談物理學史的教育功能

新課程標準以提高學生素質為宗旨，將“以學生發(fā)展為本”貫穿全過程。物理課程標準提出“必須重視科學、技術、社會的緊密聯(lián)系，倡導科學精神和人文精神的完美結合，全面反映物理與生活、技術與社會的廣泛聯(lián)系，從生活走向物理，從物理走向社會”。物理學史所包含的豐富的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)方面的知識在物理課堂中的應用正好符合了這個目標和要求。因此，應該重視物理學史在新課程改革中的應用，充分發(fā)揮物理學史的教育價值。下面談談物理學史在高中物理教學中的教育功能。

一、物理學史能激發(fā)學生學習物理的興趣

愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師。”在物理教學中引入物理學史，可以吸引學生的注意力，充分調(diào)動學生的學習積極性，增強學生學習物理的興趣。在講自由落體這節(jié)課時，可以這樣引入新課。教師問：“落體運動有什么規(guī)律？”學生：“重的物體落得快，輕的物體落得慢。”教師：“兩千多年前，古希臘的學者亞里士多德也是這樣認為的。大家聽說過意大利的比薩斜塔嗎？”學生：“沒有。”教師：“有資料顯示，素有‘近代科學之父’之稱的伽利略曾于1591年在斜塔上邊做了一次落體實驗，以無可辯駁的實驗‘事實’否定了亞里士多德的落體理論。然而，伽利略真的做過斜塔落體實驗嗎？1949年，英國歷史學家巴特菲爾德對此持否定看法。于是，科學界為澄清事實，展開了一場曠日持久的爭論，有人干脆把它稱之為‘科學史上九十九謎’中的第一謎。這節(jié)課我們將學習自由落體運動的規(guī)律，看看伽利略是如何研究落體運動的。”這樣引入一個物理史實，吸引了學生的注意力，激發(fā)了學生的學習興趣，得到了較好的教學效果。

二、物理學史能對學生進行科學方法和科學思維的教育

物理學家在得出重大科學發(fā)現(xiàn)的同時，往往還總結出一整套科學研究的方法，如伽利略首先走上了用精確的數(shù)學分析和總結實驗數(shù)據(jù)為特點的研究道路，在實驗設計中運用了理想化方法，以可靠的事實為基礎，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，化繁為簡，揭示本質規(guī)律；牛頓則是頭一位大量應用數(shù)學方法來系統(tǒng)地整理物理理論、用系統(tǒng)的數(shù)學方法對個別研究成果進行整理、組織，并使其由經(jīng)驗積累上升到理性概括，由零碎知識上升到系統(tǒng)理論的科學家。富蘭克林、歐姆、法拉第和麥克斯韋則在建立單元電液理論、歐姆定律、電力線和電磁場理論的過程中，巧妙地應用了類比法。這些都是人類在認識自然界中所積累起來的寶貴財富。正如著名的數(shù)理學家拉普拉斯所指出的：“認識一種天才的研究方法，對于科學的進步……并不比發(fā)現(xiàn)本身更少用處。” 因此，在物理教學中如果將物理學史中總結歸納出來的一系列思維方法介紹給學生，并為之掌握，這對于培養(yǎng)學生分析、處理和解決問題的能力，在學生進行創(chuàng)造性思維，探索新知識，擺脫“題海”困擾，減輕學習負擔上都是很有幫助的。

三、物理學史有利于培養(yǎng)學生的人文精神和愛國主義情懷

新課程標準提出，注重物理學與日常生活、社會科學以及人文科學的融合，讓學生切身體驗物理學與社會的相互作用以及物理學對人類文明的影響。物理學發(fā)展史中涌現(xiàn)出了伽利略、牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦等偉大的物理學家，縱觀其業(yè)績，能找到許多共同點：他們都有崇高的理想，有著為科學事業(yè)和真理而獻身的精神，他們摒棄金錢和名譽的追求，把自己的全部精力都用在真理的探索上，犧牲掉許多常人物質生活上的享受，甚至冒著生命危險。如布魯諾由于堅持真理而被燒死，原子核科學的先驅者們身體受到放射性的損害等。趙忠堯、錢三強、何澤慧、錢學森等我國老一輩物理學家，在新中國成立之初，放棄了在國外優(yōu)越的工作和生活條件，沖破重重阻攔，毅然回歸祖國，成為新中國科學事業(yè)的奠基人。我們應當教育學生以他們?yōu)榘駱樱炭嚆@研，學成后為祖國服務。這些物理學史的知識都是對學生進行愛國主義、集體主義思想教育的好素材。

四、物理學史能幫助學生樹立科學世界觀和科學價值觀

在物理教學中適當?shù)卮┎逦锢韺W史對學生樹立科學的世界觀和人生觀很有幫助。比如奧斯特堅信電和磁之間有聯(lián)系，為了尋找電流的磁效應，花了整整八年的時間，經(jīng)歷了實驗、失敗、再實驗、再失敗直至成功的艱難歷程；居里夫婦在條件異常艱苦，設備十分簡陋的情況下花了整整四年終于獲得成功等等。縱觀物理學發(fā)展史，為辯證唯物主義的物質運動觀提供了充分的科學依據(jù)。如對陰極射線本質的爭論導致了電子的發(fā)現(xiàn)，而電子的發(fā)現(xiàn)又突破了原子不可分的傳統(tǒng)觀念，動搖了經(jīng)典力學的地位，促進了理論的大發(fā)展，建立了新的物質觀，產(chǎn)生了相對論和量子論。這些史實對學生理解事物矛盾運動法則很有幫助。教學中我們應以科學家的實際經(jīng)歷作為素材，包括科學家的治學創(chuàng)業(yè)、為人處世、對待困難和逆境的態(tài)度、堅持不懈和頑強拼搏的毅力等，讓學生領會他們的思想感情，并以他們?yōu)閷W習的榜樣。

總之，在高中物理教學中有目的地滲透物理學史的教育，可以激發(fā)學生學習科學知識的熱情。開展德育滲透，提高學生素質，可以促使學生領悟科學的思維和研究方法，有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)造能力。

(責任編輯 黃春香）