談?wù)勅绾斡煤梦锢韺W(xué)史進(jìn)行教學(xué)

黃瑞銓

摘 要：對(duì)物理學(xué)史教學(xué)認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)，我們應(yīng)該重新審視其教育功能。本文介紹了在應(yīng)用過程中易被人忽略的幾點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：歷史背景;教條說教;思維過程;合理引用

物理學(xué)史是物理學(xué)的重要分支之一，在以往的中學(xué)教材中，一般作為課外閱讀材料出現(xiàn)，其作用定位于“提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面”，在中學(xué)教學(xué)中處于可有可無地位。新的教學(xué)理念給中學(xué)物理教學(xué)打開了廣闊的天空，新高考要求在教學(xué)中提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，當(dāng)我們從新的教學(xué)理念開始重新審視物理學(xué)史時(shí)，發(fā)現(xiàn)它竟然是一座具有豐富教育功能的知識(shí)寶庫。物理學(xué)史是一部人類認(rèn)識(shí)和改造自然的發(fā)展史，展示了物理學(xué)概念、規(guī)律及理論形成的來龍去脈，深刻揭示了物理研究方法;物理學(xué)史還是一部哲學(xué)史，物理學(xué)在崇拜、懷疑、批判前人中發(fā)展，在不同理論間的紛爭(zhēng)、沖突中進(jìn)化，它能促進(jìn)學(xué)生建立正確的人生觀，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;物理學(xué)史還是一部人文史，物理學(xué)家們?cè)谔剿饔钪嬲胬淼倪^程中，不畏權(quán)威、勇于斗爭(zhēng)，為后人樹立了一座座道德豐碑……

利用物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)在國(guó)外已經(jīng)是較成熟的教學(xué)手段，而在我國(guó)開展研究的時(shí)間還不久，在教學(xué)過程中還不能充分發(fā)揮其作用，主要表現(xiàn)在引用方法層次較低，停留在“講故事”的水平;對(duì)物理學(xué)史資源的作用認(rèn)識(shí)不足，僅僅局限在“課堂氣氛活躍”層面上，因而介紹物理學(xué)史時(shí)，熱衷介紹物理學(xué)中的趣人趣事，如法拉第是“偶然”觀測(cè)到感應(yīng)電流的，盧瑟福是“偶然”發(fā)現(xiàn)“α粒子大角度散射”的。如何用好物理學(xué)史，挖掘其教育功能，是擺在每一位教師面前的新課題，下面筆者談?wù)剮c(diǎn)自己在教學(xué)中的體會(huì)。

1 要還原當(dāng)時(shí)歷史背景

中學(xué)物理教育界一度出現(xiàn)要給亞里土多德平反的聲音，因?yàn)樵谖覀兊膶W(xué)生眼中，亞里士多德是錯(cuò)誤和幼稚的代名詞，他觀點(diǎn)是給后來的科學(xué)家來批判用的。之所以會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，其原因是因?yàn)槲覀冊(cè)诮榻B亞里土多德的觀點(diǎn)時(shí)，沒有結(jié)合當(dāng)時(shí)的歷史背景，沒有指出其觀點(diǎn)相對(duì)當(dāng)時(shí)柏拉圖的唯心主義進(jìn)步的一面，沒有指出物理學(xué)總是在螺旋式的發(fā)展。我們的學(xué)生按照今天的觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí)亞里土多德的觀點(diǎn)，自然會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

我們所學(xué)的物理學(xué)，是人類幾千年艱苦探索的結(jié)晶，我們按系統(tǒng)和嚴(yán)密的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，這使得我們無論進(jìn)行怎樣的探究，其困難都要遠(yuǎn)小于科學(xué)家當(dāng)時(shí)的情況例如，在研究電磁感應(yīng)過程中，我們是先學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)、磁感線和磁通量幾個(gè)概念，再進(jìn)行磁生電規(guī)律的探究，正是因?yàn)榫邆淞诉@些基本概念，才使我們能在幾節(jié)課的時(shí)間內(nèi)就完成磁生電的研究。而法拉第在研究電磁感應(yīng)時(shí)，不僅要面對(duì)儀器的簡(jiǎn)陋和粗糙，更要面對(duì)混亂的基本概念，法拉第正是憑著對(duì)“自然力統(tǒng)一”的堅(jiān)定信念，才能十年如一日的堅(jiān)持研究，逐漸把握了電磁感應(yīng)的內(nèi)在本質(zhì)，建立了磁感線、電場(chǎng)線的概念，為電與磁的統(tǒng)一奠定了基礎(chǔ)。

由此可見，還原歷史背景，讓學(xué)生和科學(xué)同呼吸、共困惑，與科學(xué)家一起經(jīng)歷其思維過程，學(xué)生就不會(huì)認(rèn)為科學(xué)研究很簡(jiǎn)單，才能體會(huì)科學(xué)家的信念和世界觀對(duì)物理研究的指導(dǎo)作用，感受科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和光輝的思想，完成三維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2 避免教條式的說教

物理學(xué)史引入到我們教學(xué)中，其功能之一就是其德育功能。通過科學(xué)家對(duì)真理的追求，為學(xué)生樹立正確的榜樣，激發(fā)他們探索未知世界的志趣，形成正確的人生觀。但在聽課過程中，常?？吹接行┙處煵]有將物理學(xué)史滲入教學(xué)中，只是在規(guī)律得出后，教條地用“這個(gè)規(guī)律是某某科學(xué)家經(jīng)過多年的探索發(fā)現(xiàn)的，我們要學(xué)習(xí)他不畏艱辛追求科學(xué)真理的精神”之類的話來進(jìn)行教育，這是“喊口號(hào)、貼（道德）標(biāo)簽”，其結(jié)果是在學(xué)生面前樹立一個(gè)權(quán)威，讓學(xué)生感到科學(xué)家是遙不可及的“神”，失去對(duì)科學(xué)進(jìn)行探究的欲望。

物理學(xué)史和其它教育手段一樣，都要講究其教育的方法，不能機(jī)械式的說教，科學(xué)家首先是一個(gè)人，有其喜怒哀樂，在研究過程中遇到困難時(shí)，也有迷惑和彷徨，但當(dāng)我們感受到科學(xué)家經(jīng)歷的困惑時(shí)，不會(huì)降低科學(xué)家的威望，而是拉近我們與科學(xué)家的距離，更好地理解科學(xué)家的精神。亞里士多德做為柏拉圖的學(xué)生，卻尖銳批判其老師的唯心主義學(xué)說，當(dāng)我們聽到他深情地說：“吾愛吾師，吾更愛真理”時(shí)，我們不禁黯然淚下;開普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的三大定律時(shí)，欣喜若狂，他說到“以我一生最好的時(shí)光追尋那個(gè)目標(biāo)……書已經(jīng)寫成了?，F(xiàn)代人讀或后代讀都無關(guān)緊要，也許要等一百年才有一個(gè)讀者”我們只有了解他研究過程中的曲折和困惑，才能體會(huì)到他的心情。在科學(xué)家人格魅力下，學(xué)生自然會(huì)進(jìn)行情感的升華，樹立科學(xué)探索的志向。

3 側(cè)重介紹物理學(xué)家的思維過程

相對(duì)舊教材，新教材明顯增大了物理學(xué)史的地位和份量，如在《萬有引力定律》中，開普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的研究，從原來的閱讀材料變?yōu)榻滩恼x內(nèi)容。但是由于篇幅和其它原因，教材不可能對(duì)每一部分的物理學(xué)史部份都詳細(xì)介紹，引入物理學(xué)史的方法也一般限于比較簡(jiǎn)單，通常采用的模式是：

舊理論的困難——新假說的提出——新假說的驗(yàn)證

而對(duì)其中而對(duì)科學(xué)家的思維過程這些關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，沒有詳細(xì)地分析，只是一筆帶過。典型的如《光電效應(yīng)》，課本只介紹了在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，經(jīng)典電磁學(xué)遇到了困難，愛因斯坦受量子說啟發(fā)，提出了光子說解決了這個(gè)問題;是什么原因使愛因斯坦提出光子說，他是如何思考的，期間是否遇到過什么困難，他是如何克服的，教材均沒有介紹。所以老師必須熟讀這部份歷史，站在更高的高度把握這段歷史，才能針對(duì)學(xué)生的學(xué)情，將物理學(xué)史合理地應(yīng)用在我們的物理教學(xué)中，如果我們都只是按教材的高度進(jìn)行介紹，就會(huì)限于“講故事”的水平，無法真正感受科學(xué)家所經(jīng)歷的艱辛和他們思維的火花，其教育功能就要大打折扣。

《物理學(xué)史》是筆者床頭常備書之一，閑來無事就拿來翻翻，每讀一次，筆者都會(huì)有新的體會(huì)。物理學(xué)史熟讀在心，課堂上就可以信手拈來，“潤(rùn)物細(xì)無聲”地滲于物理課堂教學(xué)中。

4 合理地引用物理學(xué)史

利物理學(xué)史的教育功能進(jìn)行教學(xué)，得到了中學(xué)物理教學(xué)界越來越多人的重視，但不是說課堂中介紹越多物理學(xué)越好，有的教師在每堂課都要插入大段的物理學(xué)史用物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，常常造成教學(xué)時(shí)間不夠，完不成教學(xué)任務(wù)，這是從一個(gè)極端走向另外一個(gè)極端。其原因仍然是對(duì)物理學(xué)史的功能模糊不清。

筆者聽過多堂《自由落體》的公開課，對(duì)于古人對(duì)自由落體的研究這一段物理學(xué)史，各位教師處理方法相差迥異。有的教師完全采用實(shí)驗(yàn)探究方式，通過實(shí)驗(yàn)、閃光照片、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)得出結(jié)論，只將物理學(xué)史作為課外作業(yè)讓學(xué)生自行閱讀;有的教師則充分利用物理學(xué)史，采用“歷史探究”的方式，收集了大量相關(guān)資料，還原當(dāng)時(shí)歷史背景，重現(xiàn)歷伽俐略的探究過程;更多的教師是將兩者進(jìn)行結(jié)合，既采用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)方法研究，也部份介紹伽俐略的探究過程。每一種處理方法，都有很成功的作品，展示了不同教師的教學(xué)特色。

由此可見，利用物理學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，是一種新的教學(xué)模式，是物理教學(xué)方法多樣性表現(xiàn)之一，同眾多其它教學(xué)方法一樣，要結(jié)合不同教材的特點(diǎn)，結(jié)合自己的教學(xué)風(fēng)格，有選擇、有目的的采用，切不可只圖物理學(xué)史教學(xué)之名而引入物理學(xué)史。一個(gè)教師，首先要熟練掌握各種教學(xué)方法，在此基礎(chǔ)上，又對(duì)其中一種教學(xué)方法特別有研究體會(huì)，能在教學(xué)中融入不同的教學(xué)方法，又側(cè)重其中一教學(xué)方法，那么，教師就形成了自己的教學(xué)特色。

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