物理学史教育在物理教学中的作用

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摘要：物理学史描述了物理学发展历史过程中许多重要的物理概念、物理规律的酝酿与建立、产生和发展的历史过程。在物理教学过程中开展物理学史教育，让学生知道和了解相关的物理学史基本知识，明白物理学发展过程中世界著名物理学家的主要成就，有效激发同学们学习物理学的兴趣，帮助他们理解物理概念和物理规律，学会物理学研究方法，树立正确的科学世界观都有十分重要的作用。

关键词：物理教学物理学史作用

1物理学史教育可以激发学生学习物理学的兴趣

许多学生反映物理难学，难就难在物理基本概念、基本规律太抽象、太深奥，物理知识点之间横向、纵向联系十分紧密。要解决“物理难学”这一课题，有效提高同学们物理学的学习效果，首要的问题必须想办法提高同学们物理学的学习兴趣，激发同学们物理学的学习动力。在物理教学过程中，通过给同学们讲授物理学发展历程，给他们讲述著名物理学家的物理研究历史故事，历史上人们是如何研究生活中的物理问题，使学生感觉到学习物理其实是学习生活中一项其乐无穷的工作，这样是有利于激发学生物理的学习兴趣。比如，讲授“维持物体运动是否需要力”的教学过程中，亚里士多德的观点是“维持物体运动需要力”，并且这种观点在历史上一直统治人类思想有一千多年，这种观点是否正确，意大利著名实验物理学家伽利略敢于大胆质疑，假设了理想斜面实验，提出用理想化方法可以推断：运动物体在没有摩擦的光滑的水平面上，就会以不变的速度一直运动下去，可以推论“维持物体运动不需要力”，后来由此他又提出了惯性原理。上课时物理教师既传授物理知识，又有意识地穿插真实的生活化的物理历史故事，可以让学生在听课的过程中对生活化的物理学发展史感兴趣，听课的注意力也会高度集中，这样学生既十分轻松自然就理解了“维持物体运动不需要力”这一命题，又学会了一种物理研究问题的方法———理想化方法。

2物理学史教育有助于学生加深对物理基本概念和基本规律的理解

物理教学过程中讲清楚物理概念和规律的产生、形成与发展历史过程，有利于同学们了解和掌握物理理论知识的历史渊源，有利于提高同学们开展物理科学创造和发展物理科学的信心，也有利于学生加深对物理概念和规律的理解与掌握。比如学习光的本性问题，通过串讲十七世纪人们对这一问题认识的两种观点：以牛顿为代表的一些物理学家，从“光的直线传播”这一基本事实，认为光是一种“实体’,主张光的微粒说；而以惠更斯为代表的另一批物理学家则从“光束在传播过程中互相交叉时并不彼此妨碍”这一基本事实，认为光是一种“作用”，主张光的波动说。两种观点一提出就会给学生产生一个悬念：光的本性究竟是什么？学生的注意力马上就会落到“光的本性”问题上。然后通过引导学生学习光具有干涉现象和衍射现象，得出光是一种波；又通过麦克斯韦提出的“电磁波在真空中的传播速度跟光速相同”这一事实，学生就能自觉理解“光是一种电磁波”。接着组织学生学习爱因斯坦用光子说准确解释了光电效应现象，说明“光是一种光子”。这样学生认识到光既具有波动性（它是电磁波），又具有粒子性（它是光子），即光具有波粒二象性，较好地帮助学生理解“光的本性是什么”的问题。

3物理学史教育有利于学生学会物理学研究方法

物理科学方法教育是物理教学的重要内容之一。在物理教学过程中，既要让学生在教师引导下能动地认识物理现象的本质和规律，又要使学生自觉地接受物理科学方法教育，学习知识可以提高理论认识水平，学习方法才能提高学生实际应用能力。因此，学生更重要的是学会学习方法和研究问题的方法，只有达到这个目标学生才真正受益终身。在物理教学过程中，穿插讲解历史上人们是如何研究物理问题，采用什么方法解决物理问题，这样既有利于学生学会物理科学研究方法，又有助于学生理解和掌握好相关物理基本概念、基本规律和基本原理，有效提高学生的学习能力和研究能力。比如，学习“天体是怎样运动的”这一问题，波兰天文学家哥白尼根据前人资料和自己多年的天文观测及潜心研究，吸收地球运动思想，敢于怀疑“地心说”的正确性，提出了符合科学的“日心说”，直接挑战神学；意大利科学家布鲁诺还因为主张和宣传“日心说”而遭受基督教教会的残酷迫害；著名的实验物理学家伽利略也因为宣传“日心说”受到教会的审讯和囚禁。通过这一段关于行星运动观察研究的历史发展过程中的一些基本物理学史学习，使学生在物理学习过程中感受到科学家始终坚持科学真理的科学态度，始终坚持和捍卫科学真理的科学精神，始终坚持科学真理来源于实践的的科学研究方法。

4物理学史教育有利于学生树立正确的科学世界观

物理教学不仅要传授知识，也要培养学生的辩证唯物主义世界观。研究物理学的发展历程，可以发现自然科学的发展与哲学研究最初是紧密结合在一起的，随着历史发展才慢慢分开。物理学史以其具体的史料表明：掌握先进的哲学思想对于推动科学认识的健康发展有着十分重要作用。因此，在物理教学过程中不断渗透物理学史教育，有利于同学们正确认识物理学与哲学的关系，也有利于同学们树立正确的辩证唯物主义世界观。比如学习原子核的组成问题时，通过描述人类认识原子核的历史发展过程：先学习卢瑟福如何用α粒子轰击氮原子核实验最后发现质子，然后介绍查德威克受约里奥.居里夫妇研究成果的影响和启发，同样反复做α粒子轰击铍原子核实验，最后又发现中子，通过两个历史发现及其它相关知识归纳得出结论：原子核是由质子和中子组成的，最后进一步学习核子之所以能够紧紧结合在一起的原因是因为核子间存在核力的缘故。教学过程中介绍这么多物理学史资料，就是为了通过物理教学同学们能够全面了解人类研究原子核内部结构的基本历史进程，有效培养同学们学科学、爱科学、用科学的科学态度和科学精神，懂得“真知”来自于实践的基本道理。这样可以有效培养学生正确的科学态度、科学观念，树立正确的辩证唯物主义世界观，真正学会用辩证唯物主义世界观去认识科学、学习科学、发展科学。

参考文献：

[1]申先甲.物理学学史教程[Ml.湖南教育出版社，1987.

[2]张平柯.科学.物理[M].湖南科学技术出版社，2011.

作者：王国昌 单位：湘南幼儿师范高等专科学校