淺談物理學史與中學素質教育

羅玉鑫

【摘要】素質教育是全面發展的教育，旨在培養具有創新精神和實踐能力的一代新人。我認為在中學物理教學的過程中， 聯系中學物理教學的目標和任務，縱觀整個物理學的發展過程，加強物理學史的教學，物理學發展過程中所體現出的科學精神，人文思想，對素質教育的實施具有十分重要的意義。

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2013）05-0177-01

一、物理學史是一部人類的進步史

物理知識的發展一直和人類的生產發展，以及社會政治、經濟、文化的變革緊密聯系在一起。物理學史是一部人類的進步史。

1.力學的發展為工業革命的到來奠定了堅實的基礎

公元前5世紀到17世紀中葉，是力學發展的原始階段、人們研究總結出一些經驗規律；從17世紀中葉到18 世紀30年代工業革命以前，是歐洲工場手工業繁榮時期。形成了力學的基本概念，定律和原理。建立了基本的科學抽象并給予了確切的科學表述；從18世紀30年代開始到19世紀，是力學中分析方法發展的階段。由于大工業的發展，促使人們研究解決問題，從而完成了經典力學基本定律，原理的表述；從20世紀以來，力學發展到現代時期。

2.熱學的發展推動了工業化社會的進程

熱學作為一門系統的學科，系統地進行研究是從18世紀開始的，18世紀資本主義在歐洲的發展，生產的機械化提出了對動力機械的需求，從而導致了蒸汽機的發明和使用，而熱力學定律的建立使蒸汽機的效率獲得了很大的提高。18世紀初開始建立了系統的計溫學和量熱學，人們對熱現象的研究進一步從經驗向科學轉化，走上了實驗科學的道路，同時也有力地推進了工業化社會的進程。

3.電磁學的發展引導人類走向現代文明

人類對電，磁現象的認識，研究及廣泛應用，經歷了相當長的發展過程。自16世紀下半葉，從吉爾伯特開始，人們對電磁現象進行了探討，并作了一些定性的歸納和總結，從18世紀的卡文迪許，庫侖開始，人們對電磁現象的研究進入了用科學方法定量研究，總結歸納得出結論的階段，人類對電磁現象的認識有了很大的發展， 1820年奧斯特發現了電流的磁效應之后，法拉第于1831年發現了電磁感應現象。麥克斯韋繼承和發展了法拉第的物理思想，提出了位移電流的新概念，預言了電磁波的存在，建立了系統的電磁場理論。1886年赫茲用實驗證實了電磁波的存在，這就為現代電磁規律的廣泛應用奠定了堅實的理論和實驗基礎.正是有了電磁理論的不斷發展，才相繼出現了對人類社會生活影響深遠的發電機，電動機，才導致了無線電的誕生，才有了衛星通訊，才有了如今的互聯網時代。

4.光學和現代物理的發展為人類社會的發展插上了騰飛的翅膀

人類對光的本性的認識一直夢寐以求，從對光直線傳播的認識，到光的波動理論的建立；從光的電磁理論的確立，到愛因斯坦的光子說，波粒二象性；無一不反映了人類對物質世界的孜孜不倦的探索精神。在對光的本性的認識不斷深入的同時，人類對物質組成的探索也在不斷進行。從最初認為原子是不可再分的最小微粒，到認識到原子的核式結構；從放射現象的發現，到對原子核是由質子，中子組成的認識，人類逐步揭開了微觀領域豐富多彩的粒子世界的面紗。20世紀以來，原子物理學，相對論，量子論，粒子物理學以及凝聚態物理學應運而生，新的研究領域不斷開拓，物理學和光學等其它學科相互交融，滲透發展，一大批應用成果相繼誕生，核能的利用，激光的發明，各種放射線在工業，農業，醫療等方面的神奇作用，為人類社會的不斷進步和發展插上了騰飛的翅膀。

二、搞好素質教育必須加強物理學史的教學

素質教育是全面培養人的教育，素質教育在強調使學生掌握必要的基礎知識的同時，更突出地強調培養學生的科學的思維能力，科學的思維方法；治學嚴謹，勇于探索，不畏艱難的科學獻身精神；關注社會，關注生活，關注人類生存環境的人文精神。物理學史作為與人類社會共同發展的科學史，正是對學生進行素質教育的極好素材。

1.事實表明，物理學乃至人類文化的發展，必須建立正確的觀點和掌握科學的方法，才能推動學科的進展，并不斷取得成果，促進人類的進步。在長期的探索物理規律的過程中，形成了學科的思維方式，崇尚實踐，批判，創新，不斷接受挑戰，找尋出路，在科學的方法論上，不斷取得突破。了解物理學史上這些閃光的思想，對于形成學生科學的思維方式有著極其重要的作用。例如在光的本性的認識的教學中，向學生介紹人類探索光的本性的認識過程，就非常有助于學生了解人類探索自然科學規律的艱難和曲折，同時對于學生形成不迷信權威，崇尚科學，敢于堅持真理，大膽創新，勇于實踐的科學品質也有著極其深遠的意義。

2.縱觀物理學的發展歷史，可以明顯地看出，物理學的發展與社會的進步密切相關。中國的四大發明促進了印刷，火炮，航海等技術的發展，促進了人類文化的交流與繼承，為人類文明作出了重大的貢獻。但隨著中國封建社會制度的落后，其科學技術也落后。而此時歐洲國家在經歷了文藝復興，資產階級革命等一系列變革后，科學技術迅速發展，蒸汽機的出現使他們迅速走入了工業化的時代。當今社會，以物理學為基礎的信息科學迅速席卷全球，我們要以高度的責任感和使命感教育學生充分認識物理學對社會發展的重大意義，才能從根本上激發學生學習物理學的積極性和主動性，培養其為科學獻身的精神。

3.物理學的發展告訴我們，在科學的道路上，不是一帆風順的，為了宣揚日心說，布魯諾獻出了生命，伽利略等人也不畏強暴，堅持真理，受到教會的不斷迫害。.實施素質教育，一個重要的方面就是要培養學生嚴謹治學，不畏困難，勇于探索的精神，第谷從成千上萬堆滿屋子的記錄紙中，用他那雙與別人一樣的眼睛，看到了別人不注意的天穹的千變萬化，他的學生開普勒從這堆密密麻麻的星圖中，終于總結出了開普勒三定律；法拉第對電磁感應的研究，也是十年磨一劍，才終于發現了電磁感應定律；居里夫婦為了尋找放射性物質，他們在簡陋的棚屋里，冒著生命危險，從成噸的鈾礦渣中分離其含量僅占百萬分之一的新元素。這些科學事例，使學生在學到知識的同時，思想也能不斷受到熏陶，為其今后從事科學事業打下良好的思想基礎。

綜上所述，物理學史是我們實施素質教育的極好教材，在物理教學的過程中，應有機地和物理知識的學習相聯系，為把學生培養成具有創新精神和實踐能力的一代新人而努力。