中學物理教學中應滲透物理學史教育

杜莉

摘 要：物理學史描述了物理學發展歷史過程中許多重要的物理概念、物理規律的醞釀與建立、產生和發展的歷史過程。在物理教學過程中開展物理學史教育，讓學生知道和了解相關的物理學史基本知識，明白物理學發展過程中世界著名物理學家的主要成就，有效激發同學們學習物理學的興趣，幫助他們理解物理概念和物理規律，學會物理學研究方法，樹立正確的科學世界觀都有十分重要的作用。

關鍵詞：物理教學;物理學史;滲透;作用

一、物理學史教育可以激發學生學習物理學的興趣

許多學生反映物理難學，難就難在物理基本概念、基本規律太抽象、太深奧，物理知識點之間橫向、縱向聯系十分緊密。要解決“物理難學”這一課題，有效提高同學們物理學的學習效果，首要的問題必須想辦法提高同學們物理學的學習興趣，激發同學們物理學的學習動力。在物理教學過程中，通過給同學們講授物理學發展歷程，給他們講述著名物理學家的物理研究歷史故事，歷史上人們是如何研究生活中的物理問題，使學生感覺到學習物理其實是學習生活中一項其樂無窮的工作，這樣是有利于激發學生物理的學習興趣。比如，講授“維持物體運動是否需要力”的教學過程中，亞里士多德的觀點是“維持物體運動需要力”，并且這種觀點在歷史上一直統治人類思想有一千多年，這種觀點是否正確，意大利著名實驗物理學家伽利略敢于大膽質疑，假設了理想斜面實驗，提出用理想化方法可以推斷：運動物體在沒有摩擦的光滑的水平面上，就會以不變的速度一直運動下去，可以推論“維持物體運動不需要力”，后來由此他又提出了慣性原理。上課時物理教師既傳授物理知識，又有意識地穿插真實的生活化的物理歷史故事，可以讓學生在聽課的過程中對生活化的物理學發展史感興趣，聽課的注意力也會高度集中，這樣學生既十分輕松自然就理解了“維持物體運動不需要力”這一命題，又學會了一種物理研究問題的方法———理想化方法。

二、物理學史教育有助于學生加深對物理基本概念和基本規律的理解

物理教學過程中講清楚物理概念和規律的產生、形成與發展歷史過程，有利于同學們了解和掌握物理理論知識的歷史淵源，有利于提高同學們開展物理科學創造和發展物理科學的信心，也有利于學生加深對物理概念和規律的理解與掌握。比如學習光的本性問題，通過串講十七世紀人們對這一問題認識的兩種觀點：以牛頓為代表的一些物理學家，從“光的直線傳播”這一基本事實，認為光是一種“實體”，主張光的微粒說;而以惠更斯為代表的另一批物理學家則從“光束在傳播過程中互相交叉時并不彼此妨礙”這一基本事實，認為光是一種“作用”，主張光的波動說。兩種觀點一提出就會給學生產生一個懸念：光的本性究竟是什么？學生的注意力馬上就會落到“光的本性”問題上。然后通過引導學生學習光具有干涉現象和衍射現象，得出光是一種波;又通過麥克斯韋提出的“電磁波在真空中的傳播速度跟光速相同”這一事實，學生就能自覺理解“光是一種電磁波”。接著組織學生學習愛因斯坦用光子說準確解釋了光電效應現象，說明“光是一種光子”。這樣學生認識到光既具有波動性（它是電磁波），又具有粒子性（它是光子），即光具有波粒二象性，較好地幫助學生理解“光的本性是什么”的問題。

三、物理學史教育有利于學生學會物理學研究方法

物理科學方法教育是物理教學的重要內容之一。在物理教學過程中，既要讓學生在教師引導下能動地認識物理現象的本質和規律，又要使學生自覺地接受物理科學方法教育，學習知識可以提高理論認識水平，學習方法才能提高學生實際應用能力。因此，學生更重要的是學會學習方法和研究問題的方法，只有達到這個目標學生才真正受益終身。在物理教學過程中，穿插講解歷史上人們是如何研究物理問題，采用什么方法解決物理問題，這樣既有利于學生學會物理科學研究方法，又有助于學生理解和掌握好相關物理基本概念、基本規律和基本原理，有效提高學生的學習能力和研究能力。比如，學習“天體是怎樣運動的”這一問題，波蘭天文學家哥白尼根據前人資料和自己多年的天文觀測及潛心研究，吸收地球運動思想，敢于懷疑“地心說”的正確性，提出了符合科學的“日心說”，直接挑戰神學;意大利科學家布魯諾還因為主張和宣傳“日心說”而遭受基督教教會的殘酷迫害;著名的實驗物理學家伽利略也因為宣傳“日心說”受到教會的審訊和囚禁。通過這一段關于行星運動觀察研究的歷史發展過程中的一些基本物理學史學習，使學生在物理學習過程中感受到科學家始終堅持科學真理的科學態度，始終堅持和捍衛科學真理的科學精神，始終堅持科學真理來源于實踐的的科學研究方法。

四、物理學史教育有利于學生樹立正確的科學世界觀

物理教學不僅要傳授知識，也要培養學生的辯證唯物主義世界觀。研究物理學的發展歷程，可以發現自然科學的發展與哲學研究最初是緊密結合在一起的，隨著歷史發展才慢慢分開。物理學史以其具體的史料表明：掌握先進的哲學思想對于推動科學認識的健康發展有著十分重要作用。因此，在物理教學過程中不斷滲透物理學史教育，有利于同學們正確認識物理學與哲學的關系，也有利于同學們樹立正確的辯證唯物主義世界觀。比如學習原子核的組成問題時，通過描述人類認識原子核的歷史發展過程：先學習盧瑟福如何用α粒子轟擊氮原子核實驗最后發現質子，然后介紹查德威克受約里奧.居里夫婦研究成果的影響和啟發，同樣反復做α粒子轟擊鈹原子核實驗，最后又發現中子，通過兩個歷史發現及其它相關知識歸納得出結論：原子核是由質子和中子組成的，最后進一步學習核子之所以能夠緊緊結合在一起的原因是因為核子間存在核力的緣故。教學過程中介紹這么多物理學史資料，就是為了通過物理教學同學們能夠全面了解人類研究原子核內部結構的基本歷史進程，有效培養同學們學科學、愛科學、用科學的科學態度和科學精神，懂得“真知”來自于實踐的基本道理。這樣可以有效培養學生正確的科學態度、科學觀念，樹立正確的辯證唯物主義世界觀，真正學會用辯證唯物主義世界觀去認識科學、學習科學、發展科學。

（作者單位：甘肅省漳縣第二中學，甘肅?? 定西?? 748300）