物理學(xué)史在實現(xiàn)新課程三維目標中的作用
論文關(guān)鍵詞： 新課程 物理學(xué)史 物理教學(xué) 三維目標
論文摘要： 本文主要闡述物理學(xué)史在實現(xiàn)新課程三維目標中的作用，分別從《高中物理課程標準》三維目標中的“知識與技能”維度、 “過程與方法”維度、“情感態(tài)度與價值觀”維度三方面展開。
一、 “知識與技能”維度
1.有助于學(xué)生深入理解物理概念、規(guī)律。
認知心理學(xué)家奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論認為，在學(xué)習(xí)新知識時可以利用適當(dāng)相關(guān)的、概括性的，并且比較清晰和穩(wěn)定的引導(dǎo)性材料。這種引導(dǎo)性材料就是所謂的“先行組織者”，它有助于促進學(xué)習(xí)和保持信息，并在一定程度上為新知識提供一種“腳手架”，使學(xué)生進行有意義的學(xué)習(xí)。在物理基本概念和規(guī)律的教學(xué)中，很多時候，物理學(xué)史可以提供比較性的組織者或說明性的組織者。在講述電磁感應(yīng)規(guī)律時，我以安培、法拉第、楞次和麥克斯韋等物理學(xué)家在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所得的成果為主線，使學(xué)生在對電磁發(fā)展總體認識的基礎(chǔ)上，加深對左、右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律等關(guān)鍵點的把握。
2.有助于學(xué)生充分認識實驗在物理學(xué)中的作用。
物理學(xué)是一門以實驗為本的科學(xué)，物理理論來源于實驗，并且還必須經(jīng)過實驗的檢驗。縱觀物理學(xué)史，每一個理論的產(chǎn)生與發(fā)展都建立在實驗的基礎(chǔ)上，而物理學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的每一次理論上的大綜合和大統(tǒng)一，都伴隨著實驗技術(shù)與實驗思想的進步，可以說沒有實驗就沒有物理學(xué)。
3.有助于學(xué)生更好地了解物理知識的體系。
物理學(xué)是整體向前推動發(fā)展的，但物理的各個分支是交錯發(fā)展的，將物理學(xué)的整個發(fā)展歷史，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)進行系統(tǒng)的介紹將使學(xué)生更好地了解物理知識的體系。比如對力發(fā)展史的介紹，我們可以從亞里士多德在《物理學(xué)》中提出落體運動，發(fā)展到阿基米德的杠桿理論、重心測量，到伽利略的理想實驗，牛頓的經(jīng)典力學(xué)……直至愛因斯坦的相對論。整個力學(xué)從基礎(chǔ)到前沿，完整的框架可以展現(xiàn)在學(xué)生的腦海中，更容易記憶。當(dāng)然，各個板塊的發(fā)展史錯綜復(fù)雜，互相交織，只有在系統(tǒng)了解后才能牢固地把握，對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)也是適當(dāng)?shù)难a充。
二、 “過程與方法 ”維度
1．有助于學(xué)生理解科學(xué)的探究本質(zhì)。
物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史也就是物理學(xué)探究的歷史，在探究過程中洋溢著科學(xué)精神，滲透著科學(xué)思想和方法。在課堂上教師可選擇物理學(xué)史上著名的實驗或發(fā)現(xiàn)事例，經(jīng)簡化、設(shè)計，形成富有啟發(fā)性的材料，讓學(xué)生“追蹤”當(dāng)年科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)思路。在課堂上應(yīng)盡量給學(xué)生機會自主地探究，讓學(xué)生學(xué)會探究的方法。比如在“變壓器”教學(xué)中就可以給學(xué)生一些實驗器材，讓學(xué)生自主尋找變壓器的變壓規(guī)律和變流規(guī)律。這樣可使學(xué)生從中學(xué)到物理學(xué)的一些探究方法，豐富自己的思路。所以這樣的探索過程也是具有創(chuàng)造意義的。
2．有助于學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法。
物理學(xué)的研究思想和方法是人類智慧的結(jié)晶，它們的傳授與學(xué)習(xí)，只有緊密地與物理學(xué)史結(jié)合起來，才不流于形式，而是成為有聲有色的活例。在物理教學(xué)中適當(dāng)結(jié)合物理學(xué)史，展現(xiàn)物理學(xué)發(fā)展中有代表性的科學(xué)家探索知識的思維過程，可以使學(xué)生了解前人是用什么樣的方法去研究和探索發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律和理論的，從中去領(lǐng)悟物理學(xué)的研究方法。比如，通過介紹伽利略的斜面實驗，可以使學(xué)生了解正是伽利略開創(chuàng)了把物理實驗與科學(xué)思維相結(jié)合的物理學(xué)研究方法。就像愛因斯坦評論中所說的:“伽利略的發(fā)現(xiàn)，以及他所用的科學(xué)推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學(xué)的真正開端。”
3．有助于培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑和創(chuàng)新能力。
物理學(xué)史上大量的事例表明，不囿于傳統(tǒng)理論和傳統(tǒng)觀念，不迷信權(quán)威和書本，敢于質(zhì)疑是科學(xué)前進的動力。比如人們對原子結(jié)構(gòu)的認識，首先是湯姆生提出了棗糕模型，在此基礎(chǔ)上湯姆生的學(xué)生盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗的結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，盧瑟福的學(xué)生玻爾把量子理論運用到原子系統(tǒng)上，建立了玻爾原子模型，這樣使人們對原子結(jié)構(gòu)的認識由錯誤到正確并不斷加以完善，三代物理學(xué)家對原子結(jié)構(gòu)的研究都是在承襲前人的理論的基礎(chǔ)上進行質(zhì)疑，從而創(chuàng)新，使得原子物理學(xué)飛速發(fā)展。在物理教學(xué)中，滲透這些物理學(xué)家質(zhì)疑、批判、創(chuàng)新的物理學(xué)史，對于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑、批判精神和創(chuàng)新能力是大有裨益的。
三、 “情感態(tài)度與價值觀”維度
1．有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，產(chǎn)生學(xué)好物理的驅(qū)動力。
心理學(xué)家赫爾的學(xué)習(xí)理論認為學(xué)習(xí)系統(tǒng)首先要有驅(qū)動力，驅(qū)動力是處于需要時產(chǎn)生的一種動力狀態(tài)。只有當(dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)有了興趣，才能在學(xué)習(xí)中去開拓、去探索，去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。物理學(xué)史記載了人類揭開世界奧秘和令人興奮的探索歷程，有很多真實的故事、趣聞和材料。如果老師能抓住學(xué)生的心理，將物理學(xué)史引入教學(xué)中，不僅能使學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容印象深刻，而且會引發(fā)學(xué)習(xí)物理知識的興趣，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)原理。在講解大氣壓強時可介紹格里克的馬德堡半球?qū)嶒�；在講單擺時可介紹伽利略通過觀察教堂的吊燈的擺動進而發(fā)現(xiàn)單擺的等時性；介紹浮力定律時可講述曹沖稱象和阿基米德稱皇冠的故事，等等。
2．有助于培養(yǎng)學(xué)生堅持真理、不屈不撓的科學(xué)精神。
物理學(xué)史上大量事例表明，科學(xué)的探究過程不可能是一帆風(fēng)順，都是經(jīng)過曲折和磨練。這需要科學(xué)家頑強的意志甚至是獻身科學(xué)的犧牲精神。布魯諾為捍衛(wèi)科學(xué)真理走上火刑場；伽利略被終身監(jiān)禁而矢志不移；開普勒貧病交加，歷受迫害，死在討債的路上；富蘭克林為了研究雷電而冒險進行“費城實驗”。教師要號召學(xué)生學(xué)習(xí)這種為探求真理而堅持不懈的精神。因為這種精神對于端正學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，樹立學(xué)生對真理的非功利性追求，具有重大意義。
3．有助于培養(yǎng)學(xué)生的人文精神和愛國主義精神。
《新課程標準》提出通過物理學(xué)史的教學(xué)，使學(xué)生受到科學(xué)和人文相結(jié)合的教育，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中在情感態(tài)度與價值觀等方面得到熏陶。比如在講人造衛(wèi)星時教師就可講我國兩彈一星功勛獎?wù)芦@得者錢學(xué)森放棄國外優(yōu)越的生活，沖破種種阻力毅然回到祖國擔(dān)任火箭導(dǎo)彈和航天器研制的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)，為中國火箭、導(dǎo)彈和航天事業(yè)的發(fā)展作出了不可磨滅的巨大貢獻。在教學(xué)中將這些物理學(xué)史與物理知識相融合，其中蘊涵的科學(xué)家充滿人文主義的態(tài)度和愛國主義精神必將激起學(xué)生心靈的震動。
總之，物理學(xué)史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地，值得我們?nèi)ラ_墾，去從中吸取營養(yǎng)。在新課程改革的形勢下，教師對物理學(xué)史的教育任用要有正確、深刻的認識，要加強對物理學(xué)史的了解，研究如何在物理教學(xué)中引入物理學(xué)史，更好地實現(xiàn)新課程的三維目標。
參考文獻：
［1］趙順法.發(fā)揮物理學(xué)史在實現(xiàn)新課程整體目標中的功能.互聯(lián)網(wǎng)，2004.12.8.
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