淺談物理學(xué)史與中學(xué)素質(zhì)教育

羅玉鑫

【摘要】素質(zhì)教育是全面發(fā)展的教育，旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一代新人。我認(rèn)為在中學(xué)物理教學(xué)的過程中， 聯(lián)系中學(xué)物理教學(xué)的目標(biāo)和任務(wù)，縱觀整個(gè)物理學(xué)的發(fā)展過程，加強(qiáng)物理學(xué)史的教學(xué)，物理學(xué)發(fā)展過程中所體現(xiàn)出的科學(xué)精神，人文思想，對(duì)素質(zhì)教育的實(shí)施具有十分重要的意義。

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）05-0177-01

一、物理學(xué)史是一部人類的進(jìn)步史

物理知識(shí)的發(fā)展一直和人類的生產(chǎn)發(fā)展，以及社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、文化的變革緊密聯(lián)系在一起。物理學(xué)史是一部人類的進(jìn)步史。

1.力學(xué)的發(fā)展為工業(yè)革命的到來奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

公元前5世紀(jì)到17世紀(jì)中葉，是力學(xué)發(fā)展的原始階段、人們研究總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)律；從17世紀(jì)中葉到18 世紀(jì)30年代工業(yè)革命以前，是歐洲工場(chǎng)手工業(yè)繁榮時(shí)期。形成了力學(xué)的基本概念，定律和原理。建立了基本的科學(xué)抽象并給予了確切的科學(xué)表述；從18世紀(jì)30年代開始到19世紀(jì)，是力學(xué)中分析方法發(fā)展的階段。由于大工業(yè)的發(fā)展，促使人們研究解決問題，從而完成了經(jīng)典力學(xué)基本定律，原理的表述；從20世紀(jì)以來，力學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代時(shí)期。

2.熱學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了工業(yè)化社會(huì)的進(jìn)程

熱學(xué)作為一門系統(tǒng)的學(xué)科，系統(tǒng)地進(jìn)行研究是從18世紀(jì)開始的，18世紀(jì)資本主義在歐洲的發(fā)展，生產(chǎn)的機(jī)械化提出了對(duì)動(dòng)力機(jī)械的需求，從而導(dǎo)致了蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用，而熱力學(xué)定律的建立使蒸汽機(jī)的效率獲得了很大的提高。18世紀(jì)初開始建立了系統(tǒng)的計(jì)溫學(xué)和量熱學(xué)，人們對(duì)熱現(xiàn)象的研究進(jìn)一步從經(jīng)驗(yàn)向科學(xué)轉(zhuǎn)化，走上了實(shí)驗(yàn)科學(xué)的道路，同時(shí)也有力地推進(jìn)了工業(yè)化社會(huì)的進(jìn)程。

3.電磁學(xué)的發(fā)展引導(dǎo)人類走向現(xiàn)代文明

人類對(duì)電，磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，研究及廣泛應(yīng)用，經(jīng)歷了相當(dāng)長的發(fā)展過程。自16世紀(jì)下半葉，從吉爾伯特開始，人們對(duì)電磁現(xiàn)象進(jìn)行了探討，并作了一些定性的歸納和總結(jié)，從18世紀(jì)的卡文迪許，庫侖開始，人們對(duì)電磁現(xiàn)象的研究進(jìn)入了用科學(xué)方法定量研究，總結(jié)歸納得出結(jié)論的階段，人類對(duì)電磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)有了很大的發(fā)展， 1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)之后，法拉第于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。麥克斯韋繼承和發(fā)展了法拉第的物理思想，提出了位移電流的新概念，預(yù)言了電磁波的存在，建立了系統(tǒng)的電磁場(chǎng)理論。1886年赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，這就為現(xiàn)代電磁規(guī)律的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).正是有了電磁理論的不斷發(fā)展，才相繼出現(xiàn)了對(duì)人類社會(huì)生活影響深遠(yuǎn)的發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)，才導(dǎo)致了無線電的誕生，才有了衛(wèi)星通訊，才有了如今的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

4.光學(xué)和現(xiàn)代物理的發(fā)展為人類社會(huì)的發(fā)展插上了騰飛的翅膀

人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)一直夢(mèng)寐以求，從對(duì)光直線傳播的認(rèn)識(shí)，到光的波動(dòng)理論的建立；從光的電磁理論的確立，到愛因斯坦的光子說，波粒二象性；無一不反映了人類對(duì)物質(zhì)世界的孜孜不倦的探索精神。在對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)不斷深入的同時(shí)，人類對(duì)物質(zhì)組成的探索也在不斷進(jìn)行。從最初認(rèn)為原子是不可再分的最小微粒，到認(rèn)識(shí)到原子的核式結(jié)構(gòu)；從放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，到對(duì)原子核是由質(zhì)子，中子組成的認(rèn)識(shí)，人類逐步揭開了微觀領(lǐng)域豐富多彩的粒子世界的面紗。20世紀(jì)以來，原子物理學(xué)，相對(duì)論，量子論，粒子物理學(xué)以及凝聚態(tài)物理學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，新的研究領(lǐng)域不斷開拓，物理學(xué)和光學(xué)等其它學(xué)科相互交融，滲透發(fā)展，一大批應(yīng)用成果相繼誕生，核能的利用，激光的發(fā)明，各種放射線在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，醫(yī)療等方面的神奇作用，為人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展插上了騰飛的翅膀。

二、搞好素質(zhì)教育必須加強(qiáng)物理學(xué)史的教學(xué)

素質(zhì)教育是全面培養(yǎng)人的教育，素質(zhì)教育在強(qiáng)調(diào)使學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，更突出地強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的思維能力，科學(xué)的思維方法；治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，勇于探索，不畏艱難的科學(xué)獻(xiàn)身精神；關(guān)注社會(huì)，關(guān)注生活，關(guān)注人類生存環(huán)境的人文精神。物理學(xué)史作為與人類社會(huì)共同發(fā)展的科學(xué)史，正是對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的極好素材。

1.事實(shí)表明，物理學(xué)乃至人類文化的發(fā)展，必須建立正確的觀點(diǎn)和掌握科學(xué)的方法，才能推動(dòng)學(xué)科的進(jìn)展，并不斷取得成果，促進(jìn)人類的進(jìn)步。在長期的探索物理規(guī)律的過程中，形成了學(xué)科的思維方式，崇尚實(shí)踐，批判，創(chuàng)新，不斷接受挑戰(zhàn)，找尋出路，在科學(xué)的方法論上，不斷取得突破。了解物理學(xué)史上這些閃光的思想，對(duì)于形成學(xué)生科學(xué)的思維方式有著極其重要的作用。例如在光的本性的認(rèn)識(shí)的教學(xué)中，向?qū)W生介紹人類探索光的本性的認(rèn)識(shí)過程，就非常有助于學(xué)生了解人類探索自然科學(xué)規(guī)律的艱難和曲折，同時(shí)對(duì)于學(xué)生形成不迷信權(quán)威，崇尚科學(xué)，敢于堅(jiān)持真理，大膽創(chuàng)新，勇于實(shí)踐的科學(xué)品質(zhì)也有著極其深遠(yuǎn)的意義。

2.縱觀物理學(xué)的發(fā)展歷史，可以明顯地看出，物理學(xué)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步密切相關(guān)。中國的四大發(fā)明促進(jìn)了印刷，火炮，航海等技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了人類文化的交流與繼承，為人類文明作出了重大的貢獻(xiàn)。但隨著中國封建社會(huì)制度的落后，其科學(xué)技術(shù)也落后。而此時(shí)歐洲國家在經(jīng)歷了文藝復(fù)興，資產(chǎn)階級(jí)革命等一系列變革后，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，蒸汽機(jī)的出現(xiàn)使他們迅速走入了工業(yè)化的時(shí)代。當(dāng)今社會(huì)，以物理學(xué)為基礎(chǔ)的信息科學(xué)迅速席卷全球，我們要以高度的責(zé)任感和使命感教育學(xué)生充分認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大意義，才能從根本上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)其為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。

3.物理學(xué)的發(fā)展告訴我們，在科學(xué)的道路上，不是一帆風(fēng)順的，為了宣揚(yáng)日心說，布魯諾獻(xiàn)出了生命，伽利略等人也不畏強(qiáng)暴，堅(jiān)持真理，受到教會(huì)的不斷迫害。.實(shí)施素質(zhì)教育，一個(gè)重要的方面就是要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，不畏困難，勇于探索的精神，第谷從成千上萬堆滿屋子的記錄紙中，用他那雙與別人一樣的眼睛，看到了別人不注意的天穹的千變?nèi)f化，他的學(xué)生開普勒從這堆密密麻麻的星圖中，終于總結(jié)出了開普勒三定律；法拉第對(duì)電磁感應(yīng)的研究，也是十年磨一劍，才終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律；居里夫婦為了尋找放射性物質(zhì)，他們?cè)诤喡呐镂堇?，冒著生命危險(xiǎn)，從成噸的鈾礦渣中分離其含量僅占百萬分之一的新元素。這些科學(xué)事例，使學(xué)生在學(xué)到知識(shí)的同時(shí)，思想也能不斷受到熏陶，為其今后從事科學(xué)事業(yè)打下良好的思想基礎(chǔ)。

綜上所述，物理學(xué)史是我們實(shí)施素質(zhì)教育的極好教材，在物理教學(xué)的過程中，應(yīng)有機(jī)地和物理知識(shí)的學(xué)習(xí)相聯(lián)系，為把學(xué)生培養(yǎng)成具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一代新人而努力。