将物理学史引入物理教学中对实现物理课程目标、提高学生的科学素养具有重要的作用,其内容和方法具有问题情境性、目标指向性、运用灵活性等显著特点。物理教学要最大限度地发挥物理学史的重要作用,就应该遵循科学性、思想性、趣味性、适量和适度性原则,并要注意内容的选择和方法的引入。物理学史料的选择物理教学内容本身是物理学的某种改造物,无论是物理知识还是历史知识,总要根据教学目的加以精选组织并恰当运用。物理学发展的里程碑或转折点的史料选择物理学发展的里程碑或转折点的史料,不仅能使学生掌握具体的物理知识,还能对整个物理大厦的外观、内部结构和建构过程有一个完整的了解。例如,伽利略发现了惯性运动定律以后,才彻底推翻了亚里士多德的运动理论即认为保持运动需要力的观点,从而找到了正确的线索,把力学研究引上了正确的道路。学生在了解了这段历史之后,自然也会消除掉那种“把惯性定律看作第二定律在无外力作用时的特殊情况因而不必要单独成立”的观点。
加深对基本概念、原理理解的史料物理学的基本概念可从原始文献中找到清晰而有启发性的说明。例如,牛顿当初是如何从开普勒第二定律中看出中心力场的存在,如何通俗明白地讲出行星能绕太阳运转和卫星能绕行星运转的道理。这些东西在牛顿的“原理”中是用简单的数学公式和图形说明的,“原理”中用在高山上平射出去的物体如何随着初速度的增大而射程越来越远,以至最后由抛物线向圆轨道和椭圆轨道转变加以说明,等等。这种说明可以使学生很容易地了解抛体运动的抛物线轨道、圆轨道和椭圆轨道的联系和极限,从而对引力场中的轨道概念有一个深刻的理解。有方法论教育价值的生动史料每位物理学家在做出发现时,都有自己独特的思维和研究方法,都包含着他们卓越的科学洞察力和深邃的物理思想。因此,深入剖析他们的创造过程,将会使学生带着一连串的思考和悬念进行学习,从而感受到知识的来龙去脉以及像读侦探小说一样的乐趣。科学家们的挫折和失败,也会使学生从中受益。如法拉第发现电磁感应定律的过程和爱因斯坦建立相对论的过程具有重要的方法论价值,有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。
物理学发展历史上著名实验的史料在物理教学中,教师要讲清理论的基础是实验,通过实例反复阐明理论和实验的相互作用是推动物理学发展的动力。因此,教师要有目的地选择物理学史上的著名实验,如引力常数的测定、布朗运动与佩兰实验、阿伏加德罗常数的测定、库仑定律的检验、迈克耳孙-莫雷实验、密立根光电效应实验等,介绍其中的思想、实验结果和历史沿革,以增强学生对实验的认识。同时,在讴歌理论家功绩的同时,教师也不要忘记对实验家的事迹进行说明。在实验课的教学中,教师可以抓住时机利用物理学史进行教育。在进行实验之前,教师如果让学生重温该实验的历史背景、当年的做法和历史上所起的作用就更能引起学生的兴趣,从而容易掌握实验的物理思想,甚至会以更高的思想境界对待实验。
反映物理学知识整体联系的史料物理课程是按照力学、热学、电学、光学、原子物理学的模块分开编排的,物理课程的教师也是按照专业培养的。长期以来,这种教学体系把整体性知识体系割裂了、撕碎了,事实上,科学的发展历程并非如此。例如,能量守恒定律是物理学的基本定律之一,它的最终确立依赖于许多领域中相关研究的出现。首先,来自运动不灭原理;其次,来自热与机械运动相互转换的研究,代表人物是本杰明·汤姆逊;第三,来自化学和生物学上的研究,代表人物有德国化学家李比希、俄国化学家赫斯;第四,来自电学和磁学的研究,如德国物理学家楞次的电流热效应研究。在得出和描述能量守◇侯新杰李明王莹物理学史引入物理教学的内容和方法摘要:物理学史对实现物理课程目标具有重要作用。在物理教学中,教师可以引入物理学发展的里程碑或转折点的史料、加深对基本概念和原理理解的史料、有方法论教育价值的生动史料、物理学发展史上著名实验的史料以及反映物理学知识整体联系的史料,同时,还要讲究运用物理学史料的方法。
编辑提示,此文是论文格式网为朋友们总结并提醒职称及职称考试的相关事项。希望对朋友们有所帮助。