恰當運用物理學史，做好中職物理教學

甘肅省徽縣職業中等專業學校 邵明霞

我國中職教育的目的是培養應用人才和具有一定文化水平及專業知識技能的勞動者。與普通高中教育相比較，職業教育更加重視的是學生實踐技能和實際工作能力的培養。中職物理是中職學校開設的基礎課程，中職物理知識的學習，在培養學生綜合職業能力、提升學生科學素養方面發揮著重要作用，能夠為學生學習專業課程打下良好基礎。同時，又關注職業崗位和當前的就業形勢需求，為中職學生的終身學習奠定基礎。

物理學史研究的是人類對自然界各種物理現象的認識史、物理學發展的基本規律、物理學概念和思想的發展及變革。

物理屬于嚴格的精密科學，是一門很有趣的學科。但是對于中職學校的學生而言，由于物理課程并非專業核心課程，再加上他們在初中的物理基礎普遍比較差，學生們普遍感到學習困難，對該門課程學習的興趣，積極性并不高，這就突出了培養學生學習興趣的重要性。物理學史的運用可以激發學生的興趣，使其發自內心地積極主動地學習。同時，通過真實的歷史、實際的資料、生動的情景把學生引向歷史場面，讓他們思考、體會、增長見識，加深對物理學知識的理解，從中得到教益，受到鼓舞，形成喜好、熱愛、追求、自覺的探索和勇于創新以及頑強面對困難的良好品格。

比如，在講授萬有引力定律時，可以先介紹廣為傳播的蘋果落地的故事：在牛頓年少時期，有一天，他在農場里休息時，一顆熟透了的蘋果落下來，恰好砸到了他的頭上。牛頓沒有因為被蘋果砸到而生氣，而是思考：“蘋果為什么要向下落，而不是向上飛呢？”后來，當他成為物理學家后，他仍然沒有放棄對這個問題的探索和研究，他經過不斷研究，終于發現了萬有引力的存在，進而歸納總結形成理論。牛頓的成功一方面是靠他不懈的努力，另一方面是靠他對知識的渴望。這個故事的引入，可以激起學生對牛頓的興趣，進而學生就會主動地去學習探究有關萬有引力的知識。

比如，講慣性定律時，可以穿插講述亞里士多德的觀點：物體只有在外力的不斷作用下，才能保持運動，一旦這個外力停止作用，物體就會停止運動。而伽利略巧妙地設計了斜面運動實驗。這個斜面運動實驗是（如圖1 所示）兩個成一定角度的斜面AO 和BO，讓小球從固定的AO 斜面滾下，發現小球上升到BO 斜面的高度，幾乎與AO 斜面開始滾下處等高，且與BO 斜面傾斜度無關；若將BO 斜面水平放置，從AO 滾下的小球將以恒定不變的速度永遠滾動下去。這一發現有力地推翻了亞里士多德的觀點，證明了“需要外力的不是運動本身，而是運動狀態的改變需要有外力來實現”，為近代力學奠定了基礎。同時向學生說明，這個實驗是在無摩擦的理想情況下進行的，因而是一個“理想實驗”。后來由牛頓將這個結果總結為“慣性定律”。再適時地向學生介紹理想實驗的概念及其作用、適用范圍等。

圖1 伽利略關于斜面運動的插圖

在以上兩個例子中，結合物理學史，既激發了學生的學習興趣，增加了傳授知識的趣味性，同時還通過知識講授，對學生進行了科學方法的教育，達到一舉兩得的效果。

法拉第發現電磁感應的歷史，對學生養成頑強面對困難的品格很有啟示和幫助。法拉第曾經做過文具店學徒，他從小熱愛科學，刻苦自學，后來做了化學家戴維的助手。其后，由于不斷努力，他被任命為英國皇家研究所實驗室主任。他在整理電磁學文獻時，為了驗證各種學說的正確性，親自做了許多實驗。在實驗過程中，他發現了電磁旋轉現象，經過他的繼續反復實驗研究，在1831 年，終于發現了電磁感應現象，定性地歸納總結出了電磁感應現象。這個史實說明，法拉第發現電磁感應現象不是偶然的機遇，而是他一貫追求真理的必然結果。他的實驗日記里多次記錄了不成功的嘗試，但他的信念始終沒有動搖，頑強的意志躍然紙上。在他的不斷努力下，最后終于取得了突破性的進展。

倫琴則為學生樹立了客觀科學態度和嚴謹作風的典范。1895 年11 月8 日，倫琴在研究陰極射線的實驗工作中，一個突發事件吸引了他的注意。在漆黑的房間里，放電管是用黑紙包嚴的，他發現，在距離他一米之內的小桌上，用亞鉑氰化鋇做成的一塊熒光屏突然發出了閃光，他覺得非常奇怪，就把熒光屏移動到較遠處，繼續試驗。他又采用不同的物品，反復試驗。經過反復試驗，他發現，從放電管里發射出了一種穿透力很強的射線。為了進一步確證這一射線的存在，并且盡可能了解它的特性，倫琴用了6 個星期，深入地研究這一現象。最后在1895 年底，倫琴終于確認了X 射線的存在。X 射線被發現是有其必然性的，正是由于高速電子打到靶子上，才激發出這種高頻輻射，故而即使不是倫琴，也一定還會有別人可能作出這一發現。然而，倫琴之所以能抓住這一機遇，是和他一貫的客觀科學態度、嚴謹作風分不開的，他作出這一發現也就是必然的了。

在物理學史上，還有許多一心為國、不為名利、不求回報、為國家做出巨大貢獻的科學家。我國的錢學森就正是這樣的例子，他毅然放棄了美國給予他的優厚的待遇，沖破重重阻撓，回到祖國，為國效力。他參與研制了“兩彈一星”，并為我國的航天事業做出了巨大的貢獻，有“中國導彈之父”“中國航天之父”的美譽。這個可以作為培養學生愛國情懷的題材，對學生進行愛國主義教育。

在物理學史中，這樣的例子不勝枚舉，無一不使我們受到教益、得到啟示、開闊眼界、吸取營養、學到方法、找到榜樣。恰當運用，結合到中職物理教學中，可以激發學生興趣，樹立其學習榜樣，進而加深其對物理知識的理解，使其在掌握必要的物理基礎知識和基本技能的同時，從中受到教益，受到鼓舞，養成客觀科學、一絲不茍的態度和嚴謹作風，形成自覺探索、勇于創新、頑強面對困難和熱愛祖國的良好品格，從而幫助學生提高其科學文化綜合素養，達到中職物理教學的目的，為中國的素質教育做貢獻。

當然，在引用物理學史的時候，要做到恰當運用。在敘述物理學家的經歷、發現和思想時，要做到真實準確；同時，還要考慮課時限制，在選用史料題材時，要選擇有教育影響意義的題材，也就是要精選出最典型的、最具榜樣性的題材，加以提煉，穿插到教學過程中，為我們的教學增色，為學生樹立學習的榜樣，從而使中職物理教學變得不再枯燥。