浅谈物理学史在中学物理教学的作用

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论文关键词：物理学史 物理教学 教育功能

论文摘要：推进素质教育与新课程改革结合，加强物理学史的教育，增强中学物理教学返璞归真，凸显物理学史的教育功能，开发物理学史教育的途径，充分体现物理学史在中学物理教学的作用。

物理教学渗透物理学史方面的知识，让教学活动培养学生的科学意识、精神和方法，在情感、态度与价值观方面发挥教育功能，进一步发展中学生的综合素质。在总结平时教学经验的基础上，就物理学史教育在中学物理教学中的重要性、可能发挥的作用以及加强物理学史教育的途径方面，做了初步的探讨。

一、加强物理学史的教育，增强中学物理教学返璞归真 20世纪最伟大的自然科学家爱因斯坦，被称为“物理学革命的旗手”，就是因为他在科学的道路上不断创新，创立了一个又一个崭新的理论体系。1905年3月他发表了论文《关于光的产生和转化的一个推测的观点》，提出了光的量子论，历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一，即波粒二象性；1905年6月他写了一篇开创物理学新纪元的长论文《论动体的电动力学》，完整提出了狭义相对论，解决了十九世纪末出现的古典物理学的危机，推动了整个物理学的革命。之后爱因斯坦并不感到满足，不懈的创新精神促使他在真理的道路上进行艰难曲折的探索，到1916年3月，他写了一篇总结性的论文《广义相对论基础》，宣布了广义相对论的创立。

通过物理学史的教育可以培养学生热爱科学、献身科学的精神，可以培养学生返璞归真的意识，这对实施素质教育具有重要意义。

二、凸现物理学史教育的功能

充分利用物理学史中蕴藏着科学家——人，研究过程——事，研究成果——知识体系等多方面的教育资源，对学生的教育价值具有多方面的教育功能。

1.进行科学方法论教育的功能。物理学史可以提供丰富的物理科学发展的史料，将物理概念、定律的历史发展过程展现给学生，使之熟悉科学家发现规律的思维过程和科研方法，并从科学家的成功中得到启示。从学生成长的角度看，掌握这些内容比学习物理知识、技能更重要。在学习过程中不断接受科学方法教育，潜移默化地培养科学的思维模式。如在“自由落体运动”的教学中，围绕历史的发展提出问题，进行物理学史教育。以此帮助学生揭示出科学探究的一般程序：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、修正推广。使学生从中领略到什么是科学探究，科学家是怎样用科学方法进行研究的，受到科学的思维方法的熏陶，有利于学生从“机械学习、被动思考、获得知识”向“灵活学习、积极思考、勇于探索”转化，获得真正的“智慧”。 在物理教学中分析物理学的发展史有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的生成过程。如通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、楞次定律等关键点的把握。

物理教学中涉及的研究方法主要有观察、实验、类比、假说、模型等等，这些研究方法对学习中学物理也具有一定功能。如意大利物理学家伽利略，1853年在比萨教堂注意到一盏悬灯的摆动受到启发，用线悬铜球模拟单摆实验，确证了微小摆动的等时性和摆长对周期的影响，这说明观察的重要性。培养学生观察能力和观察习惯，可以起到巩固消化，加深理解的重要作用。如荷兰物理学家惠更斯，就是用类比的方法根据光也象声波那样能发生反射、折射，而提出光是一种波动的假说，为光的波动理论奠定了基础。但是必须让学生知道类比的局限性，类比得到的结论有对有错，必须经过实践检验。

2.培养科学意识的功能。物理学发展史是人类探索自然规律的历史。通过史料教育学生，可以培养实事求是、严谨治学的科学意识。如通过卢瑟福的α粒子散射实验、伦琴射线的发现等生动事例，激发学生对科学家的敬重之情，进而培养学生求实、严谨的科学意识与勇于创新的科学精神，从而培养学生学习物理的良好情感、态度与价值观。

3.进行德育的功能。在新课程推进中，应把德育渗透到各科教学中。在物理教学过程中，由于众多物理学史料中有很多德育素材，将德育教育与知识教育有机结合，能够更好地发挥物理学史的德育功能。例如，布鲁诺为追求真理而献身；居里夫人命名新元素为“钋”以纪念祖国；富兰克林冒生命危险做“风筝实验”。这些科学家的故事对学生有特殊感染力，德育效果非常明显。

三、开发物理学史教育的途径

加强物理学史教学在培养学生科学素质方面的作用，已经成为中学物理教学改革的关注点，多方力量相互配合与协作，构建物理学史教育资源库，开发多元的途径以期达到共享。

1.加强学习，提高教师自身素质。能否发挥教材教育功能，关键在教师。为了有效发挥学史的教育功能，物理教师本身也必须具有较高的物理学史素养，这样才能在掌握学史知识的基础上，从认识方法论的角度，把握物理科学的发展轨迹与规律，挖掘学史的教育功能。不仅如此，提高学史素质对教师全面理解和把握物理学科的知识体系，提高教学水平，具有长远的意义。

2.研究规律，调整关系。尽快认识和把握有“学史”教学和“知识与技能”教学之间的关系；各学史教学内容之间，如科学家故事、科学探索的背景、科学发现过程、方法论等的关系；教学中德育与智育之间的关系等。教师对这些关系的认识、协调与处理，才能保证物理教学质量的全面提高，才能促进学生思想品德、科学素质、智力和操作技能的均衡发展。

3.开展实践研究，改进教学方法。教学中常常仅限于讲故事，“贴德育标签”（即在讲完故事后，加上几句口号）的传统教学方法，这显然不符合教学目标的要求。有计划地组织物理教师在实践中大力开展学史教育研究，深入分析教材内容，适当补充引入科学史料，积极改进教学方法，达成学科素质教育的目标。目前中学物理教材中学史内容所占比例甚微（仅2%左右），教师应适当补充有关科学探索的背景、科学发现过程以及方法论方面的学史材料，挖掘教材的教育功能。同时用现代学习理论为指导，提高学生学习的兴趣和能力，促使学生主动学习物理发展历史，领会科学精神，掌握科学思维方法，培养良好的科学行为。

物理教学实践告诉我们，不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识，还应教给学生科学的学习和研究方法，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。物理学史在中学物理教学中渗透有助于活跃思维，增强胆识，使学生更自觉地继承前人的事业，有效地进行探究学习。把物理学史的知识融于物理教学中，无疑具有重要价值，特别是实施新课程改革的今天更是迫切需要的，也是切实可行的。

参考文献： [2]物理课程标准解读[M].长沙:湖南教育出版社,2002.