摘 要: 本文結合物理學發展中的一些重要事例,突出強調了物理教學中引入物理學史的重要作用,以對物理教師的教學有所啟迪。
關鍵詞: 物理教學 物理學史作用
著名物理學家錢三強曾經說過:“我以為,在物理教學中適當地增加一點物理學史的內容,或者在教學計劃中增加一門物理學史選修課,讓學生更多地了解科學發展的歷程,這對他們的成長將會是有益的?!钡拇_,物理學史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地。這塊寶地很值得我們去發掘。如果我們都重視這塊寶地,把物理學發展史融于物理教學之中,讓學生從中汲取營養,使學生從中受到科學家的獻身精神、創新精神和科學方法的教育,對教師的“教”和學生的“學”都具有十分重要的作用。
一、可以培養學生熱愛科學、獻身科學的精神。
物理學像一座知識的寶塔,基礎雄厚,力學、熱學、電學、光學,以至于相對論、量子力學、核物理學和粒子物理學,形成了一座宏偉的寶塔。這座寶塔之所以如此宏偉,是古今中外無數科學家用青春、汗水、健康甚至生命的代價為其添磚加瓦的結果。讓學生了解物理學史,可以培養學生熱愛科學、獻身科學的精神。物理學史中就有許多催人淚下的事例。比如:布魯諾為捍衛日心說犧牲在羅馬鮮花廣場的熊熊烈火之中。伽利略為捍衛日心說受到羅馬教皇殘酷的迫害和折磨,但他沒有放棄對真理的追求,年近七旬又體弱多病的伽利略被迫在寒冷季節前往羅馬,跪在冰冷的石板地上接受羅馬宗教裁判所的審判,先是被判終身監禁,后又改為在家軟禁,精神和肉體上的折磨都沒有動搖他的信念,直到1642年1月8日病逝,1979年羅馬教皇才為他公開平反昭雪。居里夫人由于長期從事放射性研究得了白血病逝世,為科學獻出了寶貴的生命。科學家可歌可泣的獻身精神對我們現代學生應該有所啟發。
二、可以培養學生的創新精神,對實施素質教育具有重要意義。
我國加入WTO后將要參與國際競爭,而國際競爭的關鍵是人才的競爭,人才的競爭體現在其創新能力上。物理學史中科學家的創新精神是很好的教材。因為整個物理學的發展和完善,從一開始就是物理學家追求真理、不斷創新的結果。20世紀最偉大的自然科學家愛因斯坦,被稱為“物理學革命的旗手”就是因為他在科學的道路上不斷創新,創立了一個又一個嶄新的理論體系。1905年3月他發表了論文《關于光的產生和轉化的一個推測的觀點》,提出了光的量子論,歷史上第一次揭示了微觀客體的波動性和粒子性的統一,即波粒二象性;1905年6月提出狹義相對論,解決了19世紀末出現的古典物理學的危機,推動了整個物理學的革命。之后愛因斯坦并不感到滿足,不斷創新的精神促使他在真理的道路上進行艱難曲折的探索,到1916年3月,他寫了一篇總結性的論文——《廣義相對論基礎》,宣布了廣義相對論的創立。
三、可以激發學生學習物理的興趣,改善課堂氣氛,提高學習效率。
孔子說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!蔽锢韺W史中有許多有趣的事例和傳說,可作為物理課堂的“興奮劑”,教師如果能合理利用,就可以激發學生的興趣,改善課堂氣氛。比如:古希臘物理學家阿基米德,有一次亥厄洛王召見阿基米德,讓他鑒定純金王冠是否摻假,他苦思冥想多日,在跨進澡盆洗澡時,從看到水面上升得到啟示,發現了浮力問題的阿基米德定律,并通過王冠排水量解決了國王的疑問。
四、可以使學生明確物理學與其它學科的關系,打好基礎促進物理課的學習。
物理學是一門基礎學科,與其它學科關系密切。常常會有這樣的情況,學生對一些概念理解不透,掌握不住要點,針對一道物理題要么審題錯誤,要么列出了方程卻不知道如何去解,其實這是相關學科基礎較差造成的。物理學的發展也是這樣,比如沒有對數,開普勒就難以建立天文學的重要規律——開普勒三定律;沒有微積分,牛頓就得不到萬有引力定律;沒有統計學,就無法發展分子運動論;能量守恒和轉化定律是受康德哲學的影響;奧斯特也是受康德哲學的啟發,堅信電力和磁力有共同的根源,才發現了電流的磁效應。由此可見物理學的發展與哲學、數學、天文學等都有密切關系。對于學習物理來講,物理課的學習同樣與其它學科的知識基礎緊密相關。所以教師應要求學生全面打好基礎,為物理學習創造良好的知識條件。
五、可以使學生從物理學史中學到許多科學研究方法。
物理學中涉及的研究方法主要有觀察、實驗、類比、假說、模型等,這些研究方法對學習物理也具有重要價值。
綜上所述,在提倡素質教育的今天把物理學史的知識融于物理教學中,無疑具有重要價值。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]何潤偉.關于我國物理課程改革的思考[期刊論文].物理教學探討(中教版),2001.3.
[3]王惠芳.物理學史和高中物理教學相結合的探索與實踐[D].陜西:西北師范大學,2004.
[4]鐘啟泉.現代課程論[M].上海:上海教育出版社,2003.
[5]戴念祖.中國科學技術史·物理學卷[M].北京:科學出版社,2003.
[6]勞厄著.范岱年,戴念祖譯.物理學史[M].北京:商務印書館,1978.
[7]丹皮爾著.李珩譯.科學史與哲學和宗教的關系[M].北京:商務印書館,1997:173.
[8]郭奕玲,沈慧君.物理學史[M].北京:清華大學出版社.
[9]李艷平,申先甲.物理學史教程[M].北京:科學出版社,2003.
(作者系安徽師范大學物電學院2007級教育碩士在職研究生)