高中物理教学中融入物理学史的对策

高中物理教学中融入物理学史的对策

摘要:物理知识相较而言有些抽象,所以很多学生对物理知识的学习并不感兴趣。然而,在高中阶段,物理教学发挥着重要作用,占有不可替代的地位。在这种情况下,教师需要采用多元化的教学手段进行课堂教学,高中物理教材中有很多物理学史,这些物理学史足够有趣,可以激发学生的学习兴趣,让学生的知识面变得更加丰富,所以在进行课堂教学的时候,教师要将物理学史融入课堂教学。本文从规律产生、导入情境、史实问题、课堂实验、课题研究五个方面入手,阐述了物理学史在高中物理教学中的融入策略。

关键词:高中物理;物理学史;课堂教学

新课标明确提出课堂教学要让学生成为主体,要将学生的积极性、主动性调动起来,要对学生的科学思维进行培养,让学生形成一定的科学素养。而物理学史揭示了物理知识的形成过程,如果教师在课堂教学中融入物理学史,可以让学生将科学的本质搞清楚,可以让学生快速地理解知识、掌握知识,可以让学生构建起完善的知识体系,可以让学生获得独特的学习体验,进而将学生的主动性调动起来。下列提供了几种简单有效的方法,教师可以运用于实际教学中。

一、通过揭示规律产生的过程让学生快速理解知识

学生是否能理解知识可以对课堂教学的效率产生影响。但是,在当前的课堂教学中,很多学生没办法理解知识,甚至觉得物理知识很难学。经过长时间的实践发现,将物理学史融入课堂教学,对物理规律的产生过程进行揭示,可以将学生的学习难度降低,让学生快速地理解知识。例如,在教学“牛顿第一定律”知识的时候,教师在实际教学中可以引入伽利略的斜面实验,借助这一实验让学生认识到力是改变物体运动状态的原因。在实际教学中,学生可以亲眼看到,如果把一个小球放在斜面上,然后静止释放,小球会滚到另外一个斜面上,并且会上升到和释放点差不多高度的位置上。之后,教师可以将伽利略的猜想说出来,即,之所以会出现这么微小的高度差,是因为小球在进行运动的时候与斜面产生了摩擦。如果没有摩擦的话,小球会在另一个斜面上上升到与释放点相同的高度上。通过这一猜想可以得到这样的推论:如果第二个斜面的倾角是很小的,那么小球想要在这一斜面上到达原来的高度就需要路过很长的路程。如果第二个斜面是水平面,那么小球是没办法达到以前的高度的,一般会沿着水平面按照一定的速度进行持续运动。通过这段史料,学生可以更加深入地理解知识,摒弃以前的错误观念,全面地理解牛顿第一定律。由此可见,通过规律产生过程的揭示,可以将学生的学习难度降低,让学生快速地理解知识、掌握知识,可以提高课堂教学的效率。

二、通过课堂导入情境使学生获得丰富的情感体验

教学情境的创设可以让学生获得丰富的情感体验,让学生发现学习的乐趣,让学生产生情感共鸣,让学生积极主动地参与到教学过程中。而物理学史在创设教学情境方面有一定的优势,所以教师可以在创设课堂情境的时候将物理学史利用起来。例如,在教学“电磁感应现象”相关知识的时候,教师就可以将教学情境法利用起来。在创设情境的时候,教师可以将奥斯特在探究电流磁效应的时候遇到的有趣的事情利用起来。在实际教学中,教师可以给学生讲述这样的故事,奥斯特上了大学后有了一定的知识基础,对电力、磁力的关系产生了一定的好奇,想要进行探究。因为奥斯特是一个行动力很强的人,所以进行了多次实验,但是因为对相关知识理解得不够透彻,所以实验结果一直都不是很理想。在十五年后的一天,奥斯特在上课,忽然之间想起了他一直在研究的课题。此时,他有了一个想法,做了一个实验。奥斯特将一根特别细的帕丝和伏打电槽连在了一起,并在与帕丝下方平行的地方放了一个磁针,并用玻璃罩罩在了磁针上,在连通电源后,磁针居然动了一下。因为奥斯特一直在关注物理现象,所以看到磁针动的那一下,其他学生根本没注意到。在看到磁针动了那么一下后,奥斯特居然兴奋地摔了一跤。通过这个物理趣事,学生可以感受到物理学家激动的心情,可以调动起学习的兴趣,产生极大的学习兴趣。由此可见,在课堂教学中创设出相应的情境,可以让学生产生独特的学习体验,让学生获得一定的情感,让学生产生学习兴趣,可以提高课堂教学的效率、质量。

三、通过史实问题让学生对知识进行探究

通过研究发现,学生对自己探究出来的知识记忆更加深刻,想要让学生进行思考、探究,教师就需要提出相应的问题。在教学过程中,教师需要明白,人们对于天文学的认识经历了三个阶段,即,地心说、日心说、万有引力。然而,在万有引力的定律形成阶段,遇到了很多问题,而且是很难被他人接受的。在学习相关知识的时候,教师可以将日心说、地心说、行星运动的三大定律引入,在学生想起相关知识后,教师可以引导学生进行思考,牛顿对日心说、行星运动进行了深入的探究,在构建起相应的知识体系后,将万有引力定律总结出来了。你们知道这些内容有怎样的关系吗?在这样的课堂教学中,教师借助物理史料提出问题,可以让学生对知识进行深入的思考、探究,让学生更好地理解知识、掌握知识。

四、通过物理实验演示提高学习效率

实验是物理教学的半边天,所以在进行课堂教学的时候,教师可以将物理实验进行演示,让学生切实地看到物理现象,可以让学生对物理知识学习产生一定的兴趣,将学生的学习积极性调动起来。此外,教师进行相应的引导,可以让学生的思维处于活跃状态,让学生的思维能力得到培养,可以让学生发现知识与实际的联系,进而进行探究。例如,在教学“自由落体运动”相关知识的时候,教师要知道,自由落体运动隶属于一种物理模型,而且处于理想状态,但是学生在生活中获得一定的经验,在学习相关知识的时候学生会受到惯性思维的影响。比如,学生会认为,如果把羽毛和铁球从一个高度上释放,是无法同时落地的。教师可以根据学生的认知进行自由落体运动规律的介绍。之后,教师可以将相应的史料进行讲解。然后,教师将提前准备好的实验器材拿出来,如羽毛、铁球、真空管等,通过演示在空气阻力下羽毛、铁球是如何进行自由落体运动的,在真空状态下羽毛、铁球是如何进行自由落体运动的。教师在课堂教学中将先进的器材利用起来,对这一实验进行优化,可以让学生切实地看到知识,让学生对自由落体运动有更加深入的理解,提高学生的学习效率,提高学生的学习准确性。由此可见,教师在高中物理教学中进行实验演示,可以让学生产生认知冲突,激活学生的思维,让学生对物理实验产生一定的兴趣,提高课堂教学的效率。

五、通过物理课堂研究激发学生的学习热情

高中物理教材中蕴含着大量的知识,如光学、力学、电学、热学、磁学等。这些知识之间各成体系但也有一定的联系。作为课堂教学的领导者,教师在教学过程中要发挥出引导作用,设定出相应的研究课题,并给予学生一定的时间与空间,让学生对相应的资料进行搜集,并写出研究报告,然后根据报告内容进行交流、探索。通过这一过程,学生可以感受到物理知识的来之不易,感受到物理学家不畏艰险的精神。潜移默化中,学生可以受到一定的影响,形成相应的科学态度。例如,在教学“电磁感应现象”的相关知识的时候,教师可以把电流的磁感应知识当作入手点,设计出相应的研究课堂,让学生通过查阅书籍、互联网等途径搜集相应的资料,进而对知识有更加深入的理解。由于学生的能力是存在差异的,所以教师可以让学生以小组的形式进行知识探究,可以让学生的合作能力得到培养,提高课堂教学的效率。在这样的课堂教学中,虽然花费了大量的时间,但是学生在学习过程中了解了各大物理学家在电磁领域方面付出的努力,了解了各大物理学家在电磁领域方面获得的成就。同时,学生构建起了完善的知识体系,更加深入地理解了知识。由此可见,教师在课堂教学中引入与教学内容有关的课题,让学生进行研究,可以让学生发现学习的乐趣所在,可以将学生的学习热情调动起来,让学生凭借自己的努力搞清楚重难点知识,提高课堂教学的效率、质量,让学生形成相应的能力和科学态度。在高中物理课堂教学中融入物理学史可以让学生对理论知识的形成过程有一定的了解,降低学生的学习难度,调动起学生的学习积极性,让学生发现物理学习的乐趣所在。上述提供了几种简单有效的方法,通过揭示规律产生的过程,让学生快速理解知识;通过课堂导入情境使学生获得丰富的情感体验;通过史实问题让学生对知识进行探究;通过物理实验演示提高学习效率;通过物理课堂研究激发学生的学习热情。只有这样,才能让学生加深对知识的理解、掌握,才能让学生构建起完善的知识体系,让学生搞清楚人与自然、社会的关系,让学生形成质疑精神,让学生形成相应的科学态度,促进学生更好地成长与发展。

作者:马思虎 单位:山东省聊城市莘县第一中学