物理學史范文

時間:2023-04-11 21:45:05

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物理學史

篇1

一、物理學史的滲透,有助于學生科學素養的提高

我國新一輪基礎教育課程改革中,物理課程的總體目標定位于“提高全體學生的科學素養”。因此,在教學中有意識的對物理學史的滲透,還原物理規律形成的歷史過程,就有兩方面的價值:

1.有助于學生科學素養的提高,培養了學生科學價值觀和尊重客觀事實的科學精神,同時對所學知識更加篤信。

2.有助于學生情感、態度與價值觀的形成。特別是物理學史中對科學家的介紹:包括生平以及主要貢獻和一些歷史故事,那些對學生來說既熟悉又陌生的名字一個個變得生動親切,對物理學家的敬仰和熱愛,使他們激發出了學習物理的極大興趣,并且在物理學習中用物理學家的精神激勵自己。

例如,在原子結構的教學中,原先筆者在教學中只按教材簡單介紹湯姆遜發現電子,從而展開對原子結構的講解,課后,會有許多學生將我圍住,問“原子的結構為什么是核式結構?”“電子帶負電,為什么不被帶正電的原子核吸在一起?”等等問題,于是我在教學中添加了《原子結構的發現》的物理學史的內容,將盧瑟福α粒子散射實驗――原子核式結構模型的發現作為課堂教學的一部分,而其他的相關內容作為拓展性閱讀的內容印成冊子讓學生看,學生看過后知道了原子結構的發現經歷了漫長而曲折的過程,無不驚訝。之余,又對其中的科學家的工作充滿了敬佩,對科學家們追求真理的執著深深感動,對原子的核式結構更加篤信,記憶也更深刻。

二、物理學史的滲透,是STS教育的要求

物理學是基礎科學,是許多科學與技術的發源地,也是革新和改進某些科學技術的基本依據。例如,電器和電機工業源于電磁學;半導體技術和計算機技術的發展源于固體物理學等等。而物理學的發展又得益于技術的革新,如果沒有真空技術、低溫技術和電子技術就不會有現代物理學。物理學史的滲透不僅單純向學生傳播物理學史的知識,更重要的是向學生展示科學研究的活動過程。這樣讓學生充分理解歷史上的科學研究用到了什么方法,遇到了什么困難,物理學家及技術人員是如何克服的,這些在物理學史中都可以找到有力的例證和得到寶貴的啟示。由此讓學生在真實的歷史進程中領會STS之間相互制約、相互促進的關系,培養學生對真理的追求、勇于批判和為人類造福的崇高奉獻精神。

例如,在講大氣壓時,我介紹了馬德堡半球實驗,同時介紹了實驗的歷史背景。并且加入了對奧托?格里克的介紹。當學生知道奧托?格里克不僅是馬德堡市的一位市長,同時還是一位著名的工程師,是真空泵的發明人。我還告訴學生奧托?格里克當時發明的真空泵幾乎能夠將那兩個半球抽成真空時,學生的反應是既驚訝又佩服。在講熱機時,我加入了《熱機發展簡史》《瓦特與蒸汽機》等科普文章讓學生課下閱讀,學生們不僅對瓦特對蒸汽機改良的工作進行了了解,還對瓦特鍥而不舍的精神所激勵,對物理學與現代技術相互促進、相互制約的關系有了進一步認識。

三、物理學史的滲透,有助于學生正確理解物理學中理論與實驗的關系

物理學是以實驗為本的科學。物理理論來源于實驗,但又高于實驗?,F今物理教學中有一種不良的傾向:重結論、輕過程;重理論、輕實驗。一些教師在教學過程中往往是應用幾次消化了的教材來講授,經過抽象的理論分析、嚴謹的數學推理或演算,從而得到規律或結論;或者把已有的知識系統歸納,形成簡明扼要的理論體系。這種做法是必要的但是時間長了,往往會使學生對科學概念的產生和發展產生誤解,以為什么都可以用數學推導出來,失去了對觀察和實驗的興趣。長期以來造成的后果就是學生們不知道科學是怎么來的,把科學當成了死科學來學,教師把科學當成了死科學來教。通過物理學史的學習,可以使學生充分認識實驗在物理學發展中的作用,端正對實驗的認識。

篇2

一、有助于激發學生學習物理的興趣,培養良好的學習習慣,樹立勇于探索的獻身精神。只有當學生對學習有了興趣,才能表現出學習的自覺性、主動性,才能在學習中發揚開拓和探索精神,以頑強毅力去克服學習中遇到的困難。這就要求我們在教學中,不僅要把日常生活、生產勞動中發生的現象、問題與教材緊密聯系起來,使學生認識到學習的現實意義。還須把歷史引入教學中。把科學理論的建立,科學發現的過程,科技發明對人類社會發展的貢獻用生動事例展示給學生。并通過了解物理學家的生平、各學派間的爭端以及尚未解開的物理課題來激發學生學習物理的興趣,讓學生從中學習到物理學家嚴謹的科學態度和科學的思維方法,不斷提高自身科學素質、養成良好的學習習慣,變被動學習為主動獲取知識。例如,牛頓是舉世公認的偉大科學家,在高一一開始以專題講座的形式,介紹牛頓的生平及其科學研究歷程,從而消除了科學研究的神秘感,拉近了科學家與學生的距離,激勵他們把對科學家的崇拜轉化為刻苦學習的動力。

同時,通過對物理學史的回顧,使學生消除對已有物理知識來源的神秘感,了解科學技術發展的過程,懂得任何一個定律的發現和理論的建立既與社會生產力密切相關也受到物理學發展內在規律的制約,任何一部分物理知識的獲得都離不開實驗,可靠的、精確的、可重復的實驗是物理學中決定一切的基礎。因此,了解物理學史可提高人們進行科學創造的自信心和自覺性,這對于培養學生實事求是的科學態度和創造力有著十分重要的意義。同時,物理學史中有許多科學家為真理獻身的動人事跡,如伽利略為宣傳哥白尼的日心說而被教會終身監禁,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"平民法拉第",亞里士多德富有批判和懷疑精神等。這些科學家不畏艱險,不惜生命,不慕利祿,不怕權威,追求真理的高尚品質,有利于培養學生實事求是的科學態度、獻身科學的探索精神,為以后的學習和研究打下良好的基礎。

二、有助于對物理知識的理解和把握。根據教材編排特點,分單元講解、分析發展史不僅有助于學生了解各概念、定理、定律的來龍去脈和科學知識的運動過程,而且有助于學生按規有的形式和體系來理解和把握物理知識,從而逐步掌握正確的科學思維方法。例如,在講到力的概念時,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,從而加深學生對力的概念的理解,在講高二年級"電磁感應"的時候,以奧斯特發現電流的磁效應為線索,向學生介紹人類對磁及電和磁關系的認識過程。通過講解安培、法拉弟、愣次和麥克韋等人在揭示電磁關系工作中的艱辛努力和所取得的成果,使學生在有了對電磁發展總體認識的基礎上,加深對教材的理解和對左、右手定則、法拉弟電磁感應、愣次定律等關鍵點的把握。

三、有助于對學生進行愛國主義教育有助于學生樹立辯證唯物主義觀點。我國是世界四大文明古國之一,在物理學的理論和實踐有著輝煌的成就。例如,在理論著作方面,《墨經》中對力學、光學的論述;《天工開物》中關于簡單機械的記述;《夢溪筆談》對磁角的論述,《論衡》中關于簡單電現象的記述《考工記》中關于工程技術,聲音傳播的記載等在當時都是遙遙領先于世界各國,就是在今天仍有參考價值。在實用技術方法,更是舉不勝舉。指南針、地球儀、渾天儀、船閘、石拱橋、火箭等,都是我國最早發明的。教學中結合教材內容,介紹我國在物理學方面對世界的杰出貢獻,可以使學生了解祖國古代燦爛文化,激發他們的民族自尊心和自豪感。

物理學發展的歷史表明:物理學的發展與人類哲學理論的發展有著極為特殊的密切關系,中學物理教學內容中,概念、定理、定律充滿了辯證唯物主義內容。在教學中,有意識地用辯證唯物主義觀點去分析物理學發展歷史,闡明概念、規律。結合物理學特點,進行物質第一性、物質的運動性和對立統一、量變與質變、否定之否定規律的教育,可以使學生從中領會其中所包含的辯證唯物主義觀點。例如介紹愛因斯坦的相對論時,我們就可以把"新生事物不可戰勝"這一哲學觀點滲透進去,講到萬有引力定律時可將"物質是普遍聯系的"這一哲學觀點滲透進去。

篇3

在物理教學中適當講述物理學發展的歷史,不同程度、不同時機地向學生介紹展示物理學發展過程中不同的物理觀念、思想方法以及相應的實驗基礎,讓學生了解物理發展中的偶然與必然,理解科學家們的堅韌與頑強以及物理研究的曲折與艱辛,使學生在思想道德情操方面受到感染的同時,也加深學生對物理學習的決心,并激發它們極大的興趣與好奇。

1 引入物理發展史教學,激發學生學習物理的興趣

有的學生提起物理學習就感到困難,以致于失去學好物理的信心。面對這種情況,我們不妨給初中生講一些著名物理學家成才的故事,就會激發起學生的學習。例如:牛頓在小時候的學習成績并不是很好,很多考試成績不及格,但經過努力,最終成為著名的科學家。把這些事例講給學生聽,他們會感到物理學家也就是平凡人,和自己區別并不大,只要努力也能學好物理。其次,給學生多講一些名家的故事,對于培養其克服困難的精神也有好處,如著名的化學家居里夫人,在如此艱難的情況下發現鐳元素來,需要付出多少艱辛的勞動。我們當代的中學生在學習與生活中常常遇到一點困難就害怕。物理學家伽利略等為了堅持哥白尼的日心說被判監禁都無法動搖他的意志,而布魯諾更是獻出了自己寶貴的生命,科學家們這些實事求是的精神與追求科學真理的高貴品質,無論是對學生學習品質的養成,還是對克服困難的精神,都起著一定的激勵作用。

2 講述物理學家的故事,拉近學生與物理學家的距離

初中學生對許多物理概念已經有了初步的認識,但又些概念中有很多是不全面的,甚至是錯誤的。一旦形成了錯誤的概念,在較短的時間內就很難消除,對課教學新的知識產生一定的影響。例如:在教學“力和運動的關系”時,學生總認為力產生了運動,于是就介紹了物理學史上“力和運動的關系”的發展過程,從古希臘的亞里士多德到后來的伽利略、牛頓等人。講述偉人的人生歷程,使學生與物理學家之間的距離變得近了。物理課本中介紹了電磁波和核物理等現代物理學知識,這些內容較多,又不能詳細的介紹,如果一味本文由收集整理的講解,學生就會覺得單調、無味。所以,在教學這些內容時,打亂了課本對內容章節的安排,先講述麥克斯韋和愛因斯坦的故事,然后介紹19世紀末20世紀初物理學的三大發現,促使學生產生迫切探究的心理,再布置一些閱讀方面的作業,并要求學生查閱相關的歷史資料,結合課堂教學,不僅較快地完成了教學任務,還讓學生保持了對物理學習的興趣。

3 閱讀物理學史材料,正確理解理論與實驗的關系

傳統的物理教學重結論、輕過程;重理論、輕實驗。教師在教學過程中往往是對抽象的理論分析、嚴謹的數學推理或演算,從而得到規律或結論。長期以來造成的后果就是學生們不知道科學是怎么來的,把科學當成了死科學來學,教師把科學當成了死科學來教。通過物理學史的學習,可以使學生充分認識實驗在物理學發展中的作用,端正對實驗的認識。例如:在教學歐姆定律、焦耳定律、電磁感應時,就介紹了歐姆、焦耳、法拉第等物理學家如何經歷十年甚至幾十年,通過成百上千次的實驗得出物理結論和規律,使學生認識到實驗在物理學中的地位,以及尊重客觀規律、尊重事實的科學態度。在講解能量守恒定律時,把能量守恒定律得出的大致過程做成多媒體課件,并且把詳細的內容印成冊子,作為課外閱讀材料,學生們看到了參與其中的科學家做的大量實驗,甚至哲學家也參與其中,不僅使學生對自然界各種現象普遍聯系的認識得到深化,對能量守恒定律的理解更加深刻,同時,對物理學科與其他科學的關系有了新的認識。

4 通過物理學史的學習,使學生樹立正確的價值觀

物理學發展的歷史集中體現了人類對物理世界的探索與認識,每個物理學家的成就都經歷了難以想象的過程。他們的事跡留給我們更多的是一種精神與追求,那就是探索未知,發現真理、獻身科學事業的精神。在物理學發展的歷史中,很多物理學家具有令人難以想象的毅力、堅定信心和百折不撓意志。他們與困難作斗爭,與落后的觀念作斗爭,以及與科學界內部和外部的阻力作斗爭,甚至還要經受惡勢力的迫害,這需要科學家頑強的意志和獻身科學的犧牲精神。例如:居里夫婦為了研究放射性元素,在受放射性元素射線的危害時,卻歷經了兩年多的艱苦勞動,經過數萬次的反復提煉,終于從幾噸瀝青鈾礦渣中提煉出了0.12克的氯化鐳;布魯諾為了捍衛科學真理義無反顧地走上了火刑場,像這樣生動的事例,在物理學發展史上還有很多很多。物理學史在培養學生高尚的情感、進取的人生態度、樹立正確的價值觀方面具有不可替代的作用,運用物理學史豐富學生情感態度與價值觀是一種有效的途徑。

篇4

關鍵詞 高中物理 教師 學生 物理學史 素質教育

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

Introduce the History of Physics in Physics Teaching

——The Role of Physics History in Science Quality Education

AO Linchun

(Yichuan No.3 Middle School, Yichun, Jiangxi 336000)

Abstract Physics history studies the knowledge, theories and methods of physics, and the occurrence and development of the law of physics, it records the process of expansion and deepening of research in physics, the continuous improvement of research methods, as well as physicists specific research process and experimental operation, which is conducive to students' thinking ability, it's very helpful to improve their ability to innovate and humanities.

Key words high school physics; teacher; student; physics history; quality education

物理學史是物理學知識體系中一個重要的、必不可少的組成部分。在教學中,教師要善于挖掘其更多的教育功能,使得學生在增長知識的同時,又能在人文素養等方面有所提高,并提高學生對物理的學習積極性與興趣,這也能較明顯地提高教師的教學效果;同時它也是全面推進學生的科學素養和綜合素質的優質資源。

1 物理學史可以培養學生克服困難的堅定信心及不屈不撓的頑強意志

通過物理學史上的無數實例,我們可以看到,科學探究的過程是不可能一蹴而就的,都是要經過許多的曲折和磨練,要將這個過程堅定不移的走下去,是需要頑強的意志甚至是為科學獻身的大無畏精神。如:年輕的布魯諾為捍衛科學真理,為了堅持自己的信仰而從容地走上火刑場;伽利略被終身監禁卻矢志不移,永不在強權面前低頭。開普勒的一生更是不幸,貧病交加,歷受迫害,死在討債的路上;但就是在這樣的逆境下,他依然堅持為了理想、為了真理而努力工作并給全人類留下了寶貴的財富。富蘭克林冒險進行“費城實驗”研究雷電而被雷電擊暈,同時另一位科學家科赫曼就更不幸了,他為同一目的而遭雷擊導致身亡。居里夫婦為提煉鐳而倍受放射性元素射線的傷害和威脅。法拉第歷數經10年的不懈努力,前后做了三百多次的實驗,并作細致的對比之后才得出電磁感應的條件。

這些感人至深的事例與令人動容的偉大精神會給學生帶來積極地情感影響和強大的精神感染,對于培養學生的頑強意志及永不言敗的精神有非常明顯的教育效果 。

2 物理學史可以使學生在情感方面的體驗更豐富

物理學史在向學生呈現大自然的神奇與奧妙的同時,能使學生的探索欲被激發,使學生們的好奇心被帶動,他們也能在物理學史中了解到科學家的動人事跡,充實并豐富了學生的情感體驗。物理學家伽利略在比薩教堂做禮拜時,留意到懸掛在教堂里的長明燈由于風吹,擺動了起來,但神奇的是這種擺動很有規律,他按自己脈博的跳動來計時,在多次試驗后,他發現了它們往復運動的規律是時間總是相等,由此他便發現了單擺的等時性。

在科學發現過程中,往往是既有成功與喜悅,也會有挫折和失意;類似的是,學生在學習的過程中會引發和當時產生與科學家做研究時的類似感受。如此這般的經歷在學習的過程中我們常常遇到,由此產生的情感體驗可促進學生以良好的心態去應對科學探索中與生活工作中可能出現的障礙,樹立起積極的科學情感。

3 物理學史能提高學生對保護環境的意識,培養其社會責任感,而且對學生正確價值觀的形成有重要意義

無論是在教學還是在生活中,科技進步與環境保護之間的矛盾都是我們所不可回避的,我們要讓學生在看到物理學發展帶來累累碩果的同時,也要看到其對環境造成的不良影響與導致的破壞,以培養學生形成起可持續發展的科學意識??萍嫉陌l展不僅僅是造福人類,給人類帶來便捷生活,與此同時也造成了太多的污染,其中包括噪聲污染、熱污染以及光污染、電磁污染和核污染等。當今世界的環境污染問題已是迫在眉睫,已經嚴重地危害了地球上的生態環境,甚至已危及到人類的生存。如在麥克斯韋發現電磁場后,人們在其所建立電磁波理論的基礎上,大踏步地推動了信息技術的革命,并走進了現代化的通信時代。但值得強調的是,如今電磁波的泛濫不僅危及到飛機的導航與人類的健康,還影響到其他地球生物生存的磁場環境,這已造成了許多悲劇,而且還有些是人類目前還尚未意識到,但將來也許要為此付出的慘痛代價。水力發電在造福人類的同時,大壩在修建后對環境造成負面影響也是不容忽視的等等。因此,保護生態環境,是當今世界各國元首與民眾的共識,那么保護環境的意識和愛護自然的情感是我們必須具備的。

從上面的論述看來,教師在講述相關內容的同時,十分有必要對學生介紹物理學發展所帶來的不良影響,用以拓寬學生的知識面。以更全面的理論來武裝頭腦,讓他們學會用自己眼睛的去看世界,并作出公平、公正和客觀的評價,進而形成科學的價值觀與人生觀。

4 物理學史能激發學生的崇拜心理,從而培養其民族自尊心和自豪感,使其形成熱愛祖國和振興中華的責任感與使命感

幾千年以前,我國已有天文觀測的記錄;早在3000多年前墨家和惠施就已提出古代原子說;色散概念也比牛頓要早1500多年;東漢的王充是世上最早用科學方法來解釋潮汐現象的人;北宋的沈括是世界上清楚準確地論述磁偏角第一人;1946年,我國著名物理學家錢三強、何澤慧夫婦在巴黎發現了鈾的三分裂與四分裂;因發現在弱相互作用中宇稱的不守恒定律,美籍華人楊振寧和李政道于1957年獲諾貝爾物理學獎;物理學家丁肇中于1974年等發現了新粒子——J/ 粒子;還有錢學森、吳有訓、吳健雄等,他們都是炎黃子孫,胸腔中都有一顆滾燙赤子之心,愛國之心,這些都是很好的愛國主義教育題材;這其實也是在將德育融入物理學史教學。通過了解我國古代物理文化及發明與成果,介紹現代海外華籍物理學家的成就激發起愛國熱情,培養學生熱愛祖國、立志長大后要有所建樹來報效祖國的高尚情操 。

綜上所述,在學校學生們不可能學會所有的知識,主要要學習的是學習方法和如何發展各方面的能力,為將來的人生打下堅實的基礎。物理學家勞厄就曾經這樣說過:“在我們的教育工作中,重要的不僅僅是學生對知識的獲得,更為重要的是其思維能力的發展,教育無非是當所有學到的東西被遺忘時,剩下的東西?!蔽锢韺W史在科學素質教育中的作用問題將是今后的教學工作中需要繼續探索的課題。

參考文獻

[1] 馬文蔚,唐玄之,周永平.物理學發展史上的里程碑[M].江蘇科學技術出版社.

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一、利用物理學史可對學生進行科學理想教育,激發學習興趣和創造精神。

熟知著名科學家的創造實踐,了解歷史上重大科學發現和發明產生的歷史背景和突破過程,可以開闊眼界,堅定學生進行科學創造、推進科學發展的信心和理想。了解科學家的生平和偉大貢獻,從中獲得啟示,往往可以使青年學生受益終生。介紹杰出科學家的至理名言,可以使學生感受科學家勇于追求真理、獻身科學事業高貴品質。在教學中介紹物理學史能夠使學生認識到:認識真理除了要克服科學實驗上的困難和危險外,還要敢于突破傳統偏見,大膽進行科學探索,沖破傳統觀念的束縛。要推動科學發展,不僅要尊重權威,虛心學習繼承前人的正確理論知識,還要破除迷信和固守傳統觀念的思想,敢于創新。

二、了解物理學史,可加深學生對物理知識的理解,彌補傳統物理教學的人文缺陷。

物理學的知識,主要是指物理概念和物理規律。一個基本概念、規律,它是根據哪些客觀現象,由于何種研究的需要被引進物理學的呢?其原始意義是什么?隨著物理學的發展,它又得到哪些補充和修正?這從一般教科書上難以全面了解。教科書往往只給一個定義,這容易使學生斷章取義。在教學中增加一些相關的物理學發展史實,讓學生了解這些物理學概念、規律逐步形成的歷史,使邏輯性和歷史性相結合,更有利于學生全面正確地理解和領悟。物理學發展史就是一部完整的科學家奮斗史,通過物理學史的滲透可以使學生理解居里夫人等科學家的愛國情懷,促進學生正確理解人與自然的關系,人與社會的關系并產生強烈的感情,形成對美和善的辨別力和追求熱情,樹立崇高的社會責任感和愛國主義情懷,起到提高科學素質和人文素質的作用。

三、利用物理學史可對學生進行科學研究方法的熏陶,使其全面理解科學的本質。

物理學的思想和方法是在物理學發展過程中形成的,是人類智慧的結晶。學生了解和掌握這些思想和方法,對于今后從事任何研究和工作都是很有用的。物理學方法包括:科學抽象和邏輯思維方法如分析法與綜合法、歸納法與演繹法等;與物理學原理相聯系的基本方法如受力分析法、統計平均法、能量守恒法等;物理學研究的常用方法如觀察和實驗、物理模型、理想實驗、物理類比、物理假說等。在物理教學中滲透物理學史教育,將物理知識教學與物理學史結合起來,在展現物理學家探索物理知識的過程中,使學生從中領悟到物理學的研究方法。例如伽利略通過邏輯推理和實驗方法發現了自由落體定律,利用理想斜面實驗的方法得到了慣性定律;牛頓用實驗觀察方法和歸納方法研究光的色散現象,運用數學方法和綜合方法得到了萬有引力定律和力學三定律;庫侖和歐姆分別運用類比研究方法得到了庫侖定律和歐姆定律;愛因斯坦運用直覺思維和理想實驗方法創立了相對論,等等。通過展現物理學家揭開自然界之謎和艱難的探索歷程,使學生感受到他們用有效的方法一步一步掀開遮蔽真理帷幕的那種科學發現的震撼與激動,從身臨其境地參與其中,獲得科學方法論思想的熏陶與升華。物理學發展的歷史就是探究的歷史,在教學中滲透物理學史可以提高學生科學探究所需要的能力和增進對科學探究的理解,領悟科學的本質特征――探究。學生與科學家的探究思維本質上是一致的,只不過“科學家是為了求知而探究,而學生探究是為了求知”。讓學生了解物理學史中典型的探究實例,有助于他們學會做學問、做研究的方法,從而養成探究習慣。

四、了解物理學發展的歷史,有助于學生樹立辯證唯物主義觀點。

篇6

物理是一門令許多高中生望而卻步的學科,其主要原因在于教科書只寫出理論推導的定理和實驗探究的定律,隱去了物理學數千年的發生和發展過程.學生不容易了解它的過去和未來,只看成一堆概念和公式,雖然客觀正確,但枯燥僵硬.大多物理教學則是精講多練,把重點放在公式的講解和練習上,表面上清晰利落的手法,讓學生看到的只是技巧的堆砌和邏輯游戲.

物理學并不是一個天衣無縫的完整體系.那些看似令人生畏的概念、公式,并不是輕而易舉取得的,都是經過不斷變化而成長過來的,其間充滿了科學家有聲有色的鮮活經歷.在教學中有機穿插這些學史,將規律公式的產生、發展、演變過程暴露在學生面前,可以消除學生對物理的神秘感.不僅使學生得到知識,深刻了解科學探究的方法和過程,更能感受科學家嚴謹的科學態度和不屈不撓、堅持真理的意志品質.這樣的課堂拉近了物理與學生之間的距x,是學生感興趣的,其效果是事半功倍的.2結合“光的反射定律”,滲透學史教育

目前學史教育較為普遍的實踐教學都是寫入教材的一些經典案例,如牛頓第一定律、行星的運動等.而閉合電路歐姆定律、光的反射和折射等沒有寫入教材的則很少被開發.在“光的反射和折射”教材中,僅僅出現了“直到1621年,荷蘭數學家斯涅耳在分析了大量數據……”,一句帶過,留給學生一筆糊涂賬.科學史上對于光折射規律的研究是漫長的.所面臨的困難和科學家的探究精神是情感教育的關鍵.下面就以學史在“光的折射定律”教學實踐為例,著重定量研究光的折射規律.

2.1設計實驗,獲得數據

如圖1所示,以激光為光源,以空氣和半圓形玻璃磚兩種介質使光線發生折射,并用量角器量取角度.為了能夠得到精確的數據,做了10組實驗,其入射角分別為50、100、150、200、250、300、400、500、600、700.要求一半學生用量角器量出入射角為0~25°之間對應的折射角,另一半學生測量入射角為30°~70°之間的折射角,如圖2所示,測量結果保留1位小數,填入表1.

2.2提出問題,滲透學史

excel處理1:作出0~25°入射角與折射角的關系

如圖3所示,折射角與入射角的圖象大致是一條直線,可以得出初步結論:折射角與入射角成正比.學史引入:今天我們利用精確量角器量取數據,利用excel快速的得到正比圖象,然而早在2000多年前古希臘天文學家、地理學家和光學家托勒密用當時的儀器,就已經獲得這部分數據,得出這個結論.

質疑:這個結論就正確了嗎?少量的實驗數據無法說明普遍的規律!讓我們擴大范圍,把另一半同學測量的數據放進去再作檢驗.

excel處理2:作出所有入射角與折射角的關系

如圖4所示,不是直線卻又接近直線,用一根直線進行對比,可以發現當入射角較小時符合直線,角度較大時明顯不是直線,而且角度越大偏離越大.學史引入:我們必須用一根標準的直線進行對比才能發現這條規律線與直線偏離多少,所以在公元二世紀時托勒密所做的規律線很難體現與直線的區別,從而誤導了偉大的托勒密.而發現這一誤區的是德國天文學家開普勒,他指出:折射角由兩部分組成,一部分正比于入射角,另一部分其正割正比于入射角的正割.所謂“正割”是指在單位圓里圓心角θ的對邊d,如圖5所示.

開普勒解決了入射角較大時折射角與入射角的關系,更重要的是他給我們帶來了思維的轉換,當我們很難從角度得出規律時,轉而研究角度的對邊,角度的對邊與角度有著相同的定性規律,由此用對邊的定量規律來反映角度的規律.

質疑:看來折射角與入射角之間的關系是比較復雜的.能夠將小角度的折射和大角度的折射統一起來嗎?折射角與入射角之間是否存在簡單的關系?對于自然界,我們有一個堅定的信念,我們相信,自然界是簡單的,自然界的規律也是簡單的.對于折射現象,一定有一個更為隱蔽的簡單關系存在.這個關系是什么呢?是拿前面的角度正比關系統一整段還是以后面正割對比關系統一整段?顯然整段的角度正比關系是不成立的,那么整段的正割對比關系成立嗎?我們需要驗證、需要實驗數據.

根據數學知識,在圖5中,正割d2與d1是不是成正比,實質上就是sinθ2與sinθ1是不是成正比.將表1的角度轉為角度的正弦,如表2.

excel處理3:作sinθ1-sinθ2圖象,如圖6所示.

得出結論:折射角的正弦值與入射角的正弦值成正比.由此可見,當入射角比較小時折射角與它的關系并不是正比關系,是一條無限接近直線的曲線,我們可以由角度和角度正弦值數據表3中發現理由:

當角度較小時,角度遞增的倍數與其正弦值遞增倍數非常相近,因此出現一條非常接近直線的曲線;隨著角度的增加,正弦值遞增的趨勢越來越慢,導致后面出現一條越來越偏離直線的曲線.

學史引入:在科學研究過程中,若能抓住微小的偏差,有時能夠發現重大的規律,而歷史上發現這么微小偏差的是荷蘭物理學家斯涅兒.繼開普勒之后,我們所進行的規律探索都是源于斯涅兒的貢獻,他發現了微小的偏差,將分段規律進行統一,得到現在的折射定律.折射光線與入射光線、法線處于同一平面內;折射光線和入射光線分別位于法線兩側;入射角的正弦與折射角的正弦成正比.

為了引出托勒密的結論,數據首先是采用角度較小部分進行作圖,然而這里必須指出,偉大的托勒密肯定不是從少量數據得到結論,他是進行大量的實驗和數據采集,由于當時儀器的粗糙,一條非常接近于直線的曲線誤導了他.利用一條直線進行對比,非常明顯的展示出與直線的區別.開普勒研究過程中最珍貴之處在于思維的轉換,用角度的正割關系表示角度關系.然而科學研究繼續的原因是科學家本著規律統一的信念進行不斷的探索,最終由斯涅兒發現了其中非常微小的差異,統一了規律.

2.3概括歸納,建立概念

數學處理:給出角度正弦正比關系的函數表達式

sinθ2=ksinθ1,即sinθ1sinθ2=1k

當光在同種均勻介質中傳播時,兩只角度相等;當光線發生折射時,偏折越厲害,兩只角度相差越大,比值1k越大.因此該比值反映光線從真空到某種介質的偏折程度,比值越大,偏折越厲害,我們定義該比值為這種介質的折射率,符號n,即

n=sinθ1sinθ2

θ1表示光線在空氣中與法線的夾角,θ2表光線在某種介質中與法線的夾角,n表示該介質的折射率.

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關鍵詞:物理學史;大學物理教學;滲透;作用

物理學是自然科學重要的分支。隨著物理教師對物理學史認知的加深,會恰當地將物理學史融入到物理教學中,使教學資源得以優化,同時還可引導學生從哲學的角度思考物理問題,激發學生對大學物理的學習興趣。

一、物理學史的概念及其特點

(一)物理學史的概念

物理學史是從社會歷史發展的角度研究物理學中的各種問題。人類對自然界中所呈現出來的各種物理現象的認識是過程性的,而物理學史的基本研究任務就是對物理理論、物理定律以及物理學的研究方法加以描述,將與物理學研究有關的自然科學、思維科學、人文科學等相互滲透,使物理學成為一門綜合性學科。

(二)物理學史的特點

物理學史再現了人類探索物理世界的過程,屬于綜合性學科,是人類探索自然科學的歷程。其中所涵蓋的內容包括物理現象、物理規律的探索,科學家的思維方式以及物理學的研究方法等等,記述的任何一個物理研究成果都具有階段性和連貫性特點,都是多個研究成果的匯集。一個物理研究成果往往要經歷幾年、幾十年,甚至一個多世紀才會有突破性進展,足見物理學研究是一個漫長而艱辛的過程。研究者要經歷無數次的深入探索,還要運用正確的認識論和方法論,不僅要繼承和借鑒前人的結果,還要辯證地思考,才能夠獲得研究成果。可見,物理學史將人類探索物理世界的過程呈現出來,對引導學生運用正確的學習方法學習物理知識具有指導意義[1]。

二、物理學史在大學物理教學中的滲透

大學物理教學將物理學史滲入其中,賦予了物理知識以生命意義。大學物理教學圍繞著教材展開,雖然物理學知識豐富,但是教師要能夠將物理知識有效地傳遞給學生,就需要將物理學史滲透于大學物理教學內容中,引導學生從社會歷史的角度理解物理知識,以哲學思維方式思考物理知識[2]。學生通過了解物理知識形成的過程,明確物理學來源于社會實踐,是科學用于實踐、執著地追求真理所獲得的成果。大學物理學教學中,物理學史的滲透使物理學教學更富于生機和活力,可有效激發學生對物理的興趣。

三、物理學史在大學物理教學中的作用

(一)引導學生認識物理學研究進程對工業發展的推動作用

大學物理教師運用歷史的觀點開展教學,將已經固化的物理知識中加入歷史元素,活化物理知識,以培養學生的物理知識應用能力。物理學史讓學生認識到物理研究成果并不是一蹴而就的,而是不斷探索和創新的過程。比如,物理學理論對工業革命的貢獻是非常大的[3]。從17世紀到18世紀,牛頓力學為第一次工業革命奠定了基礎,它對其他學科的發展起到了重要的推動作用,特別是蒸汽機的研制以及機械工業的發展,改變了工業生產方式,滿足了當時工業社會的需要。進入到19世紀,法拉第和麥克斯韋的電磁理論形成,推動工業發展進入到電能時代,即為第二次工業革命。工業生產中開始應用各種電氣設備,并向自動化方向發展。進入到20世紀,愛因斯坦建立了相對論和量子力學,各種微觀理論成果被研究出來。在工業技術領域中,半導體、電子計算機、空間科學等普遍應用,將工業文明推向了新高度,如今的物理學將成為推動工業4.0的強大動力源。學生從歷史的角度學習和探索物理學知識,可以激發學生的學習動機,實現更為有效的學習效果。

(二)物理學史對現今工業發展具有指導意義

將物理學史滲入到大學物理教學中,要注重培養學生新型的物理觀,即對物理的學習不拘泥于單純的知識,而是要以探索的方式研究物理現象。物理學史更多地呈現了科學家探索自然奧秘、尋求自然規律的過程,從探索中獲得真理?,F代的工業發展進程不斷加快,如果僅依賴于固有的知識很難實現工業創新[4]。物理學史對學生創新知識的能力具有重要的培養作用,特別是將情感教育貫穿于學生的物理學習中,可培養學生良好的科學研究品質,令其以實事求是的態度對待科學研究,并將這種態度運用到未來的工業建設中。綜上所述,在大學理工科專業教學中,大學物理是必修基礎課。近年來,物理學史被應用到大學物理教學中,使得大學物理教學及技術教學與思想教學融為一體,其中所蘊含的人文精神和科學思維方式對大學生綜合素質的培養非常有利。

參考文獻:

[1]代國章.將物理學史引入工科院校大學物理教學中的作用與途徑探討[J].科技創新導報,2012(8):153-155.

[2]陳惠敏,門衛偉.大學物理教學中穿插物理學史料的作用及方法探討[J].新疆師范大學學報:自然科學版,2010,29(2):100-104.

[3]畢冬梅,趙利軍,支文.大學物理教學中引入物理學史的點滴體會[J].長春大學大學學報,2010,20(8):108-111.

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關鍵詞: 中學物理教學 物理學史 素質教育

新的國家課程標準積極倡導學生的自主性學習、探究式學習,要求學生在學知識的同時,還要學會一定的方法和技能,強調用辯證唯物主義的觀點去認識、觀察分析和解決處理物理問題;教師要激發學生學習物理的強烈興趣,提高學生的綜合素質和創新能力。以上這些,我們都能從物理學史中得到啟示,科學家們生動、鮮活的探索歷程無不折射出偉大的思索、智慧的火花,他們留給我們的科學的思維方法,創新的思維能力,熱愛科學、追求其理的獻身精神是永遠值得我們學習和借鑒的。

一、從物理學史中汲取營養,全面培養和提升學生的科學素質。

科學意識、科學精神、科學方法和科學行為構成了科學素質的基本要求,我們要在對科學以和科學發展過程的了解和學習的基礎之上,在自身不斷努力、勤奮學習的成長歷程中逐漸形成??茖W意識主要指對科學本質及其價值的正確認識,表現為對科學的積極態度、信任、依賴和追求科學的強烈興趣等??茖W精神是指人們進行科學探索的積極心理狀態,其核心是頑強執著、不怕困難的探索精神,一絲不茍、實事求是的工作態度,勤奮嚴謹、勇于創新的思想??茖W知識主要指反映客觀世界規律的一系列科學知識體系??茖W方法主要指科學的思維方法,在一定程度上具有認識論、方法論的意義,主要蘊含在科學研究及探索的過程之中??茖W行為是指受科學意識支配而表現出來的外在活動,對中學生來說,是在生活和學習活動中科學的學習習慣和方式。

培養中學生的科學素質,任重而道遠。為實現這一目的,我們需要進一步研究中學物理教學中影響科學素質發展的因素,加強對物理學史的開發和研究,切實提高課堂教學的效率,充分利用物理學史料中的科學家――人,研究和探索過程――事,研究成果――知識體系等多方面的教育資源,緊密結合新課程標準中的知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀,為中學生創造一個生動、活潑、奮發向上的課堂氛圍,努力打造精品課堂。

物理學發展史上有許多感人至深、催人奮進的事例,比如哥白尼為捍衛“日心說”竟遭到了羅馬教堂的殘酷迫害,但他仍沒有放棄對真理的追求;利赫曼為探究電現象,因雷擊而捐軀,法拉第積四十年之不懈努力,終于發現了電磁感應現象,拉開了人類社會進入電氣化時代的序幕;著名的阿爾法粒子的散射實驗中盧瑟福以他敏銳過人的膽識,科學精辟地“描繪”出“原子的核式結構”,為人們認識原子的“模樣”提供了無可辯駁的實驗事實;瑪麗?居里因長期從事放射性研究,患白血病逝世,為科學而獻身??茖W家們的這些令人敬佩的大師風范和可歌可泣的傳奇與發現是我們永遠的財富。

二、從物理學史中汲取營養,掌握科學的認識論和方法論。

認識自然、了解自然的過程是一個由表及里、由淺入深、由簡單到復雜、由低級到高級、由現象到本質的過程。中學物理教學也不例外。通過認識本質的認識―實踐―再認識這樣的多次反復,學生會對已學的物理知識在認識的基礎上加深理解,在理解的過程中獨立思考,并通過觀察和實驗來進一步得到升華,在認識和實踐的相互作用中提高整體技能,在科學的學習方法支配下主動積極地參與學習。

人的認識一點也不能離開實踐,實踐是檢驗真理的唯一標準。而對變化神奇的自然現象,人們經過不懈努力,獲得了比較系統的規律,與此同時,還得到了一些研究方法,例如:觀察對比的方法,實驗分析的方法,歸納類比的方法,構建模型的方法,等效代替的方法,控制變量的方法,抓主要、次要的方法,“變”中求“定”、用“定”理“變”的方法,以及定性描述與定量描述相結合的方法,等等。這些方法無疑給中學生學好物理提供了方便。從某種意義上講,方法比知識本身更重要。

科學既是知識體系,又是人類認識物質世界發展變化的一種方法和探索歷程,而這些方法又都貫穿在物理學發展的過程之中:確立科學的世界觀,對中學生來說極為重要,我們必須改變以前那種課堂上講物理故事,黑板上做物理實驗,書本上學習物理知識,作業本中提高技能,死記硬背中訓練素質的老方法,讓他們盡快地掌握科學的學習方法和思想方法,練就過硬的科學素養,為國爭光,為人民服務,為社會主義建設服務。

三、從物理學史中汲取營養,批判地繼承前人成果。

真理是相對的,世界上沒有絕對的真理。受歷史條件的限制,受人們在各個時代認識水平的限制,前人的成果中有些是不完全正確,甚至是錯誤的。比如,古希臘哲學家亞里士多德關于“力是維持物體運動狀態的原因”,“物體的質量越大,下落的速度就越快”等觀點,就是受歷史條件和認識水平的限制,帶有經驗主義色彩,被后來的伽利略等人在實驗桌上了。從“地心說”到“日心說”,從光的微粒說到波動說,從牛頓的經典力學到近代的量子力學,從傳統的時空觀到愛因斯坦的相對論,我們是否領悟到這樣一個基本事實:真理只能更接近于自然,而不能等同于自然,只有堅持真理,尊重科學,去粗取精,取偽存真,以史為鑒,事實求是,承前啟后,批判地繼承前人成果,才是我們認識自然、了解自然,學好物理學的科學態度。這樣,我們才能跟大自然更好地和諧相處。

四、從物理學史中汲取營養,了解過去、豐富自我、探知未來。

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關鍵詞:物理學史 中學物理教學 作用

物理學史,是研究人類對自然界各種物理現象的認識史,研究物理學發生和發展的基本規律,研究物理學概念和思想發展和變革的過程。它主要包括物理概念、原理、定律的產生及其演變過程及由此派生的應用物理的發生、發展狀況。物理學在某個時期或某個領域的代表人物及其對物理學的主要貢獻和個人傳記等等。了解和掌握物理學史,在教學中,恰當運用物理學史中各種生動有趣的史料,對激發學生學習興趣,培養學生科學的探索方法,開闊學生物理思路,擴大知識視野,陶冶學生高尚情操等方面起著積極的不可估量的作用。我在結合自己學習中以及教育實習談幾點體會:

一、學習物理學史,能夠激發學生學習物理的興趣和求知欲

愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”。培養學生學習物理的興趣,是搞好物理教學,提高教學質量的一個重要環節。如果在教學中依據具體的教學內容引用一些精彩生動的物理學史料,對激發學生的學習興趣,增強求知欲有很大幫助。例如,講到“液體壓強與深度有關”時,舉帕斯卡在1648年曾經做的著名實驗:它用一個密閉的裝滿水的木桶,在桶蓋上插入一根細長的管子,從樓房的陽臺上向細管子里灌水,結果只灌了幾杯,桶竟裂開了,桶里的水從裂縫中流了出來。這樣學生就能從事例中聯想到當時情形,有利于學生對知識的理解。

在物理教學中,通過生動有趣的物理學史來講述物理理論,就能克服單純的物理概念和物理理論的枯燥講解,使教學顯得生動活潑,使學生的學習興趣得以培養和提高。

二、學習物理學家的探索過程,能夠使學生掌握科學的探索方法

物理學的思想與研究方法是在物理學發展過程中,在科學家長期的科學實踐中逐步探索、積累、形成和發展起來的,是人類智慧的結晶。因此,在物理教學中,引導學生學習物理學家的探索過程,是使學生掌握科學的探索方法的重要途徑。

1.使學生學會用“觀察”的方法學習物理

物理學是研究自然界中各種物理現象的規律和物質結構的一門科學。而觀察是研究物理問題最基本、最重要的方法。要學好物理,必須要善于觀察,勤于思考。例如,在學生剛接觸物理的時候,可給學生介紹丹麥天文學家第谷?布拉赫,他想建立一個滿意的行星理論,但這必須有高度精確的星辰,因此他在哥本哈根海峽的汶島上建立了一所宏大的天文臺,堅持了21年的觀測,得到各行星的角位置誤差僅有2′,為開普勒發現行星三定律奠定了基礎。通過生動的歷史事實,定會使學生更加清楚地認識到:觀察方法是獲取知識的第一源泉。從而激發學生自覺地運用此法去觀察發生在自己身邊的物理現象。

2.使學生學會用“實驗”的方法學習物理

物理學是一門以實驗為基礎的科學,實驗是檢驗真理的重要手段。通過學習物理學史,使學生了解實驗在物理學發展中所起的作用,從而使學生提高對實驗重要性的認識。增強學生在物理實驗學習中的主動性和積極性,從而使學生自己大膽設計,嘗試“實驗”這種方法來探索物理奧秘。

3.使學生學會理論研究的重要方法――“假說”

物理學的研究方法一般是:觀察實驗,積累資料――提出假說或模型――實驗檢驗,確立理論――理論應用于實際,在實際中又出現新問題,再提出假說……這就是物理理論發展的一般過程。引導學生像科學家那樣去發現問題,思考問題和解決問題,學習科學家的探索和創新精神,使學習過程變為學生自覺積極的活動。

三、開闊學生物理思路,擴大知識視野

物理教學,是教學雙方通過各種教學手段相互促進、制約的一個特殊過程。如同其他學科一樣,凡一個公式的導出,一個定律或定理的建立,及至每道習題的分析演算,都有它固有的邏輯思維過程和數學推演程序。伽利略把事實和思維結合起來,用理想化方法提出運動第一定律。對于剛升入高中不久的學生要達到真正的理解,確實存在不少難處。教師有必要及時闡發課本中的這一“伏筆”,并向學生說明,這種理想化的方法雖然實驗室里無法實現,把經驗事實與抽象思維結合起來的思路合乎邏輯,方法獨到,開創出用“理想實驗(或思想實驗)”研究物理的特殊方法。這樣有利于開闊學生的物理思路和擴大知識視野。

綜上所述,物理學史在中學物理教學中的作用是不可低估的。在物理教學中,恰當地運用物理學史料,既可以激發學生的學習興趣,又可以使學生學會科學的探索方法,還可以陶冶學生高尚的情操,因此,物理教師應熟知物理學史,充分發揮物理學史在中學物理教學中的作用。

參考文獻:

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[2]蔡鐵權.物理教學叢論[M].科學出版社出版,2005.

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[4]吳國盛.科學的歷程[M].北京大學出版社,2001.

[5]劉捷.專業化:挑戰21世紀的教師[M].北京:教育科學出版社,2002.

[6]鄭燕祥.教育的功能與效能[M].香港:廣角鏡出版有限公司.1991.

[7]趙凱華.從物理學的地位和作用看對中學物理教師的要求[J].大學物理.2000年第19期第7卷.

篇10

關鍵詞:物理學史 物理教學 作用

物理學史是研究物理學發展的學科,它是物理科學體系中重要的組成部分。通過傳授物理學史方面的知識,培養學生科學意識、科學精神及科學方法等多方面品質的過程。物理學史教育是中學物理教學中不可缺少的組成部分,尤其在全面推進素質教育,實施課程改革的今天,對發展中學生綜合素質提出了更高的要求,物理學史的教育功能則更加明顯。

一、物理學史知識的滲入可以幫助學生認識物理,激發學生學習興趣

物理學史記載了人類揭開世界奧秘和令人興奮的探索歷程。穿插一些物理學史的材料,有助于激發學生學習物理的興趣,培養良好的學習習慣,樹立勇于探索的獻身精神。只有當學生對學習有了興趣,才能表現出學習的自覺性、主動性,才能在學習中發揚開拓和探索精神,以頑強毅力去克服學習中遇到的困難。這就要求我們在教學中,不僅要把日常生活、生產勞動中發生的現象、問題與教材緊密聯系起來,使學生認識到學習的現實意義。還須把歷史引入教學中,把科學理論的建立,科學發現的過程,科技發明對人類社會發展的貢獻用生動事例展示給學生。并通過了解物理學家的生平、各學派間的爭端以及尚未解開的物理課題來激發學生學習物理的興趣,讓學生從中學習到物理學家嚴謹的科學態度和科學的思維方法,不斷提高自身科學素質、養成良好的學習習慣,變被動學習為主動獲取知識。例如,牛頓是舉世公認的偉大科學家,介紹牛頓的生平及其科學研究歷程,從而消除了科學研究的神秘感,拉近了科學家與學生的距離,激勵他們把對科學家的崇拜轉化為刻苦學習的動力。同時通過對物理學史的回顧,使學生消除對已有物理知識來源的神秘感,了解科學技術發展的過程,懂得任何一個定律的發現和理論的建立既與社會生產力密切相關也受到物理學發展內在規律的制約,任何一部分物理知識的獲得都離不開實驗,可靠的、精確的、可重復的實驗是物理學中決定一切的基礎。

二、物理學史知識的滲入可以增強培養質疑精神和提出科學問題的能力

物理學發展的歷史向我們顯示了這樣一條真理:有條件有懷疑的思考,即力求以發展、變化、聯系的思想為標準來審視一切科學假說與科學理論,不迷信權威,這是科學能不斷向前發展的動力。在物理學發展的進程中,有許多史實向我們表明,物理學家的批判精神,是促使物理學向前發展的動力。如伽利略對亞里士多德的懷疑和批判,得出了慣性定律,為牛頓力學的建立打下了理論基礎;愛因斯坦拋棄了牛頓的絕對時空觀,得出了相對論。然而在現實的物理教學中,在紛至沓來的新概念、新術語、新公式、新定律面前,學生逐漸形成了這樣的觀念:這就是真理,學習它、記住它。久而久之,發展著的科學理論被神圣化、教條化,學生不知道這個理論從何而來,為什么會是這樣。這種以灌輸式的教學不自覺地剝奪了學生的懷疑和批判精神,扼殺了學生發現問題、提出問題的積極性,從而抑制了學生的創新思維。在物理教學中,為了培養學生提出科學問題的能力,僅僅像通常所做的那樣從內容的銜接上提出問題是遠遠不夠的,必須從真實的物理學認識發展的歷史進程中,展示物理學探索過程中問題背景的演化,闡明重大物理學問題產生的歷史條件及其所導致的深遠后果。因此,在物理教學中,完全必要用物理學史上的精彩事例,培養學生獨立思考的能力,提高善于提出科學問題的靈性和聰慧,使他們的思想沉浸在好奇之中,永遠不閉塞懷疑的目光。

三、物理學史知識的滲入有助于學生學習科學思維方式和樹立辯證唯物主義觀點

把物理學史引入物理教學,正越來越成為國際上物理教學改革引人注目的課題。早在上世紀30年代,著名的物理學家朗之萬就指出:“在科學教學中,加入歷史的觀點是有百利而無一弊的。”在向素質教育轉軌的今天,如何使物理教育適應素質教育的要求,探索通過引入物理學史,對學生進行正確的理論思維和研究方法等方面的教育,幫助學生形成辯證唯物主義世界觀等一系列問題,無論是在研究領域還是在教學領域,都日益引起人們廣泛的關注。

首先,培養學生科學的思維方法。美國教育家布魯姆指出:“科學家的工作是發現,學生的學習也是一種發現,都是創造性的智力活動?!苯處煱褦⑹鑫锢砀拍町a生的歷史發展過程(物理學史)和講解物理概念的基本內容結合起來,讓學生了解科學家發現物理規律的過程,循著科學家的思維方法和探索途徑來“發現”物理規律,是使學生掌握科學的思維和研究方法的有效途徑。

其次,培養學生的辯證唯物主義世界觀。物理學最基本的研究方法是:假說――實驗――理論(或新假說)??茖W家在研究問題時,一般根據以往的觀察、實驗或各種實驗得來的知識進行推斷,得出初步的結論,這就是“假說”。為了驗證假說是否正確,需要進一步“實驗”,如果大量的實驗結果證明假說是正確的,這種“假說”就上升為“理論”;否則,就要被修改、補充或放棄“假說”而提出“新假說”。“新假說”還要接受新的實驗的檢驗,一旦新的實驗證明“新假說”在某一領域不正確,就要被“更新的假說”所取代,這就是科學發展的一般規律。利用物理學史知識,結合教材,可以加強這方面的教育。如20世紀初關于原子結構模型的探討就經歷了這樣一個歷程。在教學中有意識地結合這類例子進行教學,有利于學生形成科學的、辯證發展的思維方式。

物理學的發展史,是辯證唯物主義世界觀和科學方法論的發展史,在物理教學中穿插物理史知識,具有重要的教育功能,不僅能激發學生學習物理的興趣,幫助學生全面理解物理規律,還能從中學到嚴謹的科學態度,科學的思維方法,逐步樹立科學的世界觀和方法論。在中學物理的教學中,有目的的滲透物理學史,是完全必要的,也是切實可行的。

參考文獻:

[1]任繼愈.中國古代物理學.商務印書館,1997.

[2]宋子良,王平.物理知識探源.湖北教育出版社,2000.