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1、物理学史的教学方法摘要：物理学史在物理课程中的重要作用。本文阐述物理教学中如何实施物理学史的教学方法。 关键词：物理学史，物理教学，教学方法全日制义务教育物理课程标准（实验稿）普通高中物理课程标准（实验）的课程性质和目标都对物理学史的教学提出了明确要求。在中学物理教学中适当的引入物理学史，展示了人类解开物理世界的奥秘和令人兴奋的探索历程，了解科学大师科学创造的思路，使学生获得启发、感悟、熏陶。同时，也能够培养学生树立正确的人生观和价值观，提高学生的思想道德水平和文化素养，从而满足全体学生的终身发展的需求。另外，在近几年的高考中，物理学史的试题也是考试题经常出现的内容，例如2012高考理综试卷中
2、：14（2012山东卷）.以下叙述正确的是A法拉第发现了电磁感应现象B惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果D感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果7（2012海南卷）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系物理学史
3、的教学并不是一件容易的事情。物理教学内容本身是物理学在高中物理教育中的再现，所以物理教学中所涉及的相关历史知识，需要根据教学目的和教学内容加以精心筛选和精心策划后，才能在教学中展现。只有这样，才能够做到物理学史在物理教学巧妙渗透，从而与教学内容有机结合在一起。这些目标的实现，都对高中物理教师在物理学史的教学内容上提出了更高的要求。笔者根据新课标物理教学的实践，整理出以下一些方法：一、根据物理思想的发展历史,设计教学过程现行的高中物理教材有的章节和单元如牛顿运动定律、几何光学、物理光学等内容都是按照物理思想的发展顺序来呈现知识的，教学中教师就可以把历史发展作为主线,这样教学效果会更好。例如讲授牛
4、顿运动定律的过程中，可以从身边观察的结果来引导学生分析力与运动的关系，学生看到的现象是:物体受力而运动，不受力逐渐停止运动，然后解释这种思维的形成原因，以及亚里斯多德的观点，然后再用伽利略的理想斜面实验来反驳这种观点，再让学生猜测力与运动的关系，从而得到正确的结论：力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。通过这样的教学过程，能够让学生真正认识到力的本质。虽然，牛顿第一定律在初中学习过，但是在思想的本质上仍然是以自己的认知作为判断依据的，在物理学习中，错误的思维定式对学生学习物理知识影响深远。只有让学生自己认识到自己的错误思想，才能够加深记忆，也使学生在物理学习中更有成就感，同时也加深
5、了对物理教学的理解，取得了良好的教学效果。二、用历史事实引入新课，提高学生的学习兴趣在一节课的开始,就引入物理学史,可以使学生的积极性很快地调动起来,使学生集中注意力听讲。例如, 在讲高中物理自由落体运动这节课时，可以这样引入新课。教师问：一个羽毛和一块石头同时释放，哪个先到达地面？学生大都回答：重的石头落得快，轻的羽毛落得慢。然后教师做实验来验证这个结论是否正确：用一个羽毛与一块石头一起下落，得到与大家相同的结论。然后教师说，两千多年前，古希腊的学者亚里士多德也是这样认为的。这时问：“大家听说过意大利的比萨斜塔吗？”然后叙述，传说素有“近代科学之父”之称的伽利略曾于1591年在斜塔上边做了一
6、次落体实验，以无可辩驳的实验“事实”否定了亚里士多德的落体理论，后来有不少人把比萨斜塔实验称作是“历史上最杰出的成就”。这节课我们将学习自由落体运动的规律，看看伽利略研究出来的结果是什么，又是如何研究的。这样引用一个物理学史上的争议，吸引了学生的注意，给他们造成悬念，激发他们的兴趣，使学生整节课都在专心听讲、积极思考，他们希望能从中得到正确的答案，所以教学效果良好。三、教学过程穿插史料, 使学生体会研究的方法例如在讲自由落体运动时，插入伽利略利用巧妙的逻辑推理来反驳亚里士多德关于“重的物体下落快”的论断。他在两种新科学的对话中指出：“假定大石头以8的速率运动，小石头以4的速率运动，两块石头拴在
7、一起将以小于8的速率运动，但两块石头拴在一起变得比原先速率为8的大石头更大，所以更重的物体反而比更轻的物体运动慢”，亚里士多德的观点是错误的。伽利略认为，为了解决这个问题，必须假定物体下落速度与重量无关，同时通过实验，建立几个物理量之间的数学表达式。伽利略认为自由落体运动是一种最简单的变速运动，即速度均匀变化的匀变速运动。由于速度难以直接测量，伽利略借助于几何学的推导，得出st2的关系。落体运动的时间极短，用实验直接验证是困难的，他又采用间接实验验证的方法，在阻力很小的斜面上做实验得出匀变速运动的规律后，再合理外推至落体运动。通过学习伽利略对自由落体运动的研究，学生们接触到了科学的研究方法，伽
8、利略把实验和数学结合在一起，既注重逻辑推理，又依靠实验验证，归结起来，可表示为：对现象的一般观察提出假设运用数学和逻辑推理实验验证形成结论。从这种研究方法中，我们可以看出逻辑思维的重要作用。这无形中就培养了学生的科学研究方法和思维能力。四、布置课后作业，搜集和阅读物理学史料课堂教学完成以后，布置课后作业时，指导学生收集和阅读相关物理学史内容。例如：在讲磁感应强度时，提到磁场的单位是特斯拉（T），然后问学生，为什么要用特斯拉的人名来命名，大家可以查阅资料，看一看这个比肩于达芬奇的旷世天才的生平。当时“中国达人秀”中正好有一期提到了“特斯拉线圈”和“无线输电”，所以在学生中产生了及其轰动的讨论，也
9、取得了显著的教学效果。培养学生搜集资料整理资料的能力也是新课标物理教学的目标之一，另外学生通过搜集阅读物理学家传记，了解该物理学家在物理学中的贡献以及生平事迹，不仅深入了解该物理学家对某一问题的研究过程，也可以潜移默化地影响学生的探究问题的思维定式，而且可以被他们的人生经历所感动，在道德情操上得以深化，从而情感态度和价值观的教学要求参考文献1 中华人民共和国教育部全日制义务教育物理课程标准(实验稿)S.北京:北京师范大学出版社，2001.2 中华人民共和国教育部普通高中物理课程标准(实验) S.北京:人民教育出版社，2003.3 郭奕玲，沈慧君物理学史M北京：清华大学，1993184 郭奕玲，沈慧君物理学史M北京：清华大学，199319