物理学史在物理教学中的作用

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物理学史在物理教学中的作用

物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。而在初中物理教材中没有较系统的介绍物理学的发展史，只是在物理概念和规律的引入时安排了一些物理史实的片段和物理学家的姓名作简单的介绍和提及。在物理教学中通过展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程，可以让学生从物理学发展的历史中领悟到科学的本质、科学的人性以及科学思想、科学方法和科学精神，从而全面提高学生的科学素养。所以在物理教学中比较系统地介绍物理学史是很有必要的，其表现为以下四个方面：



一、对物理学发展史有较系统的了解，有利于学生思维的开拓。探索精神的发扬和能力的培养。



通过学生在初中对物理的学习，基本上能掌握《课程标准》中所规定的物理概念和规律，并能应用所学的知识，去解释一些简单的物理现象和解决物理问题，但绝大多数学生对物理学发展的历史过程却是个盲点，不了解所学到的知识在历史发展的过程中属于哪一段，这段在整个物理理论建立和发展的过程中起什么样的作用，是否存在一定的局限性。是否还有发展和完善的可能，只是为了学而学。这样不利于发扬学生的主观能动性，发扬勇于探索和开拓的精神，不利于人才的培养。根据素质教育的要求不仅要教会学生掌握物理基本概念和基本规律，更重要的是让学生对物理的发展历史过程有一个简单的、较系统的了解，根据学生的现有知识水平和理解能力介绍物理思想，物理学的研究方法，介绍物理概念的形成过程，这样不仅有利于学生的各方面能力的培养，还有利于学生的辩证唯物主义世界观的教育有利于物理人才的培养：更有利于培养社会需要的人才。也使他们对近代物理学发展有一个初步的了解。近代物理学的研究对象范围之大、程度之深、内容之复杂是史无前例的，与以往的历史大不相同。但只有对以往历史的了解，才能发展未来。正如获得诺贝尔物理学奖的杨振宁教授所说：“在所有的物理学和数学的最前沿的工作，很大一部分是要在猜想上……当然并不是说可以胡乱猜想的，必须建立在过去的一些知识上面”。这里所指的过去知识就是指已经发展的历史过程，只有了解过去的历史，才有今天有根据的猜想，才有明天的新突破。



二、对物理学史的了解，有助于学生对物理知识的理解和掌握。

根据物理教学情况，不可能有太多的时间来较系统介绍物理学发展的历史，但可以把部分的内容体现在平时的教学中，可以根据教材的编排特点，在单元复习中结合知识结构的整理，系统介绍这些知识获得历史过程和方法以及在物理学史中的位置和作用，逐步地分单元地把物理学史系统而又简单介绍给学生，这样不仅扩大了学生的知识面，而且有利于学生对物理知识的掌握和理解。例如在完成九年级教材第十四章《电和磁》中的《电磁感应》的教学内容后，可以按奥斯特发现电流的磁效应的现象为线索介绍历史上人们对电和磁的认识过程，使学生了解奥斯特以大胆探索不断开拓的进取精神突破了以往认为电和磁割裂的观点，揭示了电和磁的关系，使学生了解奥斯特的电流磁效应现象的发现是物理学史上




的一个重大事件，由于奥斯特的这一发现震动了整个欧洲，惊动了整个学术界，在电磁学的研究范围内引起一连串的革命和突破，它起到了电和磁之间架起一座桥梁的作用，对电和磁的研究及理论发展起促进作用。在短短几天内，当消息传到法国物理学家安培那儿时，安培马上重复了奥斯特实验，发现电流方向和由此引起磁场方向的规律——即课本中的安培定则。一年后安培在这基础上进一步根据螺线管和磁棒相似的磁性作用提出分子电流的假说，把磁现象统一到电现象中去，揭示了磁现象的电本质。到此时问题和讨论并没有结束，只是开始。由于奥斯特的发现引起了许多科学家对这一问题的探索，即电流周围存在着磁场。而磁现象反过来能不能形成电流。这些科学家中有安培、法拉第等。经过长达七年的研究和实验，法拉第终于在1831年取得突破性的发展。发现了电磁感应现象，后有经过多次实验得出了产生感生电流的条件，同时法拉第根据电磁感应现象，制成了人类第一部发电机，他的发明使人们从蒸汽时代进入了电气时代。此后不久，俄国物理学家楞次宣布了他的发现，指出了感生电流的方向——即楞次定律。学生对这段历史的了解，实际上也是对这部分知识进行整理、归纳、复习的过程，从而加深了对电磁现象本质的理解。



三、对物理学史的了解，有利于提高学生的学习兴趣，培养严谨细致的工作习惯。激发学生的创造精神。



物理学史的知识也可以根据教材的要求寓于平时的教学中，例如八年级物理教材第六章《常见的光学仪器》第三节《生活中的透镜》的教学中，讲述有关显微镜的发展史。从早在公元前5～前4世纪，中国古著作《墨经》中对人类关于放大或缩小的记录，到1610年伽利略首创两级放大的显微镜、列文虎克研制成的放大率达二百多倍、分辨率为1.4微米的显微镜，乃至x射线显微镜、电子显微镜、隧道扫描显微镜等，即提高了学生学习物理的兴趣，又使学生了解学习物理要有认真观察、勤于思考的态度，激发引导学生在今后的生产、生活中只要能把别人忽略过去的地方看出来，并钻进去好好琢磨就会有所发现。有所成就。



四、通过物理学史塑造美，激发学生探索物理学新的“美”与“真”

法国数学家加勒说过：“科学家研究自然，并非因为这样做有好处，他们之所以研究它，是因为他从中得到乐趣，而他之所以得到乐趣，那是因为它美。”物理教材中涉及的大量中外科学家的事迹，都是一部绝好的美育教材：爱迪生试用1600多种材料实验，最终发明白炽灯；法拉第花了十余年的时间终于发现了电磁感应现象；焦耳花了四十余年时间做了400多次实验，方得出热功当量数据；哥白尼认为拖勒密88个圆的“地心说”即不简洁又不美丽，因而萌发了“日心说”的意念，而布鲁诺却因坚持“日心说”而被判以火刑，可在熊熊烈火中仍大声疾呼“火并不能把我征服”；火箭专家钱学森怀着赤诚报国之心，历时五年，冲破层层障碍，方返回祖国……这些科学家们坚持真理。勇于探索，无私奉献的高尚人格，在研究中对美的偏爱和追求，无疑是最理想量成功的美育教育，不仅使学生深刻的感受、体会到物理学之美，更能激发学生探索物理学新的“美”与“真”。



总之，在物理教学中适当引入物理学史教育，让学生更多的了解科学发展的历程，并从前人的经验中受到启发、教益，有助于物理教学，有助于学生的在掌

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