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【关键词】高中;物理学习;方法总结;实验学习
高中阶段的物理学科,本身便体现了极大的学习难度,而我们本身肩负着高考的压力与学习的重担,必须要有一套适合自己的学习方法,才能够在日后的学习中乘风破浪,实现自身学习、创新与探究等能力的提升[1]。与此同时,在物理学习的过程中,也要在教师的指导下,进行自主学习,通过物理实验掌握实验学习策略。但是在实际学习的过程中,依然在学习方法的探究上存在不足,并对物理学习效果造成了影响,由此可见,物理学习方法与实验学习策略的重要性。
一、物理学习方法总结
(一)调动物理学习积极性
若是之前物理基础不扎实,那么对于高中阶段的物理学习便会感到吃力,进而丧失了物理学习兴趣,更加不愿意参与到自主探究当中,这在学习方法的养成上十分不利。为了保证高效的物理水平,必须要将学习观念与态度进行转变,消除内心中对于物理学习的障碍,深入分析每个物理知识点,以此才能提高物理学习水平,建立学习自信。
以《牛顿第二定律》一课为例,我们在学习这一课知识点时,需要首先对初中阶段的知识点进行巩固,随后再将其中存在的重难点进行划分,一般这一课的重难点在于掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式,并对公式当中的各个物理量之间的相互关系进行理解。在此引导下,坚定自身的学习意志,拟定适合自己的学习目标,对其中存在的困难与问题进行综合考虑,积极和教师、同学进行沟通,在实际沟通的过程中进行学习方法的总结。另外,我们也可以对生活中存在的力学现象进行留意,将这一课知识在生活中加以运用,以此激发学习的积极性。
(二)有效率的知识点预习
我们在制定学习计划时,必须要对学习时间进行分配,并端正自己的学习态度,进行有效率的课前预习。其中,以课前预习最为主要。我们在学习新的一课时,必须要对新课程进行预习,一方面是为了对新知识有一个新的理解,另外一方面则是在预习的过程中进行学习方法的总结[2]。以《自由落体运动》一课为例,在对此课进行预习时,我们要注意预习的方式方法,先按照教材中的要求自主进行实验,了解自由落体运用内涵,有一定了解之后,再总结本课中的重难点问题,在课堂上认真听教师的讲解,并与其他学生进行交流。除此之外,我们也可以自由结组,进行自由落体运动实验的演示,从实验中获悉相关知识点,以此极大的激发了自身的求知欲。
课前预习在高中阶段的物理学习中占据了非常重要的地位,能够为课堂知识的获取发挥事半功倍的作用,可以将课堂中的知识提前了解,在课堂学习时做到胸有成竹,确定课堂学习的重难点知识,进而带着目的性听课,获取物理知识。同时,这也是提升自身独立思维、培养良好物理学习习惯的基础。
(三)重点了解课程难重点
在课堂学习的过程中,我们必须要认真听讲,全面了解并掌握课程中的重难点,通过有关物理概念与公式的了解,自主进行学习内容的思考与探究。以《平抛运动》一课为例,在学习这一课时,教师所讲述的内容必定是经过备课再进行讲述的,所以在课堂中必须要紧跟教师思路,对平抛运动的重难点进行了解,梳理学习思路,记录课堂笔记,以便日后复习。高中阶段诸多学生都有属于自己的学习方法,通过学习方法的使用更为了解自身的学习与认知能力。所以,在物理学习的过程中,要与教师、其他我们共同交流与沟通,以此实现自身物理成绩的提升,并形成严谨的思维。
二、物理实验学习策略
(一)实验观察
1.实验准备
(1)计划阶段:以匀速直线运动实验为例展开讨论。在正式进行实验观察之前,我们需要进行实验观察的准备活动,了解观察的目的、内容、方法等[3]。这一过程策略一般分为以下三点,即确定实验观察的目的,即了解匀速直线运动,明确实验观察关键;根据观察目的制定实验观察具体方案;确定观察方法,可以选择部分观察法或是整体观察法。
(2)调整阶段:对匀速直线运动实验进行观察时,我们必须要观察自己所选择的方法与策略是否恰当,在观察的过程中随时对其进行调整。
(3)评价阶段:在完成观察之后,需要反思观察的整个过程,另外也要评估此次观察方案制定的合理性等。
2.实验观察方法
(1)该方法一般是对于设备外部形态、内部结构、实验物理现象进行观察,一般在观察方法上主要有重点观察法以及序列观察法等几种。
(2)对于匀速直线运动实验的动态观察策略的运用,主要是针对实验当中出现的物理现象发生、物理现象形成的一系列过程或是规律而言。在具体实施过程中,通常会根据初始状态到变化过程再到最终状态这一顺序进行。对匀速直线运动进行观察时,要对其中出现的一些偶然现象进行记录。
(3)另外,信息获取策略则是进行实验观察的过程中,我们要调动自身的多种感官,有必要的话还可以借助辅助仪器进行实验,从而获得更为准确与详尽的信息。
(二)实验操作
1.实验准备
(1)计划阶段:按照实验要求准备所需仪器、图表、实验报告册与记录工具等。
(2)调整阶段:在匀速直线运动实验操作时,要对自己的行为进行监督,以免出现与实验现象不符的问题。
(3)评价阶段:完成操作后,反思实验操作过程。
2.实验操作方法
(1)进行实验设备的连接与调试,我们要在实验开始之前,对实验设备结构、原理与使用方法进行了解,掌握实验设备的正确连接方式,对其进行检验与调整,保证设备始终处于最佳状态。
(2)对实验操作过程中的现象进行记录。
(3)结束实验之后,对用到的设备进行整理,进行实验设备拆卸,将设备调整到初始状态,并放回原位。
(三)实验设计
1.实验准备
①计划阶段:按照匀速直线运动实验的设计要求,对时间、操作过程进行设计,预估设计当中可能存在的重难点,分析自己在实验中的优劣势[4]。
②调整阶段:进行设计时,要对整个设计的过程进行调试,如分析设计材料、判断实验计划的合理性以及实验设备是否与要求相符等。
③评价阶段:完成实验设计之后,需要评估设计实验,重点分析本次实验过程中是否存在需要改进之处。
2.实验解析
①纸带打完之要立即切断电源;②要对计时器所打轨迹点和人为选取计数点进行区分,一般是每隔4个轨迹点选取一个计数点;③不能对各段位移进行分段测量,将各个计数点到计数起点0距离进行统一测量;④如果电压加大,那么打点则更加清晰,如果频率增加,那么打点的周期则会缩短;⑤如果打出短线,则会加大振针和复写纸之间的距离。
三、结束语
综上所述,对于高中阶段的物理学习,必须要掌握有效的方法,只有如此才能真正对物理知识与公式进行理解。另外,实验学习策略的总结也是提高我们物理学习水平的一个重点,通过对这两个方面的分析,为日后物理知识学习奠定基础。
参考文献:
[1]李昱鑫.高中物理学习方法初探[J].中国校外教育,2016,(14):122.
[2]张明明.浅谈高中物理W习方法[J].学周刊,2014,(16):150.
关键词:校本课程;物理学史;航天物理学;万有引力
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)3-0049-3
随着高中物理新课程改革的进行,校本课程成为了中小学实施素质教育的重要体现之一。所谓校本课程,指以学校为本位,由学校自己设计制定课程,它与国家课程、地方课程相对应。大力实施校本课程,能够使学生在基本学习任务的基础上,拓展学科视野,对提升学生的学科素养具有重要的理论与实践意义。物理课程是高中阶段学生必修的自然科学课程之一,现有的课标教材在内容体系上已经相当完善,但还是以学科基础知识与基本理论的讲授为主。因此,将物理校本课程渗透到课堂教学中,既能扩大学生的物理视野,又能提升学生的物理基本素养。在此以人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》的物理学史角度为例,设计了本章的校本课程。为一线物理教师设计校本课程提供一定的参考。
1课程题目
“航天物理学发展史”
2课程分析
人类对行星运动规律的认识过程和牛顿建立万有引力定律的过程是对学生进行“过程与方法”和“情感、态度与价值观”教育难得的好材料。托勒密的地心说、哥白尼的日心说、第谷布拉赫的观测和开普勒行星运动定律,生动地体现了勇于创新和实事求是的科学态度、科学精神和科学思维方法[1]。牛顿根据前人的发现进一步总结,提出了万有引力定律,并进一步放眼宇宙说明了万有引力定律和引力常量的意义,这部分知识是圆周运动在航天中的应用,包含着丰富的物理学史。教师在本章教学过程中将物理学史渗透其中,不仅能有助于学生对知识的理解,更能激发学生对航空航天事业的热爱,从情感、态度与价值观方面让学生认识到物理学习的意义所在。
3学生分析
本校本课程针对的学生群体是普通高中的文科实验班学生。这类学生具有以下特点:1)具有良好的感性思维,认识事物与理科生相比较感性。2)基础知识扎实,对知识有良好的接受能力,所学内容的知识面可以更宽泛一些。3)多数文科生对物理学科不感兴趣,这就需要加强兴趣的培养。
4课程目标
《基础教育课程改革纲要》中提出:“改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。”“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”这为我们校本课程的制定明确了方向和目标。本课程旨在全面培养学生的“过程与方法”和“情感、态度与价值观”目标。通过物理学史的教材内容引导学生更加主动、富有兴趣地学习物理概念与规律。另一方面,物理学史是培养学生科学本质观的重要手段。通过了解科学家探索物理学科未知领域的过程,突出科学知识、科学探究以及科学事业的多种本质属性,让学生感受到物理的学科魅力和人类艰苦卓绝的不断努力[2]。同时,本课程的物理学史介绍有多处留白,这能够让学生自己搜集更多的资料进行汇总、分析、整理,提高学生的信息处理能力。
5课程内容设置
本校本课程共设计了4节的内容,均是以人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》的教材内容为依托,挖掘教材中包含的物理学史。具体目录的设置如表1所示。校本课程目录与教材课程目录相对应,教师在实施校本课程时,需充分挖掘与航空航天有关的物理学史,并将这部分内容有针对性地渗透到物理必修2《万有引力与航天》对应章节的教学活动中。学生在理解教材知识的同时,能体会到科学家在探索过程中付出的艰辛与努力。每节目录下对应的课程内容设置如表2所示。
6时间及教职资源分配
校本课程实施时间安排在高中一年级第二学期,在学习完高中物理必修2第六章《万有引力与航天》后开设,时间为一个月,授课时数为5课时。教职资源分配可以按照以下两种方案进行:1)各个班级的物理专业老师进行授课。2)学生课下自主阅读,上课时师生互相交流。
7注意的问题
在实施该校本课程教学时,教师要注重物理学史与社会发展的融合,将物理学家曾经的航天探索与如今我国航天事业的发展做简单的联系。全面提高学生的科学素养与人文素养,通过物理学史激发学生未来为科学事业献身的科学精神。在校本课程实施的过程中会遇到一些问题,如有的内容抽象性太强,学生不容易理解;还有的内容不容易激发学生的阅读兴趣[3]等。在这里,需要教师在进行该课程教学时要把握好文科学生的学习能力与知识储备,遇到抽象性太强的内容可以通过列举示例将其形象化,将多媒体教学与课程内容充分地结合能进一步激发学生学习的兴趣。
参考文献:
[1]陈洪云.物理科学方法在卡文迪许扭秤设计及实验中的妙用[J].物理教师,2015,36(2):15—17.
[2]侍敏.浅谈物理学史的教育作用[J].中学物理教学参考,2015,44(7):16—17.
关键词:物理学史;高中物理;课堂教学;作用
最早提出将物理学史与物理教学相结合这个概念的是美国,紧随其后的英国、俄罗斯等欧洲国家也在物理教学中较好地发挥了物理学史的教学作用。在素质教育不断发展的今天,将物理学史与物理学知识相结合,在我国的教育领域,已经不再是什么新鲜事,但是不少学校的教师对这个理念还是较为陌生,物理课堂教学时间有限,教师在课堂上不愿意花费过多的时间讲述物理学史,教师本身对物理学史的认识也不够深入,这些都是造成物理学史在物理教学中未能有效发挥作用的原因。学生学习物理学史,可以了解物理知识的发展历程和规律,了解历史上伟大的物理学家们的物理思维方法,可以有效地认识到物理学习对自己的意义与作用,为自己今后的学习打下良好的基础。
一、导入新课,激发学生学习物理的兴趣和热情
物理学史,即指物理的发展历史,它所包含的面十分的广泛,物理学史的学习,有助于激发学生的学习兴趣,使他们在学习的过程中,更加积极地探索未知的知识。一个人在学习一门新的知识之前,如果对其没有兴趣,学习激情无法激发出来,那么在学习的过程中,它将处于十分被动的状态。而学生在学习物理的时候,物理学史中丰富的知识就有助于调动学生的学习积极性。
比如说,在物理学的历史上,牛顿是一位人人皆知的物理学家,他的“万有引力”“牛顿运动定律”等理论举世闻名,教师在教授相关的力学知识的时候,就可以将牛顿的生平事迹讲给学生听,让学生明白即使是天才也并非是生来就是天才的,他们也是通过自己后天的不断努力,才取得了一些在普通人看来伟大的成就。通过教师的讲述,拉近他们与科学家的距离,激励他们勇敢的探索物理新知识。
再比如,在学习“电磁感应现象”的时候。教师可以向班上的学生介绍法拉第发现电磁感应现象的历程,在学习的时候将自己对科学家的敬佩之情转化为学习的动力,积极主动地学习新知识。
二、帮助学生正确理解物理原理和概念
目前,学生学习到的一些物理定律和概念都是经过诸多的科学家孜孜不倦地努力论证出来的结果,教师在教学过程中,适当地根据教学内容回顾这些物理学史,探究一些物理定律和原理的发展历程,能够帮助学生更加清晰地认识这些概念,有助于学生系统地了解物理知识的发展历程,在学习的时候逐步掌握正确的学习方法。
例如,在学习力学的时候,教师就可以从力学的起源讲起,从古希腊的亚里士多德开始,再讲到十七、十八世纪的伽利略、牛顿,一步一步追根溯源,从而加深学生对物理力学知识的理解。提到能量守恒定律,可以讲焦耳和亥姆霍兹的历史故事。这些丰富多彩的物理历史故事,不但可以帮助学生正确地理解物理原理,而且还能拓展学生的视野,使他们的知识积累不再仅限于课本,而是朝着更加宽广的方向发展。
三、使学生端正学习态度和掌握学习方法
物理概念的产生,并不是课本上简单的一两句话就能说清楚的,历史上任何一个著名的定理都是经过物理学家恩的反复论证才得出的。例如,富兰克林在发明避雷针之前,曾经冒着生命危险,在雷雨天里到野外做实验,最后才发明了沿用至今的避雷针,而牛顿发现万有引力定律,也绝不是像人们所说的被一个苹果砸中就得出了那么简单,而是经过反复的计算,严密的推理才得出的。
在物理学史上这些伟大的科学家们所发现的任何一个定理,都是他们不断地总结自己的失败经历的结果。教师在教学时,如果能将这些物理学史引入到课堂上,让学生认识到物理学习需要严谨的态度,要学习这些科学家探索真理、不怕失败的精神。这样学生在学习的时候被这种精神所感染,可以使学习态度更端正。同时教师在讲解的过程中,也可以将前人一些有价值的,值得借鉴的物理研究方法介绍给学生,培养他们敏锐的观察分析能力,这样,学生在将来的工作中,能够更好地运用自己学到的物理知识,提升自己的物理学习成绩。
总之,在物理教学中将物理学史的知识应用到课堂之上,使学生明白物理学家们发现物理规律的不易,使学生在这些伟大的物理学家的精神感召之下,积极主动地学习物理知识。而且适当地引进物理学史还可以再现物理概念、规律形成发展的历史的过程,激发学生的探究欲望,可以全面地提高教师的课堂教学质量,培养学生的综合素质和物理综合能力。
参考文献:
[1]杜玉娟.新课程背景下物理学史和高中物理教学相结合的研究与实践[D].辽宁师范大学,2007.
物理教学与科学素养的关系
物理教学与科学素养的关系是,物理教学是培养中学生科学素养中的重要环节,可以通过提高物理教学来提高中学生的科学素养。
1物理教学是传播科学素养的重要途径。物理教学是传播科学素养的一个重要的途径,中学物理学教学的根本任务是提高学生物理科学素养。
2物理教学在培养中学生科学素养中具有不可替代的作用。“高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,与九年义务教育物理或科学课程相衔接,旨在进一步提高学生的科学素养”,这是高中物理课程标准在课程的性质中明确指出的。在物理科学技术飞速发展的今天,掌握物理科学素养,可以使中学生面对物理学现象、事件和问题时,能够运用物理学相关的原理和科学方法做出判断或决策。
3物理实验教学在物理科学素养教育中具有重要的作用。物理学是一门实践性学科,科学实验能使学生接触实际的物理,并能仔细地研究物理现象,调动学生的学习积极性,培养学生对实验原理的理解能力、思维能力、对实验结果做出分析和解释的能力。
物理教学中应怎样培养中学生科学素养
1用物理知识的教育培养中学生的科学素养。在物理教学中通过知识的讲解和知识的应用,对学生进行物理知识和物理思维方法的培养,可以使学生获取知识,深刻地掌握和理解知识,还能使学生形成对问题的思维的敏感性,快速抓住问题的重点,找出解决问题的途径,对于学生形成科学思维能力、提高科学素养很有作用。
2运用物理实验的教学培养中学生的科学素养。物理学是一门实验科学,一切理论最终都要以观测或实验的事实为准则。因此用物理实验揭示解决问题的途径和方法,在中学加强对学生进行物理实验方法的教育,可以培养学生观测事实的能力,是培养学生科学思维方法的重要途径。
历年来本人通过了解,学生普遍反映物理学科是高中各学科中最难学的学科,甚至本人曾经在参加学科会议的时候,专家直接指出物理在高考理综学科中分值大、难度高就是为了提高区分度,真正体现学生的能力。很多学生为此放弃了学理科而选择学文科,很多选择了学理科的学生在物理学科上也相对较薄弱。为了改变现状,很多老师也进行了多方面的探索,有的从教法上予以钻研,有的从学法上予以指导等等,不一而足。本人也尝试从教法上做一些调整,有意识的在教学过程中引人物理学史的内容,下面将自己在具体实施中的一些心得写出来,供大家探讨。
通过物理学史展现物理学对社会发展的重要推动作用,激发学生的学习兴趣。
爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”,兴趣是学生学习最直接的动力,学生如果引导得好,如果激发了学生对物理学科的学习兴趣,他们是完全可以克服对物理学科的恐惧感的。
比如我在高一物理第一节课“绪言”教学时,打乱了教材的编排体系,着重强调了物理学对社会发展的重要推动作用。首先让学生闭上眼睛,慢慢的让他们想像一下现在我们处在一个没有电、没有汽车、没有机器、没有气象预报的环境中,日出而作,日落而息,然后让他们讲述自己的感受,一个学生的回答让我记忆犹新:“不可思议”。然后通过多媒体影片和图像给他们呈现当今生活中的一些新技术,并指出那些“不可思议”已经离我们远去。蒸气机的发明使人类从繁重的体力劳动中解脱出来;电磁学的发展使我们从黑暗和家务中解脱出来,人类进入电气时代;信息技术的发展,使人类跨入信息时代。而这些都要归功于物理学的发展,以此让学生对即将到来的高中物理学习充满期待。
通过物理学史说明实验在物理学习中的重要性,培养学生正确的实验观。
物理是一门以实验为基础的学科,当前的理论研究和各种社会实践活动中越来越重视实际的动手能力,培养正确的实验意识和一丝不苟的科学精神与实验态度也是当前高中生学习物理的任务之一。
例如在学习自由落体运动时,提到伽利略几乎没有学生不知道伽利略的比萨斜塔实验。他们惊诧于亚里士多德如此明显的错误理论居然能统治物理学界两千多年,这时候就需要向学生讲解亚里士多德的理论在表面上“看起来很美”,表面上看起来确实铁块比羽毛先落地;而且在当时的历史背景下,亚里士多德的地位是如此的崇高,相当于我国古代的孔子,他的话就是圣贤之言,从来没有人怀疑,也没有人敢怀疑。例举哥白尼“日心说”维护者的悲惨遭遇。以此来说明精神枷锁很可怕,能禁锢人的思维,阻碍社会的发展。伽利略实验的社会意义远远大于它的理论意义,它将人们的思维解放出来。让人们认识到,在物理研究过程中,思维一定要开阔,要大胆猜想、大胆求证,不要迷信权威,只有实验才是检验理论准确与否的唯一标准;而且在实际的实验中,不要轻易被表面的经验事实所迷惑,要有敏锐的观察力和分析总结能力,抓住问题的本质。同时可以出示伽利略在《两门新科学》中的片断让学生领略先辈的风采,提升学生的学习积极性:
在《两门新科学》中,伽利略借他的化身萨尔维阿蒂(Salviate)的谈话,批驳物下落速度与重量成正比的说法。
“萨:如果我们取两个自然速率不同的物体,把两者连在一起,快者将被慢者拖慢,慢者将被快者拖快。您同意我的看法吗?
辛:毫无疑问,您是对的。
萨:但是假如这是真的,并且假如大石头以8的速率运动,而小石头以4的速率运动,两块石头在一起时,系统将以小于8的速率运动,但是两块石头拴在一起变得比原先速率为8的石头更大,所以更重的物体反而比更轻的物体运动慢,这个效果与您的设想相反。”
通过物理学史的介绍,培养学生获取信息、处理信息的能力,并培养学生严谨务实的作风;告诫学生学习物理不是一蹴而就的事情,要持之以恒。
比如在讲述牛顿运动定律时,要穿插讲解牛顿三定律的形成过程,他是在伽利略、笛卡儿等人的研究基础上结合自身的研究归纳总结出来的理论。同样提到万有引力定律,学生马上会想到苹果落地的故事,认为苹果一落地牛顿就即兴想出了万有引力定律。这时候就要着重介绍万有引力定律提出的历史背景,牛顿提出万有引力定律是历史的必然,我们不能只看到苹果落地,而忽视更重要的前人以及牛顿对这个问题的深入研究,可以给他们引用下面这段材料:
牛顿一封给胡克的信中写道:“如果我看得更远那是因为站在巨人的肩上。”他这里指的是胡克和笛卡儿,当然不言而喻也包括了他多次提到的伽利略、开普勒和哥白尼。其实他完成的综合工作是基于从中世纪以来世世代代从事科学研究的前人的累累成果,我们可以列一个表来说明牛顿和前人的关系:
牛顿善于继承前人的成果,这是和他的奋发好学、勤于思考分不开的。有人问牛顿是怎样发现万有引力定律的,他回答说:“靠不停的思考(Bythinkingonitcontinually)。”他思考时达到了废寝忘食的地步。
据回忆,当年他住在剑桥大学三一学院大门口附近。在哈雷访问过他之后的数月里,他这个怪人引起很多人的惊异。例如:他想去大厅吃饭,却转错了弯,走到大街上,忘了为什么要出来,于是又返回居室;在大厅里蓬头散发,衣着不整,坐在那里走神,菜饭放在桌前,也不知道吃。学院同事往往在校园散步时看到砂砾地面上有奇怪图形,谁也不懂,绕道而行。牛顿在全身心地思考天体问题。
如今信息时代同学们获取信息的渠道非常广泛,学习物理时要积极主动获取有用信息,开阔自己的视野,提高自身各方面的素质。
通过物理学史的渗透,使学生明白物理学并不是简单而枯燥的公式、定理、定律的罗列与推导,让学生知道公式、定理、定律的来龙去脉,增强对公式、定理、定律的理解,而不是死记硬背。
物理学的知识,主要是指物理概念和物理规律,最核心的是物理概念。在物理教学中,教师比较重视由观察、实验得到的事实依据,为建立物理概念提供必要的感性认识。但学生仍会为一些新概念、新观念的不理解而烦恼,此时若能在此基础上增加一些相关的物理学发展史实,让学生了解这些物理学概念逐步形成的历史,使逻辑性和历史性相结合,更有利于学生对概念全面正确的理解和领悟。
例如在学习匀变速运动概念时,可渗透意大利物理学家伽利略对变速运动的研究历史,他设想最简单的变速运动速度应是均匀变化的,怎样才算速度均匀变化呢?伽利略考虑了两种可能:一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即“任意相同位移内速度的增量相同”,描述速度变化快慢的加速度a=v/s;另一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即“任意相等时间内速度的增量相同”,描述速度变化快慢的加速度a=v/t。他随即发现了第一种假设是错误的:假设物体在落下第一段距离后已得到某一速度,那么在落下的距离加倍时,速度也应该加倍。果真如此,则物体通过两段距离所用时间将和通过一段距离所用时间一样。也就是说,通过第二段距离好像不必化时间,这显然是荒谬的。这一引入显然加深了学生对加速度概念的理解。
物理学史引入高中物理教学中还有很多好处,比如增强学生的人文素养,形成正确的人生观与价值观等等,在这里就不再一一赘述。下面简单说说我在将物理学史引入高中物理教学中遇到的一个问题。
我在授课中发现,物理学史虽然起到了一定的作用,但是由于并不是系统的讲授物理学史,所以整体上来看显得很凌乱,根据教材的编排体系,经常出现时间上的往复,没有发展连续性,不利于学生构成系统的物理体系的概念,不能让学生在解决物理问题的时候站在物理体系的高度来看待问题。我的观点是在学校开设选修课的时候能够进行物理学史的简单系统学习。