Question

物理选修3-1物理学史 谈在物理教学中引入物理学史的体会

Answer 1

　　古人云“史能明志”，常看历史会给人增加思考的欲望，会寻那历史的轨迹去思索一些现在的社会现象，也同时会给人许多的启示，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、理性与非理性的辨证统一，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有助于激发学生学习物理的兴趣
　　培养良好的学习习惯，树立勇于探索的献身精神，只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难，这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义，还须把历史引入教学中，把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生，并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识，例如，我在高一第一课教学时给学生看在物理学发展史上的一些重大的发现，及所经历的时间：
　　焦耳测定热功当量精确值：38年
　　相对论：15年
　　从预言受激辐射到激光诞生：44年
　　从发现超导现象到BCS超导理论：46余年
　　从玻色——爱因斯坦凝聚理论到实验证明：70余年
　　超弦理论：70余年
　　受控热核聚变：100年?
　　从这些数字中学生可以懂得只有具有踏踏实实，百折不挠的精神的人才能成功，而我们平时学习上遇到的一些挫折已不足为奇，从而树立顽强的学习信念，敢于面对学习中的困难，再如：在讲《牛顿运动定律》时，以专题讲座的形式，价绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。
　　同时，通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物弼知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础，因此，了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性，这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义，同时，物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘“平民法拉第”，亚里士多德富有批判和怀疑精神等，这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神，为以后的学习和研究打下良好的基础。
　　2有助于对物理知识的理解和把握
　　根据教材编排特点，分单元讲解、分析发展史不仅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运动过程，而且有助于学生按固有的形式和体系来理解和把握物理知识，从而逐步掌握正确的科学思维方法，例如，在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级“电磁感应”的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程，通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克斯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、愣次定律等关键点的把握。
　　3有助于对学生进行爱国主义教育有助于学生树立辩证唯物主义观点
　　我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践有着辉煌的成就，例如，在理论著作方面，《墨经》中对力学、光学的论述；《天工开物》中关于简单机械的记述；《梦溪笔谈》对磁学的论述，《论衡》中关于简单电现象的记述；《考工记》中关于工程技术，声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国，就是在今天仍有参考价值，在实用技术方法，更是举不胜举，指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、葛洲坝水利工程、火箭等，都是我国最早发明的，教学中结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，可以使学生了解祖国古代灿烂文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。
　　物理学发展的历史表明：物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特殊的密切关系，中学物理教学内容中，概念、定理、定律充满了辩证唯物主义内容，在教学中，有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史，阐明概念、规律，结合物理学特点，进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育，可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点，例如介绍爱因斯坦的相对论时，我们就可以把“新生事物不可战胜”这一哲学观点渗透进去，讲到万有引力定律时可将“物质是普遍联系的”这一哲学观点渗透进去。
　　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，牛顿说过：“如果说我比别人看的远一点，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都是善于批判和继承的，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，在实施新教材教学的今天，过程与方法，情感、态度与价值观引入了教学的三维目标，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。
　　所以，在高中物理的教学中，有意思的、有目的的渗透物理学史，是完全必要的，也是切实可行的。