將物理學(xué)史融入物理教學(xué)中

李東喜

摘 要： 中學(xué)物理教學(xué)蘊(yùn)含豐富的物理學(xué)史內(nèi)容，它是一塊蘊(yùn)藏巨大精神財富的寶地，值得我們開墾、發(fā)掘，并從中汲取營養(yǎng)，獲得教益。

關(guān)鍵詞： 物理學(xué)史 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)模式 愛國主義者

物理學(xué)史集中體現(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。它既包含認(rèn)識論和方法論的因素和探索者的艱辛與悲歡，又體現(xiàn)著認(rèn)識過程中理論與實踐、繼承與突破、理性與非理性的辯證統(tǒng)一，因而包含豐富的“教書育人”的教育因素。因此，在高中物理教學(xué)中引入物理學(xué)史教育具有非常重要的意義。

一、用物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

興趣是最好的老師。只有不斷培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能取得良好的教學(xué)效果。我們在日常教學(xué)中，可以把日常生活、生產(chǎn)勞動中發(fā)生的現(xiàn)象、問題與教材緊密聯(lián)系起來，使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)的現(xiàn)實意義，以此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。也可以把歷史引入教學(xué)中，把科學(xué)理論的建立，科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，科技發(fā)明對人類社會發(fā)展的貢獻(xiàn)用生動的事例展示給學(xué)生，運(yùn)用物理學(xué)史上可歌可泣的英雄人物，動人心弦的科學(xué)斗爭史實，以及人類改造自然所取得的巨大成就，激發(fā)學(xué)生的熱情，使他們對物理產(chǎn)生濃厚的興趣。讓學(xué)生從中認(rèn)識到物理不是一門枯燥無味難以學(xué)懂的學(xué)科，而是一門興趣盤然很有探討價值的學(xué)科。只有熱愛物理，才能學(xué)好物理。

二、用物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實，熱愛科學(xué)的精神

教育的目的是傳授學(xué)生知識，但更重要的是教會學(xué)生做人。物理學(xué)是由無數(shù)物理學(xué)家用鮮血和汗水沖破封建神學(xué)的桎梏而建立起來的科學(xué)豐碑。運(yùn)用物理學(xué)史的大量史料，可鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)歷史上許多科學(xué)家的高貴品質(zhì)，使他們的光輝形象成為學(xué)習(xí)的楷模，成為鞭策學(xué)生獻(xiàn)身科學(xué)，不斷奮進(jìn)的動力。哥白尼以大無畏的精神和超人的膽略，面對強(qiáng)大的神學(xué)權(quán)威提出“日心說”。邁克爾遜的莫雷實驗是由經(jīng)典物理過渡到近代物理的一個重要指路碑，而邁克爾遜50余年的工作中，為精確測定光速花了40年的時間。富蘭克林冒險捉天電，于1752年進(jìn)行了有名的“費(fèi)城實驗”，證實了天電地電的一致性。麥克斯韋臨終進(jìn)行電流通過人體實驗，對科學(xué)的追求鞠躬盡瘁死而后已。為證實質(zhì)子的存在，布拉凱特拍攝了兩萬多張的云室照片，從40多萬條僅粒子徑跡的照片中發(fā)現(xiàn)了8條產(chǎn)生了分叉，確定了質(zhì)子的徑跡。物理革命先驅(qū)愛因斯坦，他一生光輝的業(yè)績告訴我們，要在科學(xué)上取得成就，就要尊重事實，使理論在不斷接受實踐檢驗的前提下，敢于背離舊的觀念，提出新的觀念。要敢于揚(yáng)棄舊的理論，提出新的假說，完成新的理論。

在物理教學(xué)中我們可以用這些物理學(xué)家的事跡，激發(fā)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)他們求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度，以及熱愛科學(xué)、追求真理、捍衛(wèi)真理的精神。運(yùn)用物理學(xué)大量的史實，可以教育學(xué)生不怕艱苦不怕犧牲，不慕名利，不怕權(quán)威，追求真理，勇攀科學(xué)高峰。

三、教學(xué)模式要多樣化

在調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣時，我們發(fā)現(xiàn)剛學(xué)物理時學(xué)生普遍有直接的興趣，對物理實驗及物理知識都感到新鮮，但隨著教學(xué)的進(jìn)一步深入，理論知識的不斷增長，教師或多或少地采用注入式教學(xué)，使學(xué)生感到物理枯燥無味，抽象，靠死記硬背，逐漸失去興趣，導(dǎo)致成績下降。傳統(tǒng)教學(xué)模式一般采用“口授、耳聽、筆演”的數(shù)年一貫制，在學(xué)習(xí)體驗上帶來的新意甚少，學(xué)生與豐富的物理現(xiàn)象和事實相互了解和接觸的機(jī)會少，碰到較抽象的章節(jié)，如《壓強(qiáng)》、《浮力》，學(xué)生更是難懂、難學(xué)。在這種情況下，應(yīng)該打破單一的教學(xué)模式一統(tǒng)天下的局面，根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)，采用不同的教學(xué)模式，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、用物理學(xué)史鞏固和加深學(xué)生的物理知識

在中學(xué)物理教學(xué)中，學(xué)生對一些概念規(guī)律的學(xué)習(xí)，如果用歷史的眼光搞清楚它們的來龍去脈，將有助于鞏固和加深對其的理解。如講力學(xué)時，講講“動量”和“動能”兩概念在歷史上起初是混亂的，經(jīng)過近半個世紀(jì)的爭論最后才明確下來。講熱學(xué)時，講講“熱質(zhì)說”和“熱動說”的區(qū)別，分析人們對熱的本質(zhì)的認(rèn)識。講光學(xué)時，講講光的反射和折射的發(fā)現(xiàn)，講講光的“波動說”和“微粒說”的爭論這些教學(xué)看似講故事，實則對學(xué)生對知識的記憶，對概念的區(qū)分都很有幫助。此外，根據(jù)教材編排特點(diǎn)，分單元講解、分析發(fā)展史，有利于學(xué)生按原有的形式和體系理解和把握物理知識，從而逐步掌握正確的科學(xué)思維方法。例如，在講到力的概念時，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)生對力的理解；在講“電磁感應(yīng)”的時候，以奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索，向?qū)W生介紹人類對磁及電和磁關(guān)系的認(rèn)識過程。通過講解安培、法拉第、楞次和麥克斯韋等人在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所取得的成果，使學(xué)生在有了對電磁發(fā)展總體認(rèn)識的基礎(chǔ)上，加深對教材的理解和對左右手定則、法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。

四、用物理學(xué)史對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育

運(yùn)用物理學(xué)史，可以教育學(xué)生樹立熱愛中華、振興中華，獻(xiàn)身祖國科學(xué)事業(yè)的精神。中國是文明古國，古代四大發(fā)明享譽(yù)世界，在物理學(xué)的理論和實踐中都有輝煌的成就。例如，在理論著作方面，《墨經(jīng)》、《天工開物》、《夢溪筆談》、《論衡》、《考工記》中所記載的物理知識當(dāng)時都是遙遙領(lǐng)先于世界各國，就是在今天仍有參考價值。新中國成立后，我國兩彈爆炸成功、核能的和平開發(fā)、衛(wèi)星上天、機(jī)械、電子、火箭、導(dǎo)彈技術(shù)趕上世界先進(jìn)水平，物理學(xué)界涌現(xiàn)出一批又一批的杰出科學(xué)家，從而培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心、自豪感。

科學(xué)是沒有國界的，但科學(xué)家是有祖國的，熱愛祖國是民族之魂。居里夫人經(jīng)過多年的努力，在極其簡陋的實驗棚里發(fā)現(xiàn)了放射性元素——鐳，并且為紀(jì)念當(dāng)時被滅亡的祖國——波蘭，而將新發(fā)現(xiàn)的另一種放射性元素命名為“釙”。中國的導(dǎo)彈之父錢學(xué)森，為報效祖國、振興中華毅然放棄美國優(yōu)越的生活條件和良好的研究環(huán)境，經(jīng)過長達(dá)七年的艱苦斗爭，回到祖國，為我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。在教學(xué)實踐中經(jīng)常結(jié)合教材內(nèi)容不失時機(jī)地通過對我國歷史上右關(guān)科學(xué)家的發(fā)明創(chuàng)造和我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的偉大成就的事實的講解，可以有目的地培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心、自豪感、責(zé)任感，使學(xué)生樹立為民富國強(qiáng)而艱苦奮斗的不屈精神，極大地激發(fā)他們的愛國熱情。

總之，中學(xué)物理教學(xué)中結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)的需要，有目的、有選擇地將物理學(xué)史滲透到物理教學(xué)中，在對學(xué)生進(jìn)行物理知識傳授的同時進(jìn)行思想教育，收到既教書又育人的良好效果。