应用物理学史培养学生科学素养的实践研究

摘要

现阶段，建设科学教育体系已经成为教育行业的共识，《普通高中物理课程标准（实验）》（以下简称《课程标准》）正是在这一理念的指导下制定的，致力于提升高中学生的综合素养，构建一套科学合理的高中生培养方案。物理学史是一门讲述物理学科发展历程的科目，该学科可以有效、迅速的帮助学生建立起科学的学习体系，物理学史对实现物理新课程的整体目标具有特殊的作用，它具有“物理科学内容，历史科学方法”的鲜明特色，一方面可以准确把握高中生对学科的掌握程度和帮助他们建立知识探索的方法体系，另一方面可以提升高中生探究知识的能力，并开发他们的创新精神，使得学生在今后的生活和学习当中都可以用科学的方式来处理问题。所以，高中物理教师在授课的时候，应当尽可能的利用物理学史来培养学生科学研究的素养，从而提升教育本身的意义。但在实际当中，物理学史科学素养教育功能并未得到足够的重视，本文首先从理论上对物理学史在培养学生科学素养上的教育作用进行了探讨，具体可以细分成如下几个方面：第一，科学知识和技能方面；第二，科学态度、情感以及价值观方面；第三，科学探究方面；第四，科学、技术、社会方面，在每一方面内容的探讨当中都提及了物理课堂教学的具体方法与现实意义，进一步展现物理学史在培养高中生科学素养方面的独特作用。从课程要求、教学实际、教师因素和实施方式等角度，探究高中物理教学中应用物理学史培养学生科学素养的途径，并提出物理学史教学时，应该遵循的几个原则。然后结合高中物理教学实际，结合《伽利略对自由落体运动的研究》一节进行了完整的教学设计，首先对如何使用物理学史的知识来提升学生能力进行探讨，其次对教材的选取、分析环节进行讨论，再次，讨论了使用何种方式进行教学，以及教师备课过程如何进行等，最后讨论了如何通过物理学史的主线来完成授课工作。在实际教学的时候，教学实践和教材的选取是前期工作，物理学史的教学必须起到核心的引导效果，以期通过物理学史来提升物理课堂教学的活跃度与教学效率。在对《行星的运动》这一节进行课堂实录的基础上，分析教学当中存在的一些不足之处，通过总结这些问题出现的原因可以帮助教师寻得更有效的提升物理学史教学思路的效果。事实证明，高中物理课堂与物理学史知识的穿插能够大大提升学生科学学习的效果和学生的科学素养。具体来讲，（1）在知识、技能方面，开展物理学史教育有利于学生理解科学知识的本质，形成物理学知识体系；（2）在探究和思维方面，高中生学习效率与探索新知识的能力得到提升，这对于学生科学素养的培养是非常有利的；（3）在科学态度方面，物理学家的日常生活方式以及生活趣事能够极大激发学生的学习热情，因为这些事件更加贴近学生的日常生活，而那些至今仍然没有得到有效解决的问题也可以激发学生探究的兴趣，打破传统高中生被动接受知识的局面，增强主动学习意识；（4）在精神观念方面，开展物理学史教育能使学生的科学精神和人文精神有所提高，有利于激发学生的民族自尊心和自豪感，也有助于学生树立辩证唯物主义观点。

目录

第一章 问题的提出

第二章 国内外已有的相关研究

2.1科学素养的相关研究

2.2物理学史教育的已有研究

2.3已有研究存在的问题

第三章 本研究的理论基础

3.1教育重演论

3.2其他教育学习理论

第四章 应用物理学史培养学生科学素养中的作用

4.1物理学史在培养学生知识与技能方面的作用

4.2物理学史在培养学生过程与方法方面的作用

4.3物理学史在培养学生情感态度与价值观方面的作用

4.4物理学史在培养学生技术进步与社会关系方面的作用

第五章 高中物理教学中应用物理学史培养学生科学素养的措施

5.1帮助学生了解新课程标准要求和物理教材特点

5.2提高物理教师的物理学史素养

5.3课内外实施途径

5.4高中物理教学中应用物理学史培养学生科学素养的原则

第六章 物理教学中应用物理学史培养学生科学素养的案例研究

6.1物理教学中应用物理学史培养学生科学素养的教学设计

6.2物理教学中应用物理学史培养学生科学素养的课堂实录

第七章 本研究的结论与需要进一步研究的问题

参考文献

致谢

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