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有关物理学史在物理教学中的应用探讨

时间:2022-03-06 08:28:43 来源:网友投稿

【摘要】物理学史,众所周知,是一门介绍研究人类对自然界以及自然界中的所有物理现象的认知史,是饱含了物理科学界众多科学家对自然以及物理学探索的历史。在物理教学中应用物理学史的相关内容,不仅会注入新的乐趣色彩,还会提起学生在学习物理时的兴趣激情,让学生更好的吸收学习物理学的精华。

【关键词】物理学史;物理教学;相关应用

在物理教学中应用物理学史的相关内容,将有益的物理学史中的历史认知史以及探索内容与物理教学有机的结合,在这样的情形下,物理教学必会变得生动有趣,富有故事意味。物理学史本身就是一部丰富的认知史,它不仅包含了大多数的物理概念、理论以及相关的研究方法,还揭露了许多自然界、物理界的发展规律与原由。本文接下来就简单的探讨有关物理学史在物理教学中的应用。

一、学生可以更清楚全面的了解物理学的真实性,使物理学更接近学生

在以往常规的物理课程教学中,大部分教师都是按照物理教材来教授学生一些常规的物理知识、物理规律以及概念,学生在接受这些知识时,可能会遇到不易理解,难以深入学习等等问题,因为这些知识都是前人经过多次整理而得的非常严谨、严密的理论知识体系,所以学生在对这些知识的根源认知上可能会不同于前人,没有实际的、可联想的引导必然会难以对这些知识有系统的理解。而物理教师有时也不会对这些物理规律、物理概念等的起源进行全面的讲解,有的也仅仅介绍一些史料但不够准确严谨。常见的认知错误包括牛顿被苹果砸脑袋而发现万有引力、普朗克由于瑞利金斯定律失败而提出量子理论等等。

像上文所叙述的一些经典事例虽然有的不是那么准确,但是类似于故事的物理学发现史确实能吸引学生的眼球,大多数学生对物理知识、物理概念的来龙去脉以及相关的小故事、小传说有着无比向往的心理,物理学的各种概念、规律基本上可以说是伟大的科学家们的灵感迸发出来的,这是机遇与历史的结合才会出现的,但对于普通人而言,是很难遇见这种机会的。所以作为物理学教师,要紧紧把握住学生的思路,不能让错误的典故局限住学生的发散思维。任何一个科学知识、物理规律的发现,都是经过不断的探索,从初识到熟知,从低端到内涵,这是一个系统的动态全过程。

学生通过物理学史对这些物理知识、物理概念、物理规律的根源有了新的、准确的认知和熟悉后,他们就会渐渐懂得,在认知每一个具体概念、规律时,都是需要经过一个完整的探索认知过程。在物理课程教学中,教师可以利用一些历史探索问题来引导学生对这些物理现象、物理概念的思考,让学生自己去还原、理解早起的各种物理假说、观点以及思想的变化。这样可以很好的培养学生的独立思考能力以及发散思维、创造思维。

二、学生可以深入浅出的了解物理学的发展规律与原由,改变认知

在以往的屋里课程教学中,物理教师往往都会单纯的给学上物理课,讲述相关的物理知识、物理概念、物理规律等等,这种纯粹的给学生灌输物理知识,往往会有其教学的局限性、无趣性。在许多教师一味的追求知识的严谨性以及准确性的背景下,学生在物理学上的思维容易受到书本以及浅显知识的局限,对物理学的认识也会变得相对简单,久而久之会更加不乐于学习物理,机械填鸭般的接受老师传授的知识。但是作为物理学老师,应当懂得学生的思维受限、无法联想会大大影响对物理知识的学习,物理教师应当重视在平常教学中,让学生了解每个重要知识点的规律与起源,发掘其中的物理发展规律,改变自己的认知。

物理教师应懂得,在物理学这么悠久的发展过程中,通常伴有着各式各样的情况下发生的理论变化,通常用后期发现的全面正确的认知取代前人的错误局限的认知,比如热质说被热之唯动说取代,波动学说和微粒学说被波粒二向性取代;还有深入的认知取代浅显的认知,比如宏观力学演化至热力学;量子力学和相对论的建立,补充说明了牛顿经典力学的局限性。这些知识、物理学历史变化发展统统都表明了,在科学、物理学不断发展的今天,没有一个完整的物理理论、概念、规律是完全不变、特别完美的,所有的知识、概念、理论都在不断的变化发展,相应的科学也在不断进步,物理学正在不断的完善充实,更加接近真理。

在物理教学中加入物理学史的教学部分,有利于学生了解、认识到随着物理学的进步发展,各个部分的理论局限性都会慢慢的暴露出来,这些基本理论、重要概念随着物理学的发展都会不断的得到修正与完善。比如物理学家对光学的研究发展就是个很典型的例子。物理学家在对光的认识研究中,就是不断的用新的理论取代前人的理论,但发展至今也没有最完善、完美的理论。所以,在物理教师的教学过程中,就应当让学生了解知道,虽然物理学的发展进步会让人们明白很多自然界、科学界的原理,但这些物理知识、概念都不会是一成不变的。所以在这些物理知识的教学中,不光要讲清原理理论,也要叙述一些这些理论的发展历程,让学生改变对其的僵化认知,利于学生不断的探索新知识,完善旧知识。

三、学生可以多角度学习物理学家对自然界物理学的认知研究

在物理学的发展进程中,所有伟大的物理发现、物理理论的得出时,相应的物理学家都有非常独特的发散思维、创造性思维,尤其是处在行业前端的物理科学家们。在物理教学中融入物理学史部分,有助于学生多多了解物理学家们那些独特的见解以及非常富有创造力的实验方法和整理归纳的方法。例如伽利略在探索自由落体运动时,就创造性的提出了落体佯谬的理想实验,进而否定了亚里士多德的重物比轻物下落快的理论,接着他推出重物、轻物下落一样快的假说,并从逻辑方面完美验证,最终通过实验的方法全面的论证了假说,从而确定了相对完善的落体定律。

对于学生来说,基础的物理概念、物理规律、物理知识必须要学,但学习基础的武力知识的同时,还应当学习探索每一个理论、概念的来源以及其相应的研究学习方法,这就需要在物理教学中加入物理学史的讲述,只有学习到这些研究方法、研究来源,才能真正的掌握到物理学的发展精髓。认知理解物理知识定律是最基本的,只有认识到理论、概念、规律的研究方法,才是真正懂了理论、概念。所以在物理教学中加入相应的物理学史部分,不但能拓展学生的视野与思维,还能让学生产生对物理学发展的兴趣以及对物理学新的认知。

【参考文献】

[1] 王惠芳. 物理学史和高中物理教学相结合的探索与实践[D]. 西北师范大学, 2004.

[2] 侯新杰. 物理学史与物理教学结合的理论与实践研究[D]. 华东师范大学, 2005.

[3] 李国英. 探索物理学史在中学物理教学中的新途径[J]. 科技风, 2008(08): 139-140.

【作者简介】

陈杨博文(1995—),男,土家族,湖南省人,单位:周口师范学院物理与电信工程学院,主要研究方向:物理学。

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