〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué);物理學(xué)史;教育
〔中圖分類號〕 G633.7〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2007)11(A)—0050—01
世界范圍內(nèi)的科學(xué)教育改革,科學(xué)史教育正從科學(xué)教育的邊緣進(jìn)入科學(xué)教育的中心。科學(xué)教育改革表達(dá)的一個共同思想是,科學(xué)的教育中應(yīng)包括科學(xué)史內(nèi)容。學(xué)習(xí)科學(xué)史,可以認(rèn)識到科學(xué)發(fā)展的歷史動態(tài)過程,歷史地把握科學(xué)的本質(zhì),深刻地理解科學(xué)與人類之間的關(guān)系以及科學(xué)的發(fā)展對人類的影響。
物理學(xué)史是人類認(rèn)識自然界中的各種物理現(xiàn)象的發(fā)展史,它反映著物理學(xué)發(fā)生、發(fā)展的過程和規(guī)律。物理學(xué)家的成長道路,敏銳的觀察力,獨(dú)特的思維方式和創(chuàng)造力,對待困難的態(tài)度,頑強(qiáng)拼搏的毅力,對名利的看法等,都值得我們了解、學(xué)習(xí)和借鑒。在物理教學(xué)中進(jìn)行物理學(xué)史的教學(xué),是非常必要的。
一、重視物理學(xué)史教育有利于學(xué)生從歷史的維度去把握科學(xué)的本質(zhì)
物理學(xué)史與科學(xué)的本質(zhì)緊密相連,在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史有助于學(xué)生理解科學(xué)的探究本質(zhì),具體說,至少能促使學(xué)生從以下三方面理解科學(xué)的本質(zhì):①理解所有的科學(xué)觀念都不是最終真理,在原則上都要進(jìn)行改進(jìn)。但一些基本概念已經(jīng)經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí),在未來不可能有大的變化;②物理學(xué)家通過觀察、實(shí)驗(yàn)、理論模型和教學(xué)模型來構(gòu)建和檢驗(yàn)的對自然界的解釋,當(dāng)遇到與已有的解釋不一致的新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)時,就要改變關(guān)于自然界的概念;③在研究過程中,如果缺乏大量實(shí)驗(yàn)性和觀察性證據(jù),物理學(xué)家們對同一現(xiàn)象做出不同的解釋是正常的,不同的科學(xué)家可能會公布不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,或者得出不同的結(jié)論,但科學(xué)家會認(rèn)識到分歧并努力消除分歧。
例如,在介紹愛因斯坦的相對論時,不妨把“新生事物不可戰(zhàn)勝”這一哲學(xué)觀點(diǎn)滲透進(jìn)去。相對論的建立打破了統(tǒng)治三百年之久的牛頓時空觀,開辟了物理學(xué)新領(lǐng)域。但是,在相對論最初提出來的時候,并沒有被大多數(shù)物理學(xué)家所承認(rèn),反而遭到了許多人的反對,甚至出現(xiàn)對愛因斯坦進(jìn)行聲討和人身攻擊的事件,然而,真理是不可戰(zhàn)勝的,不管反對的勢力如何強(qiáng)大,隨著時間的推移,理論和實(shí)踐日益證實(shí)了相對論的重大意義。在今天,它不斷被事實(shí)所驗(yàn)證,廣泛應(yīng)用于天體物理學(xué)、宇宙學(xué)和原子核物理。
二、重視物理學(xué)史教育有助于學(xué)生樹立辯證唯物主義思想
物理教材中的概念、定律銘刻著人類思維的印記,充滿著辯證唯物主義觀點(diǎn)。結(jié)合物理學(xué)特點(diǎn),進(jìn)行物質(zhì)第一性、物質(zhì)的運(yùn)動性和對立統(tǒng)一、量變與質(zhì)變、否定之否定規(guī)律的教育,可以使學(xué)生從中領(lǐng)會其中所包含的辯證唯物主義觀點(diǎn),對于現(xiàn)有的認(rèn)識都要問一個為什么,都要追根溯源,看看是否有科學(xué)依據(jù),依據(jù)是否充分,有沒有內(nèi)在的邏輯矛盾,絕不是盲目地崇拜或迷信,而是努力尋求新的突破口,為創(chuàng)新開辟道路。
教學(xué)中滲透物理學(xué)史內(nèi)容,有利于培養(yǎng)學(xué)生的懷疑和批判精神,因?yàn)榭茖W(xué)進(jìn)步的歷史就是科學(xué)懷疑的歷史,就是科學(xué)家不斷糾正錯誤、追求真理的歷史。向?qū)W生追溯一項(xiàng)發(fā)明的歷史,向?qū)W生指明在發(fā)明者道路上經(jīng)常出現(xiàn)的各種困難,以及他們怎樣戰(zhàn)勝困難,避開困難,最后又是怎樣趨近于那從未達(dá)到的目標(biāo)。
三、重視物理學(xué)史教育有利于學(xué)生認(rèn)識物理學(xué)的人文內(nèi)涵
物理學(xué)史是極富人文內(nèi)涵的。薩頓認(rèn)為,一旦讓學(xué)生理解科學(xué)的起源和發(fā)展,科學(xué)就會顯示出它富有內(nèi)涵的人文性。教學(xué)中結(jié)合教材內(nèi)容,介紹在物理學(xué)方面的杰出成果杰出人物,可以使學(xué)生了解歷代的燦爛文化,培養(yǎng)他們的人文感情,激發(fā)他們的民族自尊心和自豪感。我國是世界四大文明古國之一,在物理學(xué)的理論和實(shí)踐方面有著輝煌的成就。例如,在理論著作方面,《墨經(jīng)》中對力學(xué)、光學(xué)的論述,《天工開物》中關(guān)于簡單機(jī)械的記述,《夢溪筆談》對磁角的論述,《考工記》中關(guān)于工程技術(shù)、聲音傳播的記載等在當(dāng)時都遙遙領(lǐng)先于世界各國,在今天仍有參考價值。在實(shí)用技術(shù)方法,指南針、地球儀、渾天儀、船閘、石拱橋、火箭等,也是我國最早發(fā)明的。
在教學(xué)中滲透物理學(xué)史知識,還可以促使學(xué)生更好地理解、評價、欣賞科學(xué)事業(yè),激發(fā)其探究科學(xué)的熱情、勇氣與欲望,培養(yǎng)其堅(jiān)韌不拔的意志。物理學(xué)的發(fā)展史,實(shí)際上就是一部科學(xué)家為追求真理而進(jìn)行不屈不撓的奮斗史。英雄們一磚一瓦地建造了科學(xué)大廈,他們經(jīng)受了多少痛苦的斗爭,表現(xiàn)出多大的氣魄,如果青年們知道得更多一些,將會對科學(xué)懷有更深的崇敬之情,對生活和工作有更大的勇氣和熱情。