生物科学发展史

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生物科学发展史范文第1篇

高中生物新课程教材中有相当多生物科学史的教学内容，如“细胞学说建立的过程”、 “对生物膜结构的探索历程” 、“光合作用的探究过程”、“人类对遗传物质探索过程”、 “孟德尔遗传实验的科学方法”、“植物生长素的发现”等。在以往的教学实践中，注重的是学生对事实性知识的掌握情况。因此，在处理生物科学史这部分教学内容时，常常是由教师简单介绍这些生物科学史，然后给出结论，重在让学生理解结论并能加以应用。不少学生觉得这些科学史学习起来枯燥，往往采取机械记忆的方式记住相关结论，在涉及相关知识应用时常常出现知识结构模糊不清的现象。难道没有什么办法让这些经典的科学史不那么枯燥吗？这恐怕是每一个生物老师都曾想过并想解决的问题。高中生物新课程教材中教学内容的安排在这方面也下了很多功夫，有了不少变动。

二、案例描述

新课程体系下的人教版必修第一册第四章第二节《生物膜的流动镶嵌模型》，内容编排上有很大变化。旧人教版教材采取直接展示细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，磷脂的双分子层排布，以及直接表达细胞膜具有选择透过性的功能特点，学生也没有去细想为什么磷脂要排成双分子层？单分子层不行吗？更没有人深刻的体会到细胞膜的这种结构特点决定的功能特点。然而新教材并没有直接展示这些知识点，而是通过一段生物史的介绍━━对生物膜的探索历程，让学生重走了一遍科学家的探索之路，在考虑当时现有的技术水平和已有的知识背景下，逐步自己总结出生物膜的结构并完善，并在此基础上理解生物膜的结构特点和功能特点。

本节内容授课要想达到好的效果，仅有新课程教学内容的精心编排还不行，还依赖于教师的精心组织。教师必须多花心思组织课堂，利用生物发展史中的实验对象、实施方案、观察统计对象、结论设定相关节点设置问题串实施探究性教学。让学生的自主探究和合作探究过程中有章法、有目标、有适切性评价，而不是机械的记忆，从被动接受到主动探究，这样才能从中找到乐趣和成就感，也就不会觉得枯燥。

首先，融合生活情境元素，激发学生主动构建知识的热情

贴近生活引入问题：若给三种材料：普通布、塑料袋、弹力布，你会用哪种材料做细胞膜的模型？为什么？体现了什么观点？学生大都都会选择弹力布，认为弹力布有弹力可以让一部分物质通过，体现了细胞膜的选择透过性，也能答出体现了结构与功能相适应的观点。这时我借势追问：那么生物膜究竟是怎样的结构才使它具有选择透过性的功能呢？将学生引入到本节课探究重点。然后师生互动，从欧文顿试验中，学生都能捕获“膜是由脂质组成的”这一结论，还有很多问题并没有理解，我在此有几个设问：①对“欧文顿实验”，最初实验得到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？②在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？③为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？④思考技术对科学发展起什么作用？学生将这几个问题思考清楚后，会理解当时只能得到这一推测的结论，因为还没办法提取到细胞膜直接分离鉴定。

其次，思维节点设疑引入 巩固发展学生生成资源

根据欧文顿的推论，细胞膜除了脂质外，还有没有其他成分呢？过渡到脂质和蛋白质怎样形成细胞膜呢？ 学生阅读课本，从这一实验：从红细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是红细胞膜的2倍，可以得出细胞中脂质分子排列成连续的两层。但学生并不知道如何排布以及为什么排成两层？这时我只提供磷脂结构示意图，简单介绍磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。请学生自己展开大胆想象，推测以下问题：运用相关的化学知识解释为什么磷脂在空气――水界面上铺展成单分子层？并画出如何分布的示意图。通过这一问题，学生理解了磷脂的特点。接着解决下一问题：生物的结构和功能是相适应的，在细胞膜内外都是水环境条件下，细胞膜的磷脂分子排成一层行不行？细胞膜的两层磷脂分子可能怎样排布呢？形成什么样的结构呢？

学生对这三种模式选择不一，最后意识到细胞膜内外都有水这一特点，而磷脂的头部是亲水的这一特性，学生能自己理解并记住应该选第一种模式图，整个排布可以用右图表示，这样也就理解了磷脂双分子层。

再次，问题串层递演进 丰富延展学生思维视野

我接着带领学生思考：磷脂排布方式清楚了，那蛋白质如何排布呢？学生阅读课本能找到罗伯特森提出的“生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构”的观点。很多学生也许也接受了这个观点，这时我反问学生：能否用刚才的观点解释以下现象呢？例如细胞分裂、草履虫的运动和分裂、成熟植物细胞的质壁分裂与复原现象。最后师生一起解决，学生也能理解若把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究，科学家对蛋白质的位置也提出了准确的说法，指出蛋白质不是全部平铺在脂质的表面，有的镶嵌在脂质双分子层中。

紧接着问题递进：有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的吗？假如做实验应该采用什么实验方法来判断？如果是同学们自己做这个实验，大家又会从中得到什么结论呢？同学们经过仔细分析加上阅读课本，很自然就过渡到了下面这个实验。实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。从实验结果表明细胞膜具有流动性。学生根据我设计的问题串自然领悟了这个实验的实验方法：用不同荧光染料标记不同膜蛋白，并且找到观测指标分析得出结论：通过观察不同荧光的分布情况得出细胞膜上的蛋白质是可以运动的。最后引申出细胞膜具有流动性。

最后，知识信息转换实践 厚实学生主动构建知识内化评价

学生经过对这一段科学史的自我探究，自己也能画出细胞膜的分子结构示意图了，并且还能描述出成分主要包括磷脂和蛋白质以及它们各自的排布方式，这样排布的原因也能理解。因为理解了，后面关于生物膜的流动镶嵌模型的基本内容就可以理解记忆和灵活运用而且不容易遗忘。更重要的是，对学生而言对这些知识点不是靠死记硬背而得来，都是通过自己重走科学家道路分析而来的，学生在这个过程中投入了极大的热情和兴趣，获得了很高的成就感。学完这节内容后，我还布置了一个课外活动：让学生自己选择生活中的素材自己制作一个生物膜的流动镶嵌模型，课后学生分组采用泡沫盒，牙签，橡皮泥，萝卜等自己身边的材料，形象准确的制作出了符合生物膜结构特点和功能特点的物理模型。

三、案例反思

生物学是一门以实验为基础的科学，有关生物学的重大科学发现也都是经过大量的探究实验而获得的。新课程教学中更注重探究、操作及自我发展等实践能力的培养，倡导探究性学习。因此，如何发展学生的实验探究能力也是新课程教学的一项重要任务。当然，学生的实验探究能力不可能通过短时间的强化训练就能达到课程要求，而应该是在日常的学习过程中逐步得到发展和提高的。这就要求高中生物教师要注重日常教学中有关实验探究内容的教学，抓住每次机会，重视实验探究过程和方法的指导，培养学生的探究兴趣，循序渐进地的提高学生的实验探究能力。而课本中的生物科学史为我们培养学生的的探究能力提供了很好的素材，教师应该学会利用课堂教学中的科学探究史，激发学生的探究兴趣，培养学生的科学探究精神。“兴趣是最好的老师”。要提高学生的实验探究能力，首先要给学生乐于探究的动力，而动力来源于兴趣。因此，激发学生的实验探究兴趣是培养学生实验探究能力的重要前提。因此我们作为教师，自己对待课本中有关生物科学史的内容时，不能简单对待，引入时应该融合生活情境元素，激发学生主动构建知识的热情。

对待生物科学史中的探究思想和探究历程也要深一层次的进行挖掘，多维视角展示生物科学史 丰富学生主动构建知识载体，教学生将这些看似枯燥的内容通过探究内化成自己生成的知识。生物学上每一次科学发现都离不开实验探究的过程，因此，课本中每个科学研究史都是学生探究兴趣和科学探究精神的培养机会。在处理这些内容的时候，教师如果能把传统教学方式中枯燥的科学史的讲解变成教师引导下的学生自我探究，会更有利于学生探究兴趣的激发和探究能力的提高。教师可以引导学生重走科学家的探究之路，鼓励学生再现科学家的探究思想和探究过程，对科学家的实验进行评价、改进或重新设计，让学生会更有兴趣主动参与并在不知不觉中提高了探究的意识和能力。教师再对学生的设计进行评价，让学生对实验设计思想有清楚的认识，同时纠正学生在实验设计中的遗漏和错误。在这样的学习过程中学生会更多的获得成就感而提高生物学实验探究的兴趣和能力。

生物科学发展史范文第2篇

关键词：物理学史 物理教学 作用

物理学史是研究物理学发展的学科，它是物理科学体系中重要的组成部分。通过传授物理学史方面的知识，培养学生科学意识、科学精神及科学方法等多方面品质的过程。物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分，尤其在全面推进素质教育，实施课程改革的今天，对发展中学生综合素质提出了更高的要求，物理学史的教育功能则更加明显。

一、物理学史知识的渗入可以帮助学生认识物理，激发学生学习兴趣

物理学史记载了人类揭开世界奥秘和令人兴奋的探索历程。穿插一些物理学史的材料，有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯，树立勇于探索的献身精神。只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中，把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。例如，牛顿是举世公认的伟大科学家，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。同时通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物理知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。

二、物理学史知识的渗入可以增强培养质疑精神和提出科学问题的能力

物理学发展的历史向我们显示了这样一条真理：有条件有怀疑的思考，即力求以发展、变化、联系的思想为标准来审视一切科学假说与科学理论，不迷信权威，这是科学能不断向前发展的动力。在物理学发展的进程中，有许多史实向我们表明，物理学家的批判精神，是促使物理学向前发展的动力。如伽利略对亚里士多德的怀疑和批判，得出了惯性定律，为牛顿力学的建立打下了理论基础；爱因斯坦抛弃了牛顿的绝对时空观，得出了相对论。然而在现实的物理教学中，在纷至沓来的新概念、新术语、新公式、新定律面前，学生逐渐形成了这样的观念：这就是真理，学习它、记住它。久而久之，发展着的科学理论被神圣化、教条化，学生不知道这个理论从何而来，为什么会是这样。这种以灌输式的教学不自觉地剥夺了学生的怀疑和批判精神，扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性，从而抑制了学生的创新思维。在物理教学中，为了培养学生提出科学问题的能力，仅仅像通常所做的那样从内容的衔接上提出问题是远远不够的，必须从真实的物理学认识发展的历史进程中，展示物理学探索过程中问题背景的演化，阐明重大物理学问题产生的历史条件及其所导致的深远后果。因此，在物理教学中，完全必要用物理学史上的精彩事例，培养学生独立思考的能力，提高善于提出科学问题的灵性和聪慧，使他们的思想沉浸在好奇之中，永远不闭塞怀疑的目光。

三、物理学史知识的渗入有助于学生学习科学思维方式和树立辩证唯物主义观点

把物理学史引入物理教学，正越来越成为国际上物理教学改革引人注目的课题。早在上世纪30年代，著名的物理学家朗之万就指出：“在科学教学中，加入历史的观点是有百利而无一弊的。”在向素质教育转轨的今天，如何使物理教育适应素质教育的要求，探索通过引入物理学史，对学生进行正确的理论思维和研究方法等方面的教育，帮助学生形成辩证唯物主义世界观等一系列问题，无论是在研究领域还是在教学领域，都日益引起人们广泛的关注。

首先，培养学生科学的思维方法。美国教育家布鲁姆指出：“科学家的工作是发现，学生的学习也是一种发现，都是创造性的智力活动。”教师把叙述物理概念产生的历史发展过程（物理学史）和讲解物理概念的基本内容结合起来，让学生了解科学家发现物理规律的过程，循着科学家的思维方法和探索途径来“发现”物理规律，是使学生掌握科学的思维和研究方法的有效途径。

其次，培养学生的辩证唯物主义世界观。物理学最基本的研究方法是：假说――实验――理论（或新假说）。科学家在研究问题时，一般根据以往的观察、实验或各种实验得来的知识进行推断，得出初步的结论，这就是“假说”。为了验证假说是否正确，需要进一步“实验”，如果大量的实验结果证明假说是正确的，这种“假说”就上升为“理论”；否则，就要被修改、补充或放弃“假说”而提出“新假说”。“新假说”还要接受新的实验的检验，一旦新的实验证明“新假说”在某一领域不正确，就要被“更新的假说”所取代，这就是科学发展的一般规律。利用物理学史知识，结合教材，可以加强这方面的教育。如20世纪初关于原子结构模型的探讨就经历了这样一个历程。在教学中有意识地结合这类例子进行教学，有利于学生形成科学的、辩证发展的思维方式。

物理学的发展史，是辩证唯物主义世界观和科学方法论的发展史，在物理教学中穿插物理史知识，具有重要的教育功能，不仅能激发学生学习物理的兴趣，帮助学生全面理解物理规律，还能从中学到严谨的科学态度，科学的思维方法，逐步树立科学的世界观和方法论。在中学物理的教学中，有目的的渗透物理学史，是完全必要的，也是切实可行的。

参考文献：

[1]任继愈.中国古代物理学.商务印书馆，1997.

[2]宋子良，王平.物理知识探源.湖北教育出版社，2000.

生物科学发展史范文第3篇

关键词 物理学史 物理教学 科学素养

中图分类号：G424 文献标识码：A

Discussion on Cultivating the Middle School Students' Scientific

Literacy by Applying Physics History in Teaching

WU Haiyuan, WANG Yunliang, CHEN Zongjin

(College of Physics and Electronic Engineering, Guangxi Teachers Education University，Nanning, Guangxi 530023)

Abstract With the history of physics using in teaching, it can not only cultivate students' professional knowledge of physics, master the process and methods of scientific research, but also helpful for the students to form the scientific emotion, attitude and values, so as to improve the students' scientific literacy. Adhere to the relevant principle in using physics history teaching, can efficiently improve students' scientific literacy.

Key words history of physics; physics teaching; scientific literacy

0 引言

中国科协中国科普研究所在2009年11月至2010年5月进行了第八次中国公民科学素养抽样调查，结果表明，2010年具备基本科学素养的公民比例达到了3.27%。这一比例比2005年的1.60%提高了1.67个百分点，比2007年的2.25%提高了1.02个百分点，但仅仅相当于或者还不及日本（1991年3%）、加拿大（1989年4%）、美国（1985年5%）和欧盟（1992年5%）等主要发达国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平。①“十一五”期间我国公民的科学素养水平有了明显提升，同时与发达国家相比差距也是显而易见的。

中学生作为公民的一部分，其科学素养水平的高低不仅影响现在我国公民科学素养的水平，而且直接影响着未来我国公民科学素养水平的高低。因此，在中学就加强对学生的科学素养进行培养，显得尤为重要。那么在新课程改革的背景下，中学生需要什么样的科学素养呢？而我们又能给与新形势下的中学生们一些什么样的科学素养呢？在物理教学中该如何提高中学生的科学素养，值得作为物理课程与教学论的研究者们深思。

1 培养学生科学素养离不开物理学史

“读史可以明智”。 教学中如果仅是单纯的讲述物理知识而忽略了历史，那么最终的结果也仅仅是学生掌握了单纯的物理知识，从而严重的影响了学生科学思维的发展，这样无异于杀鸡取卵。日常教学中当涉及有关物理学史方面的内容时，我们经常教给学生的是，什么地方、什么时间、什么人、做了什么，往往只重视是什么，而很少引导学生去研究当时当地该规律、知识是怎么样被提出的，问题是怎样被解决的。因此，学生不能了解先辈们是如何发展和创造知识的，也不能明白物理规律、定理之间的联系，这就不利于学生科学素养的培养。教育的过程是教书育人，包含教书与育人两个方面的内容。如果在教学的过程仅仅是教单纯的专业知识，那么学生就很难领悟物理学家所赋予的科学精神、态度与价值观，从而，学生也就只是一种有用的工具，仅是“半成品”，但是却无法成为一个全面发展的人。而物理学史是一块巨大的精神瑰宝，其在揭示物理学的发生发展过程而形成的知识、技能与方法，值得我们去研究与借鉴。融史于教，对学生科学素养的培养具有十分重要的意义。②

2 运用物理学史，培养学生的科学素养

物理学史是研究物理学产生和发展规律的科学，物理学史既提供了专业的物理知识，又有科学规律与方法的逐渐完善与深化，同时也结合了科学、技术和社会来进行融合，在千百年来的历史积淀中，也提升了我们的情感、态度和价值观，对人类社会的发展起到了不可估量的作用。

科学素养指在掌握一定科学知识并形成一定知识结构的基础上所形成的适应人类社会发展所需要的基本品质和能力。既掌握专业的科学知识与方法，又具有科学的探索与思维的中学生，才是一个具备了科学素养的中学生。③

作为学生科学素养培养的载体――物理学史，其在具体的教学中又是怎样来提高学生的科学素养呢？

2.1 物理学史可以为学生提供知识并促进技能的提高

我们知道，物理学史不仅是记录人类对物理概念与规律认识的过程，也是记录人类对这些物理概念与规律应用的过程。那么，在中学物理教学过程中，我们不仅需要要求学生认识物理概念与规律，还要要求学生掌握并且会进行简单的应用。唯有深刻了解物理学中基本概念与规律，并知道它们在历史中的产生、形成及演变，才能理解相关物理知识的内涵与外延。

物理学史中有许多让人耳熟能详的故事、与民生有千丝万缕联系的科技成果，比如马德保半球实验、奥斯特实验、阿基米德原理等等，这些内容不仅生动有趣，而且很容易让学生耳目一新，且还能产生深刻的印象，相关的知识模块也会在了解物理学史的乐趣中得以理解与识记。教学中融入物理学史的相关内容有助于优化学生的知识结构、加深理解和牢固记忆相关知识，即使一时遗忘，也便于联想。

2.2 物理学史可以培养学生的科学探究方法与能力

物理学的发展过程，也是人类认识自然与探索自然的过程。在认识与探索的过程中，人也在不断的发现物理现象、了解物理特性、寻求物理规律。在探索的过程中，物理学所蕴含的科学思维与方法是物理学家在长期的科学探索与研究中逐步积淀、发展起来的，是人类探索精神的瑰宝。因此在物理教学中导入与所要讲述知识点相联系的物理学史内容，讲述物理学家的科学思维、方法和实验探究能力，有意识地对中学生进行思维、方法、能力的教育和训练，是提高他们智力水平、培养科学能力、促进学生和谐发展的一条必不可少的途径。

物理学史的发展也给予了我们深刻的启示，纵观物理学史的发展过程，我们知道，物理学家们正确的科研方法与大胆创新的探索精神往往就是他们能够取得成功的关键。

2.3 物理学史可以培养学生的情感，有利于科学态度与价值观的形成

物理学史大约400年的历程，也体现着人类认识世界和改造世界的过程。在这个过程中，人类对物理现象也经历了从感性认识到理性认识的过程。总的来说，物理学史就是逐步人类认识和探索物理现象与规律的发展史。④在教学的过程中，我们不仅要认识到物理学史不仅包含着物理现象、物理规律的形成与发展，同时还要认识到物理学中所包含着的物理学家在研究与探索过程中的艰辛。比如爱迪生在研究电灯的30多年间，所用的灯丝都是很短时间就被烧断，为了解决这个问题，他前后用了7600多种材料来进行实验，孜孜以求，最终使灯丝的持续发亮时间得到了极大的改善。英国物理学家麦克斯韦在1864年到1873年间经过艰辛的努力，集前人之大成在电磁学领域做出了划时代的成就。他提出了电磁场和电磁波的概念，建立了麦克斯韦方程，并预言了光与电磁之间的联系。诸如此类例子，数不胜数。而科学家们艰辛的探索，在他们身上发生的故事，对于学生情感与价值观的激励，无疑会起到极大的鼓舞作用。

2.4 物理学史能促使学生认识科学技术与社会发展的关系

通过物理教学中运用物理学史内容使中学生正确认识物理学对人类、对社会的影响，理解人和社会、自然的关系。通过物理学史的学习也应该让学生看到，科学技术既能造福人类，但同时也会给人类社会带来负面的影响。物理学发展过程中产生的重大突破和取得的巨大成就在人类认识世界、探索世界的历程上所产生的令人震惊的冲击以及在社会发展史上所引起的举世瞩目的技术革新，是中学生应该有所了解的内容。从18世纪第一次科学技术革命时的蒸汽机时代到19世纪以电力电气、电子技术广泛应用为标志的第二次科技革命，再到20世纪中叶计算机出现、航空技术快速发展的第三次科技革命，以至现今的数字信息技术时代，这些生动的上映了科学技术对社会的巨大推动，讲述这些相关的物理学史内容能使学生深刻了解科学技术的宏大社会功能；但从另一方面来看，科学技术的快速进步也给社会、人类、自然带来了一些始料不及的负面效应，如噪音、电子垃圾泛滥、白色污染、空气污染、核泄漏、太空垃圾增加、地球变暖、海平面上升等等，更有甚者已经危及到人类的生存。

3 教学中运用物理学史提高学生科学素养的原则

3.1 物理学史内容应紧扣物理教材

在引用物理学史内容时，应与所讲授的内容紧扣并注意进行筛选，断章取义、生搬硬套的做法不仅难以收效，还有可能会给学生传授错误的知识，得不偿失。与物理教材贴近的物理学史内容，更容易让学生产生兴趣，在敬仰物理学家探索物理现象的艰辛的同时，加深对物理概念与规律的理解，为培养学生的科学素养打下牢固的基础。

3.2 教学中做到理论联系实际

物理学家发现物理现象、物理规律的过程是一个持续的过程，这个过程是发现、研究、失败、再继续的一个不断创新的过程。同时还包含着世界各国物理学家之间的思辨与交流过程，体现着物理学发展的矛盾与冲突，从而带来物理学日新月异的发展。那么，在教学过程中，这些能提高学生认识矛盾的能力与开拓视野的内容，无疑会极大的提高学生的科学素养。

3.3 培养知识的同时注重全面发展

物理教学中，教师不仅要教授学生专业的物理知识，更重要的是在传授知识的同时，培养学生的情感、态度和价值观，培养学生的科学人文精神以促进学生的全面和谐发展。在教学的过程中，要提升学生的综合素质，物理学史的运用就起到了非常重要的作用。物理学家的追求与牺牲精神如爱因斯坦、居里夫人等等，无疑会让学生在学习与探索过程中倍受鼓舞，从而也促进了学生科学思维与能力的全面发展。

4 结束语

正确的在教学中运用物理学史，不仅可以培养学生专业的物理知识，提高学生的知识与技能，了解与掌握科学探究的过程与方法，而且，还能够对学生渗透情感、态度与价值观的培养。这也是响应新课程改革“三维目标”的提出。而新课改三维目标改变了以往过于注重知识传授的倾向，强调形成正确学习的价值观。那么在教学中运用物理学史，无疑是实现“三维目标”，提升学生科学素养的一把利剑。

广西研究生教育创新计划资助项目，项目编号：2010106030401M23

注释

① 中国科普研究所.第八次中国公民科学素养调查结果[J].中国科学基金,2011(1):63.

② 陈世鸥.浅谈物理学史在中学物理教学中的作用[J].四川教育学院学报,2004(11):78.

生物科学发展史范文第4篇

关键词：物理学史，科学教育功能

中图分类号：G42 文献标志码：A 文章编号：1673—9094（2012）09—0028—03

物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程，它包含了认识论和方法论的因素。本文就物理教学中发挥物理学史的科学教育功能谈点笔者的管见。

一、教学中适当结合物理学史可以让学生更好理解物理概念、重视实验，去了解物理学的基本观点和思想。

1.在物理教学中适当结合物理学史可以帮助学生深入理解物理概念，纠正错误观念。

认知心理学家奥苏贝尔的有意义学习理论认为，在学习新知识时可以适当利用相关的、概括性的并且比较清晰、稳定的引导性材料。这种引导性材料就是所谓的“先行组织者”，它有助于促进学习和保持信息，并在一定程度上为新知识提供一种“脚手架”，使学生进行有意义的学习。在物理基本概念和规律的教学中，很多时候，物理学史可以提供比较性的组织者或说明性的组织者。比如，在讲述力的概念时，从亚里士多德到伽利略、牛顿，循着伟人的探索历程，比较他们的见解，可以加深学生对力的概念的理解；在讲述电磁感应时，以安培、法拉第、楞次和麦克斯韦等物理学家在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所得的成果为主线，使学生在对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对概念、定律、公式的掌握。

此外，教师在进行概念教学时，往往是经过抽象的理论分析加以表述，结果会使学生对科学概念的产生和发展引起误解，以为不管什么结论都可以用数学推导出来。引入物理学史，讲清理论的由来和发展，讲述它的成功，它解决了哪些问题，讲述它的局限和发展前景，使学生知道科学发展经历的是一条曲折、艰难的求索道路，不把物理学当一门死科学来学，这样就能更好地理解和掌握物理知识。

2.在物理教学中适当结合物理学史可以促使学生充分认识实验在物理学中的地位和作用。

纵观物理学史，每一个理论的产生与发展都是建立在实验的基础上，而物理学发展所经历的每一次理论上的大综合和大统一，都伴随着实验技术与实验思想的进步。在物理教学中，应该结合教学内容介绍物理学史上一些有重大意义的物理实验，不但要说明实验的背景、条件、手段、方法和过程，而且更要阐明这些著名实验的设计思想和研究处理问题的方法、阐明实验与理论的关系以及实验所做出的重大历史贡献。比如通过结合伽利略对自由落体的研究使学生认识到物理实验是物理学研究的最重要的工具，物理实验对物理理论的产生、发展和验证都有决定性的作用，从而深切理解实验在物理学中的地位和作用；同时也有助于增强学生的实验设计意识，提高学生对实验现象的科学洞察力和对实验结果的分析能力，从而减少物理实验中的失误。

3.在物理教学中适当结合物理学史有助于学生了解物理学的基本观点和思想。

物理教学不仅要使学生掌握物理概念和概念间的联系即规律，还要结合物理学的发展史引导学生了解物理学的基本观点、基本思想及其变革。例如，物理学的“运动观”——包含着运动的绝对性、运动描述的相对性、力和运动的关系、分子运动理论等方面的内容；物理学的“守恒观”——包含着动量守恒、能量守恒、电荷守恒和质量守恒等方面的内容等。在教学中结合物理学史，让学生了解这些物理学基本思想和观念产生的历史背景，以及这些物理学基本观念和思想的历史变革过程，使学生在学习一个新的物理理论的同时，逐步改变自己陈旧的思想观念和思维方法，从而实现从整体上把握物理世界图景、深刻领会物理学思想的真谛。

二、在教学中渗透物理学史可以帮助学生去理解科学的探究本质，进行科学方法和科学思维的熏陶，形成知识的相对观和发展观。

1.在物理教学中渗透物理学史有助于对学生进行科学方法和科学思维的熏陶。

物理学的研究思想和方法是人类智慧的结晶，它们的传授与学习，只有紧密地与物理学史结合起来，才不流于形式、成为空洞无物的条款堆集，而是成为有声有色的活例。在物理教学中适当结合物理学史，展现物理学发展中有代表性的科学家探索知识的思维过程，可以使学生了解前人是用什么样的方法去研究和探索，从而发现新的规律和理论的，从中去领悟物理学的研究方法。比如，通过介绍伽利略的斜面实验，可以使学生了解正是伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法，就像爱因斯坦评论中所说的：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”物理学中常见的研究方法都贯穿在物理学发展的整个过程中，因此在物理教学中渗透物理学史，能使学生学到解决问题的种种方法，也会使学生认识到科学研究方法是多种多样的，很多途径都可导致真理的发现或揭示更深层次的奥秘。

2.在物理教学中渗透物理学史有助于学生全面理解科学的探究本质，学习物理学家在研究中所采用的科学方法。

物理学发现的历史也就是物理学探究的历史，在探究过程中洋溢着科学精神，渗透着科学思想和方法。在课堂上教师可选择物理学史上著名的实验或发现事例，经简化、设计，形成富有启发性的材料，让学生“追踪”当年科学家的发现思路，模拟科学家的发现过程，领会科学家的思维方法，而不是只是介绍结论。这样做虽然不是真正的科学“发现”或“创造”，但它不仅能激励学生学习科学家奋勇探索、敢于创新的精神，而且也能使学生从中学到物理学的一些探究方法，丰富自己的思路。

生物科学发展史范文第5篇

关键词：物理史教学

物理学史具有丰富的内涵，在物理知识教学，科学思维和方法的教育，培养对物理学积极的态度以及树立科学人文精神等方面发挥积极有效的作用。将物理学史的内容溶入课堂教学是一种优化教学切实可行的选择，能真正的促进学生的全面发展，从知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观这三个方面推动学生的发展。那么，如何进行高中物理史的教学呢？笔者结合自身的教学实践认为可以从以下几点着手：

一、加强高中物理学史教学的必要性

为了迎接二十一世纪人才竞争的挑战，为了适应知识经济时代的特点，我们培养的人才应有需要多方面的、综合性的心理品质。科学素质就是其中重要的组成部分。科学素质是由科学意识、科学精神、科学知识、科学方法与行为等要素组成。科学意识是指对科学本质及价值的正确认识，表现为对科学的积极态度，如对科学的信任、依赖、追求等。科学精神是指科学家进行科学探索的积极心理状态，其核心是实事求是的工作态度、探索创新的思想。科学知识，是指反映客观世界的知识体系，如物理、化学等等学科知识。这里所说的科学方法，主要指科学思维方法，它在一定程度上具有方法论的意义，大多蕴含在科学探索的过程中。科学行为是指受科学思想意识支配表现出来的外在活动，对于中学生来说，主要指在生活和学习活动中科学的习惯和方式。从目前中学学科设置的情况看，培养中学生科学素质的任务，主要由物理、化学、生物等理科教学承担，其中，物理教学的责任最重。显然，培养中学生的科学素质，已成为现代中学物理教学不可推卸的责任，因而成为重要的教学目的之一。

为了实现这一教学目的，需要进一步研究物理教学中影响科学素质发展的因素，物理学史教育对于发展学生科学素质影响最大。因为，一个人的科学意识、科学精神、科学方法和行为等大部分科学素质要素，都要建立在对科学及科学发展过程了解的基础上，才能逐渐形成，这些都与物理学史教育有密切关系。通过物理学史教育，可以培养学生科学的思维方法、创造性的思维能力，激发追求真理、献身于人类文明进步事业的精神。所以，为了实现现代中学物理教学目的，必须加强物理学史教育。

二、进行高中物理史的教学策略

1、加强物理学史学习，提高教师自身素质

众所周知，能否发挥教材教育功能的关键在教师。同样，为了有效发挥学史教材的教育功能，物理教师本身也必须具有较高的物理学史素养，这样他才能在掌握学史知识的基础上，从认识方法论的角度，把握物理科学的发展轨迹与规律，才能挖掘学史的教育功能。不仅如此，提高学史素质对教师全面理解和把握物理学科的知识体系，提高教学水平，具有长远的意义。

2、掌握物理学史的教学方法

1）渗透法：

所谓渗透法就是把与物理课程相关的物理学史知识恰当地穿插在物理课堂中来逐步开展物理学史教育的方法。物理学史的渗透可以以问题为线索来引入物理学家的轶闻趣事或者以往物理学家研究的过程或片断，可以是大篇幅，也可以是几句话，甚至一副图等，此举不仅可以缓解学习者的学习疲劳，激发物理学习的热情，可以使学生在心理上和情感上接近科学，增加物理学对学生的亲和力，开拓学生的视野，使学生更具有洞察力；还可以使他们以一种移情的方式设身处地体验以往科学家的探究过程，促使他们主动学习和建构知识，并形成严谨的科学态度。

2）准历史法：

所谓“准历史法”，就是在忠于历史事实的情况下，按照历史发展的顺序将与教学内容相关的物理学史料进行组织后贯穿在教学过程中来达到一定教学目的教学方法。这种方法要求科学的还原那些重要的历史足迹，是对历史最具体的重演，是很好的过程体验教学方式，而且在很大程度上符合学生的认知发展过程，让学生更容易理解和接受物理规律并从相关历史事件中广泛吸取科学的思想方法和研究方法以及所蕴含的科学精神与人文精神，把物理学史教育真正实践在课堂教学中。

具体步骤是：

a、将物理学理论（教学内容）的历史发展过程按问题起源——提出的工作假设——思辨以得出推论—实验或思想实验对推论进行检验—假设的修正及结论的推广进行整理，以形成教学内容的“准历史”过程。

b、将学生对物理知识（教学内容）的一般认知过程，即对物理现象的观察-提出问题-假设或猜测-实验探索-结论及对认知过程的反思，整合到已组织形成的教学内容的“准历史”过程中，形成具体的教学过程。

3、“物理学史——归纳”法

教学流程：1、提出问题2、回顾历史3、重演历史（过程呈现归纳总结）4、形成概念5、概念运用