物理学史在物理教学中的作用分析

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摘要：物理学史是物理学的重要组成部分,在物理教学中适度引入物理学史,有助于提高学生的科学素质。本文论述在大学物理教学中引入物理学史的作用。

关键词：物理学史；大学物理；教学；作用

物理学史研究人类对自然界各种物理现象的认识史，研究物理学发生和发展的基本规律，研究物理学概念和思想的发展和变革的过程，物理学史中蕴含着科学发现的艰辛历程，蕴含着科学家在探究规律发现事实过程中的成功与失败，蕴含着执着的科学态度、丰富的科学方法，在物理教学中引入物理学史具有重要作用。

1引入物理学史有助于加深学生对所学知识的理解

在大学物理教学中，蕴含着丰富的物理学史内容，如科学事实的发现过程，科学史上的奇闻轶事，科学实验的巧妙设计，科学家的生平故事等，在教学中恰当渗入这些内容将对教学将起到促进作用。如在大学物理电磁部分电磁感应一节教学中介绍电磁感应现象的发现过程，法拉第在奥斯特电流的磁效应实验的启发下，运用逆向思维思考：既然电能生磁，磁是否能生电？经过多次实验，制作了各种各样的线圈，总结了实验结果，把产生感应电流的情况分为五类：a.变化中的电流；b.变化中的磁场；c.运动的稳恒电流；d.运动的磁铁；e.运动中的导线。进而总结出电磁感应定律：当闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈中就会出现感应电流，在这部分教学中引入物理学史内容，将有助于学生对电磁感应定律的理解。

2引入物理学史有助于树立学生辩证唯物主义观点

物理学的发展始终受到哲学思想的影响，当代大学生应该以正确的哲学思想指导，树立辩证唯物主义、科学的方法论观点。在大学物理教学中，在传授知识的同时，引入物理学史，对学生进行正确的理论思维和研究方法的教育，有助于学生唯物主义世界观的形成。例如，在讲授原子物理学知识时，引入相关的历史资料，让学生了解在古代，无论是古希腊还是中国，都谈不上有“物理学”。但这一阶段仍是物理学形成和发展的先导和渊源。古代物理学思想对后世也有巨大的影响。墨家认为：“端，体之无厚而最前者也”，“非半弗著斤，则不动，说在端”。意思是‘端’无厚，不可再分。墨家观点的特征是：对物质可进行分割，但分割到‘端’就不能再分割下去。战国时期公孙龙提出：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的观点，说明物质无限可分，古希腊原子论：原子是不能再分割的最小单位。后人也正是在这种思想支配下不断地探索物质的内部结构，从卢瑟福发现原子的核式结构，汤姆孙发现电子，查德威克发现中子，人们逐渐认识到：原子不是构成物质的最小单位，原子由原子核和核外电子构成，原子核又由质子和中子组成，后来人们又发现了远比质子小得多的几种基本粒子。

3引入物理学史有助于对学生进行科学方法教育

物理学史研究物理学是怎样成为一门独立学科，怎样不断开拓新领域，怎样产生新的飞跃，它的各个分支怎样互相渗透，怎样综合又怎样分化。在大学物理教学中介绍物理科学方法，让学生了解科学家发现物理概念、物理规律的历史过程，循着科学家的思维方法和探索途径来“发现”物理概念和规律，从而可以使学生受到物理学思维方法的熏陶。如牛顿通过分析与综合的方法总结前人的研究成果，在数学上梅尔顿学派提出平均速度的概念；力学上，布里丹的冲力理论、笛卡尔的碰撞理论、伽利略的运动学研究等；天文学上哥白尼的日心说理论、第谷的天文学观测、开普勒的行星运动三定律、哈雷和胡克关于平方反比的力场中物体的轨迹形状的探讨；以及吉尔伯特的引力思想等的基础上，得出了牛顿运动定律及万有引力定律，将天上的力学和地上的力学统一起来，完成了人类历史上第一次大综合，科学家通过抽象与概括得出了在大学物理教学中经常会用到的质点、刚体、理想气体、点电荷、试验电荷等物理模型，运用这些模型使我们研究许多问题的时候得到了简化，物理学中还有一些假说如德布罗意假说等物理假说的建立，电与磁学习中的类比方法，科学实验的方法，物理量测量的转换法等，在物理教学中将方法进物理教学中，让学生掌握物理科学方法比掌握物理理论本身更重要，让学生明白物理学家是如何进行研究工作的，可以帮助学生奠定科研基础。

4引入物理学史有助于学生树立正确的学习态度

科学家的故事给人启迪，催人奋进。大学物理教学中引入物理学史，有利于帮助学生助理正确的学习态度。例如:我们知道贝克勒尔和居里夫妇发现了放射性，居里夫妇在艰苦的实验条件下不懈奋斗，历经4年，从8吨矿渣中提取了0.1克的纯镭盐，居里夫人由于长期从事放射性的研究，得了白血病而逝世，五十年后，她用过的烹调书仍有放射性，居里夫人因放射性的发现，及钋和镭的发现而两度获得诺贝尔奖，1903年的诺贝尔物理学奖和1911年的诺贝尔化学奖，法拉第担任英国皇家学会物理实验室主任，经过反复实验终于发现电磁感应现象，他舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘当“平民法拉第”；著名的物理学家安培思考问题专心致治，曾因思考问题而把一辆马车的背面当作黑板演算而不自觉地跟着马车前行，直到追不上而看着马车渐渐远去。卢瑟福曾经因学生整日在实验室工作而训斥学生，你一直在实验，什么时候思考呢？他也曾因看到学生将实验记录随意记在零散的纸上而大发雷霆。通过生动的事例，学生们不仅会对科学家增加了解。更重要的是，他们能够明白在学习上取得成功要付出努力。

5引入物理学史可以培养学生的爱国主义情怀

物理学史中蕴含着丰富的对学生进行思想品德教育的素材，引入物理学史，科学大师们的楷模形象、榜样作用，会给学生人生价值的追求以深刻的影响。如诺贝尔物理学奖的获得者华裔物理学家丁肇中在获奖后特意用中文发表了一封信，指出实验工作的重要性，鼓励青年学者投身物理实验研究。李政道先生倡导成立了中国博士后流动站和中国博士后科学基金会，并担任全国博士后管理委员会顾问和中国博士后科学基金会名誉理事长。他将毕生积蓄以他和他的已故夫人秦惠的名义设立了“政基金”，资助北京大学、复旦大学、兰州大学、苏州大学以及上海交通大学的本科生从事科研辅助工作，为中国教育事业的发展做出了突出的贡献。大学物理教学中介绍这样的事例有助于激发学生的爱国主义情怀。

6引入物理学史有助于培养学生的创新能力

创新是一个民族的灵魂，素质教育的实质是以创新精神为核心的素质教育,创新能力的培养是素质教育的关键。在大学物理教学中适当引入物理学史，是培养学生创新能力的一种有效途径。物理学是一门基础学科，它是一切工程技术的基础，在大学物理教学中适当引入人类发展过程中的重大发现，如放射新的发现、电子的发现、X射线的发现，改变人类生活的重大发明如激光、飞机、核能的利用、光纤通讯、量子卫星、量子计算机等，有助于培养学生的创新能力。物理学又是一门实验科学，在物理实验教学中鼓励学生动手操作、动脑思考，提出新问题，产生新思考，提出实验的不足之处，提出改进建议等，利用第二课堂，带学生参观演示实验室、鼓励学生参加科技竞赛等都有助于学生创新能力的培养。

参考文献

[1]李艳平.物理学史教程[M].北京:科学出版社，2003，1.

[2]李成友.物理学简史[M].长春:吉林大学出版社,1992(5).

[3]郭奕玲.物理学史[M].北京:清华大学出版社,1993.

[4]郭超愚.物理学史在物理教学中的作用[J].教学与管理,2006(12):97-98.

作者:朱银 梁红 张强 邓思凡 单位:哈尔滨学院