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基于物理学史的高中物理科学探究教学
作者:朱向荣
来源:《中学物理·高中》2014年第03期
科学探究是新课程提出的新的教学方式,也是新的学习方式,其主要思想是教师引导学生经历类似于科学家探究物理规律的过程,感知科学发现的魅力,增强对科学的理解,最终提高自身的科学素养.课程改革以来,科学探究的理念得到了一线教师的认同,但在实际操作中由于多种因素的影响,进行得并不十分令人满意.其中一个主要原因就在于,教师对科学探究的理解可能还存在不全面的地方,而要解决这个问题,笔者认为比较好的依托就是物理学史. 1物理学史与科学探究的关系
物理学史与科学探究有着极为密切的关系,真实的科学探究只有在物理学史中才能寻找到确切的轨迹.以“电磁感应定律”知识为例,电磁感应定律是由著名物理学家法拉第发现的(法拉第一生贡献很多,电磁感应被认为是其最伟大的发现),其间经历着一个十分复杂而又有趣的科学探究过程.从宏观的角度来看,包括:1820年奥斯特发现通电导体周围存在磁场,到法拉第十年如一日的坚持探究,其间还有科拉顿在跑来跑去中丢失了良机;从细节来看,法拉第的发现经历了多次失败,而这些失败恰恰能够体现出科学探究的魅力,从失败走向成功的过程,正是探究感应电流产生条件过程中条件的逐步呈现过程.尤其是法拉第在探究过程中,将电磁线圈随身携带,有空就拿出来进行研究的细节,更是一种可贵的探究品质,也是实现情感态度与价值观教育的最佳时机.从物理学中看到如此的科学探究细节,可以在科学探究的教学中给学生增添新的营养,让科学探究更符合探究规律(而不是人为设计的所谓科学探究,有时根本与史不合、与学生认知规律不合).
我们感觉有点不足的是,现行教材与物理学史没有太大的关系.现行的教材注重的是物理知识的逻辑顺序,其中由于多种条件所限,还不能体现更多的物理学史,因而从教材上也就无法看出一个物理概念是怎样生成的,一个物理规律是怎样被发现的.我们认为,从更高的要求来看科学探究的话,现行教材是难以满足科学探究的实施的,因而我们必须走出教材,从其它方面去吸取科学探究的智慧.
当然必须注意的是,物理学史并不能完全反映出科学的细致过程,因为物理学家在探究的过程中,很多与探究相关的细节不可能被即时记录下来.但我们认为基于人类认知特点的一致性,这样的空白或许也给我们课堂上的探究留下了足够的空间,让我们能够在对学生进行研究的基础上,更好地实施探究. 2基于物理学史的科学探究实践