摘要:鑒于人格教育中在普通高中教育的重要性,筆者建議在物理學史的教學中滲透健全人格教育。
關鍵詞:物理學史;健全人格
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)8(S)-0078-2
新課程標準中普通高中教育的任務定位于形成高中學生的健全人格或提高公民的基本素養。近年來與物理學史有關內容的考查成為高考中一個新亮點,以人物或事件為主線的物理學史本身就有十分豐富的人文底蘊,所體現的世界觀和方法論是健全人格教育的豐富資源,物理教師要利用一個個鮮活的事件和人物,在物理學史的教育教學活動中潤物細無聲地有機地將健全人格教育融入其中。
1 從物理學家偉大人格中感受仁愛心、進取心、自信心
物理教材中不乏偉人的故事,在這些生動的故事中,偉人們的科學精神、人格品德閃爍著人類精神文明的光輝。他們在科學歷程中所表現出的仁愛心、進取心、自信心,展現出的人格力量,可以深深地影響學生。正如愛因斯坦在《悼念瑪麗#8226;居里》的開篇所說:“我們不應僅僅滿足于回顧她的工作成就為人類做出的貢獻。第一流人物對于時代和歷史進程的意義,其道德的方面,也許比單純的才智方面還要大。即使是后者,其取決于品格的程度,也遠遠超出通常人們的想象”。
在近代物理中,我們可以介紹愛因斯坦和玻爾兩位科學巨匠在有關量子理論學術問題上展開了長達幾十年的激烈爭論,但他們在生活中卻是非常好的朋友,讓學生感受他們胸懷寬廣、樂觀求實的性格。再如二戰期間,以愛因斯坦為代表的一大批科學家從人類的正義感出發,勸說美國總統羅斯福搶在納粹德國前研制原子彈,當研制成功以后,他們又從人類的良知和社會責任感出發,和原子彈之父奧本海默一起,聯袂反對使用原子彈,為此奧本海默因“莫須有”的罪名,默默地背上叛國罪18年……。這些都體現了科學家們的社會責任感和博大的仁愛心。
瑪麗#8226;居里和她的丈夫從成百上千噸瀝青鈾礦中提煉放射性元素釙和鐳的事例,體現出科學家對科學真理的執著追求、獨立思考、不怕挫折的進取心。奧斯特在康德哲學思想影響下,堅信電力和磁力有著共同的根源。開始奧斯特做了許多實驗,但都沒有成功。經過幾年以后,他產生了一個新的想法,即電流的磁效應可能不在電流的方向上,為了驗證這個想法設計了很多實驗,但仍未能成功,前后經歷了近八年斷斷續續的反復實驗。在1920年4月,又重復進行實驗,突然發現了電流接通時,導線附近的小磁針動了一下。證實了他堅信的電磁之間一定有某種關系,電一定能轉化為磁的想法,所以奧斯特發現電流的磁效應絕不是偶然的,而是進取心和自信心的勝利。法拉弟基于對稱的思想,堅信磁能生電,在1822年寫下“把磁轉變成電”,經過了長達十年的艱苦探索,終于發現了電磁感應現象。這些事例充分說明了永遠保持進取心和自信心,才有可能取得成功。因此,了解物理學史可提高學生進行科學創造的進取心和自信心。
2 從物理學家艱辛歷程和偉大創造中體會自制力、耐受力、創造力
物理學史上大量事例表明,科學的探究過程不可能是一帆風順的,結合物理學家在科學之路上踏著荊棘探索的事跡,介紹發現物理規律的艱辛歷程,讓學生從中體會到物理學家們的超強的自制力、耐受力、創造力,并以科學家為榜樣培養自身的自制力、耐受力、創造力,從而激發學生們對科學的興趣、對理想的憧憬。
偉大的發明家愛迪生,他在發明電燈的過程中利用了1600多種材料,共經歷了9999次的失敗,才取得成功。瓦特發明蒸汽機,萊特兄弟把飛機送上天,都是建立在成千上萬次失敗的基礎上的。早期測量電子的電荷值,密立根和他的學生在固定的電場中,對帶電油滴運動作成百上千次反復測量和計算,從而得到每個油滴所帶電量總是一個最小的基本電荷的整數倍的事實,這個基本電荷就是一個電子的電量。在當時如果沒有成百上千次的枯燥乏味的測量和計算,就無從認識基本電荷的電量。盧瑟福及其助手在做α 粒子散射實驗時發現,平均八千個入射的 α 粒子中只有一個獲得大角度的偏轉,從而得出了“絕大多數”,“少數”,“極少數”的結論,進而提出原子的核式結構模型。盧瑟福在用 α 粒子從氮14 中打出質子后,英國物理學家布拉凱特為了弄清用α粒子轟擊氮原子核產生的質子,它是α粒子從氮核中打出來的,還是粒子打進氮核所形成的復核,再由這個復核發生衰變產生的呢?他通過充有氮氣的云室,拍攝了兩萬多張云室照片,從四十多萬條粒子徑跡中,發現有八條產生了分叉,從照片上分叉情況分析得出,產生的質子是從復核發生衰變時放出來的。這幾萬張照片要是疊起來,該有多厚,觀察這四十萬條徑跡該有多煩瑣,還有德國物理學家歐姆研究歐姆定律、英國物理學家法拉第研究電磁感應現象都花了十多年的時間。所有這些事例,告訴學生在科學創造活動中,錯誤和失敗遠遠多于成功。如果沒有超強的自制力、耐受力,不怕困難的頑強意志,耐得住寂寞,是難以取得成功的。
偉大物理學家的創造力對人類歷史的貢獻也是深遠的和巨大的,意大利物理學家伽利略不崇尚書本和權威,最終推翻了亞里斯多德的落體學說,成為物理學乃至近代自然科學的奠基人;牛頓在前人的基礎上,建立牛頓力學體系(三大定律),發現萬有引力定律,打破了人們認為天體運動神圣而不可了解的神秘感,在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑;玻爾、海森堡等建立量子力學和愛因斯坦建立相對論,給我們現代生活帶來了翻天覆地的變化,對現代文明有巨大而深刻的影響。介紹這些物理學家的思想足跡有利于培養學生的創造性思維和創造力。
3 從物理學家奮斗精神和偉大成就中體驗責任感、幸福感、價值感
結合教材講物理學家為追求真理而忘我的奮斗精神和取得的偉大成就,尤其是我國老一輩科學家不計個人名利,為國家的強盛,默默無聞地從事科學研究,為祖國的建設事業做出重要的貢獻的動人事跡。使學生懂得什么是高尚的追求,什么是愛國主義,體驗什么是責任感、什么是幸福感、什么是價值感。
我國老一輩物理家們,擁有強烈的愛國意識和責任感,關心祖國的命運與前途,“兩彈一星”功勛獎獲得者王淦昌、鄧稼先等隱姓埋名、頑強拼搏,克服種種常人無法想象的困難,為祖國取得歷史性的偉大成就。錢學森放棄了在國外優越的科研環境和生活條件,放棄了在國外個人的發展機遇,沖破層層阻撓毅然回到祖國,在他的主持下,1960年我國自制第一枚近程導彈試飛成功;1964年第一枚中近程導彈試飛成功;1966年中近程導彈攜帶原子彈按預定軌道實現核爆炸。還有吳有訓、葉企孫、錢三強等等一大批科學家的事跡。他們一顆顆赤誠的報國之心感人肺腑,同時他們在為祖國和人民服務中也找到了幸福和價值。這些生動事例是抵制“金錢至上”、“享樂主義”對青少年侵蝕的強大武器,也可激發青少年學生為實現祖國科技強國的歷史責任感。世界科學家中居里夫人的事例也具有代表性,在研究礦物的放射性現象中,發現鈾礦石含有兩種未被發現的元素時,她為了紀念自己的祖國波蘭,把其中一種元素命名為釙。第一次世界大戰期間,居里夫人為了自己的祖國波蘭和第二祖國法國,參加了戰地衛生服務工作,用她的研究成果來治療傷兵,起了很大的作用。這些故事都非常具有感染力,能激起學生的愛國主義熱情,樹立為國家服務的幸福感和事業取得成功、為人民服務的價值感。
在引導學生認識物理學上的重大突破在人類認識史上所產生的震撼人心的沖擊以及在人類社會發展史上所引起的重大技術變革的同時,還應使學生辨證的認識物理學的進步也帶來了一些人們當初不曾料到的負面效應,如環境污染,生態失調,自然資源過度消耗等;原子能的實際應用,最初是以毀滅性的殺人武器的形式出現的。對這些史實的了解,必將增強學生的社會責任感,使他們“學會關懷”,關懷社會,關懷全球的發展,關懷人類的命運,關懷人類社會的持續發展問題,倡導低碳生活,文明生活。
物理學史是人類文化發展的一個重要組成部分,它使人們對過去感到自豪,對現在懷有責任感,對未來充滿信心。我們認為健全人格包括了三心(仁愛心、進取心、自信心);三力(自制力、耐受力、創造力);三感(幸福感、價值感、責任感)等基本要素,正因為如此,在以人物或事件為主線的物理學史中加強健全人格的教育是有益的和可行的。
(欄目編輯 張正嚴)