將物理學史融入物理教學

陳勝鴻

摘要在中學物理教學中適當補充物理學史，可以有效地促進學生全面發展，更可以對培養學生形成積極的科學態度和正確的世界觀。結合物理學史進行高中物理教學，不僅有利于學生認識掌握書本中的物理知識，也有助于提高學生對物理學習的興趣，有助于培養學生科學嚴謹的治學精神，同時也能夠通過中國物理學史對學生進行愛國主義思想教育。

關鍵詞物理教學學習興趣思維能力思想教育

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A

在今年年初，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》工作小組辦公室在新聞發布會上對“高中取消文理分科的必要性和可行性”公開征求意見，引發社會廣泛熱議。這個提議主要是針對現在高中學生知識結構存在缺憾的現狀，理科班學生不學政史地等知識，而文科生不懂理化生，希望通過改革促進學生的全面發展。是否應該取消文理分科目前仍然沒有定論，但有一種思想是無需置疑的：理科生也不能輕視人文思想的培養。因此，就高中物理學科而言，學生不應該單純局限于理解物理概念和提高物理解題能力，教師應該適當地在高中物理教學中融入其他人文學科的知識，促進學生多方面發展。怎樣才能在高中物理教學中既很好地完成教學任務，又使學生在學習中人文素質得到提高呢？利用物理學史的知識，挖掘物理學史的教育價值，是達到上述目的的行之有效的辦法之一。

1 結合物理學史進行物理教學，有助于提高學生對物理學習的興趣

“興趣是最好的老師”，高中物理知識比較抽象，需要學生有較強的空間想象能力和抽象思維能力，對物理過程的理解能力要求較高，而且高中物理相對于初中物理難度跨度比較大，因此一部分學生也在初中升入高中后物理成績有一定的退步。所以，如果在教學中仍然只是對課本知識的簡單敘述，會使得學生感覺晦澀難懂從而對物理學習信心不足。如果在物理教學中引入物理史料，會使得原本枯燥的物理知識變得生動有趣。

例如對于萬有引力定律，許多人在高中畢業多年后仍然能夠清晰地記著，主要便是因為在萬有引力定律中“蘋果落地”的故事。這就體現了物理史料對于知識認知和記憶的重要作用。因此在高中物理必修2的萬有引力定律教學中，筆者也插入了一個教學環節“牛頓與蘋果”。由于學生在初中學習中已經聽過這個故事了，便請一位學生先把他所知道的故事講給大家聽，在學生聽完后提出了這樣一個問題：你認為這個故事是真的嗎？讓學生討論并發表自己的看法。最后將物理事實告訴學生：實際上牛頓從來都沒有在他的任何著作上提及蘋果落在了他的頭上，這段故事主要是當時著名的哲學家伏爾泰提出的，而伏爾泰并沒有見過牛頓，這個故事的真實性非常值得驗證……這節課學生聽得非常認真，討論與發言也非常積極，在輕松活躍的教學氣氛下，也加強了對該定律的記憶和理解。

2 結合物理學史進行物理教學，有助于培養學生科學嚴謹的治學精神

嚴謹認真是科學研究最重要的精神之一，是作為科學家的基本素質。在物理教學中，教師可以把物理知識與相應的物理史料相結合，讓學生隨著科學家的思維方法和探索過程，體驗科學家不斷從實驗出發，歸納總結規律，再從實驗中檢測和證實，不斷去糾正和完善理論體系，使得物理學不斷發展的過程。學生可以從中體會到科學家嚴謹治學的態度，實事求是的精神，以及追求真理的勇氣和恒心。

如在對天體運動的教學中，可以將天文學發展的物理史料告訴學生，讓學生體會物理學家科學嚴謹的態度以及對真理的不懈追求。16世紀丹麥天文學家第谷經過幾十年對天體運動的觀察，留下了大量的數據。后來，他的學生開普勒在老師的基礎上繼續研究。比起第谷，開普勒有著更強大的數學能力，他在應用行星饒太陽做圓周運動的模型描述火星的運動時，發現與他的老師對火星運行軌道的觀測值有8的誤差。正是開普勒對著這8誤差的反復核算，才使得他發現了著名的開普勒天文學三大定理。

我們在嘆服科學家的嚴謹認真、一絲不茍的同時，也號召學生學習這種精神和態度，用這種理念來指導我們的生活和工作。

3 結合中國物理學史進行物理教學，有助于對學生進行愛國主義思想教育

據大致的統計，高中教科書中提及的物理史料不算少，但其中涉及的物理學史取材大部分都為外國科學家的歷史事實，而很少提及中國物理學史，使得學生造成一個錯覺就是中國的物理學發展與國外相比有很大的差距。實際上，我國作為世界四大文明古國之一，物理學在中國有著悠久的歷史。我國的物理學在春秋戰國時期形成，代表人物是墨翟和他的弟子。從秦漢到隋唐是我們古代物理學發展時期。到宋元時期達到了我國物理學的鼎盛時期，其中代表人物就是沈括。只是后來到了明、清時代，由于閉關鎖國的消極落后思想，才造成了我國古代物理學逐漸走向衰落，與西方近代物理學相比，處于相對落后的階段。到了近代，我國的物理學又有了新的發展，涌現了吳有訓、王淦昌、錢學森等在國際上均有一定影響的科學家。

利用中國物理學史，在輔助教學的同時，可以培養學生的民族自豪感和自信心。

以北宋科學家沈括的著作《夢溪筆談》為例，《夢溪筆談》一書記載了古代勞動人民在科學技術方面的卓越貢獻和沈括自己的研究成果，內容涉及了天文、歷法、氣象等諸多領域。書中大部分的篇幅是記載自然科學知識，而且不少科技知識都具有極高的價值，在當時世界也是處于領先的地位。如《夢溪筆談》上指出了“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”說明沈括已經在實驗中發現了磁偏角。西方一般都認為是哥倫布在1492年遠渡大西洋時首先觀測到磁偏角，實際上沈括的發現要比哥倫布早400多年。

教師在中學物理的教學過程中，應該讓學生對我國的物理學史有一定的認識，使學生了解我們古今科學家在世界物理學史上的貢獻，辯證地看待我國物理學發展的先進之處和不足。這樣才能讓學生以更正確的態度，更充分的信心去認識科學，研究科學。

總之，教師在中學物理教學過程中，應該適當地補充物理學史，在幫助學生形成知識體系的同時，挖掘物理學史的教育價值。這樣不僅有利于提高學生的科學文化水平，對學生的科學世界觀的形成也有著深遠的影響。