淺談在中學(xué)物理教學(xué)中物理學(xué)史教育的作用

1、淺談在中學(xué)物理教學(xué)中物理學(xué)史教育的作用 摘 要：物理的發(fā)展史就是人類社會(huì)的進(jìn)步史，有的人為追求真理而獻(xiàn)出生命，有的人為找到真相而歷盡艱辛。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有助于對(duì)物理知識(shí)的理解和把握，可以培養(yǎng)觀察和分析問(wèn)題能力。 關(guān)鍵詞：物理學(xué)史 滲透教學(xué) 物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展歷史的科學(xué)，它不僅真實(shí)記載描述了物理科學(xué)形成發(fā)展的歷程，而且解釋與分析了歷程的形成背景與規(guī)律，不僅包含物理科學(xué)知識(shí)體系逐步成熟發(fā)展的過(guò)程，也包括科學(xué)家們探索追求真理的事實(shí)與故事。下面根據(jù)筆者在教學(xué)中的體會(huì)，來(lái)談?wù)勎锢韺W(xué)史在教學(xué)中的作用。 一、物理學(xué)史的引入，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 在教學(xué)中引入物理學(xué)

2、史，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，樹立學(xué)生勇于探索的獻(xiàn)身精神，因此在教學(xué)中穿插一些物理學(xué)史的材料，就會(huì)收到較好的效果，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)獲取知識(shí)。例如，牛頓是舉世公認(rèn)的偉大科學(xué)家，在高一一開始以專題講座的形式，介紹牛頓的生平及其科學(xué)研究歷程，從而消除學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的神秘感，拉近了科學(xué)家與學(xué)生的距離，激勵(lì)學(xué)生對(duì)科學(xué)家的崇拜轉(zhuǎn)化為刻苦學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣。再比如講“法拉第電磁感應(yīng)定律”時(shí)，讓學(xué)生了解法拉第只是首先用文字形式總結(jié)出了這個(gè)定律，后人為了紀(jì)念他，把這個(gè)定律叫法拉第電磁感應(yīng)定律。在法拉第之后楞次確定了感應(yīng)電流的方向，而定律的數(shù)學(xué)形式是諾埃曼給出的。這樣的史

3、實(shí)不僅能使學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容印象深刻，同時(shí)還會(huì)引發(fā)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。 二、有助于對(duì)物理知識(shí)的理解和把握 物理理論嚴(yán)密的邏輯體系，很容易使學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的來(lái)源和理論體系的形成感到深?yuàn)W莫測(cè)，也很容易形成對(duì)這些知識(shí)的僵化、絕對(duì)化的理解。根據(jù)教材編排特點(diǎn)，分單元講解，分析物理發(fā)展史不僅有助于學(xué)生了解各概念、定理、定律的來(lái)龍去脈和科學(xué)知識(shí)的運(yùn)用過(guò)程，且有助于學(xué)生按規(guī)律的形式和體系來(lái)理解和把握物理知識(shí)，從而逐步掌握正確的科學(xué)思維方法。同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)不是靜止不動(dòng)的，知識(shí)始終是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成的歷史過(guò)程。在講高二年級(jí)“電磁感應(yīng)”時(shí)，以?shī)W斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索，向?qū)W生介紹人類對(duì)磁及電關(guān)系的認(rèn)識(shí)過(guò)程，通過(guò)講

4、解安培、法拉第、楞次和麥克斯韋等人在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所取得的成果，使學(xué)生在對(duì)電磁發(fā)展總體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，加深對(duì)左、右手定則、法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。這樣可使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的實(shí)質(zhì)的全面理解、有助于學(xué)生更好理解、掌握物理知識(shí)內(nèi)容，更好地應(yīng)用物理知識(shí)解決問(wèn)題。 三、可以培養(yǎng)觀察和分析問(wèn)題能力，同時(shí)也可培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑精神和提出科學(xué)問(wèn)題的能力 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。觀察和實(shí)驗(yàn)既是研究物理學(xué)的基本方法，也是學(xué)習(xí)物理及其之間的關(guān)鍵。物理學(xué)史描述了許多科學(xué)家善于從不被人注意的一些平?，F(xiàn)象中細(xì)心地觀察與思考的事例。比如法拉第正是吸取了前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于在183

5、1年總結(jié)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。而在法拉第之前，安培因?yàn)闆](méi)有留意線圈通、斷電瞬間的狀態(tài)而錯(cuò)失了發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流的良機(jī)。瑞士物理學(xué)家科拉頓也因?yàn)闆](méi)有全面分析而最終沒(méi)能成功。 以往以灌輸為目的的教學(xué)不自覺(jué)地剝奪了學(xué)生的懷疑和批判精神，致使大多數(shù)學(xué)生對(duì)科學(xué)家和科學(xué)理論永遠(yuǎn)懷著一種崇敬心情，這種心情扼殺了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的積極性，從而抑制了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。而物理學(xué)家的批判精神，是促使物理學(xué)向前發(fā)展的動(dòng)力。如亞里土多德從人們的日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā)得出了一個(gè)結(jié)論：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。此后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里被認(rèn)為是真理，而大約兩千年后，伽利略才用理想斜面實(shí)驗(yàn)推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)，提出：物體在水平面上做

6、勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)并不需要外力來(lái)維持。在物理教學(xué)中滲透這些物理學(xué)批判性發(fā)展的精彩事例，能促使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，提高善于提出科學(xué)問(wèn)題的靈性和聰慧，使他們的思想沉浸在好奇之中，永不閉合懷疑的目光。 四、有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)方法 物理學(xué)家的科學(xué)探究過(guò)程與學(xué)生的認(rèn)識(shí)過(guò)程在物理學(xué)研究方法上基本相似，這種相似性決定了物理基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)與物理學(xué)研究方法是密切聯(lián)系、不可分割的。物理學(xué)研究方法擔(dān)負(fù)著發(fā)現(xiàn)、建立、檢驗(yàn)、運(yùn)用和發(fā)展物理教學(xué)的過(guò)程性要求，使學(xué)生更好地獲得物理知識(shí)，掌握物理學(xué)的基本原理和規(guī)律。然而現(xiàn)實(shí)教材是：概念和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被濃縮了，隱去曲折復(fù)雜的思維過(guò)程，呈現(xiàn)給學(xué)生的是經(jīng)過(guò)科學(xué)整理加工過(guò)的嚴(yán)密的抽象精練的若干條言語(yǔ)。物理教師讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，從中體會(huì)科學(xué)方法、科學(xué)思維。所以物理學(xué)史的講解使學(xué)生熟悉科學(xué)家發(fā)現(xiàn)規(guī)律的思維過(guò)程和科研方法，并從中受到啟示，這比掌握物理知識(shí)、技能更為重要。通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，向?qū)W生揭示了科學(xué)探究的一般方法：對(duì)現(xiàn)象的一般觀察提出假說(shuō)運(yùn)用邏輯包括數(shù)學(xué)得出推論通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣，從而使學(xué)生從中領(lǐng)略到什么是科學(xué)探究，科學(xué)家是怎樣用科學(xué)進(jìn)行研究的?？茖W(xué)的思維方法的熏陶，有利于學(xué)生從“機(jī)械學(xué)習(xí)、被動(dòng)思考、獲得知識(shí)”向“靈活學(xué)習(xí)、積極思考、勇于探索”轉(zhuǎn)化。 總之，在高中物理教學(xué)中，有目的地滲透物理學(xué)史是完全必要的，也是切實(shí)可行的。物