高中物理教学离不开物理学史

摘 要：在高中物理教学中引入物理学史教育具有非常重要的意义.学习物理学史有助于活跃思维,增强胆识,使学生更自觉地继承前人的事业,有效地进行学习研究,高中课程设置已将"研究性学习"纳入新的课程体系,通过物理学史进行科学方法教育变得尤为重要.

关 键 词：物理；教学；物理学史

中图分类号：G633.7文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）09-0219-01

物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程.任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的,常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步,它包含着认识论和方法论的因素,包含着探索者的艰辛与悲欢,又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辩证统一,因而也包含着丰富的"教书育人"的教育因素,因此,在高中物理教学中引入物理学史教育具有非常重要的意义.

1.物理复习课教学中利用物理学史,可以激发学生复习过程的学习兴趣

在进行章末复习或单元复习时,一般的程序是先梳理知识点体系,呈现概念规律结论的逻辑关系,再总结训练应用题型,过程单调枯燥.不妨来个小插曲放松激发一下学生学习兴趣：让学生再从物理学史角度回顾印证一下概念规律结论的知识点体系,或由教师搜集整理补充一些概念规律结论的知识点体系的相关物理学史.形式要灵活,可以是课堂上学生几分钟讨论、展讲；也可以留成作业让学生课下搜集整理一些概念规律结论的知识点体系的相关物理学史资料,自主地了解物理发展的历史,定期在自习课的时间举办学生物理学史讲座；也可以是教师采用多媒体设施播放一些物理学史科教系列片.这种复习措施不仅激发了复习的兴趣,在实施过程中也潜移默化地实现了物理学史的情感教育功能.如原子核物理复习教学从物理学史角度建立复习线索：总结"十大人物九大发现",①汤姆生发现电子,建立了原子的"枣糕模型"；②卢瑟福通过α粒子散射实验,建立了原子的"核式结构"；③卢瑟福通过α粒子轰击氮核,发现了质子；42He+147N→178O+11H（实验用放射源放出α射线）；④玻尔提出了氢原子模型；⑤贝克勒耳发现天然放射现象,证明原子核有复杂结构；⑥玛丽居里和玻埃尔居里（大居里）通过天然放射现象研究,发现了放射性元素钋和镭及其衰变规律；⑦查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子,42He+94Be→126C+10n；⑧约里奥居里和伊丽芙居里（小居里）用α粒子轰击铝箔,探测到中子和正电子,发现了放射性同位素,42He+2713Al→3015P+10n摇3015P→3014Si+0+1e；⑨爱因斯坦发现了核反应中的质量与能量的联系：质能方程E＝mc2.

2.发展独立思考的能力

爱因斯坦认为:"如果一个人掌握了他的学科的基础理论,并且学会了独立思考和工作,他必定会找到他自己的道路,而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来,他一定会更快地适应进步和变化."独立思考和独立判断的一般能力,首先表现为怀疑和批判的精神.物理学中几乎每个重大发现都表明,创造性思维活动起始于对困难或问题的认识,是围绕解决问题展开的,而善于提出问题,总是从对事物、现象或已有的理论的怀疑开始的.在已往的教学中,教师经常提到要培养学生分析问题和解决问题的能力,而忽视了提出问题的能力.在物理教学中,教师为了培养学生提出科学问题的能力,仅仅从内容的衔接上提出问题是远远不够的.教师还必须从真实的物理学认识发展的历史进程中,展开物理学探索过程中问题背景的演化,阐明重大物理学问题产生的历史条件及其所导致的深远后果.因此,在物理教学中,教师有必要借助物理学史上的精彩事例培养学生独立思考的能力,善于提出科学的灵活性和智慧,使他们的思想沉浸在好奇之中,永远不闭塞怀疑的目光.

3.物理教学中渗入物理学史,可以培养学生的科学精神和科学态度

在物理教学中适当渗入物理学史知识可以促进学生养成科学态度和科学精神.科学精神是指从事科学活动应具有的稳定的行为倾向,它包括:严谨认真的态度、一丝不苟独立思考的能力、追求新知不怕困难勇于实践的精神等.随着社会的发展,科学精神已经成为现代人们科学文化素质的重要组成部分,渗透到社会活动的各个领域.能否用科学态度来对待和处理问题,已经成为判断人才素质高低的一个标准.科学精神是从事科学实践和科学工作的意识、思维活动和一般心理状态,即基本精神,它包括客观精神、理性精神、实证精神、合作精神、怀疑批判和创新精神.科学精神是科学素质的重要组成内容.科学精神教育对于学生从事科学活动、使用科学方法、实现科学目标都有极其重要的意义.在物理教学中,学生科学态度的形成和科学精神的养育,一方面要在平时的学习过程中养成,另一方面,物理教学要让学生与科学家零距离接触,走进物理学家的精神世界,让学生从中感受科学态度和领悟科学精神,因此在教学过程中适时地引入一些科学家的光辉言行、孜孜不倦的工作态度、高尚品格以及丰富的个性,这些介绍都会给学生留下深刻的印象,对学生产生激励作用.例如:我们在讲恒定电流的时候可以介绍美国的发明大王爱迪生,经过一万次试验失败之后才使灯泡发光,他曾经说过:"每一次试验,我都能成功的除去一种障碍,最后我终于找出一万个会使灯光不亮的原因来.",我们从中可以培养学生的不怕失败勇于实践的精神,讲牛顿第一定律时,我们可以介绍一下"力与运动的关系"的研究在历史上的发展历程,有利于培养学生的批判精神和创新精神.

4.实施物理学史教育,有助于促使学生掌握科学方法

"授之以鱼,不如授之以渔".科学既是一种人类的知识体系,又是人类认识世界的一种方式和探索过程,而通常的科学方法都贯穿在物理学发展的过程中.物理学具有很强的继承性,许多科学家就是从对本学科的历史研究中,开始自己的创造活动的,牛顿说："如果说我比别人看得远一点,那是因为我站在巨人的肩上."不仅牛顿如此,凡是作出重大贡献的物理学家也都是善于批判和继承的.在物理学中讲理论只能给学生以知识,讲物理学史会给学生以智慧,无疑智慧比知识更重要,能使学生真正获取科学方法论的教益和启迪.当前,高中新课程实施正在探索之中,研究性学习也纳入新的课程体系,因此,通过物理学史进行科学方法教育显得尤为重要.