將物理學(xué)史融入物理教學(xué)中

李東喜

摘 要： 中學(xué)物理教學(xué)蘊(yùn)含豐富的物理學(xué)史內(nèi)容，它是一塊蘊(yùn)藏巨大精神財(cái)富的寶地，值得我們開(kāi)墾、發(fā)掘，并從中汲取營(yíng)養(yǎng)，獲得教益。

關(guān)鍵詞： 物理學(xué)史 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)模式 愛(ài)國(guó)主義者

物理學(xué)史集中體現(xiàn)了人類(lèi)探索和逐步認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。它既包含認(rèn)識(shí)論和方法論的因素和探索者的艱辛與悲歡，又體現(xiàn)著認(rèn)識(shí)過(guò)程中理論與實(shí)踐、繼承與突破、理性與非理性的辯證統(tǒng)一，因而包含豐富的“教書(shū)育人”的教育因素。因此，在高中物理教學(xué)中引入物理學(xué)史教育具有非常重要的意義。

一、用物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

興趣是最好的老師。只有不斷培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能取得良好的教學(xué)效果。我們?cè)谌粘＝虒W(xué)中，可以把日常生活、生產(chǎn)勞動(dòng)中發(fā)生的現(xiàn)象、問(wèn)題與教材緊密聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義，以此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。也可以把歷史引入教學(xué)中，把科學(xué)理論的建立，科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，科技發(fā)明對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)用生動(dòng)的事例展示給學(xué)生，運(yùn)用物理學(xué)史上可歌可泣的英雄人物，動(dòng)人心弦的科學(xué)斗爭(zhēng)史實(shí)，以及人類(lèi)改造自然所取得的巨大成就，激發(fā)學(xué)生的熱情，使他們對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣。讓學(xué)生從中認(rèn)識(shí)到物理不是一門(mén)枯燥無(wú)味難以學(xué)懂的學(xué)科，而是一門(mén)興趣盤(pán)然很有探討價(jià)值的學(xué)科。只有熱愛(ài)物理，才能學(xué)好物理。

二、用物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)，熱愛(ài)科學(xué)的精神

教育的目的是傳授學(xué)生知識(shí)，但更重要的是教會(huì)學(xué)生做人。物理學(xué)是由無(wú)數(shù)物理學(xué)家用鮮血和汗水沖破封建神學(xué)的桎梏而建立起來(lái)的科學(xué)豐碑。運(yùn)用物理學(xué)史的大量史料，可鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)歷史上許多科學(xué)家的高貴品質(zhì)，使他們的光輝形象成為學(xué)習(xí)的楷模，成為鞭策學(xué)生獻(xiàn)身科學(xué)，不斷奮進(jìn)的動(dòng)力。哥白尼以大無(wú)畏的精神和超人的膽略，面對(duì)強(qiáng)大的神學(xué)權(quán)威提出“日心說(shuō)”。邁克爾遜的莫雷實(shí)驗(yàn)是由經(jīng)典物理過(guò)渡到近代物理的一個(gè)重要指路碑，而邁克爾遜50余年的工作中，為精確測(cè)定光速花了40年的時(shí)間。富蘭克林冒險(xiǎn)捉天電，于1752年進(jìn)行了有名的“費(fèi)城實(shí)驗(yàn)”，證實(shí)了天電地電的一致性。麥克斯韋臨終進(jìn)行電流通過(guò)人體實(shí)驗(yàn)，對(duì)科學(xué)的追求鞠躬盡瘁死而后已。為證實(shí)質(zhì)子的存在，布拉凱特拍攝了兩萬(wàn)多張的云室照片，從40多萬(wàn)條僅粒子徑跡的照片中發(fā)現(xiàn)了8條產(chǎn)生了分叉，確定了質(zhì)子的徑跡。物理革命先驅(qū)愛(ài)因斯坦，他一生光輝的業(yè)績(jī)告訴我們，要在科學(xué)上取得成就，就要尊重事實(shí)，使理論在不斷接受實(shí)踐檢驗(yàn)的前提下，敢于背離舊的觀念，提出新的觀念。要敢于揚(yáng)棄舊的理論，提出新的假說(shuō)，完成新的理論。

在物理教學(xué)中我們可以用這些物理學(xué)家的事跡，激發(fā)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)他們求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度，以及熱愛(ài)科學(xué)、追求真理、捍衛(wèi)真理的精神。運(yùn)用物理學(xué)大量的史實(shí)，可以教育學(xué)生不怕艱苦不怕?tīng)奚荒矫慌聶?quán)威，追求真理，勇攀科學(xué)高峰。

三、教學(xué)模式要多樣化

在調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)剛學(xué)物理時(shí)學(xué)生普遍有直接的興趣，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)及物理知識(shí)都感到新鮮，但隨著教學(xué)的進(jìn)一步深入，理論知識(shí)的不斷增長(zhǎng)，教師或多或少地采用注入式教學(xué)，使學(xué)生感到物理枯燥無(wú)味，抽象，靠死記硬背，逐漸失去興趣，導(dǎo)致成績(jī)下降。傳統(tǒng)教學(xué)模式一般采用“口授、耳聽(tīng)、筆演”的數(shù)年一貫制，在學(xué)習(xí)體驗(yàn)上帶來(lái)的新意甚少，學(xué)生與豐富的物理現(xiàn)象和事實(shí)相互了解和接觸的機(jī)會(huì)少，碰到較抽象的章節(jié)，如《壓強(qiáng)》、《浮力》，學(xué)生更是難懂、難學(xué)。在這種情況下，應(yīng)該打破單一的教學(xué)模式一統(tǒng)天下的局面，根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)，采用不同的教學(xué)模式，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、用物理學(xué)史鞏固和加深學(xué)生的物理知識(shí)

在中學(xué)物理教學(xué)中，學(xué)生對(duì)一些概念規(guī)律的學(xué)習(xí)，如果用歷史的眼光搞清楚它們的來(lái)龍去脈，將有助于鞏固和加深對(duì)其的理解。如講力學(xué)時(shí)，講講“動(dòng)量”和“動(dòng)能”兩概念在歷史上起初是混亂的，經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的爭(zhēng)論最后才明確下來(lái)。講熱學(xué)時(shí)，講講“熱質(zhì)說(shuō)”和“熱動(dòng)說(shuō)”的區(qū)別，分析人們對(duì)熱的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。講光學(xué)時(shí)，講講光的反射和折射的發(fā)現(xiàn)，講講光的“波動(dòng)說(shuō)”和“微粒說(shuō)”的爭(zhēng)論這些教學(xué)看似講故事，實(shí)則對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶，對(duì)概念的區(qū)分都很有幫助。此外，根據(jù)教材編排特點(diǎn)，分單元講解、分析發(fā)展史，有利于學(xué)生按原有的形式和體系理解和把握物理知識(shí)，從而逐步掌握正確的科學(xué)思維方法。例如，在講到力的概念時(shí)，從古希臘的亞里士多德，到伽利略、牛頓，循著偉人的研究歷程，從而加深學(xué)生對(duì)力的理解；在講“電磁感應(yīng)”的時(shí)候，以?shī)W斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索，向?qū)W生介紹人類(lèi)對(duì)磁及電和磁關(guān)系的認(rèn)識(shí)過(guò)程。通過(guò)講解安培、法拉第、楞次和麥克斯韋等人在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所取得的成果，使學(xué)生在有了對(duì)電磁發(fā)展總體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，加深對(duì)教材的理解和對(duì)左右手定則、法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。

四、用物理學(xué)史對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育

運(yùn)用物理學(xué)史，可以教育學(xué)生樹(shù)立熱愛(ài)中華、振興中華，獻(xiàn)身祖國(guó)科學(xué)事業(yè)的精神。中國(guó)是文明古國(guó)，古代四大發(fā)明享譽(yù)世界，在物理學(xué)的理論和實(shí)踐中都有輝煌的成就。例如，在理論著作方面，《墨經(jīng)》、《天工開(kāi)物》、《夢(mèng)溪筆談》、《論衡》、《考工記》中所記載的物理知識(shí)當(dāng)時(shí)都是遙遙領(lǐng)先于世界各國(guó)，就是在今天仍有參考價(jià)值。新中國(guó)成立后，我國(guó)兩彈爆炸成功、核能的和平開(kāi)發(fā)、衛(wèi)星上天、機(jī)械、電子、火箭、導(dǎo)彈技術(shù)趕上世界先進(jìn)水平，物理學(xué)界涌現(xiàn)出一批又一批的杰出科學(xué)家，從而培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心、自豪感。

科學(xué)是沒(méi)有國(guó)界的，但科學(xué)家是有祖國(guó)的，熱愛(ài)祖國(guó)是民族之魂。居里夫人經(jīng)過(guò)多年的努力，在極其簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)棚里發(fā)現(xiàn)了放射性元素——鐳，并且為紀(jì)念當(dāng)時(shí)被滅亡的祖國(guó)——波蘭，而將新發(fā)現(xiàn)的另一種放射性元素命名為“釙”。中國(guó)的導(dǎo)彈之父錢(qián)學(xué)森，為報(bào)效祖國(guó)、振興中華毅然放棄美國(guó)優(yōu)越的生活條件和良好的研究環(huán)境，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)七年的艱苦斗爭(zhēng)，回到祖國(guó)，為我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。在教學(xué)實(shí)踐中經(jīng)常結(jié)合教材內(nèi)容不失時(shí)機(jī)地通過(guò)對(duì)我國(guó)歷史上右關(guān)科學(xué)家的發(fā)明創(chuàng)造和我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的偉大成就的事實(shí)的講解，可以有目的地培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心、自豪感、責(zé)任感，使學(xué)生樹(shù)立為民富國(guó)強(qiáng)而艱苦奮斗的不屈精神，極大地激發(fā)他們的愛(ài)國(guó)熱情。

總之，中學(xué)物理教學(xué)中結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)的需要，有目的、有選擇地將物理學(xué)史滲透到物理教學(xué)中，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)傳授的同時(shí)進(jìn)行思想教育，收到既教書(shū)又育人的良好效果。