淺議物理學(xué)史與高效課堂

康滿全

高效課堂，是指在有效課堂的基礎(chǔ)上、完成教學(xué)任務(wù)和達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的效率較高、效果較好并且取得教育教學(xué)的較大影響力和社會(huì)效益的課堂。高中物理教學(xué)旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)初步形成科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)世界觀，強(qiáng)調(diào)認(rèn)識(shí)和領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)與人文的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感等。物理學(xué)史是研究人類對(duì)自然界各種物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)史，它的基本任務(wù)就是描述物理概念、定律、理論和研究方法的脈絡(luò)，提示物理學(xué)觀念、方法和內(nèi)容的發(fā)生、發(fā)展的原因和規(guī)律性。所以物理學(xué)史理應(yīng)成為一種珍貴的教學(xué)資源。本文從以下四個(gè)方面談?wù)勎锢韺W(xué)史與高效課堂的關(guān)系。

一、利用物理學(xué)史可對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)理想教育，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造精神。

熟知著名科學(xué)家的創(chuàng)造實(shí)踐，了解歷史上重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明產(chǎn)生的歷史背景和突破過程，可以開闊眼界，堅(jiān)定學(xué)生進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)造、推進(jìn)科學(xué)發(fā)展的信心和理想。了解科學(xué)家的生平和偉大貢獻(xiàn)，從中獲得啟示，往往可以使青年學(xué)生受益終生。介紹杰出科學(xué)家的至理名言，可以使學(xué)生感受科學(xué)家勇于追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)高貴品質(zhì)。在教學(xué)中介紹物理學(xué)史能夠使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：認(rèn)識(shí)真理除了要克服科學(xué)實(shí)驗(yàn)上的困難和危險(xiǎn)外，還要敢于突破傳統(tǒng)偏見，大膽進(jìn)行科學(xué)探索，沖破傳統(tǒng)觀念的束縛。要推動(dòng)科學(xué)發(fā)展，不僅要尊重權(quán)威，虛心學(xué)習(xí)繼承前人的正確理論知識(shí)，還要破除迷信和固守傳統(tǒng)觀念的思想，敢于創(chuàng)新。

二、了解物理學(xué)史，可加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理教學(xué)的人文缺陷。

物理學(xué)的知識(shí)，主要是指物理概念和物理規(guī)律。一個(gè)基本概念、規(guī)律，它是根據(jù)哪些客觀現(xiàn)象，由于何種研究的需要被引進(jìn)物理學(xué)的呢？其原始意義是什么？隨著物理學(xué)的發(fā)展，它又得到哪些補(bǔ)充和修正？這從一般教科書上難以全面了解。教科書往往只給一個(gè)定義，這容易使學(xué)生斷章取義。在教學(xué)中增加一些相關(guān)的物理學(xué)發(fā)展史實(shí)，讓學(xué)生了解這些物理學(xué)概念、規(guī)律逐步形成的歷史，使邏輯性和歷史性相結(jié)合，更有利于學(xué)生全面正確地理解和領(lǐng)悟。物理學(xué)發(fā)展史就是一部完整的科學(xué)家奮斗史，通過物理學(xué)史的滲透可以使學(xué)生理解居里夫人等科學(xué)家的愛國(guó)情懷，促進(jìn)學(xué)生正確理解人與自然的關(guān)系，人與社會(huì)的關(guān)系并產(chǎn)生強(qiáng)烈的感情，形成對(duì)美和善的辨別力和追求熱情，樹立崇高的社會(huì)責(zé)任感和愛國(guó)主義情懷，起到提高科學(xué)素質(zhì)和人文素質(zhì)的作用。

三、利用物理學(xué)史可對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法的熏陶，使其全面理解科學(xué)的本質(zhì)。

物理學(xué)的思想和方法是在物理學(xué)發(fā)展過程中形成的，是人類智慧的結(jié)晶。學(xué)生了解和掌握這些思想和方法，對(duì)于今后從事任何研究和工作都是很有用的。物理學(xué)方法包括：科學(xué)抽象和邏輯思維方法如分析法與綜合法、歸納法與演繹法等；與物理學(xué)原理相聯(lián)系的基本方法如受力分析法、統(tǒng)計(jì)平均法、能量守恒法等；物理學(xué)研究的常用方法如觀察和實(shí)驗(yàn)、物理模型、理想實(shí)驗(yàn)、物理類比、物理假說等。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育，將物理知識(shí)教學(xué)與物理學(xué)史結(jié)合起來，在展現(xiàn)物理學(xué)家探索物理知識(shí)的過程中，使學(xué)生從中領(lǐng)悟到物理學(xué)的研究方法。例如伽利略通過邏輯推理和實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)了自由落體定律，利用理想斜面實(shí)驗(yàn)的方法得到了慣性定律；牛頓用實(shí)驗(yàn)觀察方法和歸納方法研究光的色散現(xiàn)象，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和綜合方法得到了萬有引力定律和力學(xué)三定律；庫(kù)侖和歐姆分別運(yùn)用類比研究方法得到了庫(kù)侖定律和歐姆定律；愛因斯坦運(yùn)用直覺思維和理想實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)立了相對(duì)論，等等。通過展現(xiàn)物理學(xué)家揭開自然界之謎和艱難的探索歷程，使學(xué)生感受到他們用有效的方法一步一步掀開遮蔽真理帷幕的那種科學(xué)發(fā)現(xiàn)的震撼與激動(dòng)，從身臨其境地參與其中，獲得科學(xué)方法論思想的熏陶與升華。物理學(xué)發(fā)展的歷史就是探究的歷史，在教學(xué)中滲透物理學(xué)史可以提高學(xué)生科學(xué)探究所需要的能力和增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解，領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)特征——探究。學(xué)生與科學(xué)家的探究思維本質(zhì)上是一致的，只不過“科學(xué)家是為了求知而探究，而學(xué)生探究是為了求知”。讓學(xué)生了解物理學(xué)史中典型的探究實(shí)例，有助于他們學(xué)會(huì)做學(xué)問、做研究的方法，從而養(yǎng)成探究習(xí)慣。

四、了解物理學(xué)發(fā)展的歷史，有助于學(xué)生樹立辯證唯物主義觀點(diǎn)。

在物理學(xué)的發(fā)展史上，經(jīng)常發(fā)生以下各種形式的理論變遷：以比較正確的認(rèn)識(shí)代替錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)；以比較全面的認(rèn)識(shí)代替片面的認(rèn)識(shí)；以更深入的認(rèn)識(shí)代替表面的認(rèn)識(shí)；以更加普遍、精確的認(rèn)識(shí)代替局部的近似的認(rèn)識(shí)。這可使學(xué)生明白人們?cè)谝欢l件下獲得的物理學(xué)知識(shí)只能是近似性的、相對(duì)的真理。如果教師有意識(shí)地結(jié)合物理學(xué)特點(diǎn)，進(jìn)行物質(zhì)第一性，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性和對(duì)立性統(tǒng)一，量變與質(zhì)變，否定之否定規(guī)律的教育，則可以使學(xué)生從中領(lǐng)會(huì)其中所包含的辯證唯物主義觀點(diǎn)。如果教師只注意理論本身的邏輯結(jié)構(gòu)，習(xí)慣于從少數(shù)幾個(gè)基本假設(shè)或定律出發(fā)，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出結(jié)論，這就掩蓋了科學(xué)認(rèn)識(shí)的具體發(fā)展過程。使學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的來源、理論體系的形成，感到深?yuàn)W莫測(cè)，認(rèn)為各個(gè)物理學(xué)概念、原理和定律的獲得都是一蹴而就的，只是那些智慧超人的“靈感”創(chuàng)造，是常人所不能及的。在教學(xué)中適當(dāng)?shù)刈鲆恍┍匾臍v史回顧，有助于消除學(xué)生對(duì)物理學(xué)知識(shí)來源的神秘感。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，發(fā)明創(chuàng)造不是某些人的特權(quán)。

我們不僅要教給學(xué)生所必需的物理知識(shí)，還應(yīng)教給學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)理想教育，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造精神，增強(qiáng)學(xué)生的懷疑和批判精神，提高其科學(xué)素質(zhì)和人文素質(zhì)。物理學(xué)具有很強(qiáng)的繼承性，許多科學(xué)家就是從對(duì)本學(xué)科的歷史研究中，開始自己的創(chuàng)造活動(dòng)的，牛頓說：“如果說我比別人看的遠(yuǎn)一點(diǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀！彼园盐锢韺W(xué)史的知識(shí)融于物理教學(xué)中對(duì)于強(qiáng)化教學(xué)效果無疑具有重要價(jià)值。