物理學史的教育功能小議

〔關鍵詞〕 科學；方法；精神

〔中圖分類號〕 G633.7〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2008）06（B）—0044—01

面對新課改，如何實現“知識與技能，過程與方法，情感、態度與價值觀”三位一體的教學目標？廣大教育工作者從各個方面都做了不同的研究與實踐。其中，把物理學史融入物理教學中，不失為好方法之一。

1．有利于學生全面深刻理解物理概念和規律

物理概念和規律的形成都經歷了漫長、復雜的過程，如果學生體會了這個形成過程，弄清來龍去脈，清晰地了解物理學的發展脈絡，就會全面深刻地理解物理概念和規律。這一過程也是學生對概念和規律的認識由淺入深，由模糊到清晰，由感性到理性的發展過程。隨著歷史進程而形成的觀念，往往會理解深刻。比如在能量轉化與守恒定律的建立歷程中，人們從“活力”及“力”再到“能量”，使同學們對“能量”這一抽象概念感覺到是自然的，是實在的，同時，也能非常全面地去理解能量轉化與守恒定律。

2．有利于學生科學方法的形成

科學方法建立的途徑很多，但通過物理學史，讓學生去感受歷史上產生的那些研究問題的奇思妙想與方法，使學生通過感受科學方法的產生過程及在歷史上的應用來解決疑難問題，更好地理解和掌握科學方法，靈活主動地應用科學方法。比如，伽利略作為近代科學之父，在對運動的研究中所形成的科學實驗與數學邏輯推理相結合的科學方法，對物理學乃至整個自然科學起了很大推動作用，這種方法也是中學階段探究物理問題的基本方法，在教學中應注意滲透。在自由落體運動研究中，讓學生體會如何通過“落體佯謬”的理想實驗來推翻亞里士多德統治人們兩千多年的觀點，建立對落體運動的正確認識，又是如何通過“對接斜面”的理想實驗確立慣性原理。理想實驗的方法首先在伽利略的手中成為科學創造的工具。

3．有利于培養學生科學的批判精神

正確觀念的形成和建立，往往要經歷與錯誤觀念與片面觀念的斗爭歷史，才能最終被人們認識和接受。比如熱現象本質的認識過程，就是熱質說與熱動說的斗爭過程；通過批判與繼承，逐漸形成了熱動說的正確觀點。只有具有批判精神，才能發現和發展真理。但科學的批判精神，并不是機械地、僵化地全面否定，而要具有繼承性和發展性，同時也要歷史地、辯證地去認識和評價科學史上的觀點。比如，雖然熱動說取得了最終勝利，但熱質說也有其不可泯滅的貢獻，引導了比熱、潛熱的發現，蒸汽機的改進，熱傳導理論，理想熱機理論及卡諾定律的建立等等；另一方面，早期的熱動說也是機械論的，而不是真正的微觀粒子的無規則運動。即使能量轉化與守恒定律，也還需要人們不斷地完善和認識的更加深入。之后人們又建立了能量量子化概念，建立了質能方程，并隨著科學發展，人們會發現一些新的能量形式，認識一些新的轉化機理，甚至探索到一些難以想象的效應。由此看來，通過物理學史，可使學生感受和體會到科學批判精神的偉大，這是創新的源泉；在教學中，要使學生學到知識，不應將知識教條化、機械化，要讓學生體會到知識的發展變化，樹立起科學的批判精神，這是當前教學中較為薄弱的。

4.有利于學生科學精神與人文精神的統一

錢三強說：“物理學發展史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地。”科學史本身又是一部人文史。當前的教學中，科學精神與人文精神有分割的現象，甚至把二者對立起來，這對學生的全面發展是不利的。實際上，二者是可以也應該融合在一起的。物理學的知識是人類認識自然的結果，這種結果應該使人類更和諧地與自然相處，而不是凌駕于自然之上，使人們確立正確的宇宙觀和價值觀。比如，人類對時空的認識，從牛頓的絕對時空觀到愛因斯坦的相對論時空觀，是人類思想上的大飛躍，帶來了物理學乃至整個社會的深刻變革。同時，要讓學生懂得，人類認識上的飛躍，經歷了很多人從多角度的漫長探索。比如，對天體運動的認識，經歷了古代的“地心說”，到沖破宗教神學的束縛，提出“日心說”，再到第谷一生的天文觀測，開普勒建立行星運動三定律，牛頓確立了萬有引力定律，最后愛因斯坦提出了“相對論”觀點，現在又有了很多新的觀點。這是繼承與發展的過程，是合作創新的過程，尤其是現代科學研究，合作顯得更為重要，要讓學生懂得如何尊重他人，具有與他人合作的團隊精神，才可能取得成功。通過物理學發展歷程的展示，讓學生在內心深處受到那些偉大科學家的科學思想、科學方法以及實事求是的科學態度，鍥而不舍的精神的熏陶，也受到科學家高尚人格的感染，然后用歷史的眼光客觀地認識科學、理解科學，認識人與自然、人與社會、科學與社會發展的密切聯系，全面提升學生的認識水平，形成正確的世界觀和價值觀，達到科學精神與人文精神的統一。總之，只有把物理學的發展和學習融入整個人類文明和人類社會發展的大背景中，融入生產生活實踐中，才更有價值，更有教育意義。