將物理學史引入工科院校大學物理教學中的作用與途徑探討

摘要：物理學史是究物理學知識、理論以及方法的出現和發展規律的科學。本文重點分析了物理學史在工科大學物理教學當中所能夠起到的作用，并探討了將物理學史引入工科院校大學物理教學的方法和途徑，包括熟練運用物理學史的教學方法、充分重視物理學史課程資源的開發與利用以及提高工科院校大學物理教師的物理學史素養，以期能夠為將物理學史引入工科院校大學物理教學提供一定的借鑒與參考。

關鍵詞：物理學史；大學物理教學；工科院校

中圖分類號: G64文獻標識碼：A文章編號：1674-098X(2012)03(B)-0000-00

物理學史不僅記述了物理理論的發展過程，同時還再現了物理學家的思維過程、對待科學的態度以及在物理研究方法方面所作出的創新與突破。工科院校大學物理教師在實際教學的過程當中引入必要的物理學史知識可以有效的提高學生學習興趣，提升課堂教學的實效性，同時還可以讓學生在了解物理知識的同時，掌握物理學與生產技術、科學實踐、數學以及哲學之間存在的密切關系，培養科學的研究方法與理念，養成實事求是的科學態度以及勇于探索的學習精神，對于各門功課的學習以及日后的工作都有著極為深遠的影響。

一、物理學史對工科院校大學物理教學所產生的作用

（一）能夠促使工科大學生樹立辯證唯物主義、科學方法論觀點

物理學的發展一直都受到哲學思想的深遠影響，只有樹立辯證唯物主義、科學的方法論觀點，才能夠學好物理、用好物理。而物理學作為一門實驗性科學，教師在理論教學的過程當中，通過介紹物理學發展的相關史料，能夠潛移默化的對工科院校大學生實施理論思維以及研究方法的教育，這樣就能夠促使工科院校大學生養成唯物主義世界觀，避免出現孤立、片面的思維傾向。

（二）能夠方便于強化工科院校大學生學習物理的自信心

物理學屬于基礎科學的范疇之內，在工科院校中，物理學所重點講授的是力、熱、光、電以及原子的現象， 是要通過物質的物理現象的研究來探尋其內在的本質聯系。事實上，因為工科院校的教學偏重工程與應用類的課程，而對物理理論和數學計算等理科類知識要求相對較高的大學物理，有相當部分學生感覺生僻艱澀，學習起來比較吃力，這顯然不利于對物理的學習。而教師在大學物理教學中結合物理學史，從我國古代的物理學思想到西方物理學尤其是古希臘的物理學，再到歐洲近代科學，包括了伽利略、牛頓、阿基米德、麥克斯韋、愛因斯坦以及普朗克等這些對近代物理學做出過重大貢獻的科學家的史料趣事，可以消除學生對于物理學所產生的恐懼感與艱澀感。這既吸引了學生的注意力，又激發了其求知欲，極大的強化了工科院校大學生學習物理的自信心，克服其心理上存在的障礙。

（三）易于理解知識點，提升工科院校大學生對于物理的學習興趣

在物理學中，很多概念與規律都是經年累積才得以構成如今所表述的知識內容，若單純的讓學生記住這些結論，就會使得物理的學習流于表面，未能真正的吸收與掌握知識內容，更談不上實際應用。而如果能先從物理概念與規律形成的歷史上著手，就可以使得這些知識內容更加易于接受。例如在講解光的波粒二象性時候，教師就可以把物理學史上光的波粒二象性的全部發展過程講解給學生聽，這顯然要比直接講給學生光的本性是波粒二象性好一些，強化學生對于波粒二象性的印象，激發學生的學習興趣，最終也能夠起到良好的教學效果與學習效果。

二、將物理學史引入工科院校大學物理教學的方法與途徑

（一）熟練運用物理學史的教學方法

熟練運用物理學史的教學方法是將物理學史引入工科院校大學物理教學的一個重要前提，一般比較常用的方法主要有以下兩個方法：

一是滲透法。這里所謂的滲透法，指的就是將關系到物理教學內容的物理學史知識恰到好處的穿插到物理課堂當中，最終達到學好物理這一目的的方法。通常而言，物理學史的滲透都是以問題作為主要線索來引入物理學的歷史趣聞、發展過程以及名人軼事等，既可以是大篇幅，也可以是幾句話，甚至是PPT上的一幅圖。借助滲透法，能夠有效緩解學生的學習壓力，激發物理學習的積極主動性，讓學生在心理上貼近物理學，開闊學生的物理學視野，養成嚴謹的科學態度。

二是準歷史法。這里所謂的準歷史法，指的就是以忠于歷史事實為前提，根據物理學史發展的順序，把和物理教學內容密切相關的各種物理學史料做出組織加工，最終貫穿應用到物理教學的過程當中的一種方法。準歷史法要求物理教師能夠客觀、合理的還原那些重要的物理學史事件，是一種比較具體的事件重演，能夠達到良好的過程體驗效果。使用準歷史法來將物理學史引入工科院校大學物理教學當匯總，能夠在最大限度上符合工科院校大學生的認知發展過程，培養其良好的科學精神以及人文精神，尤其是后者，更是工科院校大學生所欠缺的。使用準歷史法通常需要采取兩步進行：第一步，把物理學理論的歷史發展過程，根據問題起源—→工作假設—→思辨推論—→實驗檢驗—→假設修正—→結論推廣的程序，從而構成教學內容的“準歷史”發展過程。第二步，把學生對物理知識的一般認知過程，根據現象觀察—→提出問題—→工作假設—→實驗探索—→結論反思的程序，有效整合到教學內容“準歷史”過程當中，構成一套完整的物理教學框架。

（二）充分重視物理學史課程資源的利用與開發

目前現行的大學物理教材雖然通過多種方式，將物理學史的內容展現出來，可供物理教師利用。但是，這還是難以有效滿足物理學史的應用需求，需要物理教師進行廣泛的開發。當前階段，網絡信息技術已經日趨普及化，容量浩瀚的網絡能夠為物理學史課程資源的開發提供了極大的便利。物理教師可以在網絡上通過搜索引擎來查找各種物理學史的知識內容，不僅有文字，還可以有聲音、圖畫以及視頻等，以圖文并茂的方式展現到工科院校大學生面前，潛移默化的實現物理學史的教育功能。同時，教師還可以讓學生自己去主動搜集整理物理科學的發展資料，在這個過程當中可以充分的了解物理學發展的歷史。

（三）提高工科大學物理教師的物理學史素養

所謂“學高為師”，將物理學史引入工科院校大學物理教學中，需要物理教師具備豐富的物理學史的相關知識，并且能夠在教學過程當中自覺應用。物理教育理論也決定了，教師不僅需要熟練掌握物理學本身的相關概念、規律以及理論等，同時還要掌握物理學史的相關知識內容，這樣才可以更好的完成物理教育的任務。工科院校大學物理教師只有全面、深入的了解物理學史的知識內容，才能夠在具體的應用過程當中做出恰當的取舍，設計出符合工科院校大學生思維認知水平的教學方案，創造性的利用物理教材當中的物理學史知識內容，并從課外補充進來相關的物理學史內容。同時，教師還需要集中關注物理學發展進程當中產生的概念、學說以及規律等是如何形成的，這些都是學生在實際學習過程當中經常遇到的，只有掌握豐富的物理學史知識的教師，才可以有針對性的幫助學生排除疑問，解決困難。

總之，將物理學史引入工科院校大學物理教學是一個系統性的工程，需要在具體的教學過程當中不斷的摸索，形成具備自己風格的運用方法，并根據具體教學內容的需要做出適當的調整，在遵循科學性原則、思想性原則、趣味性原則以及適度性原則的基礎上，最大限度的發揮物理學史在物理教學當中所起到的作用。

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