科学史在《牛顿第一定律》教学中的运用

牛顿第一定律在科学中具有特殊的地位，它是在实验基础上总结出来的，揭示了力是改变物体运动状态的原因，并且破除了近两千年来亚里士多德关于力的作用在于维持物体运动的错误观点的统治地位，改变了人类的自然观和世界观，为进一步探究力和运动之间的定量关系指明了方向。笔者在运用科学史教学的长期实践中，积累了一些经验，现就《科学》七年级下册《牛一定律》教学中应用科学史谈谈认识。一、教学结构设计教师（主导）→引入科学史创设问题情景（设疑）→引导思维（延伸）→解决问题引入科学史（归纳小结）→学生（主体）→思考讨论明确目标（收集证据）→分析证据得出结论应用。科学史的运用设计以科学发现、知识形成为主线，是从提出问题，分析问题，解决问题这一体系来安排的，从学生的认知规律出发，将迅速从知识的混沌迷惑状态脱离出来，重新有了明确的目的和方向。二、教学流程1.引入科学史，创设问题情景。新课的引入是课堂的序幕，我在新课教学的实践中就经常通过科学史以科学家的故事激其情引其趣，设其疑，从而自然进入自己的课题。即像投放了一枚炸弹，班级马上讨论开了，逐渐形成了两种不同的观点，一个支持该理论，一个反对该理论。此时我顺势组织学生形成正反两方围绕自己的主题进行辩论，每一方都要寻找有力的事实说服对方，并指明代表发言，其他同学扮演听众，当双方代表陈述完后双方展开自由辩论，听众同学可随时反驳对方，支持己方。我让学生们先准备五分钟，这时已激发了学生的求知欲望，为后续学习做好了铺垫，牛一定律的得出就水到渠成。2.获取事实证据，释疑解惑。教学过程中，我主要以探索性实验为主线，以学生的实验、观察、分析、释疑以及教师的点拨关联互动为主要手段，在学生参与活动的过程中，体会到了成功的喜悦，进一步诱导和激发了学生的积极性。在教师宣布同学们寻找证据支持自己的观点时，同学们利用实验架上已准备好的实验器具实验，结合自己的生活常识边做边想边记。发言时正方同学认为：用力推桌子，桌子就运动，停止用力桌子就停下来。反方则认为：骑自行车时不用脚踏踏板它仍然会前进。踢足球时，球离开脚后仍在运动，而且下雨时草地上的足球滑得还要远一些，这说明停止用力物体并没有立即停下来。正方则迅速反驳没有立即停下来，但最终还是停下来了啊！……几分钟后正反两方陷入了僵局，这时教师引导使学生学习方向转向到有序中。我继续介绍了科学史上其他科学家对这个问题也和同学们一样有过激烈的争论，谁也说服不了谁；后来科学家伽利略不迷信权威，尊重事实，终于通过实验的验证分析和理论的研究证实了亚里士多德这个被沿用了许多年的说法是错误的，得出：如果物体在运动中不受任何力的作用它的速度将保持不变，永远运动下去。3.发现、归纳与总结。通过学生自主探究发现并归纳与总结，这样能更好地将探求到的个别的、具体的结论经过分析综合纳入知识体系的框架中，从而使获得的知识系统化、规律化，这些归纳总结如果是在学生理解的基础上而形成概念网络，知识点就不再是枯燥抽象的定律。在得出伽利略的定律后我问同学们三个结论中还需要补充吗？同学们都认为很正确没有补充，我继续穿插科学史上法国科学家笛卡儿的疑问，当他看到伽利略的结论后思考，如果物体不运动静止时又会怎么样呢？（这时学生都不约而同地发出：“对呀”）这里只是略举一二例，就可迎刃而解。4.迁移、巩固与应用。学生新知识概念建立起来后，需要巩固与强化，是否能将已经获得的知识在具体问题中加以运用，不仅培养和提高学生的综合能力，也是对教学结果的反馈检测。得到结论后，引导学生分组讨论，开始摸索实验中提出的问题，采用重点发言，生生评价，师生评价，最后教师小结。如我设计另外一个问题：我用力推黑板擦黑板擦就运动起来，停止用力黑板擦就停下来，亚里士多德根据这一