在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育

摘 要：物理教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)是使學(xué)生知道科學(xué)知識體系是逐步發(fā)展成熟的過程，從中體會科學(xué)研究的基本方法，養(yǎng)成良好的思維探究習(xí)慣。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育，可在激發(fā)興趣、梳理知識、培育精神、訓(xùn)練思維等多個(gè)方面起到關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；滲透；物理學(xué)史

物理學(xué)史研究對象是物理學(xué)的發(fā)展歷史，它真實(shí)記載物理科學(xué)形成發(fā)展的歷程，描述科學(xué)家探索追求真理的故事，分析物理事實(shí)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的背景與規(guī)律。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育，可在多方面起到重要作用。

一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

物理知識是比較抽象和理性的，學(xué)生的思維往往難以介入。物理學(xué)故事就不同了，它是感性的，容易激起學(xué)生的興趣。如有關(guān)“兩個(gè)鐵球是否同時(shí)落地”的命題，如果展開一點(diǎn)，把伽利略對亞里士多德的懷疑，伽利略的思考論證方法，伽利略通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)兩個(gè)鐵球同時(shí)落地這些史實(shí)像講故事一樣講給學(xué)生聽，就能夠起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。

二、梳理知識體系

物理學(xué)理論體系嚴(yán)密、內(nèi)容龐大，學(xué)生對這些知識的來源和形成常感深奧莫測、難以把握，很容易形成對這些知識片面和僵化的理解。沿著物理學(xué)發(fā)展歷程對物理知識進(jìn)行梳理，是對物理知識進(jìn)行體系化的一條捷徑。因?yàn)槲锢戆l(fā)現(xiàn)的歷程，常常是根據(jù)人們的認(rèn)知規(guī)律發(fā)展的，是人們的認(rèn)知規(guī)律在時(shí)間尺度的折射。認(rèn)知的發(fā)展歷程一般是從感性到理性，從直覺到實(shí)驗(yàn)再到思想實(shí)驗(yàn)，從定性分析到定量分析，物理學(xué)的發(fā)展同樣如此。對物理知識根據(jù)物理學(xué)史的發(fā)展進(jìn)行梳理，不僅有助于學(xué)生了解各種概念、定理、定律的來龍去脈和發(fā)展過程，而且有助于根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律來對物理知識進(jìn)行系統(tǒng)化，同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)動態(tài)生成的歷史過程。

三、培育科學(xué)精神

在探究物理規(guī)律中，要求學(xué)生必須具備良好的科學(xué)精神。物理學(xué)史上的科學(xué)家，都是擁有著良好學(xué)習(xí)、探究行為習(xí)慣的人，這些良好的習(xí)慣是：

1.細(xì)致觀察的習(xí)慣

觀察和實(shí)驗(yàn)既是研究物理學(xué)的基本方法，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)的關(guān)鍵。歷史上的許多科學(xué)家，都善于通過不為人所注意的平?，F(xiàn)象，細(xì)心地觀察與思考，這些事例對學(xué)生是很好的激勵。

2.懷疑和批判的精神

物理學(xué)的發(fā)展過程是一個(gè)不斷推翻和修正前人的認(rèn)識，建立新認(rèn)識的循環(huán)過程。這就要求物理學(xué)的探究者敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，在科學(xué)事實(shí)基礎(chǔ)上提出新觀點(diǎn)、新理論。例如，亞里士多德從人們的日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā)得出了一個(gè)結(jié)論：力是維持物體運(yùn)動的原因，此后兩千年時(shí)間里被奉為真理，而正是由于伽利略具有懷疑和批判的精神，才用理想斜面實(shí)驗(yàn)推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)，提出物體運(yùn)動時(shí)并不需要外力來維持。

3.嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的品質(zhì)

科學(xué)不能有半點(diǎn)虛假，在科學(xué)問題上采取隨意甚至欺騙的態(tài)度，其后果往往是極其嚴(yán)重的。例如，歐洲粒子物理實(shí)驗(yàn)室宣布，他們測量到了運(yùn)動速度超過光速的亞原子粒子。這一消息曾令全球?yàn)橹鸷?，因?yàn)檫@可能會導(dǎo)致愛因斯坦的相對論被推翻。然而事實(shí)是，他們在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)的一個(gè)小失誤導(dǎo)致了這一事件。物理學(xué)史中的這類事件也有很多，在教學(xué)中適當(dāng)引述，有助于培育學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)習(xí)作風(fēng)。

4.百折不撓的毅力

要從事實(shí)表象直達(dá)物理本質(zhì)，單靠興趣和靈性是不夠的，必須有百折不撓的毅力，能夠始終如一的堅(jiān)持，才能有所發(fā)現(xiàn)。愛迪生研究燈絲，實(shí)驗(yàn)了幾千種材料；俄羅斯諾貝爾物理學(xué)獎得主康斯坦丁·諾沃肖洛為得到石墨烯，用鉛筆和不干膠撕了一萬多次。物理學(xué)史中，這樣的事例很多，對培育學(xué)生科學(xué)研究工作的毅力起到很好的作用。

四、訓(xùn)練思維和研究方法

如前所述，物理發(fā)現(xiàn)的歷程，常常是根據(jù)人們的認(rèn)知規(guī)律發(fā)展的，是人們的認(rèn)知規(guī)律在時(shí)間尺度的折射。這就決定了科學(xué)探究過程與學(xué)生的認(rèn)知過程的相似性。物理學(xué)家在發(fā)現(xiàn)、建立、檢驗(yàn)、運(yùn)用和發(fā)展物理規(guī)律過程中所采用和總結(jié)的思維和研究方法，也應(yīng)該成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的思維和研究方法，惟其如此，才能使學(xué)生學(xué)會正確思維和研究方法。

例如，觀察—提出假說—邏輯論證—實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)—修正推廣，這是科學(xué)研究的普遍過程，物理學(xué)史中的許多事例都證明了這一點(diǎn)。我們就應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生以此為基本研究方法。再如，科學(xué)研究中使用類比、歸納、演繹的思維方法，在物理學(xué)史中都有描述，應(yīng)提示學(xué)生，對學(xué)生進(jìn)行有意識的訓(xùn)練。

當(dāng)前的教學(xué)中，往往把結(jié)論直接呈現(xiàn)給學(xué)生，卻隱去了曲折復(fù)雜的思維過程，這實(shí)際上是一種買櫝還珠的行為，因?yàn)閷W(xué)生對思維和研究方法的掌握的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過掌握知識。物理教師要通過物理學(xué)史的滲透，讓學(xué)生理解科學(xué)的思維和研究方式，在教學(xué)中要有意識地使學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。

綜上所述，在物理教學(xué)中，應(yīng)有意識地滲透物理學(xué)史。這不僅可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)科學(xué)精神，養(yǎng)成科學(xué)的思維方法和學(xué)習(xí)、研究習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)：

錢長炎.物理教學(xué)中滲透.物理學(xué)史教育的途徑[J].現(xiàn)代物理知識，1998（03）.

作者簡介：張彬，女，1972年8月出生，吉林鎮(zhèn)賚人，本科，就職于松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：物理課程改革。

編輯 李 姣endprint