新課程理念下引入物理學(xué)史實(shí)現(xiàn)教育功能的思考

摘 要:新課程理念下引入物理學(xué)史教育，展現(xiàn)物理學(xué)家探索物理世界奧秘的艱辛歷程，讓學(xué)生體驗(yàn)與感悟物理學(xué)家的歡樂、困惑、驚奇與哲理，有利于使學(xué)生確立物理學(xué)的歷史意識，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的興趣和欲望。對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、科學(xué)方法以及樹立正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀有重要意義。

關(guān)鍵詞:新課程理念 物理學(xué)史 科學(xué)素質(zhì) 教育功能

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-1875(2008)04-113-02

物理學(xué)史是描述物理概念、定律、理論和研究方法的脈絡(luò)，揭示物理學(xué)觀念、方法和內(nèi)容的發(fā)生、發(fā)展的原因和規(guī)律性，體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。

我國著名物理學(xué)家錢三強(qiáng)曾說:“物理學(xué)發(fā)展史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財(cái)富的寶地，這塊寶地值得我們?nèi)ラ_墾，這些精神財(cái)富值得我們?nèi)グl(fā)掘。”

在新課程理念下，越來越多物理教師在課堂中引入物理學(xué)史，不僅豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容，而且在物理課程的“知識與技能，過程與方法，態(tài)度、情感和價(jià)值觀”等方面有很多教育功能。

一、了解物理學(xué)史，可以破除對獲取物理知識“偶然性”和“神秘感”的認(rèn)識

傳統(tǒng)物理教學(xué)中，對物理知識的來源、理論體系的形成過程比較忽視。使學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為:各個(gè)物理概念、原理和定律的獲得都是一蹴而就的，只是歷史的巧合和偶然的“靈感”機(jī)遇。

事實(shí)上，任何一點(diǎn)物理知識的獲得，都有感性到理性低級到高級，片面到全面，粗糙到嚴(yán)格的產(chǎn)生、發(fā)展和演變的過程，它決不是任何天才頭腦的偶然性創(chuàng)造。例如:盧瑟福在用α粒子從氮14中打出質(zhì)子后，為了證實(shí)這實(shí)驗(yàn)結(jié)果，英國物理學(xué)家布拉愷特在充滿氮的云室里重復(fù)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，拍攝了兩萬多張?jiān)剖艺掌?，他又從四十多萬條α粒子徑跡的照片中尋找到了8萬條徑跡產(chǎn)生了分叉，再對徑跡分叉情況進(jìn)行了分析，方才確認(rèn)為盧瑟福實(shí)驗(yàn)的正確性。

教學(xué)中，引入物理學(xué)史的內(nèi)容，使學(xué)生了解各種理論建立的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與客觀實(shí)際，了解假設(shè)、觀點(diǎn)和物理思想。使學(xué)生在課堂上“親身經(jīng)歷”一下物理學(xué)基本概念、原理和理論的產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過程。這有助于消除學(xué)生對知識來源的偶然性和神秘感的認(rèn)識。

二、了解物理學(xué)史，可以加深對物理基本概念、基本原理和定律的本質(zhì)的理解

對于物理中的基本概念、基本原理和定律，只有了解它們是如何產(chǎn)生、形成和發(fā)展過程，又是如何演變成現(xiàn)在這樣的，才能真正懂得它們的本質(zhì)，在教學(xué)中才能深入淺出。如，牛頓第一定律的原始意義是什么？又是如何隨物理學(xué)的發(fā)展得到了哪些補(bǔ)充和修正？……教材中往往只以一個(gè)定義出現(xiàn)，可能完全掩蓋了它在發(fā)展過程中所蘊(yùn)含的豐富內(nèi)容。如果對它查閱一些物理歷史資料，能使人得到超出定義的許多啟示。

在物理教學(xué)中，應(yīng)該結(jié)合物理學(xué)史講清理論的由來和發(fā)展，講述它的成功，講清它解決了哪些問題，講清它的缺陷和局限，講清它存在的矛盾和發(fā)展前景。這有助于學(xué)生對物理知識本質(zhì)的理解。例如，在講到力的概念時(shí)，從古希臘的亞里士多德，到伽利略、牛頓，循著偉人的研究歷程，從而加深學(xué)生對力的概念的理解。

三、新課程理念下引入物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣和欲望

杜威說:“最重要的態(tài)度是能養(yǎng)成繼續(xù)學(xué)習(xí)的欲望?！敝挥挟?dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)有了興趣，才能表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的自主性，才能在學(xué)習(xí)中發(fā)揚(yáng)開拓和探索精神。

新課程理念下引入物理學(xué)史內(nèi)容，可以幫助學(xué)生更好地理解物理學(xué)的規(guī)律，形成探究的愿望，促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識去進(jìn)行探究的能力和探究方法的培養(yǎng)。

教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)使學(xué)生分享科學(xué)家“高峰體驗(yàn)”的情境，激發(fā)學(xué)生“自我實(shí)現(xiàn)”的主觀愿望，潛移默化地使學(xué)生的學(xué)習(xí)動力得到了加強(qiáng)。如:2007年4月26日，英國著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金體驗(yàn)了八次太空失重飛行。著陸后，霍金說:“感覺太美妙了！零重力部分真是令人難以言表?！边@種自我實(shí)現(xiàn)的事例，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理天體運(yùn)動知識的興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)太空知識的欲望。

四、新課程理念下引入物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，有利于學(xué)生科學(xué)精神的形成

新課程理念的科學(xué)精神是一種觀念，也是一種敢于堅(jiān)持的勇氣，主要有三個(gè)方面:

1、探索精神?？茖W(xué)始于好奇，新課程要求教育要保持學(xué)生的好奇心。如，物質(zhì)是什么組成的？古代認(rèn)為是金木水火土，近代科學(xué)發(fā)現(xiàn)金木水火土又是由分子組成的，分子又是原子組成的，原子又是質(zhì)子、中子、電子組成的，一直到現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了夸克，那么夸克又是什么組成的？科學(xué)家還在不斷地探索。

2、實(shí)證精神?？茖W(xué)源于事實(shí)，成于思維，要從多次重復(fù)的實(shí)證中找到規(guī)律。

3、創(chuàng)新精神。創(chuàng)新出新知，任何一個(gè)科學(xué)理論都要敢于去突破，去創(chuàng)新。如，19世紀(jì)末20世紀(jì)初，被認(rèn)為已非常完美的經(jīng)典物理學(xué)，突然發(fā)現(xiàn)它解釋不了光速不變的原理，給物理學(xué)帶來了危機(jī)，卻產(chǎn)生了愛因斯坦的相對論。愛因斯坦敢于提出新的見解，必須要有創(chuàng)新精神才行。

五、新課程理念下引入物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，有利于學(xué)生對科學(xué)方法的掌握

新課程理念認(rèn)為:掌握發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的科學(xué)方法比單純地掌握科學(xué)知識重要得多。

在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育，在展現(xiàn)物理學(xué)家探索物理知識的過程中，使學(xué)生從中領(lǐng)悟到物理學(xué)的研究方法。如，伽利略通過邏輯推理和實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)了自由落體定律、利用理想斜面實(shí)驗(yàn)的方法得到了慣性定律;牛頓用實(shí)驗(yàn)觀察方法和歸納方法研究光的色散現(xiàn)象、庫侖和歐姆分別運(yùn)用類比研究方法得到了庫侖定律和歐姆定律;愛因斯坦運(yùn)用直覺思維和理想實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)立了相對論，等。

六、新課程理念下引入物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，可滲透對情感、態(tài)度和價(jià)值觀的教育

新課程理念下引入物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，可彌補(bǔ)教材中情感、態(tài)度和價(jià)值觀教育的不足。

1、物理學(xué)史的引入，有助于愛國主義情感的教育

首先，物理學(xué)史中，有許多科學(xué)家的愛國事例，比如:著名的物理學(xué)家居里夫人，以發(fā)現(xiàn)強(qiáng)放射性元素釙著稱于世。當(dāng)時(shí)她的祖國波蘭被俄羅斯帝國侵占，為了紀(jì)念她的祖國，她把這種新的放射性元素定名為釙（與“波”諧音）。居里夫人這種愛國情懷，對學(xué)生有深刻的教育意義。

其次，通過物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，講述我國對物理學(xué)理論與實(shí)踐的成就。結(jié)合教材內(nèi)容，可以觸動學(xué)生的使命感，激發(fā)學(xué)生的愛國情感。如:春秋時(shí)期的《考工記》，內(nèi)容涉及力學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)，在聲學(xué)方面的論述大大領(lǐng)先于歐洲類似的著作。墨子《墨經(jīng)》中光學(xué)的論述不僅是中國最早的幾何光學(xué)專著，在世界光學(xué)史中也是難得的杰作，比歐幾里得光學(xué)還早百余年。在現(xiàn)代，我國的“神舟”六號載人飛船的成功發(fā)射和回收，“嫦娥一號”的登月計(jì)劃等，是愛國主義教育的良好素材。

2、物理學(xué)史的引入，有助于合作、實(shí)事求是等科學(xué)態(tài)度的教育

新課程理念下，教學(xué)中倡導(dǎo)學(xué)生間“互助合作”。英國物理學(xué)家盧瑟福說過:“科學(xué)家不是依賴于個(gè)人的思想，而是綜合了數(shù)以千計(jì)人們的智慧?！痹谖锢韺W(xué)史中有許多這種事例，如:能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)是多個(gè)國家的科學(xué)家合作的結(jié)果;盧瑟福和他的午餐討論會對原子物理學(xué)的發(fā)展起到了重要的作用，等。

物理教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。像布魯諾、哥白尼、伽利略等都是實(shí)事求是精神的典范。

3、物理學(xué)史的引入，有助于樹立正確的價(jià)值觀教育

愛因斯坦曾說:“人只有獻(xiàn)身于社會，才能找出那實(shí)際上是短暫而有風(fēng)險(xiǎn)的生命的意義。”

物理學(xué)史中有許多科學(xué)家為真理獻(xiàn)身的動人事跡，如:伽利略為宣傳哥白尼的日心說而被教會終身監(jiān)禁，利赫曼為引雷電而捐軀，法拉第舍棄榮華富貴，幾次拒絕接受封爵，等。這些科學(xué)家追求真理的高尚品質(zhì)，有利于培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀。

總之，在新課程理念下，把物理學(xué)史的內(nèi)容融入物理教學(xué)中，可以促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，全面提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。在具體的實(shí)踐中，需要廣大物理教師積極探索、挖掘，使物理學(xué)史的內(nèi)容在物理教學(xué)中真正發(fā)揮應(yīng)有的作用。