发挥物理学史在高中物理教学中运用.docx
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1、发挥物理学史在高中物理教学中运用【摘要】在高中物理教学经过中,再现科学家的研究经过,引导学生总结得出结论,显示出研究方法在科学研究中的重要地位;通过引导学生推导规律,让学生经历规律的推导经过,培养学生的科学思维、科学探究精神;在原子物理知识的教学中,通过梳理原子物理的发展史,让学生沿着科学家的研究足迹,认识原子的构造,让学生感遭到科学家锲而不舍的研究究精神和科学的研究方法,培养学生的学科素养。【关键词】物理学史;物理教学;教育作用物理学史的学习是物理学习的重要组成部分,在高中物理教学中,引导学生通过物理学史的学习,让学生体会知识构成经过中的科学探究经过,科学家研究所用的科学方法、坚定不移的科学
2、探索精神,概念与概念、概念和规律间的关系等。让学生以物理学史为线索,梳理知识体系,学习科学方法,体会探究经过,培养学生的思维能力。下面是笔者利用物理学史进行教学的一点体会与做法。一、再现科学家的研究经过,体现科学思维方法科学家探索物理规律经历了漫长的经过,科学思维方法也是在探究规律的经过中总结和归纳出来的。在教学中再现科学家的研究经过,对学生科学思维方法的构成有积极的促进作用。例如,在自由落体运动的教学中,介绍伽利略对落体运动的研究经过:伽利略通过逻辑推理,指出了亚里士多德“重的物体下落得快论断的问题,得出重物与轻物应该下落同样快慢的结论。为了进一步研究落体运动规律,伽利略首先建立了描绘运动的
3、物理量,如平均速度、瞬时速度、加速度等概念,接着猜测落体运动的速度可能随时间均匀变化,为了检验猜测能否正确,伽利略想办法用实验来检验v与t成正比能否正确。伽利略通过理论推导,得出假如速度随时间的变化是均匀的,位移就与时间的二次方成正比,只要测出位移和时间,就能够检验物体的速度与时间的关系。为了便于测量,克制落体时间短,时间不能测量的困难,伽利略设计了斜面实验,让铜球沿阻力很小的斜面滚下,加速度小,时间长,就容易测量了。伽利略通过大量实验,证实小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动。换用不同质量的小球,从不同高度开场释放,只要斜面倾角一样,小球的加速度就一样。伽利略将上述实验进行了合理外推,当斜面
4、倾角很大时,小球的运动跟落体运动差不多。当倾角增大到90时,小球的运动就是自由落体运动。伽利略在研究运动的经过中,不仅建立了描绘运动的基本概念,而且创造了把实验和逻辑推理相结合,将实验结果合理外推的科学研究方法,为近代科学研究提供了科学思维方式和科学研究方法。二、让学生经历规律的构成经过,培养学生的科学思维和科学探究素养在物理规律的教学中,引导学生推导规律,经历规律的构成经过,使让学生对规律的理解更深入,也提升了学生的逻辑推理能力。例如,在万有引力定律的教学中,先介绍伽利略、开普勒、笛卡儿、胡克、哈雷等科学家对引力研究的重要奉献,牛顿在总结前人研究成果的基础上,用数学知识推导出了太阳和行星之间
5、引力与距离的关系及行星的轨迹,提出了万有引力定律。在教学经过中,引导学生沿着科学家的研究足迹,体会万有引力定律的推导经过,运用牛顿运动定律和开普勒行星运动定律,结合圆周运动知识,引导学生把行星的运动看作匀速圆周运动,让学生分析向心力的;及方向,通过分析,得出太阳为行星的引力提供向心力,引力方向沿着二者连线指向太阳,向心力大小为F=mv2r,行星公转周期为T,则有v=2rT,联立得F=42mrT2,根据开普勒第三律r3T2=k,变形为T2=r3k,代入上式得F=42kmr2,可知F与mr2成正比,又根据牛顿第三定律,行星与太阳的引力F与m太mr2成正比。接着介绍了牛顿的研究经过:在推导出太阳与行
6、星的引力之后,为了验证地球与月球之间的作用力、地球对苹果的吸引力和太阳与行星间的作用力是同一种力,牛顿推出导月球的向心加速度与苹果的自由落体加速度之比为a月a苹=1602用数据证实了上述设想的正确性,进而得出万引力定律具有普适性的结论。在课堂教学中,通过创设情境,设置问题让学生考虑,介入教学经过,应用所学知识推导万有引力定律,理解万有引力定律中各物理量的意义和适用条件以及在日常生活应用等。通过教学经过,学生不但学习了物理知识,也体会了科学家的研究经过和研究方法,严谨的科学态度,同时培养了学生的科学精神、科学探究素养和科学思维。三、以物理学史为线索,揭示原子构造在原子物理知识的学习中,知识点比拟
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