利略提出另外的觀點(diǎn)。

3.亞里士多德認(rèn)為“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”。

4.伽利略認(rèn)為“力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因”。

觀看完視頻后，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)史的過(guò)程中明白物理知識(shí)點(diǎn)，并了解接觸面若足夠光滑，沒(méi)有摩擦阻力的作用物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出“牛頓第一定律”并運(yùn)用“牛頓第一定律”分析相關(guān)實(shí)例。

（二）探究物理歷史片段，還原整體，發(fā)現(xiàn)規(guī)律

教師可以先提出問(wèn)題再提供相關(guān)的歷史片段，讓學(xué)生參與探究補(bǔ)全相關(guān)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律并進(jìn)行運(yùn)用。學(xué)生可以大膽進(jìn)行猜測(cè)，然后在探索中還原歷史片段，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考的觀念，在潛移默化中提高學(xué)生對(duì)物理探索的積極性。

（三）通過(guò)自學(xué)，并進(jìn)行小組交流

教師可以先布置自學(xué)任務(wù)，學(xué)生可以收集、完善資料，小組進(jìn)行交流匯報(bào)，最后進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)。學(xué)生可以通過(guò)自學(xué)然后進(jìn)行小組交流，這樣有益于培養(yǎng)他們解決問(wèn)題和創(chuàng)新的能力。這種模式充分發(fā)揮了學(xué)生的主體性，使他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和構(gòu)建知識(shí)體系。在這樣的自主學(xué)習(xí)+小組討論模式下，可以改變他們的思維習(xí)慣，形成正確的科學(xué)觀。

四、通過(guò)物理歷史，實(shí)行教育功能

（一）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊庾R(shí)

在學(xué)習(xí)物理學(xué)史時(shí)，學(xué)生在研究的過(guò)程中會(huì)意識(shí)到科學(xué)家和普通人一樣也會(huì)犯錯(cuò)，物理學(xué)家可能也會(huì)走了許多岔路，從而逐漸養(yǎng)成不迷信權(quán)威，敢于質(zhì)疑的優(yōu)良品質(zhì)，并且在對(duì)待物理學(xué)習(xí)以及生活事情上也會(huì)提高科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊庾R(shí)。

（二）運(yùn)用科學(xué)方法引入物理學(xué)史講解初中物理知識(shí)

物理學(xué)史可以提供物理學(xué)家研究的心路歷程，讓學(xué)生了解物理概念、定律的發(fā)展，在物理學(xué)家的思維、科研方式中得到啟發(fā)，從而掌握學(xué)習(xí)方法。教師可以通過(guò)：先提出問(wèn)題、進(jìn)行猜想假設(shè)、通過(guò)制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)以及分析論證來(lái)進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生明白什么是科學(xué)探究，讓他們?cè)诳茖W(xué)的思維方式熏陶中勇于探索轉(zhuǎn)化，獲取真正的學(xué)習(xí)之路。

（三）通過(guò)物理學(xué)史進(jìn)行德育教育

在“力與運(yùn)動(dòng)”這一章節(jié)中，很多學(xué)生認(rèn)為力是使得物體運(yùn)動(dòng)的原因：隨著力的大小物體運(yùn)動(dòng)的速度也會(huì)有所改變。并且很難扭轉(zhuǎn)學(xué)生這種錯(cuò)誤的觀念。在一次教學(xué)過(guò)程中作者告訴了學(xué)生亞里士多德（公元前4世紀(jì)的希臘哲學(xué)家）曾經(jīng)解釋過(guò)“物體越重，下落的越快”這種觀點(diǎn)。但是伽利略輕易駁倒了亞里士多德的觀念：把紙張和橡皮粘一起。紙頭的速度慢，這會(huì)拖著橡皮減速；另外，橡皮和紙片的總重力大，應(yīng)該增加它們的共同速度。因此，亞里士多德的理論就變得自相矛盾。在物理學(xué)史的研究中，學(xué)生不僅改變了力的大小會(huì)影響物體移動(dòng)這一錯(cuò)誤觀念，而且學(xué)會(huì)物理學(xué)家科學(xué)分析問(wèn)題的態(tài)度和方法。

總的來(lái)說(shuō)，在初中物理教學(xué)中引用物理學(xué)史的知識(shí)是非常有必要的，讓學(xué)生能在學(xué)習(xí)中抓住物理學(xué)的來(lái)龍去脈和淵源，增加學(xué)生在學(xué)習(xí)物理上的主動(dòng)性與自覺(jué)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，對(duì)全面貫徹教育具有很大的教學(xué)意義。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)史中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，大膽的猜測(cè)以及小心論證是初中教師善于教學(xué)的良好結(jié)果。