高中物理课堂融入物理学史体现核心素养的必要性

孙刘灿
摘 要:本文主要阐述物理学史在体现物理核心素养中的科学态度与责任感作用,分别从学习物理学史,可以培养学生科学态度的提升,对科学的内涵和方法有深入的理解、及其对学生的科学伦理观方面进行分析。
关键词:核心素养; 科学方法,科学思维; 学生能力;
引言
物理学史体现了人类探索物理知识发现物理规律的历程,体现了几十年或者数百年的一种方法论和世界观的集合。物理学史是人类对自然界中各种物理现象的认识史,它让学生明白物理知识的由来,知识产生过程中伴随的研究方法、思想,及这种知识对社会进步的影响,因此在中学物理的课堂教学中引入相应知识背后的物理学历史对促进学生的核心素养是有重要意义的。具体如下 :
1 有助于激发学生学习物理的兴趣,培养良好的科学态度
兴趣是学习的一种原动力,当学生对一门知识产生了兴趣才会自发的去学习接受,在遇到困难的时候能主动的寻求方法去克服困难,因此在平时教学中不单单让教材里的知识联系实际还要在教学中贯穿物理学史,让学生明白知识的由来过程,对社会对历史的作用,用生动的故事呈现在学生的面前,让学生明白知识背后的科学家的生平,以及知识产生历程中的争议和目前尚未解决的物理问题来激发学生的兴趣,同时让学生在学习中潜移默化那些科学家的精神,思维方法,科学研究的态度,养成良好的学习习惯[ 1 ]。例如在讲授高一力学时,可以先讲述牛顿的生平及成就,当弄懂牛顿的一生也就弄懂了力学的发展的历程,学生就能从认识牛顿进一步对他的成就产生兴趣从而去弄清楚他的理论,也就是我们需要教授的物理知识,为接下来的学习起到促进作用,同时学生可以从兴趣中激发对牛顿的崇拜,默默的感受伟人的科学精神,潜移默化养成良好学习习惯,促进良好科学态度的养成。
2 有助于学习物理大师的科学方法和进行科学思维的训练还原科学本质
在物理学的教学中,要着重体现科学方法和思维,新课程的改革中引申出来的思想中就体现出:要让学生具有的素质与能力和科研人员相近,传授知识与学生接受知识的思路要接近于科学家的探索历程,这就需要将物理学史与课堂有效的结合在一起,这也是物理新课程改革的一个方向与途径,是培养学生创造性的有效方法,因此要让课堂能贴合科学的探究过程,就要遵循物理学史中前人的发现与发明之路来体验,在历史中有很多物理大师们生动的例子,经典的应用科学方法和思维方法[ 2 ],以及取得伟大成果的过程,从中可以让学生得到形象生动的方法思维启发,因此要将物理学史融合在物理知识的教学中,在剖析物理学史的一个个案例中,让学生体会科学方法,锻炼思维能力,还原科学本质。
在物理学发展的历程中舞台上,有许许多多的巨匠,他们在坎坷曲折,崎岖陡峭的科学探索途中,所应用的独特研究方法,思维方式,是多么宝贵的财富,值得我们去继承与拓展,因此在课堂教学中应将物理学家的思维,方法與学生的思维方式、研究问题的方法一同结合起来,共同促进学生的能力提升。以培养类比思维为例,在物理学史中的电磁学理论的建立很多都运用了这种思维方法,比如“奥斯特发现了电流的磁效应,电流能够产生磁场,那么倒过来是否可行呢?”教师在此引入历史,介绍法拉第在那段历史时期的想法,思考方向,及如何利用类比思维的方法,即:设想“磁能生电”,因此历经十多年的研究得到磁生电的规律。在授课中通过类似的物理学史讲诉使学生收到类比思维的启示,引导学生的探索方向,提升学生的思维能力。
3 有助于培养科学探究意识和科学探究方法
从物理学发展的角度看,每一次的发展背后都有一种新的科学方法产生或者是已有的一种理论被完善。这从历届的物理诺贝尔的得主和他们成就上就可以看出[ 3 ],从他们的传记中都有很多相似的地方,他们向导师学习的不仅仅是科学知识,更多的是一种科学的探究思维、探究方法,以及一种潜移默化的科学态度。因此在中学的物理教学课堂要体现物理的核心素养就更要将物理知识、规律的产生过程,以及产生过程背后的历史还原展示给学生,不单单有利于学生感悟到物理学的内在美,真正学懂、热爱物理学,使学生增加学习物理的积极性,提高传统教学的效率,而求可以让学生学会一种探索知识的科学思维与态度,这不正是我们要体现的核心素养么!
4 有助于培养观察和分析问题能力
物理学是一门以实验为基础的科学,观察和实验在物理学的研究和学习中起到举足轻重的作用,在物理学的发展历程中有许许多多物理学家善于观察生活中和实验中的一些现象,细心思考探究分析,最后发现新的物理理论促进科学的发展与社会的进程的事例。比如伦琴一生在致力于大量的物理实验研究工作,在偶然发现照相机底片曝光到X射线的发现,最终获得诺贝尔奖的事例,正是由于伦琴这种观察与分析能力的突出性让他获得常人所不能获得的成就,而在他发现这种现象之前,其实有很多的科学家也曾发现过此类现象,例如哥尔茨坦、克鲁克斯等也曾发现同样的场景下的底片曝光……在讲述物理学历史中可以让学生意识到观察和分析能力的重要性,在以后的学习生活中有意识的培养,将会让学生在今后的学习生活乃至工作受益无穷。
5 结论
物理学史不单是一门文化课程也是人类认识和探索世界的一种历程,而研究物理的方法往往都贯穿于物理知识探究历程中,同时物理也具备承前启后的特性,在继承以往的知识的同时进行自我的创造升华,在学习物理学历史的过程中让学生在继承前人结果的同时进一步对自我的物理核心素养的养成,因此对于物理学史贯穿课堂就尤为重要,具有很重要的意义与重要的作用。
参考文献:
[1] 孙珍英.运用生物科学史培养学生的科学素质[J].延边教育学院学报:自然科学版,2006,24(3):362-365.
[2] 胡丽,殷高方.物理学史教育功能的再认识[J].贵州教育学院学报:自然科学,2005,36(5):234-236.
[3] 刘培姣.大学物理教学创新的探索与实践[J].孝感学院学报,2006,45(32):125-127.
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