简力学史对高中物理力学教学的作用

（河北省涉县第一中学河北涉县056400）

【摘 要】力学发展史引入高中物理教学,可以帮助学生把物理力学知识的逻辑发展与物理学认识的历史发展有机结合起来,让学生开阔眼界,增进对科学的认识,增进对科学家的认识,同时更是落实物理新课标“三维目标”的必然选择.

【关 键 词】力学发展史；高中物理力学教学；三维目标

【中图分类号】G633.7【文献标识码】A【文章编号】1009-5071(2012)05-0265-01

力学发展史是科学史的一个分支,它记录了人类从自然现象和生产活动中认识和应用物体机械运动规律的历史.力学发展在历史年代顺序上和学科逻辑顺序上大体相同,反映出人类认识由简单到复杂逐步深化的过程.力学的发展是分析和综合相结合的过程.从总的发展趋势来看,牛顿运动定律建立以前力学研究的历史大致可分为两个时期：①古代,从远古到公元5世纪,对平衡和运动有初步的了解,②中世纪,从6世纪到16世纪,这个时期对力、运动以及它们之间的关系的认识已有进展,为牛顿运动定律的建立作了准备.牛顿运动定律的建立以后的力学研究大致可分为四个时期：①从17世纪初到18世纪末,经典力学的建立和完善化；②19世纪,力学各主要分支的建立；③从1900年到1960年,近代力学,它和工程技术特别是航空、航天技术密切联系；④1960年以后,现代力学,力学同计算技术和自然科学其他学科广泛结合.当然,各个时期的分界年代并不是绝对的.

从三维课程目标来看,物理教育不仅是知识和方法的传递,更是心灵的唤醒.物理课程不应该把人类认识自然的历史擦去,在高中物理教学中引入物理学史教育,展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程,以其中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生,让学生以物理学家认识世界的本来面目去认识世界,确立了物理学史对实现物理教学三维目标发挥着不可替代的功能.

1对实现“知识与技能”目标的重要意义

1.1帮助学生深入理解物理概念,纠正错误观念.在高中物理基本概念和规律的教学中,如果教师能在此基础上渗透一些概念建立的历史背景和过程,更有利于学生对知识全面正确的理解和建构.例如“惯性”这一物理基本概念,如果引导学生回顾从亚里士多德的“强迫运动定律”到伽利略的“斜面实验”,从笛卡儿的“惯性原理”到牛顿的“运动第一定律”,再到爱因斯坦的“惯性定律修正”,最后通过对日常生活实例的分析来展现惯性现象的无处不在和无所不有.这样设计能自然地引导学生在回顾历史的过程中对“惯性”的物理本质有较为明晰的认识,深刻地体会到“运动不需力来维持”的涵义.

1.2提高学生认识物理实验在物理学习中的地位和作用.物理实验是归纳物理规律、产生物理检测说的实践基础,是验证理论预言和物理检测说的主要依据,是培养学生操作技能的主要途径,是发展学生非智力因素的重要环节.如通过介绍伽利略的斜面实验,使学生了解伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法.

2力学发展史对实现“过程与方法”目标的重要意义

2.1对学生进行科学方法和科学思维的培养.在高中物理教学中巧妙结合物理学史,展现有代表性的科学家探索知识的思维过程,使学生了解前人是用什么样的方法研究和探索发现新的规律和理论的,从中领悟物理学的研究方法.例如,在讲授牛顿第一定律和行星的运动时可以通过：

提出问题→引出观点→学习历史→探究和讨论→总结规律

这样模式来学习.可见在物理教学中渗透物理学史,能使学生学到解决问题的种种方法,使学生认识到很多途径都可导致真理的发现.

2.2让学生认识到知识的相对性和发展性.在物理教学中融合物理学史,让学生在历史背景或框架中学习物理知识,可以使学生在了解物理概念、定律和理论的发现和演变过程的基础上,更准确地理解物理知识和物理概念的相对性.如地心说和日心说之争等等,通过展现其认识和发展的历程能使学生体验到科学的相对性和发展性,从而激发学生在学习中敢于探索和发现,形成正确的知识相对观和发展观.

3力学发展史对实现“情感态度与价值观”的重要意义

3.1增强学生的怀疑和批判精神：力学发展史向我们显示了这样一条真理：力求以发展、变化、联系的思想为标准来裁决和审视一切科学检测说与科学理论,不迷信权威,这是科学能不断向前发展的动力.如伽利略对亚里士多德的怀疑和批判,推翻了错误的落体定律和强迫运动定律,得出了惯性定律,为牛顿力学的建立打下了理论基础.在物理教学中渗透这些物理学批判性发展的精彩事例,能促使学生养成独立思考的习惯,提高善于提出科学问题的灵性和聪慧.

3.2培养学生科学意识和科学精神：物理学家的成长经历,学习过程,科研态度,坚韧不拔的意志品质是我们每一个人的学习榜样.教师应当教育学生养成独立思考、自立自主、知难而进的良好的精神品质,教育同学们了解科学家（如伽利略、牛顿、惠更斯等）的生平介绍、学习经历、科研成果（过程）、小故事等,写成读后感,在课堂上作一介绍,以供大家分享.

综上可见,有效地将力学发展史引入物理教学,对于贯彻新课程“三维教学目标”、提高我国青年一代的科学素养、实现我国人才战略工程的宏伟目标有着非常重要的意义.