例談物理學(xué)史對(duì)物理教學(xué)的促進(jìn)作用

侯紅彬

摘 要： 本文從實(shí)際教學(xué)角度分析如何將物理學(xué)史融入物理教學(xué)中，讓它激發(fā)學(xué)生興趣，幫助學(xué)生理解物理知識(shí)，體會(huì)科學(xué)的研究方法和研究精神，啟發(fā)學(xué)生善于思考、大膽假設(shè)、勇于開(kāi)拓，讓學(xué)生開(kāi)闊眼界，了解過(guò)去，探知未來(lái)，學(xué)會(huì)探究未知的研究方法，提高能力，培養(yǎng)終生學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)新的精神，使物理學(xué)史在物理教學(xué)中發(fā)揮重要作用。

關(guān)鍵詞： 物理學(xué)史 物理教學(xué) 促進(jìn)作用

在高中物理教學(xué)中，讓學(xué)生適當(dāng)了解一些物理學(xué)史對(duì)學(xué)習(xí)物理有一定的啟發(fā)作用。本文從以下方面分析物理學(xué)史對(duì)物理教學(xué)的促進(jìn)作用。

一、作為知識(shí)點(diǎn)引入，激發(fā)學(xué)生興趣。

任何人對(duì)某件事情先有了興趣之后，才會(huì)積極學(xué)習(xí)、研究。學(xué)習(xí)物理這門(mén)學(xué)科，同樣先得有足夠的興趣，才能學(xué)得輕松、學(xué)有收獲。如何很好地將物理知識(shí)引入課堂是物理教師需要研究的問(wèn)題之一。引入方法很多，如就物理本身而言，它是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，用實(shí)驗(yàn)演示方法引入不失為一種好方法；又如設(shè)置疑問(wèn)的方法，讓學(xué)生產(chǎn)生懸念從而引起注意；再如以實(shí)際問(wèn)題的討論開(kāi)篇也是個(gè)不錯(cuò)的方法。方法當(dāng)然不止這些，如果注重物理學(xué)史的運(yùn)用，就某些知識(shí)點(diǎn)、物理概念用講歷史故事的方法引入，也能達(dá)到某種效果。如講自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，先講一講人類對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程，從亞里士多德的理論到伽利略的《兩塊石頭的對(duì)話》，再到伽利略的斜面銅球?qū)嶒?yàn)，使學(xué)生在聽(tīng)故事的過(guò)程中獲得知識(shí)，掌握真理，懂得科學(xué)家得出真理的科學(xué)推理和研究方法，使學(xué)生聽(tīng)后不僅感覺(jué)和物理學(xué)家拉進(jìn)了距離，消除了科學(xué)研究的神秘感，還提高了學(xué)習(xí)的積極性。在這個(gè)前提下，再學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)覺(jué)得很親切；再如學(xué)習(xí)電流的磁效應(yīng)時(shí)，如果先講丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特是如何偶然發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如何反復(fù)研究、實(shí)驗(yàn)的故事，再結(jié)合老師的演示實(shí)驗(yàn)，則一下子就將學(xué)生的積極性調(diào)動(dòng)起來(lái)，積極思考出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，這樣學(xué)生會(huì)對(duì)此印象深刻，甚至一生難忘。

二、幫助學(xué)生理解物理知識(shí)，體會(huì)科學(xué)的研究方法和研究精神。

讓學(xué)生適當(dāng)了解物理知識(shí)產(chǎn)生的背景和歷史過(guò)程，有助于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的把握和深層次理解。有了理解才會(huì)有長(zhǎng)久的記憶。如學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)時(shí)，可以先講一講法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的整個(gè)研究過(guò)程，而在法拉第之前瑞士物理學(xué)家科拉頓曾企圖用磁鐵在線圈中運(yùn)動(dòng)獲得電流，他用一個(gè)線圈與一個(gè)檢流計(jì)連成一個(gè)閉合回路，為了使磁鐵不至于影響檢流計(jì)中的小磁針，特意將檢流計(jì)放在隔壁房間，用磁棒在線圈中插入或拔出，然后一次又一次跑到另一房間里觀察檢流計(jì)是否偏轉(zhuǎn)，當(dāng)然他觀察不到指針的偏轉(zhuǎn)，也就與發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)失之交臂。再如學(xué)習(xí)天體運(yùn)動(dòng)時(shí)，先介紹人們認(rèn)識(shí)宇宙的過(guò)程，從古希臘學(xué)者托勒密的地心說(shuō)到波蘭天文學(xué)家哥白尼的日心說(shuō)，再到丹麥天文學(xué)家第谷通過(guò)20余年對(duì)天體的系統(tǒng)觀測(cè)，獲得了大量精確資料，最后德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒根據(jù)第谷的觀測(cè)資料進(jìn)行大量的計(jì)算，提出了開(kāi)普勒三定律，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更能幫助學(xué)生加深對(duì)物理知識(shí)的理解，從中學(xué)到科學(xué)家研究科學(xué)的方法、精神，培養(yǎng)他們的情感和價(jià)值觀。

三、啟發(fā)學(xué)生善于思考、大膽假設(shè)、勇于開(kāi)拓。

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)要善于思考、大膽假設(shè)、勇于開(kāi)拓，培養(yǎng)探究和創(chuàng)新能力。如講麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，可以先講一講它的發(fā)展史。人類對(duì)光的認(rèn)識(shí)也是有一定過(guò)程的，而且是曲折的。從17世紀(jì)末期以牛頓為首的“微粒說(shuō)”和與牛頓同一時(shí)期的荷蘭物理學(xué)家惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)”，均有相關(guān)實(shí)驗(yàn)支持他們各自的學(xué)說(shuō)，當(dāng)然由于牛頓地位顯赫，因此微粒說(shuō)是占上風(fēng)的。后來(lái)，到19世紀(jì)后期，偉大的物理學(xué)家麥克斯韋提出了電磁說(shuō)，并預(yù)言了電磁波的速度和光速在真空中是相同的。后來(lái)經(jīng)過(guò)赫茲實(shí)驗(yàn)證明，于是又有了“電磁說(shuō)”，即麥克斯韋認(rèn)為光的本性應(yīng)該屬于電磁波，從而證明麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論是正確的，最后還可以提一下愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，提出了光子說(shuō)，揭示了光的波粒二象性，說(shuō)明攀登科學(xué)永無(wú)止境，培養(yǎng)學(xué)生善于思考，理論聯(lián)系實(shí)際，不斷創(chuàng)新，堅(jiān)持不懈，還有許多未知領(lǐng)域等待著發(fā)現(xiàn)，說(shuō)不定他們就是未來(lái)的科學(xué)家。

四、讓學(xué)生開(kāi)闊眼界，了解過(guò)去，探知未來(lái)。

人類的前進(jìn)與科技發(fā)展是離不開(kāi)的，科技的發(fā)展?fàn)可娓鏖T(mén)學(xué)科的發(fā)展，其中包括物理學(xué)的發(fā)展，而任何一門(mén)學(xué)科都處在不斷發(fā)展前進(jìn)的狀態(tài)中。講解物理學(xué)史，不能認(rèn)為歷史就是過(guò)去，其實(shí)也包括著未來(lái)，所以不僅要將過(guò)去告知學(xué)生，適當(dāng)介紹前沿科學(xué)的發(fā)展動(dòng)態(tài)也是有必要的。如學(xué)習(xí)分子動(dòng)理論時(shí)，可適當(dāng)介紹一些前沿科技，如納米技術(shù)。再如學(xué)習(xí)原子核的過(guò)程中可以介紹一些物理前沿知識(shí)，如暗能量、暗物質(zhì)、宇宙的形成和演變等問(wèn)題，這樣不僅讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)的無(wú)窮奧秘，還讓他們覺(jué)得每個(gè)人都有探究未知的重任。

總之，在物理教學(xué)中讓學(xué)生了解物理學(xué)史，對(duì)于學(xué)生的發(fā)展是有一定好處的。作為校本課程來(lái)開(kāi)設(shè)也是有很大益處的，系統(tǒng)地讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)從較復(fù)雜的知識(shí)中理出一根線，讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)的美，對(duì)物理有興趣。同時(shí)在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中了解物理的發(fā)展史、研究過(guò)程，學(xué)會(huì)探究未知的研究方法，提高自身能力，培養(yǎng)終生學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)新的精神。