高中物理教學中滲透物理學史教育的必要性

物理學史作為一門歷史科學，描述物理學發展的歷史，再現了物理學各個最重要的基本概念，基本定律和基本理論的醞釀，產生和發展的過程。通過對其研究與學習，能讓學生懂得從一個時期到另一時期過渡中，引起物理學觀念、物理學研究方法和物理學領域發生變化的條件和原因和研究物理發展的基本規律。新編的高中物理教學大綱明確要求學生不僅要學好物理知識的結論，而且應該了解知識產生和發展的過程與方法，了解人類對于自然界的認識是怎樣一步一步地深入的，在展開教學內容時要介紹一些歷史背景和物理思想的演化。因此在高中物理教學中滲透物理學史的教育顯得很有必要。

一、 加強物理學史的教育，可以提高學生學習物理的興趣

美國心理學家布魯納說:“學習的最好動機，乃是對所學教材本身的興趣”。這就是說，濃厚的學習興趣可激起強大的學習動力，使學生自強不息，奮發向上。沒有任何興趣，而被迫進行的學習，會扼殺學生掌握知識的意愿。高中物理的難度與深度在初中物理的基礎上有較大的跨越。物理理論越來越抽象，數學工具越來越高深，邏輯方法越來越廣泛的使用，高考物理的考試越來越側重能力的考查。這些對學生的要求和提高，學生對物理產生了一種敬而遠之的心態。在這種情況下，如果能充分利用物理學史的學習，以著名物理學家成功與失敗、喜悅與懊喪，以重大物理學突破中的曲折與反復、分歧與爭論、停滯與躍進，以有血有肉的歷史描述，用一種具體生動的科學發現的歷史參與感去感染學生，則可以啟發起他們對物理學事業的戀情與樂趣。我們在講解電流產生磁場時，簡要介紹一下奧斯特的故事:1820年4月，在一次講演快結束的時候，奧斯特抱著試試看的心情又作了一次實驗。發現非常細的鉑導線在通電源的瞬間，放在旁邊的磁針跳動了一下。這一跳，使有心的奧斯特喜出望外，竟激動得在講臺上摔了一跤。奧斯特花了三個月，發現了 電流磁效應并因此獲英國皇家學會科普利獎章。講解單擺時，介紹一下伽利略。一次，伽利略信步來到他熟悉的比薩大教堂，看到教堂大廳中央的巨燈晃動起來， 這本來是件很平常的事，而伽利略卻像觸了電一樣，目不轉睛地跟蹤著擺動的吊燈，同時，他用右手按著左腕的脈，計算著吊燈擺動一次脈搏跳動的次數，以此計算吊燈擺動的時間。不管圓弧大小，總是一樣的。經過實驗， 亞里士多德的結論是錯誤的:決定擺動的周期，是繩子的長度和它末端的物體重量。一個醫科大學生的科學發現否定了大名鼎鼎的亞里士多德的權威說法。科學家通過生活中的事例研究物理問題，接近了與學生之間的距離，滿足了同學們的好奇心，激發學習物理的興趣。

二.加強物理學史的教育，培養學生科學的研究方法

任何一項研究都離不開方法的支撐。沒有研究方法的科學研究是不存在的，沒有研究方法，其研究就成了無源之水、無本之木，就不是真正的研究。在物理學的長期發展中，確實創立了許多成功、成熟的常規方法。在介紹原子物理時，老師可以向學生說明盧瑟福是用模型化的方法揭開了物質微觀粒子的結構，建立了原子結構模型。介紹伽利略時向學生說明伽利略用實驗——數學方法發現了自由落體定律，運用理想實驗發現了慣性定律，開創了動力學研究的先河。而牛頓則用公理化的方法、歸納與實驗的方法完成了經典力學體系。學生在了解這些科學方法，將對學習物理有大的促進作用，也掌握了科學研究的鑰匙。

三.加強物理學史的教育，可以提高學生的思想品質

科學家的敬業精神和對科學事業的熱愛與專注，他們耐得寂寞、甘守清貧的精神將極大鼓舞學生克服學習中的困難。讓他們能夠追求真理、獻身科學。布魯諾為捍衛科學真理走上火刑場，伽利略被終身監禁而矢志不渝。開普勒貧病交加，歷受迫害，死在小客店內。法拉第淡泊名利，終生進行實驗探索，最后老死書桌旁……這些感人的事例，對培養學生的科學思想與科學品質是有感染力的。

四.加強物理學史的教育，可以培養學生的創新精神

科學技術和經濟發展水平的竟爭最終將集中體現在人才的竟爭上。而人才竟爭的關鍵是人才的創新能力。培養和造就高素質的創新型人才的關鍵在于教育，教育不僅要傳授給學生已有的知識，還要把他們的創造力誘導出來。從學生個人的未來和發展的角度來看，人類社會已經進入知識經濟時代，知識的爆炸式更新，知識量的急劇增長的直接后果，就是知識老化與更新速度的急劇加快。所有這些，對一個人的創新能力提出了更高的要求。物理學史是研究物理學發展歷史的科學，它記載了人類前仆后繼揭開千古之謎的史實，有很多激動人心的故事。伽利略在觀察船上掛的油燈的擺動時，強烈的創新意識促使他進行更深入地研究，直至發現了擺的等時性。英國物理實驗大師法拉第憑借著他強烈的創新意識，驚人的洞察力，經過十年艱苦的探索，領悟到“磁”生“電”是一種瞬時效應，終于在1831年通過實驗發現了電磁感應現象，并建立了著名的電磁感應定律。

五.加強物理學史的教育，讓學生了解過去、探知未來

人類的前進與科技的發展是離不開的，科技的發展又牽涉各門科學學科的發展，其中包括物理學的發展。而任何一門學科都是處在不斷發展前進的狀態中。講解物理學史，不能認為歷史就是過去，而也包括它的未來，所以不僅要將過去告知學生，適當的介紹前沿科學的發展動態也是有必要的。

總之，物理學的發展史，是辯證唯物主義世界觀和科學方法論的發展史，在物理教學中穿插物理史知識，具有重要的教育功能，不僅能激發學生學習物理的興趣，幫助學生全面理解物理規律，還能從中學到嚴謹的科學態度，科學的思維方法，逐步樹立科學的世界觀和方法論。