物理學(xué)史在科學(xué)素質(zhì)教育中的作用

1、物理學(xué)史在科學(xué)素質(zhì)教育中的作用摘要：物理學(xué)史對(duì)科學(xué)意識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)思想、科學(xué)精神等科學(xué)素質(zhì)教育方面有著無(wú)可替代的重要作用，是當(dāng)前推行素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育所不可缺少的一個(gè)重要方面。關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；科學(xué)素質(zhì)教育；物理教育物理學(xué)是自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，是當(dāng)代技術(shù)開(kāi)展的最重要的基矗代寫(xiě)論文物理學(xué)在其開(kāi)展中所形成的根本概念、根本理論、根本方法、根本實(shí)驗(yàn)手段，已經(jīng)成為其它自然科學(xué)重要概念的根底和研究手段。物理學(xué)的每一個(gè)新思想、新發(fā)現(xiàn)，都會(huì)推動(dòng)其它科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，并往往孕育新學(xué)科的產(chǎn)生。物理學(xué)史作為物理學(xué)科的一個(gè)分支，與物理學(xué)的其它分支不同，它不是以講授知識(shí)的理論和現(xiàn)狀為目的，而是從物理開(kāi)展的歷史角度出發(fā)

2、，從縱的方面闡述從物理萌芽開(kāi)場(chǎng)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的歲月，怎樣開(kāi)展為現(xiàn)代物理的歷史過(guò)程即物理怎樣產(chǎn)生、開(kāi)展和繁榮起來(lái)的過(guò)程的系統(tǒng)闡述?？茖W(xué)素質(zhì)是由科學(xué)知識(shí)、科學(xué)意識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)思想、科學(xué)精神和科學(xué)預(yù)見(jiàn)等要素組成?？茖W(xué)知識(shí)是指反映客觀世界的，在漫長(zhǎng)的歷程中不斷豐富和開(kāi)展的知識(shí)體系?？茖W(xué)意識(shí)是對(duì)科學(xué)本質(zhì)及價(jià)值的正確認(rèn)識(shí)，對(duì)科學(xué)的信任、依賴、追求等積極的態(tài)度?？茖W(xué)方法主要指科學(xué)思維方法，它在一定程度上具有方法論的意義，大多蘊(yùn)含在科學(xué)探究的過(guò)程中?？茖W(xué)思想是符合客觀事實(shí)的思維活動(dòng)的結(jié)果?？茖W(xué)精神是指科學(xué)家進(jìn)展科學(xué)探究的積極心理狀態(tài)，其核心是實(shí)事求是的工作態(tài)度、探究創(chuàng)新的思想?？茖W(xué)預(yù)見(jiàn)那么是指人們?cè)谡_認(rèn)識(shí)客觀

3、規(guī)律的根底上對(duì)事物開(kāi)展趨勢(shì)的科學(xué)推測(cè)和判斷。由于這些要素，都是在科學(xué)認(rèn)識(shí)和開(kāi)展過(guò)程中逐步顯現(xiàn)出來(lái)的，因此對(duì)這些要素的認(rèn)識(shí)也只有建立在對(duì)科學(xué)及科學(xué)開(kāi)展過(guò)程深化理解的根底上，才能逐步形成并加深，當(dāng)然也就與物理學(xué)史密不可分。物理學(xué)史教育對(duì)于進(jìn)步科學(xué)素質(zhì)主要有以下幾方面的作用。1掌握科學(xué)知識(shí)普遍認(rèn)為，掌握科學(xué)知識(shí)不等于記住有關(guān)內(nèi)容的理論、事實(shí)、定義、結(jié)論、公式和計(jì)算方法，還必須理解知識(shí)的深化本質(zhì)和豐富的內(nèi)涵。現(xiàn)有的物理知識(shí)都是在人類與物理世界的長(zhǎng)期對(duì)話中，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的曲折與反復(fù)，抽象、概括而獲得的。對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的歷史考察，可以把發(fā)現(xiàn)的本質(zhì)放在更真實(shí)的背景下，使學(xué)生真正懂得它們的本質(zhì)，并得到超出定律和公式的

4、許多啟示。如熱力學(xué)第二定律和熵的概念在物理學(xué)中是最難懂的局部，歷史上圍繞著它們有過(guò)不少疑慮和詰難。這印證了教學(xué)中的難點(diǎn)，也正是科學(xué)開(kāi)展史上難以攻克的科學(xué)難題。在講授中1，結(jié)合l9世紀(jì)末期針對(duì)熱力學(xué)第二定律所提出的“吉布斯佯謬和“麥克斯韋妖的介紹，提醒其深化的物理思想的根基，必然會(huì)引起學(xué)生們的興趣和考慮，對(duì)這些詰難產(chǎn)生過(guò)程的理解可以大大深化對(duì)熱力學(xué)第二定律和熵的概念的理解和深化。2學(xué)習(xí)科學(xué)方法物理學(xué)家勞厄說(shuō)：重要的不是獲得知識(shí)，而是開(kāi)展思維才能。教育無(wú)非是一切已學(xué)過(guò)的東西都遺忘掉的時(shí)候，代寫(xiě)畢業(yè)論文所剩下來(lái)的東西。可見(jiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維才能也應(yīng)是科學(xué)素質(zhì)教育的重要任務(wù)和目的。科學(xué)史家霍爾頓所說(shuō)

5、2，科學(xué)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有唯一的方法。因?yàn)槊恳豁?xiàng)研究并不是只有一種方法，而且每個(gè)科學(xué)家在運(yùn)用這些方法時(shí)也都有明顯的個(gè)人特點(diǎn)。科學(xué)方法的教育不可能教給學(xué)生一套固定的，必然可以保證導(dǎo)向成功的方法。因此，學(xué)習(xí)前人的方法，與其說(shuō)是為了掌握詳細(xì)的方法本身，倒不如說(shuō)是為了積累前人科學(xué)思維的經(jīng)歷，是為了進(jìn)展科學(xué)思維的訓(xùn)練。思維訓(xùn)練比起給學(xué)生一些詳細(xì)的科學(xué)方法來(lái)，可能是更為重要的。通過(guò)物理學(xué)史教學(xué)詳細(xì)深化地剖析假設(shè)干物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的案例，詳細(xì)理解科學(xué)大師們科學(xué)創(chuàng)造的思路，可以使人受到熏陶，開(kāi)展思維才能，并從中掌握一些更為詳細(xì)有效的科學(xué)方法。物理學(xué)史說(shuō)明，每次重大物理理論打破總是帶來(lái)了方法論的重大開(kāi)展。正如英國(guó)著名物理學(xué)家波

6、恩在承受諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)所說(shuō)：“我榮獲1954年的諾貝爾獎(jiǎng)與其說(shuō)是我的工作里包括了一個(gè)自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，倒不如說(shuō)是那里面包括了一個(gè)自然現(xiàn)象的新思想方法根底的發(fā)現(xiàn)。再如，奧斯特電生磁現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，法拉第場(chǎng)概念的提出，伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，愛(ài)因斯坦提出相對(duì)論，牛頓建立經(jīng)典力學(xué)體系，麥克斯韋建立電磁場(chǎng)理論，普朗克提出量子說(shuō)等等，無(wú)不顯示出非凡的想象力和獨(dú)特的科學(xué)研究方法。只有通過(guò)物理史教育，才能挖掘科學(xué)方法的豐富寶藏，從而使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)方法。運(yùn)用物理模型認(rèn)識(shí)物理客體、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、分析處理和解決實(shí)際的物理問(wèn)題，是物理學(xué)研究常用的方法，也是物理教學(xué)中不可缺少的手段。物理學(xué)史中有大量的例子，如質(zhì)點(diǎn)、剛體、簡(jiǎn)諧振動(dòng)、單擺、

7、理想氣體、理想熱機(jī)、力線和嘗原子核構(gòu)造等等模型，許多模型的建立還有一個(gè)歷史演變的過(guò)程和不斷開(kāi)展的趨勢(shì)。許多實(shí)際的物理問(wèn)題的解決，往往要通過(guò)建立物理模型而找到解決的途徑。因此，物理學(xué)史教學(xué)中運(yùn)用物理發(fā)現(xiàn)案例教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決物理問(wèn)題的才能，從而到達(dá)更好的掌握科學(xué)方法的目的。3培養(yǎng)科學(xué)意識(shí)物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律和物質(zhì)根本構(gòu)造的科學(xué)，是自然科學(xué)的重要組成局部，人類只有尊重事實(shí)、尊重規(guī)律，才能獲得進(jìn)步。認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、無(wú)私、實(shí)事求是、不容半點(diǎn)虛假，這就是科學(xué)的態(tài)度。例如，被贊譽(yù)為“上帝的鞭子的泡利3，毫無(wú)例外地對(duì)一切都打上一個(gè)問(wèn)號(hào)。他不講憐憫，不動(dòng)感情，言語(yǔ)犀利尖刻，使別人有時(shí)難以承受，但他對(duì)科學(xué)的態(tài)度卻令人敬仰。他認(rèn)為在解決問(wèn)題的方法上，假如論證不夠簡(jiǎn)潔、充分和符合邏輯，那么沒(méi)有任何意義。他的科學(xué)著作是長(zhǎng)期積極考慮的產(chǎn)物，在考慮過(guò)程中一次又一次推敲論據(jù)，假如沒(méi)有到達(dá)他那極端嚴(yán)格的要求就決不罷休。不僅如此，泡利在追求真理的過(guò)程中勇于成認(rèn)錯(cuò)誤并修正錯(cuò)誤。1957年他和海森伯合作試圖完全從對(duì)稱性原理出發(fā)解決物理學(xué)所有問(wèn)題，并很快獲得不少結(jié)果。次年他在美國(guó)做報(bào)告時(shí)