物理學(xué)史教育在物理教學(xué)中的作用不容忽視

王國昌

摘? 要：物理學(xué)史描述了物理學(xué)發(fā)展歷史過程中許多重要的物理概念、物理規(guī)律的醞釀與建立、產(chǎn)生和發(fā)展的歷史過程。在物理教學(xué)過程中開展物理學(xué)史教育，讓學(xué)生知道和了解相關(guān)的物理學(xué)史基本知識，明白物理學(xué)發(fā)展過程中世界著名物理學(xué)家的主要成就，有效激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣，幫助他們理解物理概念和物理規(guī)律，學(xué)會(huì)物理學(xué)研究方法，樹立正確的科學(xué)世界觀都有十分重要的作用。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)? 物理學(xué)史? 作用

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-1578（2019）03-0031-01

1? ?物理學(xué)史教育可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣

許多學(xué)生反映物理難學(xué)，難就難在物理基本概念、基本規(guī)律太抽象、太深?yuàn)W，物理知識點(diǎn)之間橫向、縱向聯(lián)系十分緊密。要解決“物理難學(xué)”這一課題，有效提高同學(xué)們物理學(xué)的學(xué)習(xí)效果，首要的問題必須想辦法提高同學(xué)們物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)同學(xué)們物理學(xué)的學(xué)習(xí)動(dòng)力。在物理教學(xué)過程中，通過給同學(xué)們講授物理學(xué)發(fā)展歷程，給他們講述著名物理學(xué)家的物理研究歷史故事，歷史上人們是如何研究生活中的物理問題，使學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)物理其實(shí)是學(xué)習(xí)生活中一項(xiàng)其樂無窮的工作，這樣是有利于激發(fā)學(xué)生物理的學(xué)習(xí)興趣。比如，講授“維持物體運(yùn)動(dòng)是否需要力”的教學(xué)過程中，亞里士多德的觀點(diǎn)是“維持物體運(yùn)動(dòng)需要力”，并且這種觀點(diǎn)在歷史上一直統(tǒng)治人類思想有一千多年，這種觀點(diǎn)是否正確，意大利著名實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家伽利略敢于大膽質(zhì)疑，假設(shè)了理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出用理想化方法可以推斷：運(yùn)動(dòng)物體在沒有摩擦的光滑的水平面上，就會(huì)以不變的速度一直運(yùn)動(dòng)下去，可以推論“維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力”，后來由此他又提出了慣性原理。上課時(shí)物理教師既傳授物理知識，又有意識地穿插真實(shí)的生活化的物理歷史故事，可以讓學(xué)生在聽課的過程中對生活化的物理學(xué)發(fā)展史感興趣，聽課的注意力也會(huì)高度集中，這樣學(xué)生既十分輕松自然就理解了“維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力”這一命題，又學(xué)會(huì)了一種物理研究問題的方法——理想化方法。

2? ?物理學(xué)史教育有助于學(xué)生加深對物理基本概念和基本規(guī)律的理解

物理教學(xué)過程中講清楚物理概念和規(guī)律的產(chǎn)生、形成與發(fā)展歷史過程，有利于同學(xué)們了解和掌握物理理論知識的歷史淵源，有利于提高同學(xué)們開展物理科學(xué)創(chuàng)造和發(fā)展物理科學(xué)的信心，也有利于學(xué)生加深對物理概念和規(guī)律的理解與掌握。比如學(xué)習(xí)光的本性問題，通過串講十七世紀(jì)人們對這一問題認(rèn)識的兩種觀點(diǎn)：以牛頓為代表的一些物理學(xué)家，從“光的直線傳播”這一基本事實(shí)，認(rèn)為光是一種“實(shí)體，主張光的微粒說;而以惠更斯為代表的另一批物理學(xué)家則從“光束在傳播過程中互相交叉時(shí)并不彼此妨礙”這一基本事實(shí)，認(rèn)為光是一種“作用”，主張光的波動(dòng)說。兩種觀點(diǎn)一提出就會(huì)給學(xué)生產(chǎn)生一個(gè)懸念：光的本性究竟是什么？學(xué)生的注意力馬上就會(huì)落到“光的本性”問題上。然后通過引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)光具有干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象，得出光是一種波;又通過麥克斯韋提出的“電磁波在真空中的傳播速度跟光速相同”這一事實(shí)，學(xué)生就能自覺理解“光是一種電磁波”。接著組織學(xué)生學(xué)習(xí)愛因斯坦用光子說準(zhǔn)確解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，說明“光是一種光子”。這樣學(xué)生認(rèn)識到光既具有波動(dòng)性（它是電磁波），又具有粒子性（它是光子），即光具有波粒二象性，較好地幫助學(xué)生理解“光的本性是什么”的問題。

3? ?物理學(xué)史教育有利于學(xué)生學(xué)會(huì)物理學(xué)研究方法

物理科學(xué)方法教育是物理教學(xué)的重要內(nèi)容之一。在物理教學(xué)過程中，既要讓學(xué)生在教師引導(dǎo)下能動(dòng)地認(rèn)識物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，又要使學(xué)生自覺地接受物理科學(xué)方法教育，學(xué)習(xí)知識可以提高理論認(rèn)識水平，學(xué)習(xí)方法才能提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。因此，學(xué)生更重要的是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)方法和研究問題的方法，只有達(dá)到這個(gè)目標(biāo)學(xué)生才真正受益終身。在物理教學(xué)過程中，穿插講解歷史上人們是如何研究物理問題，采用什么方法解決物理問題，這樣既有利于學(xué)生學(xué)會(huì)物理科學(xué)研究方法，又有助于學(xué)生理解和掌握好相關(guān)物理基本概念、基本規(guī)律和基本原理，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和研究能力。比如，學(xué)習(xí)“天體是怎樣運(yùn)動(dòng)的”這一問題，波蘭天文學(xué)家哥白尼根據(jù)前人資料和自己多年的天文觀測及潛心研究，吸收地球運(yùn)動(dòng)思想，敢于懷疑 “地心說”的正確性，提出了符合科學(xué)的“日心說”，直接挑戰(zhàn)神學(xué);意大利科學(xué)家布魯諾還因?yàn)橹鲝埡托麄鳌叭招恼f”而遭受基督教教會(huì)的殘酷迫害;著名的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家伽利略也因?yàn)樾麄鳌叭招恼f”受到教會(huì)的審訊和囚禁。通過這一段關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)觀察研究的歷史發(fā)展過程中的一些基本物理學(xué)史學(xué)習(xí)，使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中感受到科學(xué)家始終堅(jiān)持科學(xué)真理的科學(xué)態(tài)度，始終堅(jiān)持和捍衛(wèi)科學(xué)真理的科學(xué)精神，始終堅(jiān)持科學(xué)真理來源于實(shí)踐的的科學(xué)研究方法。

4? ?物理學(xué)史教育有利于學(xué)生樹立正確的科學(xué)世界觀

物理教學(xué)不僅要傳授知識，也要培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀。研究物理學(xué)的發(fā)展歷程，可以發(fā)現(xiàn)自然科學(xué)的發(fā)展與哲學(xué)研究最初是緊密結(jié)合在一起的，隨著歷史發(fā)展才慢慢分開。物理學(xué)史以其具體的史料表明：掌握先進(jìn)的哲學(xué)思想對于推動(dòng)科學(xué)認(rèn)識的健康發(fā)展有著十分重要作用。因此，在物理教學(xué)過程中不斷滲透物理學(xué)史教育，有利于同學(xué)們正確認(rèn)識物理學(xué)與哲學(xué)的關(guān)系，也有利于同學(xué)們樹立正確的辯證唯物主義世界觀。比如學(xué)習(xí)原子核的組成問題時(shí)，通過描述人類認(rèn)識原子核的歷史發(fā)展過程：先學(xué)習(xí)盧瑟福如何用α粒子轟擊氮原子核實(shí)驗(yàn)最后發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，然后介紹查德威克受約里奧.居里夫婦研究成果的影響和啟發(fā)，同樣反復(fù)做α粒子轟擊鈹原子核實(shí)驗(yàn)，最后又發(fā)現(xiàn)中子，通過兩個(gè)歷史發(fā)現(xiàn)及其它相關(guān)知識歸納得出結(jié)論：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，最后進(jìn)一步學(xué)習(xí)核子之所以能夠緊緊結(jié)合在一起的原因是因?yàn)楹俗娱g存在核力的緣故。教學(xué)過程中介紹這么多物理學(xué)史資料，就是為了通過物理教學(xué)同學(xué)們能夠全面了解人類研究原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本歷史進(jìn)程，有效培養(yǎng)同學(xué)們學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，懂得“真知”來自于實(shí)踐的基本道理。這樣可以有效培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)觀念，樹立正確的辯證唯物主義世界觀，真正學(xué)會(huì)用辯證唯物主義世界觀去認(rèn)識科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)、發(fā)展科學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

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