新升本科院校物理教學(xué)中物理學(xué)史的作用

摘要：新升本科院校物理教學(xué)不僅僅是物理知識(shí)的教授，還應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)這門科學(xué)的思想體系、文化內(nèi)涵和美學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史的有關(guān)知識(shí)，對(duì)提高教學(xué)效果起著重要作用，也是當(dāng)今教育界的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討了物理學(xué)史在新升本科院校物理教學(xué)中的作用。

關(guān)鍵詞：新升本科院校；物理學(xué)史

物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展歷史的科學(xué)，它加速了人類社會(huì)的進(jìn)步，豐富著人類的智慧和力量，它蘊(yùn)涵著豐富的思想、精神、技術(shù)和文化，是人類發(fā)展的智力基礎(chǔ)，也是人類賴以發(fā)展的智慧源泉。它真實(shí)地記載了物理科學(xué)形成發(fā)展的歷程，不僅包含物理科學(xué)知識(shí)體系逐步發(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，包含著豐富的“教書(shū)育人”因素。在物理教學(xué)中適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用物理學(xué)史有助于把情感教育滲透到物理教學(xué)中去，有助于學(xué)生認(rèn)知能力的培養(yǎng)，從而促進(jìn)教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

一、引入物理學(xué)史，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

目前，在新升本科院校中許多大學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)不感興趣，尤其是對(duì)大學(xué)物理，許多學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)大學(xué)物理沒(méi)有意義，這樣作為教師有義務(wù)和責(zé)任在課堂上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂的學(xué)習(xí)效率。在教書(shū)的同時(shí)也要育人，在課堂上要潛移默化地影響學(xué)生，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣和向上的意識(shí)。學(xué)習(xí)興趣在學(xué)習(xí)過(guò)程中具有原動(dòng)力作用，對(duì)創(chuàng)新學(xué)習(xí)與創(chuàng)新人才成長(zhǎng)極為重要。高等教育應(yīng)重視大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣尤其是專業(yè)興趣的培養(yǎng)，尊重大學(xué)生的興趣愛(ài)好，為創(chuàng)新人才成長(zhǎng)營(yíng)造環(huán)境。

物理學(xué)史記載了人類揭開(kāi)世界奧秘和令人興奮的探索歷程。物理學(xué)史知識(shí)的滲入有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，樹(shù)立勇于探索的獻(xiàn)身精神。老師能抓住學(xué)生的心理，穿插一些物理學(xué)史的材料，就會(huì)收到好的效果。興趣是最好的老師，只有當(dāng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)有了興趣，才能表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的自覺(jué)性、主動(dòng)性，能積極主動(dòng)去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。目前新升本院校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，對(duì)物理學(xué)習(xí)有種畏懼感，為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，要通過(guò)對(duì)物理學(xué)史的回顧，通過(guò)了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭(zhēng)端以及尚未解開(kāi)的物理課題等使學(xué)生消除對(duì)物理知識(shí)來(lái)源的神秘感，來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，感知物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法，不斷提高自身的思維能力，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。同時(shí)，物理學(xué)史中有許多科學(xué)家不畏艱險(xiǎn)，不慕利祿，不怕權(quán)威，追求真理的高尚品質(zhì)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神起著潛移默化的作用。

二、了解物理學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析問(wèn)題能力

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)物理學(xué)的基本方法，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常現(xiàn)象中細(xì)心地觀察與思考的事例。比如，倫琴一生在物理學(xué)領(lǐng)域中進(jìn)行過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究工作，一次實(shí)驗(yàn)中，他偶然發(fā)現(xiàn)包有黑紙的底片被曝光，但他從沒(méi)放過(guò)這一個(gè)細(xì)小的現(xiàn)象。正是他這種觀察能力、分析能力使他發(fā)現(xiàn)X射線從而獲得諾貝爾獎(jiǎng)，其實(shí)在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線之前，1800年哥爾茨坦曾發(fā)現(xiàn)過(guò)這種現(xiàn)象；1887年克魯克斯曾發(fā)現(xiàn)過(guò)未知射線使他的底片變黑，他卻以為是底片質(zhì)量問(wèn)題……學(xué)生在了解物理學(xué)史知識(shí)的過(guò)程中便可以認(rèn)識(shí)到注意觀察和認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是學(xué)好物理學(xué)的關(guān)鍵。因此在今后的學(xué)習(xí)中就要有目的地觀察，親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，逐步培養(yǎng)勤觀察、勤思考的習(xí)慣，這種能力的培養(yǎng)在今后的工作中將受益無(wú)窮。

三、學(xué)習(xí)物理學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神和提出科學(xué)問(wèn)題的能力

在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，有許多史實(shí)向我們表明，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。如伽利略對(duì)亞里士多德的懷疑和批判，推翻了錯(cuò)誤的落體定律和強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)定律，得出了慣性定律，為牛頓力學(xué)的建立打下了理論基礎(chǔ)。然而在現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)中，在紛至沓來(lái)的新概念、新術(shù)語(yǔ)、新公式、新定律面前，學(xué)生逐漸形成了這樣的觀念：這就是真理，學(xué)習(xí)它、記住它。這種灌輸式的教學(xué)不自覺(jué)地剝奪了學(xué)生的懷疑和批判精神，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)生的創(chuàng)新思維。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，提高創(chuàng)新能力，敢于破除陳規(guī)，解決新問(wèn)題。

物理學(xué)之所以被人們公認(rèn)為一門重要的科學(xué)，不僅僅在于它對(duì)客觀世界的規(guī)律作出了深刻的揭示，還因?yàn)樗诎l(fā)展、成長(zhǎng)的過(guò)程中，形成了一整套獨(dú)特而卓有成效的思想方法體系。物理學(xué)史中有大量生動(dòng)事例說(shuō)明科學(xué)大師們熟練而巧妙地運(yùn)用這些方法取得重要成果的過(guò)程。利用一些事例，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行具體的科學(xué)方法的教育。然而，為了讓學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)更快地掌握系統(tǒng)的物理知識(shí)，教材往往把教學(xué)內(nèi)容按定義、定理、推論、例題的順序編寫(xiě)，這樣雖利于學(xué)生記憶知識(shí)，應(yīng)用知識(shí)解題，但無(wú)法讓學(xué)生了解到知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程，不能從思想深處接受這些知識(shí)，物理學(xué)史知識(shí)的滲入可以彌補(bǔ)這方面的不足。

四、運(yùn)用物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的探索意識(shí)

正如愛(ài)因斯坦所言，科學(xué)結(jié)論“幾乎總是以完成的形式出現(xiàn)在讀者面前。讀者體驗(yàn)不到探索和發(fā)現(xiàn)的喜悅，感覺(jué)不到思想形成的生動(dòng)過(guò)程，也很難達(dá)到清楚地理解全部情況”。物理教材上那種公式化、邏輯化的講授方式，掩蓋了重要概念、定律和理論的發(fā)展過(guò)程。在教學(xué)中讓學(xué)生只是記住一些物理概念、數(shù)據(jù)、定律和公式，并不能使他們真正理解物理學(xué)。因?yàn)榭茖W(xué)的主體并不是它所獲得的知識(shí)的多寡與深度，更重要的在于“探索”。對(duì)物理知識(shí)的實(shí)質(zhì)的全面理解，包含著對(duì)物理學(xué)理論發(fā)展的動(dòng)態(tài)性以及對(duì)物理理論的相對(duì)真理性的認(rèn)識(shí)。在物理教學(xué)中，結(jié)合物理學(xué)史講清理論的由來(lái)和發(fā)展，講述它的成功，講它解決了哪些問(wèn)題；也要講清它的缺陷和局限，講清它存在的矛盾和發(fā)展前景。要讓學(xué)生理解任何物理知識(shí)的獲得都是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、歷史的過(guò)程，是“繼承——發(fā)展——突破”這一過(guò)程反復(fù)循環(huán)的結(jié)果，不斷經(jīng)歷著“問(wèn)題——試探——除錯(cuò)”的多次選擇。教學(xué)中必要的歷史回顧，會(huì)使學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)“親身經(jīng)歷”一下各部分物理知識(shí)的“系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程”，不僅會(huì)消除對(duì)這些知識(shí)來(lái)源的神秘感，而且還會(huì)從知識(shí)的更替演變中認(rèn)識(shí)它的條件性、局限性，認(rèn)識(shí)科學(xué)理論的相對(duì)真理性，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)永遠(yuǎn)是一個(gè)充滿生機(jī)和活力的學(xué)科，永遠(yuǎn)也不會(huì)停止探索的步伐。

從以上幾個(gè)方面的探討可以看出，物理學(xué)史在物理教學(xué)中有著非常重要的作用。這幾種作用不是彼此獨(dú)立的，而是相互聯(lián)系、處于同一教育過(guò)程之中的。這需要師生雙方在教學(xué)過(guò)程中長(zhǎng)期堅(jiān)持，并不斷在方法、內(nèi)容等方面加以完善。

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（陜西安康學(xué)院物理系）