小議物理學史的學習方法

龍作平

摘 要：課堂教學中如果恰當地應用物理學史，在提高學生學習興趣，激發物理學習熱情，活躍課堂氣氛，提高教學效率，推廣物理知識，普及物理學文化等方面有積極重要的作用。

關鍵詞：物理學史；滲透法；準歷史法

物理學史是研究物理學發展歷史的學科，它不僅真實記載了物理科學形成發展歷程，而且解釋了歷程的形成背景與規律，它不僅包含物理科學知識，也包括科學家們探索追求真理的事實與故事。多年教學經歷，我發現課堂教學中如果恰當地應用物理學史，如，物理學家的個人奮斗事跡，物理學解釋的奧妙景觀，物理知識的科學成果，物理知識與人類的現代化生活等方面的物理學史來開展教材物理知識的學習與傳授，在提高學生學習興趣，激發物理學習熱情，活躍課堂氣氛，提高教學效率，推廣物理知識，普及物理學文化等方面有積極重要的作用。那么，課堂教學中，如何恰當地進行物理學史的教學呢？根據自己的教學實踐提供兩種方法供同仁參考。

一、滲透法

所謂滲透法就是把與物理課程相關的物理學史知識恰當地穿插在物理課堂中來逐步開展物理學史教育的方法。物理學史的滲透要以課堂問題為線索，可以是大篇幅，也可以是幾句話，甚至一幅圖等。課堂教學中，物理學史知識的恰當滲透不僅可以緩解學生的學習疲勞，激發物理學習的熱情，還可以使學生在心理和情感上更接近科學，增加他們對物理知識的親近力，還可以使學生以一種移情的方式體驗科學家的探究過程，促使他們主動學習，形成嚴謹的科學追求態度。例如，我在“電磁感應”的講授：探究感應電流的產生條件時，先提出問題：“電流能產生磁場，那么磁場能否產生電流呢？若能產生，條件是什么？”接著組織學生閱讀并介紹歷史上安培、科拉頓、法拉第等科學家相繼研究磁生電的歷程，在了解歷史材料的基礎上，讓學生討論磁生電的猜想：（1）將導線放在磁場中就能在導線中產生電流；（2）導體在磁場中運動能在導線中產生電流；（3）磁體運動，導體不動能在導線中產生電流；（4）導體和磁體都不動，讓穿過閉合電路磁場發變化能在導線中產生電流。然后要求學生動手進行探究實驗，根據事實得出結論：穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有電流產生。在進行探究實驗的過程中，還插入科拉頓在這方面的研究軼事：“科拉頓在法拉第之前，曾做過這樣的實驗，他把一個螺線管與電流計相連接，為了避免實驗時磁鐵對電流計指針的影響，他將電流計放在另一個房間。實驗時，他將磁鐵插入或抽出線圈以后，再跑到另一個房間去觀察電流計指針的變化，結果什么也看不到。”啟發學生思科科拉頓沒有成功的原因：“科拉頓的方法暴露出他的實驗設計不夠嚴密，如果當時他能安排一名助手在另一個房間觀察電流計，那么他將最先在這一領域取得突破。”這樣的課堂知識滲透不介提升了課堂效率，激發了學生的學習熱情，也實現了知識和能力、品質與修養的統一教育。

二、準歷史法

所謂準歷史法，就是在忠于歷史事實的情況下，按照歷史發展的順序將與教學內容相關的物理學史資料進行組織后貫穿在教學過程中來達到一定教學目的的教學方法。這種教學方法要求能夠科學地還原那些重要的歷史事跡，而且要符合學生的認知心理，讓學生更容易理解和接受科學的思想方法和研究方法以及所蘊含的科學精神與人文精神。例如，在我講授《牛頓第一定律》時，先向學生提出問題：“根據生活經驗，有力作用在物體上，物體才運動，沒有力作用，物體就靜止。這種說法正確嗎？”然后讓學生自由討論，此時我再向學生講述歷史上人們對這個問題的思考：亞里士多德提出“物體受力而運動，不受力則停止”的認識。三百年前的物理學家伽利略認為這種認識是錯誤的，伽利略為推翻這一論斷進行了大量的實驗研究，與當時的權貴進行了艱苦的斗爭，同時代的其他物理學家也進行了充分的實驗驗證，才有我們今天共同的觀點：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動的原因。再如，在學習“萬有引力與天體運動”時，我按照教材展現的人們對行星運動規律認識的發展次序，先后介紹哥白尼、布魯諾、開普勒、第谷等物理學家在這一領域的研究歷程，介紹他們在研究過程中先后提出的各種觀點和所遇到的種種傳奇故事和遭遇，讓學生了解知識形成的每一步，從而體會體學研究的艱苦，借此培養他們孜孜以求，不畏艱險，勇攀高峰的科學探索精神，為他們的終身發展作出貢獻。