將物理學(xué)史引入工科院校大學(xué)物理教學(xué)中的作用與途徑探討

摘要：物理學(xué)史是究物理學(xué)知識、理論以及方法的出現(xiàn)和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。本文重點分析了物理學(xué)史在工科大學(xué)物理教學(xué)當(dāng)中所能夠起到的作用，并探討了將物理學(xué)史引入工科院校大學(xué)物理教學(xué)的方法和途徑，包括熟練運用物理學(xué)史的教學(xué)方法、充分重視物理學(xué)史課程資源的開發(fā)與利用以及提高工科院校大學(xué)物理教師的物理學(xué)史素養(yǎng)，以期能夠為將物理學(xué)史引入工科院校大學(xué)物理教學(xué)提供一定的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；大學(xué)物理教學(xué)；工科院校

中圖分類號: G64文獻標識碼：A文章編號：1674-098X(2012)03(B)-0000-00

物理學(xué)史不僅記述了物理理論的發(fā)展過程，同時還再現(xiàn)了物理學(xué)家的思維過程、對待科學(xué)的態(tài)度以及在物理研究方法方面所作出的創(chuàng)新與突破。工科院校大學(xué)物理教師在實際教學(xué)的過程當(dāng)中引入必要的物理學(xué)史知識可以有效的提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升課堂教學(xué)的實效性，同時還可以讓學(xué)生在了解物理知識的同時，掌握物理學(xué)與生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)實踐、數(shù)學(xué)以及哲學(xué)之間存在的密切關(guān)系，培養(yǎng)科學(xué)的研究方法與理念，養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度以及勇于探索的學(xué)習(xí)精神，對于各門功課的學(xué)習(xí)以及日后的工作都有著極為深遠的影響。

一、物理學(xué)史對工科院校大學(xué)物理教學(xué)所產(chǎn)生的作用

（一）能夠促使工科大學(xué)生樹立辯證唯物主義、科學(xué)方法論觀點

物理學(xué)的發(fā)展一直都受到哲學(xué)思想的深遠影響，只有樹立辯證唯物主義、科學(xué)的方法論觀點，才能夠?qū)W好物理、用好物理。而物理學(xué)作為一門實驗性科學(xué)，教師在理論教學(xué)的過程當(dāng)中，通過介紹物理學(xué)發(fā)展的相關(guān)史料，能夠潛移默化的對工科院校大學(xué)生實施理論思維以及研究方法的教育，這樣就能夠促使工科院校大學(xué)生養(yǎng)成唯物主義世界觀，避免出現(xiàn)孤立、片面的思維傾向。

（二）能夠方便于強化工科院校大學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心

物理學(xué)屬于基礎(chǔ)科學(xué)的范疇之內(nèi)，在工科院校中，物理學(xué)所重點講授的是力、熱、光、電以及原子的現(xiàn)象， 是要通過物質(zhì)的物理現(xiàn)象的研究來探尋其內(nèi)在的本質(zhì)聯(lián)系。事實上，因為工科院校的教學(xué)偏重工程與應(yīng)用類的課程，而對物理理論和數(shù)學(xué)計算等理科類知識要求相對較高的大學(xué)物理，有相當(dāng)部分學(xué)生感覺生僻艱澀，學(xué)習(xí)起來比較吃力，這顯然不利于對物理的學(xué)習(xí)。而教師在大學(xué)物理教學(xué)中結(jié)合物理學(xué)史，從我國古代的物理學(xué)思想到西方物理學(xué)尤其是古希臘的物理學(xué)，再到歐洲近代科學(xué)，包括了伽利略、牛頓、阿基米德、麥克斯韋、愛因斯坦以及普朗克等這些對近代物理學(xué)做出過重大貢獻的科學(xué)家的史料趣事，可以消除學(xué)生對于物理學(xué)所產(chǎn)生的恐懼感與艱澀感。這既吸引了學(xué)生的注意力，又激發(fā)了其求知欲，極大的強化了工科院校大學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心，克服其心理上存在的障礙。

（三）易于理解知識點，提升工科院校大學(xué)生對于物理的學(xué)習(xí)興趣

在物理學(xué)中，很多概念與規(guī)律都是經(jīng)年累積才得以構(gòu)成如今所表述的知識內(nèi)容，若單純的讓學(xué)生記住這些結(jié)論，就會使得物理的學(xué)習(xí)流于表面，未能真正的吸收與掌握知識內(nèi)容，更談不上實際應(yīng)用。而如果能先從物理概念與規(guī)律形成的歷史上著手，就可以使得這些知識內(nèi)容更加易于接受。例如在講解光的波粒二象性時候，教師就可以把物理學(xué)史上光的波粒二象性的全部發(fā)展過程講解給學(xué)生聽，這顯然要比直接講給學(xué)生光的本性是波粒二象性好一些，強化學(xué)生對于波粒二象性的印象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終也能夠起到良好的教學(xué)效果與學(xué)習(xí)效果。

二、將物理學(xué)史引入工科院校大學(xué)物理教學(xué)的方法與途徑

（一）熟練運用物理學(xué)史的教學(xué)方法

熟練運用物理學(xué)史的教學(xué)方法是將物理學(xué)史引入工科院校大學(xué)物理教學(xué)的一個重要前提，一般比較常用的方法主要有以下兩個方法：

一是滲透法。這里所謂的滲透法，指的就是將關(guān)系到物理教學(xué)內(nèi)容的物理學(xué)史知識恰到好處的穿插到物理課堂當(dāng)中，最終達到學(xué)好物理這一目的的方法。通常而言，物理學(xué)史的滲透都是以問題作為主要線索來引入物理學(xué)的歷史趣聞、發(fā)展過程以及名人軼事等，既可以是大篇幅，也可以是幾句話，甚至是PPT上的一幅圖。借助滲透法，能夠有效緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，激發(fā)物理學(xué)習(xí)的積極主動性，讓學(xué)生在心理上貼近物理學(xué)，開闊學(xué)生的物理學(xué)視野，養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

二是準歷史法。這里所謂的準歷史法，指的就是以忠于歷史事實為前提，根據(jù)物理學(xué)史發(fā)展的順序，把和物理教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的各種物理學(xué)史料做出組織加工，最終貫穿應(yīng)用到物理教學(xué)的過程當(dāng)中的一種方法。準歷史法要求物理教師能夠客觀、合理的還原那些重要的物理學(xué)史事件，是一種比較具體的事件重演，能夠達到良好的過程體驗效果。使用準歷史法來將物理學(xué)史引入工科院校大學(xué)物理教學(xué)當(dāng)匯總，能夠在最大限度上符合工科院校大學(xué)生的認知發(fā)展過程，培養(yǎng)其良好的科學(xué)精神以及人文精神，尤其是后者，更是工科院校大學(xué)生所欠缺的。使用準歷史法通常需要采取兩步進行：第一步，把物理學(xué)理論的歷史發(fā)展過程，根據(jù)問題起源—→工作假設(shè)—→思辨推論—→實驗檢驗—→假設(shè)修正—→結(jié)論推廣的程序，從而構(gòu)成教學(xué)內(nèi)容的“準歷史”發(fā)展過程。第二步，把學(xué)生對物理知識的一般認知過程，根據(jù)現(xiàn)象觀察—→提出問題—→工作假設(shè)—→實驗探索—→結(jié)論反思的程序，有效整合到教學(xué)內(nèi)容“準歷史”過程當(dāng)中，構(gòu)成一套完整的物理教學(xué)框架。

（二）充分重視物理學(xué)史課程資源的利用與開發(fā)

目前現(xiàn)行的大學(xué)物理教材雖然通過多種方式，將物理學(xué)史的內(nèi)容展現(xiàn)出來，可供物理教師利用。但是，這還是難以有效滿足物理學(xué)史的應(yīng)用需求，需要物理教師進行廣泛的開發(fā)。當(dāng)前階段，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)已經(jīng)日趨普及化，容量浩瀚的網(wǎng)絡(luò)能夠為物理學(xué)史課程資源的開發(fā)提供了極大的便利。物理教師可以在網(wǎng)絡(luò)上通過搜索引擎來查找各種物理學(xué)史的知識內(nèi)容，不僅有文字，還可以有聲音、圖畫以及視頻等，以圖文并茂的方式展現(xiàn)到工科院校大學(xué)生面前，潛移默化的實現(xiàn)物理學(xué)史的教育功能。同時，教師還可以讓學(xué)生自己去主動搜集整理物理科學(xué)的發(fā)展資料，在這個過程當(dāng)中可以充分的了解物理學(xué)發(fā)展的歷史。

（三）提高工科大學(xué)物理教師的物理學(xué)史素養(yǎng)

所謂“學(xué)高為師”，將物理學(xué)史引入工科院校大學(xué)物理教學(xué)中，需要物理教師具備豐富的物理學(xué)史的相關(guān)知識，并且能夠在教學(xué)過程當(dāng)中自覺應(yīng)用。物理教育理論也決定了，教師不僅需要熟練掌握物理學(xué)本身的相關(guān)概念、規(guī)律以及理論等，同時還要掌握物理學(xué)史的相關(guān)知識內(nèi)容，這樣才可以更好的完成物理教育的任務(wù)。工科院校大學(xué)物理教師只有全面、深入的了解物理學(xué)史的知識內(nèi)容，才能夠在具體的應(yīng)用過程當(dāng)中做出恰當(dāng)?shù)娜∩?，設(shè)計出符合工科院校大學(xué)生思維認知水平的教學(xué)方案，創(chuàng)造性的利用物理教材當(dāng)中的物理學(xué)史知識內(nèi)容，并從課外補充進來相關(guān)的物理學(xué)史內(nèi)容。同時，教師還需要集中關(guān)注物理學(xué)發(fā)展進程當(dāng)中產(chǎn)生的概念、學(xué)說以及規(guī)律等是如何形成的，這些都是學(xué)生在實際學(xué)習(xí)過程當(dāng)中經(jīng)常遇到的，只有掌握豐富的物理學(xué)史知識的教師，才可以有針對性的幫助學(xué)生排除疑問，解決困難。

總之，將物理學(xué)史引入工科院校大學(xué)物理教學(xué)是一個系統(tǒng)性的工程，需要在具體的教學(xué)過程當(dāng)中不斷的摸索，形成具備自己風(fēng)格的運用方法，并根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容的需要做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在遵循科學(xué)性原則、思想性原則、趣味性原則以及適度性原則的基礎(chǔ)上，最大限度的發(fā)揮物理學(xué)史在物理教學(xué)當(dāng)中所起到的作用。

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