刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277
历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979
物理学史在物理教学中渗透的理论基础及作用
【作者】 轩书科
【机构】 (山东工艺美术学院 济南)
【摘要】【关键词】
【正文】 摘 要:物理学是在人类社会文明发展的背景下发展起来的一门自然科学,它的任何知识、定理、规律都是在特定的历史条件下,经过无数科学家的摸索、探究、论证、辨析而得到确立的,因此,物理学史是物理学不可分割的重要组成部分。本文结合物理学史在物理教学中渗透的理论基础及作用方面做了探索。
关键词:物理学史,物理教学
长期以来,物理学科教学的重心是力求把本学科业己积累的经典内容按学科教育内要求,较为系统地传授给受教育者,使其通过熟悉一些基本的现象、事实、规律,解决一些简单的问题。教学是围绕基本知识、规律等内容来展开的。仅就物理学科内学术性特征而言这是对的,也是基本的。但是,这又在很大程度上造成了整个教学内容的狭窄,对物理学规律、知识的来龙去脉不甚了了,学生缺乏迁移性地提出问题和创造性地解决问题能力的培养,以及科学方法、态度、人格品质等方面的培养。因此,我们必须更新教学观念,改革内容体系的构成,使教学内容素质教育化。如何充分挖掘物理学史所具有的丰富教育教学价值的内容,形成师生互动、教师引导、学生自我发展的教学模式,是当前摆在物理教育工作面前的一个值得探索研究的课题。
一、理论基础
1、兴趣、动机学习理论
学习兴趣是指一个人对学习的浓厚认识倾向与情绪状态。科学研究证明这样一个事实,一个人做自己感兴趣的事情,他的全部才能发挥80%以上,做自己厌烦的工作只能发挥20%。英国病理学家费里奇说:“从事研究的人必须对科学真有兴趣,科学必须成为他生活的一部分,被他视为乐趣和爱好。”学习也是这样。“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。激发了学生的学习兴趣,就能为学生主动学习,自我发展打下良好的基础。心理学的研究指出,学生的学习兴趣与学习的积极性、学习的效果有密切关系。物理教学实践表明,兴趣与物理学习成绩一般是正相关的。因此,物理教学应设法保持学生的持久兴趣,以达到大面积提高物理教学质量的目的。
2、替代学习理论
根据社会学习理论的观点,人类的大多数行为是通过榜样作用而习得的。社会学习论证明了学习者总是以与他们自己很相似或与他们的理想人物很相似的人作为学习模型。所以,美国著名心理学家班杜拉提出了替代学习理论,即通过对榜样的认识和了解,对榜样产生了崇拜和学习模仿的心理状态,并以榜样为目标,自觉或不自觉的用榜样来要求自己,从而达到主动学习目的的学习理论。班杜拉认为,替代学习是普遍存在的,替代学习是学生积极学习求知的重要学习过程,在受教育者的青少年时代起着不可或缺的作用并能影响其一生。在中学物理教学过程中,教师可以发挥物理学家众多的优势,努力向学生展示各种各样的替代学习榜样,以便于他们学习和模仿。
3、建构主义学习理论
建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,在获取知识的过程中借助其他人的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式而获得的。建构主义学习理论有两个突出的特点:创设真实性的环境;强调原有经验基础上的进一步学习。情境是建构主义学习理论最重要的属性,它是指与学习主题的基本内容相关和现实情况基本一致或相类似的情景和环境。建构主义学习理论还认为,学生的任何学习过程都不可避免受到前科学概念的影响。而在物理学发展史上,一些物理概念、物理规律的形成过程也会受到己有科学知识和当时学术观念的影响。这两种影响具有一定的相似性,都表现出广泛性和顽固性的特征,并由此迁移推广,产生负面的影响。物理学的发展历史可以提供很多可供探究性学习的历史情境和历史场景,而对照物理学发展史也能部分地减少前科学概念对学生学习产生的不利影响。
二、物理学史在物理教学中渗透的作用
1、形成学生持久的学习兴趣和动机
学生的学习兴趣多种多样,归结起来有以下几种:
第一:根据学习兴趣的产生可分为直接兴趣和间接兴趣。直接兴趣是某一门功课学起来顺手并取得较好成绩,从而逐渐对它产生了内在的兴趣;间接兴趣往往受别人影响,羡慕不己,从而引起的诱发兴趣。无论是直接兴趣还是间接兴趣都会激励学生奋进,实现学习目标,完成学习任务,取得最佳学习效果。
第二:根据兴趣的维持时间可分为持久兴趣和短暂兴趣。持久兴趣存在于学习过程的始终,是学习的永恒动力,促使一个人永不满足己有成绩,进而向学科知识深层不停地探索;短暂兴趣起之快,存之短,失之迅,如何使短暂兴趣维持长久也是一个值得探索的问题领域。
第三:根据兴趣的性质可分为稳定兴趣和波动兴趣。稳定兴趣具有持久性,经得起学习成败的考验,不会因为学习上的一时挫折而消失;波动兴趣缺乏稳定性,由于某种原因它会时有时无,从而使学习受到影响。显然,教师应该从激发学生的短暂学习兴趣开始,充分利用课堂和课后,利用多种教学资源,促使学生的学习兴趣由短暂变为持久、由波动走向稳定,最终使学生踏上自我激励、自我学习的轨道。实践证明,不断地持续性刺激能够使学生的学习兴趣向着持久、稳定的方向发展。渗透物理学史的教学模式能够满足不断刺激学生的这种需要。
2、使学生经历学习的探究过程
新课标强调学生的学习要经历过程,这与结合物理学史的问题探究学习过程不谋而合。在特定的历史时期,特定的历史阶段,物理学家们往往会把注意力和精力放在某一个问题的解决上。他们从发现问题,提出各种假设,探究解释问题,到最后问题的解决是一个长期的探索过程。因此,让学生在特定的学习阶段模仿物理学家探究和解决在该阶段历史上的一些典型问题,能够使学生学会主动探究和解决问题,并经历学习过程。在这种探究学习过程中,学生能跳跃式的,(下转第83页)(上接第84页)创造性的解决一些问题,这时的思维过程和物理学家的思维过程在某种程度上是相似的,这是素质教育中创新思维培养和训练的体现。当然,在这个物理学史探究过程中,教师积极、灵活的引导和点拨是必不可少的。
3、知识结构的完整及优化
物理学是在人类社会文明发展的背景下发展起来的一门自然科学,它的任何知识、定理、规律都是在特定的历史条件下,经过无数科学家的摸索、探究、论证、辨析而得到确立的,因此,物理学史是物理学的不可分割的重要组成部分。以史为鉴,人们可以得到知识,可以得到经验,可以得到各种科学的学习方法、手段。物理的教学过程,显然不能仅仅以教授一条条孤立的知识为目的,而是要使学生在如下几个方面都有所收获:要使学生既掌握知识,又了解知识的历史建构过程以及它的价值意义;要使学生能注意到各知识间的内在联系,又使学生对物理形成一个整体上的结构了解;要使学生掌握物理的历史发展,又能知道一些物理与相邻学科、物理与社会的外在联系。这便是学科教学中的整体原理。由整体原理,教育工作者可以得到这样的认识,物理学史教育是必不可少的。
4、促进学生自我学习和发展
学生能够自我学习、自我发展、自我创造是教育的最终目标。研究表明:任何主动的学习和发展都是从学习兴趣开始,在知识、方法、技能所获得的喜悦中加强,在学习的成就感体验中得到升华的。为此,物理教师在教学活动中承担着这样的多重任务:使学生对物理学习发生持久的兴趣;使学生体验到掌握知识、方法、技能的学习喜悦;使学生有学习的成就感。而物理学史的渗透教学可以部分满足这些要求,如前面所述,物理学史的知识总是能引起和激发学生学习的兴趣,结合物理学史的物理探究性学习则能使学生获得知识和方法,也能使学生获得和物理学家相似的探索解决问题的成就感。因此,物理教学中渗透物理学史教育是能够使学生达到自我学习和自我发展的目标的。
5、使学生获得情感的体验
新课程标准在课程目标上对使学生获得情感态度的体验提出了具体的要求。强调要让学生能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦;具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神,能够关心国内外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感和责任感,有将科学服务与人类的意识。物理学史具有人格、意志力和思想品德方面的教育价值,能够使学生得到情感体验和科学价值的培养,能够使学生得到爱国主义的教育。物理教学中渗透物理学史教育的教学模式正是针对学生情感体验不够的实际情况,发挥物理学科课程的特点而提出的。
关键词:物理学史,物理教学
长期以来,物理学科教学的重心是力求把本学科业己积累的经典内容按学科教育内要求,较为系统地传授给受教育者,使其通过熟悉一些基本的现象、事实、规律,解决一些简单的问题。教学是围绕基本知识、规律等内容来展开的。仅就物理学科内学术性特征而言这是对的,也是基本的。但是,这又在很大程度上造成了整个教学内容的狭窄,对物理学规律、知识的来龙去脉不甚了了,学生缺乏迁移性地提出问题和创造性地解决问题能力的培养,以及科学方法、态度、人格品质等方面的培养。因此,我们必须更新教学观念,改革内容体系的构成,使教学内容素质教育化。如何充分挖掘物理学史所具有的丰富教育教学价值的内容,形成师生互动、教师引导、学生自我发展的教学模式,是当前摆在物理教育工作面前的一个值得探索研究的课题。
一、理论基础
1、兴趣、动机学习理论
学习兴趣是指一个人对学习的浓厚认识倾向与情绪状态。科学研究证明这样一个事实,一个人做自己感兴趣的事情,他的全部才能发挥80%以上,做自己厌烦的工作只能发挥20%。英国病理学家费里奇说:“从事研究的人必须对科学真有兴趣,科学必须成为他生活的一部分,被他视为乐趣和爱好。”学习也是这样。“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。激发了学生的学习兴趣,就能为学生主动学习,自我发展打下良好的基础。心理学的研究指出,学生的学习兴趣与学习的积极性、学习的效果有密切关系。物理教学实践表明,兴趣与物理学习成绩一般是正相关的。因此,物理教学应设法保持学生的持久兴趣,以达到大面积提高物理教学质量的目的。
2、替代学习理论
根据社会学习理论的观点,人类的大多数行为是通过榜样作用而习得的。社会学习论证明了学习者总是以与他们自己很相似或与他们的理想人物很相似的人作为学习模型。所以,美国著名心理学家班杜拉提出了替代学习理论,即通过对榜样的认识和了解,对榜样产生了崇拜和学习模仿的心理状态,并以榜样为目标,自觉或不自觉的用榜样来要求自己,从而达到主动学习目的的学习理论。班杜拉认为,替代学习是普遍存在的,替代学习是学生积极学习求知的重要学习过程,在受教育者的青少年时代起着不可或缺的作用并能影响其一生。在中学物理教学过程中,教师可以发挥物理学家众多的优势,努力向学生展示各种各样的替代学习榜样,以便于他们学习和模仿。
3、建构主义学习理论
建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,在获取知识的过程中借助其他人的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式而获得的。建构主义学习理论有两个突出的特点:创设真实性的环境;强调原有经验基础上的进一步学习。情境是建构主义学习理论最重要的属性,它是指与学习主题的基本内容相关和现实情况基本一致或相类似的情景和环境。建构主义学习理论还认为,学生的任何学习过程都不可避免受到前科学概念的影响。而在物理学发展史上,一些物理概念、物理规律的形成过程也会受到己有科学知识和当时学术观念的影响。这两种影响具有一定的相似性,都表现出广泛性和顽固性的特征,并由此迁移推广,产生负面的影响。物理学的发展历史可以提供很多可供探究性学习的历史情境和历史场景,而对照物理学发展史也能部分地减少前科学概念对学生学习产生的不利影响。
二、物理学史在物理教学中渗透的作用
1、形成学生持久的学习兴趣和动机
学生的学习兴趣多种多样,归结起来有以下几种:
第一:根据学习兴趣的产生可分为直接兴趣和间接兴趣。直接兴趣是某一门功课学起来顺手并取得较好成绩,从而逐渐对它产生了内在的兴趣;间接兴趣往往受别人影响,羡慕不己,从而引起的诱发兴趣。无论是直接兴趣还是间接兴趣都会激励学生奋进,实现学习目标,完成学习任务,取得最佳学习效果。
第二:根据兴趣的维持时间可分为持久兴趣和短暂兴趣。持久兴趣存在于学习过程的始终,是学习的永恒动力,促使一个人永不满足己有成绩,进而向学科知识深层不停地探索;短暂兴趣起之快,存之短,失之迅,如何使短暂兴趣维持长久也是一个值得探索的问题领域。
第三:根据兴趣的性质可分为稳定兴趣和波动兴趣。稳定兴趣具有持久性,经得起学习成败的考验,不会因为学习上的一时挫折而消失;波动兴趣缺乏稳定性,由于某种原因它会时有时无,从而使学习受到影响。显然,教师应该从激发学生的短暂学习兴趣开始,充分利用课堂和课后,利用多种教学资源,促使学生的学习兴趣由短暂变为持久、由波动走向稳定,最终使学生踏上自我激励、自我学习的轨道。实践证明,不断地持续性刺激能够使学生的学习兴趣向着持久、稳定的方向发展。渗透物理学史的教学模式能够满足不断刺激学生的这种需要。
2、使学生经历学习的探究过程
新课标强调学生的学习要经历过程,这与结合物理学史的问题探究学习过程不谋而合。在特定的历史时期,特定的历史阶段,物理学家们往往会把注意力和精力放在某一个问题的解决上。他们从发现问题,提出各种假设,探究解释问题,到最后问题的解决是一个长期的探索过程。因此,让学生在特定的学习阶段模仿物理学家探究和解决在该阶段历史上的一些典型问题,能够使学生学会主动探究和解决问题,并经历学习过程。在这种探究学习过程中,学生能跳跃式的,(下转第83页)(上接第84页)创造性的解决一些问题,这时的思维过程和物理学家的思维过程在某种程度上是相似的,这是素质教育中创新思维培养和训练的体现。当然,在这个物理学史探究过程中,教师积极、灵活的引导和点拨是必不可少的。
3、知识结构的完整及优化
物理学是在人类社会文明发展的背景下发展起来的一门自然科学,它的任何知识、定理、规律都是在特定的历史条件下,经过无数科学家的摸索、探究、论证、辨析而得到确立的,因此,物理学史是物理学的不可分割的重要组成部分。以史为鉴,人们可以得到知识,可以得到经验,可以得到各种科学的学习方法、手段。物理的教学过程,显然不能仅仅以教授一条条孤立的知识为目的,而是要使学生在如下几个方面都有所收获:要使学生既掌握知识,又了解知识的历史建构过程以及它的价值意义;要使学生能注意到各知识间的内在联系,又使学生对物理形成一个整体上的结构了解;要使学生掌握物理的历史发展,又能知道一些物理与相邻学科、物理与社会的外在联系。这便是学科教学中的整体原理。由整体原理,教育工作者可以得到这样的认识,物理学史教育是必不可少的。
4、促进学生自我学习和发展
学生能够自我学习、自我发展、自我创造是教育的最终目标。研究表明:任何主动的学习和发展都是从学习兴趣开始,在知识、方法、技能所获得的喜悦中加强,在学习的成就感体验中得到升华的。为此,物理教师在教学活动中承担着这样的多重任务:使学生对物理学习发生持久的兴趣;使学生体验到掌握知识、方法、技能的学习喜悦;使学生有学习的成就感。而物理学史的渗透教学可以部分满足这些要求,如前面所述,物理学史的知识总是能引起和激发学生学习的兴趣,结合物理学史的物理探究性学习则能使学生获得知识和方法,也能使学生获得和物理学家相似的探索解决问题的成就感。因此,物理教学中渗透物理学史教育是能够使学生达到自我学习和自我发展的目标的。
5、使学生获得情感的体验
新课程标准在课程目标上对使学生获得情感态度的体验提出了具体的要求。强调要让学生能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦;具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神,能够关心国内外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感和责任感,有将科学服务与人类的意识。物理学史具有人格、意志力和思想品德方面的教育价值,能够使学生得到情感体验和科学价值的培养,能够使学生得到爱国主义的教育。物理教学中渗透物理学史教育的教学模式正是针对学生情感体验不够的实际情况,发挥物理学科课程的特点而提出的。