top of page

Историко-биографический аспект изучения физики: возможности и пути реализации

Преподавание общей истории, благодаря такому историческому введе­нию в физику, получает важное дополнение, до сих пор еще не ценимое доста­точно, несмотря на то, что отношение человека к силам природы играло важ­ную роль в истории и культурной жизни. Но прежде всего преподавание самой физики получает при этом естественную педагогическую основу.

​

Цитата из книги П. Лакура и Я. Аппеля

 «Историческая физика»

​

     В современном мире во главе процесса обучения стоят два важных принципа: гуманитаризации и индивидуализации системы образования, которые требуют использования новых, передовых методов в учебном процессе. Эти методы, в свою очередь, должны осуществлять преемственность и взаимопроникновение наук в школьных курсах, а также давать возможность дифференцированного подхода к каждому учащемуся в зависимости от выбранного им учебного направления (гуманитарного, лингвистического, физико-математического и т.д.). Одним из возможных путей решения данного вопроса в обучении детей физике может стать использование историко-биографического подхода.

Стоит также отметить, что исторические данные, приведенные в современных учебниках, не обладают необходимой полнотой и не раскрывают процесс формирова­ния физических понятий и законов, их историческое развитие, борьбу взглядов и идей.

           В то же время в ФГОС четко обозначены цели, которые необходимо достичь в процессе обучения. Одной из этих целей является изучение вклада российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие физики.

     Вопросу применения исторических сведений в процессе преподавания физики посвящены работы известных отечественных учёных, таких как В. Ф. Ефименко,  Г. М. Голин, Б. И. Спасский, В. Н. Мощанский и др.

Анализ методической литературы по курсу физики выявил отсутствие  дидактических материалов для проведения уроков в соответствии с историко-биографическим подходом.

Этот факт, а также необходимость разработки средств для реализации данного подхода свидетельствует об актуальности дипломной работ. В качестве иллюстрации преимуществ использования историко-биографического подхода нами была выбрана история развития теории теплоты, относящаяся к разделу «Молекулярная физика и термодинамика» школьного курса физики.

          Объект исследования: историко-биографический подход.

         Предмет исследования: методы реализации историко-биографического подхода при изучении понятия теплоты в школьном курсе физики.

       Научная новизна данной дипломной работы заключается в разработке дидактических материалов для использования историко-биографического подхода при изучении раздела «Молекулярная физика и термодинамика».

          Задачи работы

  1. Обоснование практической ценности историко-биографического подхода в изучении физики.

  2. Изучение исторической литературы по выбранной теме и разработка краткого обзора развития взглядов на природу теплоты.

  3. Анализ отражения этой темы в примерных программах для старших классов  средней школы;

  4. разработка методических приемов использования данного подхода для формирования целостного восприятия учащимися сложных понятий.

  5. Составление дидактических материалов для реализации данного подхода в изучении одного из разделов школьного курса физики.

          Дипломная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.

          В первой главе дается обоснование выбора темы дипломной работы и раздела школьного курса физики для демонстрации реализации историко-биографического подхода. Вторая (теоретическая) глава охватывает материал, изученный во всех раз­делах общей и теоретической физики, касающихся выбранной темы, а именно: виды и законы механического движения, степени свободы и связи, энергия и работа, законы сохранения механической энергии и импульса системы - классическая механика; молекулярно-кинетическая теория идеального газа, феноменологическая термодинамика (аксиомы или начала термодинамики), фазовые равновесия и фазовые переходы I рода, физическая кинетика (теплопроводность) - молекулярная физика и введение в термодинамику; закон Джоуля - Ленца, термоэлектричество, тер­мопары и термометры сопротивления - электричество и магнетизм; законы те­плового излучения, оптическая пирометрия - оптика, а также физика атома, квантовая механика,   статистическая физика  и физика твердого тела. В третьей главе представлены пути реализации историко-биографического подхода в рамках базового курса физики, а так же во внеклассной работе учащихся.  Разработанные дидактические материалы приведены в приложениях, а также на компакт-диске.

​

Содержание

​

Введение……………………………………………………………………..................................................................................................…….....4

Глава 1. Обоснование выбора темы.

§ 1. Специфика историко-биографического подхода……………………..........................................................................…........7

§ 2. Методический аспект………………………………………….........................................................................................….......…..….11

Глава 2. Основные этапы развития представлений о природе теплоты и температуре.

§ 1. Предыстория учения о природе теплоты. Античный период……..................................................................…......…17

§ 2. Учение о теплоте в ХVI – ХVII вв…………………………………….......................................................................................…......20

§ 3.  ХVIII век: термометрия и развитие взглядов на природу теплоты….........................................................................25

§ 4. Природа теплоты и статистический смысл абсолютной температуры в физике XIX - начала XX вв..……….......36

Глава 3. Реализация историко-биографического подхода в рамках раздела «Молекулярная физика и термодинамика» старшей школы.

§ 1. Приемы использования историко-биографического подхода на уроках…………………………………………….…….......57

§ 2. Внеклассная работа учащихся………………………....................................................................................…………………........60

Заключение…………………………………………………………................................................................................................……….........63

Библиографический список……………………………….........................................................................................………………........65

Приложения.

  1. Исторические  линейки  развития взглядов  на  теплоту  и  температуру с пояснениями...................................67

  2. Материалы для «Устного журнала»…………….................................................................................……...……………….........73

  3. «Крылатые» фразы и яркие высказывания ученых о науке и открытиях……….........................……………………........78

  4. Визитная карточка проекта «Лучи жизни»…………….............................................................................…………….......…..80

  5. Вечер по физике на тему «Виды теплопередачи» для учащихся 10 классов………..................................................86

  6. Ролевая игра с применением ИКТ «Клуб физиков» на тему «Основы термодинамики..........................……........91

  7. Историческая лабораторная работа «Расширение воды при замерзании»…………………….............……………........98

  8. Портретная «галерея» ученых, внесших вклад в историю развития взглядов на теплоту (в электронном приложении).

  9. Электронные материалы исторического содержания (в электронном приложении).

  10.  Учебный проект «Лучи жизни» (в электронном приложении).

  11.  Видео-опыт «Расширение воды при замерзании» (в электронном приложении).

bottom of page