充分發(fā)揮物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)中的作用

摘要 在物理教學(xué)中，引入物理學(xué)發(fā)展的歷史，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，向?qū)W生介紹物理學(xué)發(fā)展過程，讓學(xué)生了解科學(xué)家們的堅(jiān)韌與頑強(qiáng)以及道路的曲折與艱辛，而且可以從中學(xué)習(xí)到研究物理學(xué)的科學(xué)思想和科學(xué)方法，學(xué)習(xí)到科學(xué)家的獻(xiàn)身精神、創(chuàng)新精神和科學(xué)方法的，對(duì)開發(fā)智力、培養(yǎng)能力，特別是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力有著十分重要的意義。

關(guān)鍵詞 物理學(xué)史；教學(xué)；作用

在物理教學(xué)中，引入物理學(xué)發(fā)展的歷史，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，向?qū)W生介紹物理學(xué)發(fā)展過程，讓學(xué)生了解科學(xué)家們的堅(jiān)韌與頑強(qiáng)以及道路的曲折與艱辛，會(huì)使學(xué)生在思想道德情操方面受到感染和熏陶，同時(shí)，也會(huì)加深學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的熱情，并激發(fā)他們極大的興趣和好奇心。他們?cè)谑煜ち宋锢韺W(xué)發(fā)展過程中的前因后果之后，會(huì)對(duì)所學(xué)知識(shí)理解得更加深透，從而讓學(xué)生對(duì)物理世界有較全面的清晰認(rèn)識(shí)。而且可以從中學(xué)習(xí)到研究物理學(xué)的科學(xué)思想和科學(xué)方法，學(xué)習(xí)到科學(xué)家的獻(xiàn)身精神、創(chuàng)新精神和科學(xué)方法，對(duì)開發(fā)智力、培養(yǎng)能力，特別是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力有著十分重要的意義。

一、讓學(xué)生了解物理學(xué)史，可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神

物理學(xué)的發(fā)展伴隨著人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，涌現(xiàn)出不勝枚舉的催人淚下的事例。比如：居里夫婦明知放射線對(duì)人體有極大的傷害，還堅(jiān)持做大量實(shí)驗(yàn)，終于分離出了鐳和釙，但由于長期從事放射性研究居里夫人得了白血病逝世，為科學(xué)獻(xiàn)出了寶貴的生命；布魯諾為捍衛(wèi)“日心說”犧牲在羅馬鮮花廣場(chǎng)的熊熊烈火中。這些科學(xué)家為科學(xué)真理可歌可泣的獻(xiàn)身精神對(duì)我們現(xiàn)代人尤其中小學(xué)生具有積極的教育意義。

二、可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

二十世紀(jì)最偉大的自然科學(xué)家愛因斯坦，就是因?yàn)樗诳茖W(xué)的道路上不斷創(chuàng)新，創(chuàng)立了一個(gè)又一個(gè)嶄新的理論體系。1905年3月他發(fā)表了《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)試探性觀點(diǎn)》，在普朗克量子理論的基礎(chǔ)上大膽提出了光的分量子論，歷史上第一次揭示了微觀客體的波動(dòng)性和粒子性矛盾的統(tǒng)一，即波粒二象性，并成功解釋光電效應(yīng)。同年6月他寫了一篇開創(chuàng)物理學(xué)新紀(jì)元的長論文《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》，完整地提出了狹義相對(duì)論，解決了十九世紀(jì)末出現(xiàn)的古典物理學(xué)的危機(jī)，推動(dòng)了整個(gè)物理學(xué)的革命。之后他并不感到滿足，不懈的創(chuàng)新精神促使他在真理的道路中進(jìn)行艱難曲折的探索，到1916年3月，他寫了一篇總結(jié)性的論文《廣義相對(duì)論基礎(chǔ)》，宣布了廣義相對(duì)論的創(chuàng)立。

愛因斯坦這種科學(xué)眼光，大膽地設(shè)想沖破思想束縛，艱苦奮斗的創(chuàng)新精神是我們現(xiàn)代人學(xué)習(xí)的榜樣。

三、可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，改善課堂氣氛，提高教學(xué)效率

孔圣人說過：知之者，不如好之者，好之者，不如樂之者。物理學(xué)史中有許多有趣的故事，可作為物理課堂的“興奮劑”，在教學(xué)中如果能合理利用，必將激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改善課堂氛圍，最終促進(jìn)學(xué)生高效率的學(xué)習(xí)。如古希臘國王希羅把黃金交給金匠制造王冠，王冠制成后，希羅王疑心摻了白銀，就叫阿基米德加以檢驗(yàn)，但不許損壞王冠。這是個(gè)很難的問題，一次阿基米德在浴室的浴盆里洗澡時(shí)注意到，他所排出的水在體積上和他的身體相等，因而聯(lián)想到，合金比較輕，純金比較重，同重的合金比同重的黃金排開較多的水，這樣，他靠一時(shí)的靈感得出了“阿基米德定律”，并通過王冠排水量解決了國王的疑問。這些故事既可以活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，也可以提高教學(xué)效率。

四、可以加深學(xué)生對(duì)基本概念和基本規(guī)律的理解

物理學(xué)中的各個(gè)基本概念、基本定律和基本規(guī)律，在歷史上都有它形成和發(fā)展的過程，有對(duì)的甚至曲曲折折，只有了解了他的這些知識(shí)，才能深刻掌握它們的物理意義，而且有利于鞏固和加深理解已學(xué)過的物理知識(shí)。例如，在講授牛頓第一定律時(shí)，課本上對(duì)于定律的描述學(xué)生沒有感性認(rèn)識(shí)，對(duì)于定律的理解也是感到很難，所以在教學(xué)中把歷史上人們對(duì)力是不是物體運(yùn)動(dòng)原因的認(rèn)識(shí)過程展現(xiàn)給學(xué)生，把伽利略理想實(shí)驗(yàn)的過程，推理講授個(gè)學(xué)生，學(xué)生自然會(huì)把錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)排除掉，更深刻的理解這個(gè)定律。

五、可以使學(xué)生從物理學(xué)史中學(xué)到許多科學(xué)研究方法

物理學(xué)史中涉及的研究方法主要有觀察、實(shí)驗(yàn)、類比等，這些研究方法對(duì)學(xué)習(xí)物理也具有重要價(jià)值。

（1）觀察法。物理學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，概念的建立和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)往往離不開對(duì)自然現(xiàn)象的觀察。所以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、勤于觀察的習(xí)慣，對(duì)物理課的學(xué)習(xí)會(huì)有較大的幫助。物理學(xué)中許多重要發(fā)明、發(fā)現(xiàn)同樣是科學(xué)家善于觀察的結(jié)果。1895年德國物理學(xué)家倫琴在進(jìn)行陰極射線實(shí)驗(yàn)時(shí)，一個(gè)偶然事件吸引了他的注意，他發(fā)現(xiàn)放在射線管附近氰亞鉑酸鋇的小屏上發(fā)出閃光，他很奇怪，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，最后發(fā)現(xiàn)了X射線（倫琴射線）。其實(shí)在他之前有很多科學(xué)家實(shí)驗(yàn)中見到過同樣現(xiàn)象，但都認(rèn)為是底片有問題，沒有引起注意。因此培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力、觀察習(xí)慣以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣，可以起到消化鞏固，加深理解的重要作用。

（2）實(shí)驗(yàn)法。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為本的科學(xué)，物理理論來源于實(shí)驗(yàn)，并且還必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，可以說沒有實(shí)驗(yàn)就沒有物理學(xué)。比如伽利略的落體實(shí)驗(yàn)證明了物理下落速度與物體重量無關(guān)的重要結(jié)論，徹底否定了亞里士多德關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)誤結(jié)論。在教學(xué)中變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和理解分析能力。

（3）類比。類比是根據(jù)兩個(gè)事物在某些方面的相同、相似推論它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤⑾嗨?。比如荷蘭物理學(xué)家惠更斯，就是用類比的方法根據(jù)光也像聲波那樣能發(fā)生反射、折射，而提出光是一種波動(dòng)的假說，為光的波動(dòng)理論奠定了基礎(chǔ)。在物理教學(xué)中把電場(chǎng)跟重力場(chǎng)類比，把電流與水流類比等，是常用的并且有效的方法。但是必須讓學(xué)生知道類比的局限性，類比得到的結(jié)論有對(duì)有錯(cuò)，必須經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，否則就會(huì)造成知識(shí)的混亂。

總之，初中物理教學(xué)的課堂，我們不能僅僅教會(huì)學(xué)生書本上的那些固定的知識(shí)，更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生一種科學(xué)合理的物理實(shí)驗(yàn)方法與學(xué)習(xí)方法，那么，就應(yīng)該注意物理學(xué)史在初中物理教學(xué)課堂上的地位，因?yàn)槲锢碇R(shí)的實(shí)驗(yàn)方法和學(xué)習(xí)方法都是浸透在物理學(xué)史的發(fā)展歷史當(dāng)中的。