物理学史与中学素质教育

【摘 要】素质教育是全面发展的教育,旨在培养具有创新精神和实践能力的一代新人.我认为在中学物理教学的过程中,联系中学物理教学的目标和任务,纵观整个物理学的发展过程,加强物理学史的教学,物理学发展过程中所体现出的科学精神,人文思想,对素质教育的实施具有十分重要的意义.

【中图分类号】G633.7【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2013）05-0177-01

一、物理学史是一部人类的进步史

物理知识的发展一直和人类的生产发展,以及社会政治、经济、文化的变革紧密联系在一起.物理学史是一部人类的进步史.

1.力学的发展为工业革命的到来奠定了坚实的基础

公元前5世纪到17世纪中叶,是力学发展的原始阶段、人们研究总结出一些经验规律；从17世纪中叶到18世纪30年代工业革命以前,是欧洲工场手工业繁荣时期.形成了力学的基本概念,定律和原理.建立了基本的科学抽象并给予了确切的科学表述；从18世纪30年始到19世纪,是力学中分析方法发展的阶段.由于大工业的发展,促使人们研究解决问题,从而完成了经典力学基本定律,原理的表述；从20世纪以来,力学发展到现代时期.

2.热学的发展推动了工业化社会的进程

热学作为一门系统的学科,系统地进行研究是从18世纪开始的,18世纪资本主义在欧洲的发展,生产的机械化提出了对动力机械的需求,从而导致了蒸汽机的发明和使用,而热力学定律的建立使蒸汽机的效率获得了很大的提高.18世纪初开始建立了系统的计温学和量热学,人们对热现象的研究进一步从经验向科学转化,走上了实验科学的道路,同时也有力地推进了工业化社会的进程.

3.电磁学的发展引导人类走向现代文明

人类对电,磁现象的认识,研究及广泛应用,经历了相当长的发展过程.自16世纪下半叶,从吉尔伯特开始,人们对电磁现象进行了探讨,并作了一些定性的归纳和总结,从18世纪的卡文迪许,库仑开始,人们对电磁现象的研究进入了用科学方法定量研究,总结归纳得出结论的阶段,人类对电磁现象的认识有了很大的发展,1820年奥斯特发现了电流的磁效应之后,法拉第于1831年发现了电磁感应现象.麦克斯韦继承和发展了法拉第的物理思想,提出了位移电流的新概念,预言了电磁波的存在,建立了系统的电磁场理论.1886年赫兹用实验证实了电磁波的存在,这就为现代电磁规律的广泛应用奠定了坚实的理论和实验基础.正是有了电磁理论的不断发展,才相继出现了对人类社会生活影响深远的发电机,电动机,才导致了无线电的诞生,才有了卫星通讯,才有了如今的互联网时代.

4.光学和现代物理的发展为人类社会的发展插上了腾飞的翅膀

人类对光的本性的认识一直梦寐以求,从对光直线传播的认识,到光的波动理论的建立；从光的电磁理论的确立,到爱因斯坦的光子说,波粒二象性；无一不反映了人类对物质世界的孜孜不倦的探索精神.在对光的本性的认识不断深入的同时,人类对物质组成的探索也在不断进行.从最初认为原子是不可再分的最小微粒,到认识到原子的核式结构；从放射现象的发现,到对原子核是由质子,中子组成的认识,人类逐步揭开了微观领域丰富多彩的粒子世界的面纱.20世纪以来,原子物理学,相对论,量子论,粒子物理学以及凝聚态物理学应运而生,新的研究领域不断开拓,物理学和光学等其它学科相互交融,渗透发展,一大批应用成果相继诞生,核能的利用,激光的发明,各种放射线在工业,农业,医疗等方面的神奇作用,为人类社会的不断进步和发展插上了腾飞的翅膀.

二、搞好素质教育必须加强物理学史的教学

素质教育是全面培养人的教育,素质教育在强调使学生掌握必要的基础知识的同时,更突出地强调培养学生的科学的思维能力,科学的思维方法；治学严谨,勇于探索,不畏艰难的科学献身精神；关注社会,关注生活,关注人类生存环境的人文精神.物理学史作为与人类社会共同发展的科学史,正是对学生进行素质教育的极好素材.

1.事实表明,物理学乃至人类文化的发展,必须建立正确的观点和掌握科学的方法,才能推动学科的进展,并不断取得成果,促进人类的进步.在长期的探索物理规律的过程中,形成了学科的思维方式,崇尚实践,批判,创新,不断接受挑战,找寻出路,在科学的方法论上,不断取得突破.了解物理学史上这些闪光的思想,对于形成学生科学的思维方式有着极其重要的作用.例如在光的本性的认识的教学中,向学生介绍人类探索光的本性的认识过程,就非常有助于学生了解人类探索自然科学规律的艰难和曲折,同时对于学生形成不迷信权威,崇尚科学,敢于坚持真理,大胆创新,勇于实践的科学品质也有着极其深远的意义.

2.纵观物理学的发展历史,可以明显地看出,物理学的发展与社会的进步密切相关.中国的四大发明促进了印刷,火炮,航海等技术的发展,促进了人类文化的交流与继承,为人类文明作出了重大的贡献.但随着中国封建社会制度的落后,其科学技术也落后.而此时欧洲国家在经历了文艺复兴,资产阶级革命等一系列变革后,科学技术迅速发展,蒸汽机的出现使他们迅速走入了工业化的时代.当今社会,以物理学为基础的信息科学迅速席卷全球,我们要以高度的责任感和使命感教育学生充分认识物理学对社会发展的重大意义,才能从根本上激发学生学习物理学的积极性和主动性,培养其为科学献身的精神.

3.物理学的发展告诉我们,在科学的道路上,不是一帆风顺的,为了宣扬日心说,布鲁诺献出了生命,伽利略等人也不畏,坚持真理,受到教会的不断迫害..实施素质教育,一个重要的方面就是要培养学生严谨治学,不畏困难,勇于探索的精神,第谷从成千上万堆满屋子的记录纸中,用他那双与别人一样的眼睛,看到了别人不注意的天穹的千变万化,他的学生开普勒从这堆密密麻麻的星图中,终于总结出了开普勒三定律；法拉第对电磁感应的研究,也是十年磨一剑,才终于发现了电磁感应定律；居里夫妇为了寻找放射性物质,他们在简陋的棚屋里,冒着生命危险,从成吨的铀矿渣中分离其含量仅占百万分之一的新元素.这些科学事例,使学生在学到知识的同时,思想也能不断受到熏陶,为其今后从事科学事业打下良好的思想基础.

综上所述,物理学史是我们实施素质教育的极好教材,在物理教学的过程中,应有机地和物理知识的学习相联系,为把学生培养成具有创新精神和实践能力的一代新人而努力.