在高中物理教學(xué)中實(shí)施物理學(xué)史教育的思考與實(shí)踐

朱霞

物理學(xué)史集中體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。任何一個(gè)具體的物理知識(shí)和理論體系都是匯集許多人的研究成果而建立起來(lái)的，常常是幾十年，甚至上百年的努力才能邁出有意義的一步，它包含認(rèn)識(shí)論和方法論的因素，包含探索者的艱辛與悲歡，體現(xiàn)認(rèn)識(shí)過(guò)程中理論與實(shí)踐、繼承與突破、理性與非理性的辯證統(tǒng)一，因而它的發(fā)展過(guò)程就是一部科學(xué)觀念、科學(xué)思想和方法的變化史；博大、精確、嚴(yán)整而又開(kāi)放的理論體系是人類智慧創(chuàng)造的典型；以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的推理與自由創(chuàng)造的方法，奠定了科學(xué)方法論的基礎(chǔ)；物理理論的實(shí)踐性，使得物理學(xué)成為技術(shù)革命的先導(dǎo)。因此，物理學(xué)史知識(shí)是物理學(xué)習(xí)者必須掌握的。

另外，學(xué)生個(gè)體認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程同人類整體認(rèn)識(shí)的發(fā)展歷史也是吻合的。教學(xué)中的難點(diǎn)，常常是科學(xué)發(fā)展史上難以攻克的科學(xué)難題，也是科學(xué)發(fā)展史上關(guān)鍵性的突破和物理學(xué)大師們偉大貢獻(xiàn)的精華之點(diǎn)；物理學(xué)的學(xué)習(xí)方法基本上是科學(xué)家們?cè)谥卮蟀l(fā)現(xiàn)過(guò)程中創(chuàng)造的科學(xué)方法，包含豐富的“教書(shū)育人”的教育因素，包括科學(xué)探索者的觀測(cè)、困惑、沉思、試探、創(chuàng)新的智慧之光展現(xiàn)給學(xué)生，使他們有身臨其境之感，起到激發(fā)興趣、明晰思路的作用，從而領(lǐng)悟物理學(xué)的真諦；使學(xué)生產(chǎn)生探索創(chuàng)新的思想共鳴，獲得創(chuàng)造性人格的完善，陶冶情操，啟迪強(qiáng)化思維能力，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法；不斷增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的原動(dòng)力，使物理學(xué)的學(xué)習(xí)獲得高效、可持續(xù)性的發(fā)展，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。這些構(gòu)成了將物理學(xué)史引入物理教學(xué)的客觀依據(jù)。因此，在高中物理教學(xué)中引入物理學(xué)史教育具有非常重要的意義。

一、實(shí)施物理學(xué)史教育，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，樹(shù)立勇于探索的獻(xiàn)身精神。

我們?cè)诮虒W(xué)中，不僅要把日常生活、生產(chǎn)勞動(dòng)中發(fā)生的現(xiàn)象、問(wèn)題與教材緊密聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義，還要把歷史引入教學(xué)中，把科學(xué)理論的建立，科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，科技發(fā)明對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)用生動(dòng)事例展示給學(xué)生，并通過(guò)了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭(zhēng)端和尚未解開(kāi)的物理課題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)到物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法，不斷提高自身科學(xué)素質(zhì)，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)獲取知識(shí)。例如，牛頓是舉世公認(rèn)的偉大科學(xué)家，我在教學(xué)中以專題講座的形式，介紹牛頓的生平及其科學(xué)研究歷程，從而消除了科學(xué)研究的神秘感，拉近了科學(xué)家與學(xué)生的距離，激勵(lì)他們把對(duì)科學(xué)家的崇拜轉(zhuǎn)化為刻苦學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

再比如伽利略為宣傳哥白尼的日心說(shuō)而被教會(huì)終身監(jiān)禁；利赫曼為引雷電而捐軀；居里夫人為研制放射性而作出了巨大的犧牲；法拉第舍棄榮華富貴，幾次拒絕接受封爵而甘做“平民法拉第”；亞里士多德富有批判和懷疑精神等，這些科學(xué)家不畏艱險(xiǎn)，不惜生命，不慕利祿，不怕權(quán)威，追求真理的高尚品質(zhì)，有利于學(xué)生樹(shù)立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神，為以后的學(xué)習(xí)和研究打下良好的基礎(chǔ)。

二、實(shí)施物理學(xué)史教育，有助于對(duì)物理知識(shí)的理解和把握。

根據(jù)教材編排特點(diǎn)，分單元講解、分析發(fā)展史不僅有助于學(xué)生了解各種概念、定理、定律的來(lái)龍去脈和科學(xué)知識(shí)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，而且有助于學(xué)生按照已有的形式和體系理解和把握物理知識(shí)，從而逐步掌握正確的科學(xué)思維方法。例如，在講到力的概念時(shí)，從古希臘的亞里士多德，到伽利略、牛頓，循著偉人的研究歷程，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)力的概念的理解；在講“電磁感應(yīng)”的時(shí)候，以?shī)W斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索，向?qū)W生介紹人類對(duì)磁、電和磁關(guān)系的認(rèn)識(shí)過(guò)程。通過(guò)講解安培、法拉第、楞次和麥克斯韋等人在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所取得的成果，使學(xué)生在有了對(duì)電磁發(fā)展總體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，加深對(duì)教材的理解和對(duì)左、右手定則、法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。

三、實(shí)施物理學(xué)史教育，有助于促使學(xué)生掌握科學(xué)方法。

“授之以魚(yú)，不如授之以漁”。科學(xué)既是一種人類的知識(shí)體系，又是人類認(rèn)識(shí)世界的一種方式和探索過(guò)程，而通常的科學(xué)方法都貫穿在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中。物理學(xué)具有很強(qiáng)的繼承性，許多科學(xué)家就是從對(duì)本學(xué)科的歷史研究中，開(kāi)始自己的創(chuàng)造活動(dòng)的，牛頓說(shuō)：“如果說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)一點(diǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀！辈粌H牛頓如此，凡是作出重大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家也都是善于批判和繼承的。在物理學(xué)中講理論只能給學(xué)生以知識(shí)，講物理學(xué)史會(huì)給學(xué)生以智慧，無(wú)疑智慧比知識(shí)更重要，能使學(xué)生真正獲取科學(xué)方法論的教益和啟迪。當(dāng)前，高中新課程實(shí)施正在探索之中，研究性學(xué)習(xí)也納入新的課程體系，因此，通過(guò)物理學(xué)史進(jìn)行科學(xué)方法教育顯得尤為重要。

四、實(shí)施物理學(xué)史教育，有助于對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。

我國(guó)是世界四大文明古國(guó)之一，在物理學(xué)的理論和實(shí)踐有著輝煌的成就。例如，在理論著作方面，《墨經(jīng)》中對(duì)力學(xué)、光學(xué)的論述；《天工開(kāi)物》中關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的記述；《夢(mèng)溪筆談》對(duì)磁角的論述；《論衡》中關(guān)于簡(jiǎn)單電現(xiàn)象的記述；《考工記》中關(guān)于工程技術(shù)，聲音傳播的記載等，在當(dāng)時(shí)都是遙遙領(lǐng)先于世界各國(guó)，就是在今天仍有參考價(jià)值。在實(shí)用技術(shù)方面更是舉不勝舉。指南針、地球儀、渾天儀、船閘、石拱橋、火箭等，都是我國(guó)最早發(fā)明的。教學(xué)中結(jié)合教材內(nèi)容，介紹我國(guó)在物理學(xué)方面對(duì)世界的杰出貢獻(xiàn)，可以使學(xué)生了解祖國(guó)古代燦爛文化，激發(fā)民族自尊心和自豪感。

物理學(xué)史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財(cái)富的寶地。這塊寶地很值得我們?nèi)ラ_(kāi)墾，這些精神財(cái)富很值得我們?nèi)グl(fā)掘并發(fā)揚(yáng)光大。在物理教學(xué)過(guò)程中滲透物理學(xué)史才能實(shí)現(xiàn)把“凝固的文化激活”，讓文化傳播和學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成為歷史上的創(chuàng)造者與今天的文化學(xué)習(xí)者之間的對(duì)話。

參考文獻(xiàn)：

［1］鐘啟泉主編.普通高中新課程方案導(dǎo)讀.上海：華東師范大學(xué)出版社，2004.

［2］劉汝明.“美國(guó)對(duì)人類歷史的貢獻(xiàn)”探究學(xué)習(xí)——兼論研究性學(xué)習(xí)的幾個(gè)問(wèn)題.

［3］續(xù)佩君,薛永紅.文化視角下的高中物理新課程.

［4］喬際平，邢紅軍.物理教育心理學(xué)［M］.南寧:廣西教育出版社，2002:201-236.