澳门葡京:浅谈物理教学中物理学史的运用

2018年4月15日

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  物理学史是人类探索和认识物理学现象、规律的物理学发展历史,下面是小编为大家整理推荐的一篇探究物理教学中物理学史的运用的论文范文,欢迎阅读参考。

  物理学史告诉人们,每一个物理概念和规律的形成都有一段刻苦的努力和艰辛;每一个经典实验的背后同样有着鲜为人知的努力和付出,几百年来的不断努力,才有了今天的物理学。物理教学中,通过物理学史的展示,能让学生感受科学家探索未知世界的过程,感受他们严谨的科学态度、拼搏精神等,从而激发学生学习的兴趣,点燃学生学习的动力和创新的火花。

  一、物理学史的物质与精神力量

  1.物理学史的“物质力量”

  本文所指的物理学史的“物质力量”是物理学经典实验的美妙与科学方法的严谨而简单之美。许多精美的经典物理实验和科学方法在物理学史中有记载。每一个经典物理实验,往往在实验过程设计和实验装置设计上极具创造性、新颖性和艺术性。每一个经典实验都是经过艰辛的反复探索,通过长时间的努力,克服无数的困难,才得到的。在反复的实验和总结归纳中得到的每一种科学方法都是科学工作者的智慧结晶,都是人们在认识和改造自然的实践活动中归纳出来的。物理学史上科学理论的重大突破,往往都伴随着新的科学思维、科学方法的诞生。在教学中充分展示这些精湛优美的实验,可以使学生发现和体验物理实验的精彩和美妙。

  例如,引力常数的测量,是万有引力定律发现一百年后,卡文笛许设计出了经典的扭秤实验,通过三次巧妙放大,从力的测量到力矩的测量,再到石英丝转动角度的测量,最后到光点移动距离的测量才得以实现的。他也被称为第一个能“称量”天体质量的人。以至于著名文学家马克?吐温发出这样的感慨:“科学真是迷人。根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么好收获!”

  经典实验之二,“斜面圆球滚动实验”,是由伽得略设计的实验。它的简洁美体现在超越了实物形态,以理想化的方式简化实验条件、实验过程,再通过推理证实,从有限的实验样品中总结归纳出具有普遍意义的广义结论。这段物理学史的讲述,使学生充分了解到伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法,是人类思想史上最伟大的成就之一。伽利略的贡献自然使其被誉为“近代科学之父”,这是与他在科学上的伟大成就和在科学方法上的革命性贡献是相符的。正是由于他在科学上的伟大成就和在科学方法上的贡献、对自然科学的发展起到了至关重要的作用。

  2.物理学史的“精神力量”

  此处所指的物理学史的“精神力量”是指国内外著名物理学家的动人事迹,拼搏精神及人格魅力等。中外著名物理学家,他们都具有不怕挫折的拼搏精神、废寝忘食的敬业精神和相互协作的团队精神,他们生平动人的事迹是一部绝好的美育教材。在物理教学过程中,要灵活运用这些物理学史,让学生了解物理学家的拼搏精神、乐观精神及人格魅力,以激发学生的兴趣,激励学生学习物理。例如,焦耳历经40年,400多次实验才正确测得各种情况下热功当量值;法拉第历经十年的“磁生电”研究,才得出法拉第电磁感应定律;居里夫人历经三四年才从8吨铀沥青矿渣中提炼出0. 12克纯氯化镭;开普勒历经10多年,才计算出了行星运动的三大定律;爱迪生试验了1600多种材料后才找到一种合适的灯丝。类似以上的许多物理学家,他们坚持不懈地拼搏探索精神和献身精神,无不显示了物理学家的人格魅力。因此将物理学史引入物理教学,通过讲述国内外著名的物理学家的“精神力量”,以培养学生严谨且实事求是的科学态度,不怕挫折的拼搏精神,从而激发学生的学习兴趣,并以科学家为楷模,树立科学的世界观和人生观,确立为科学真理而献身的崇高品质。

  二、物理学史对物理教学的激励作用

  在物理教学中恰当地运用物理学史,能有效激发学生的主动性和爱国热情,形成实事求是的科学态度,树立正确的人生观和价值观。

  1.利用物理学史,促发美感,激发兴趣,提高教学效果

  学生是学习的主体,教师应激发学生的学习兴趣,让学生积极主动地参与教学,从而提高教学质量。在物理教学中,融入国内外著名物理学家的光荣事迹或趣事,能激发学生的主动性,培养他们刻苦钻研的精神。

  正如自然界本身是一个和谐统一体一样,物理科学也是和谐的统一体。物理学史中无论是经典实验,还是科学方法都是物理学家追求简单统一美的成果。例如,为追求天体运动和地球表面物体运动的完美统一,牛顿发现了万有引力定律;为追求热与功的完美统一,焦耳测出了热功当量;为追求电和磁的完美统一,法拉第发现了电磁感应定律;为追求时间与空间的完美统一,爱因斯坦发现了相对论;为追求质量与能量的完美统一,爱因斯坦发现了质能方程等等。科学美还体现在科学技术的巨大进步上,比如,海王星与冥王星的发现是基于理论的发现、航天事业的发展等。在物理教学中,讲述科学家追求完美统一的典型事例,能促进学生对科学的简单和谐统一美的认识,进而转化为对科学美的追求。

  例如,在讲述热力学温标时,回顾查理研究一定质量的气体等容变化的规律,并得出表达式p1=p0(1+t273)的故事,由于开尔文“讨厌”查理定律,认为表达式及图像的形式“没有美感”, 开尔文为了使公式的线性关系简化为正比关系,进而建立了热力学温标,查理定律的表达式也优化为p1T1=p2T2。从而使表达式简单、清晰,使图像对称,即“变美”了。在教学中选一些物理学家追求物理美的事例进行美学教育,可以使我们的教学过程充满着物理科学美的鉴赏,使学生在美的环境中,在美的感受中学习物理知识,这样有助于物理美感的形成,并能揭开科学研究的神秘面纱,提高创造信心。

  2.利用物理学史,激发学生的爱国热情

  物理学史也是一部文明的发展史。在物理教学中,结合教学内容介绍我国古代科学家在物理学方面的卓越贡献和现代物理学的相关技术及成就,从而使学生了解祖国灿烂辉煌的文化,培养学生民族自尊心和自豪感,激发学生爱祖国、爱民族的热情。在介绍教学内容时,讲述当前物理学的前沿知识,及我国所处的位置及与世界科技发展的差距,这样不仅能使学生开阔眼界,而且还能激发学生的学习动力,唤起学生成为此领域领军人物的责任感和使命感。在物理教学中,讲述物理学史,不但使学生领略了科学技术的力量,还能激发学生的求知欲,唤起学生的时代感,树立为提高我国科技水平而勇于探索、献身科学的信念。

  例如,在讲述“声波”时,介绍北京天坛绝妙建筑;在学习“原子和原子核”时,可以适当介绍原子能的利用,比如核电站、核潜艇等;在“天体运动”教学中,讲述“神八”和“天宫一号”的发射与对接,介绍我国航天技术的现状和发展。这些不但能激起学生的学习兴趣、民族自豪感、责任感和使命感, 还能激发学生的爱国热情,最终成为各领域的领军人物。

  三、总结

  在物理教学中,结合教学内容讲述物理学史的发展过程和动人故趣事,让学生体会科学探索者的困惑沉思、创新设计,也就是让学生体会研究之路是艰辛的,需要奉献精神。让学生用发展的、辩证的观点来认识物理学知识的相对性,消除学生对物理学知识来源的神秘感,消除对已有知识的僵化认识,从而为今后的学习和生活树立信心。因此,在物理教学过程中,要充分挖掘物理学史素材,适时介绍物理学史,充分发挥学生的主动性,使他们从“苦学”变为“乐学”,点燃学习的动力和创新的火花,实现他们自身知识和人格的自我成长和完善。

  参考文献

  [1]袁吉光.初中物理与其他学科融合浅议[J].中学物理教学参考,2008(5).

  [2]马全虎.如何在物理课堂教学中提高学生的兴趣[J].物理教学探讨,2005(4).

  [3]林钦.物理教学效果不理想的原因分析[J].物理教学探讨,2005(4).

  [4]李艳平,申先平.物理学史教程[M].北京:科技出版社,2003.103.

  [5]陈运保.物理学史对于培养学生自我意识的重要作用[J].物理教学探讨,2005(2).

  [6]郭奕玲、沈慧君.物理学史[M].北京:清华大学出版社,2000.

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