論物理學史在物理教學中的應用

　　論物理學史在物理教學中的應用
　　
　　遼寧省大洼縣第三高級中學 馬 進
　　
　　【摘 要】透過物理學史的介紹和學習，從著名科學家的經(jīng)歷與他們卓越的科學研究中，讓學生體會物理這一學科的科學價值，重視物理概念和規(guī)律的形成過程，培養(yǎng)學生的學習興趣和創(chuàng)新精神；并結合高中物理教學實踐，讓我們教師從中歸納物理教學活動中的基本方法。
　　
　　【關鍵詞】物理學；物理教育；教學方法
　　
　　一、物理學史在物理教學中的作用
　　
　　科學是嚴謹抽象的，而且還有一點枯燥乏味，尤其是其中還涉及到大量的數(shù)學知識，這樣對于普通的讀者普及物理學知識，難度就顯得大了一些，如果通過史話的方式，從物理學的發(fā)展歷史，從物理學家的個人奮斗，從物理學解釋那些奇妙的自然現(xiàn)象，從物理學在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活中的應用，從物理學研究方法的提煉，從物理學研究成果的展示，用通俗的說話的方式談一談物理學歷史上所發(fā)生的那些往事、故事，趣事、重要的事件，在提高學生學習興趣的同時，對我們推廣和普及物理學知識、理論和方法來說也是受益匪淺。著名哲學家馬赫認為：物理學史的教學是對學生進行富有成效的科學教學的一種輔助手段。
　　
　　二、如何在教學中應用物理學史
　　
　�。�1）物理學史的滲透可以以問題為線索來引入物理學家的軼聞趣事或者以往物理學家研究的過程或片斷，可以是大篇幅，也可以是幾句話，甚至一幅圖等，此舉不僅可以緩解學習者的學習疲勞，激發(fā)物理學習的熱情，可以使學生在心理上和情感上接近科學，增加物理學對學生的親和力，開拓學生的視野，使學生更具有洞察力；還可以使他們以一種移情的方式設身處地體驗以往科學家的探究過程，促使他們主動學習和建構知識，并形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。比如在講到力的概念時，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，從而加深學生對力的概念的理解，在講高二年級“電磁感應”的時候，以奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應為線索，向學生介紹人類對磁及電和磁關系的認識過程。通過講解安培、法拉第、楞次和麥克韋等人在揭示電磁關系工作中的艱辛努力和所取得的成果，使學生在有了對電磁發(fā)展總體認識的基礎上，加深對教材的理解和對左、右手定則、法拉第電磁感應、楞次定律等關鍵點的把握。但在課堂滲透時，千萬不可為了迎合學生們的需要而講大量的科學家軼事等等，這樣會喧賓奪主，沖淡主要教學內(nèi)容的學習。不能為了引入史料而引入史料，如果沒有必要引入時，就不引入。既要注重與課本結合，注重與學生的認知能力結合，同時還要言簡意賅。適時、適當、適度地的進行課堂滲透是一種有效的進行物理學史教育的主要途徑。
　　
　�。�2）根據(jù)課程的需要也可以按照歷史發(fā)展的順序將與教學內(nèi)容相關的物理學史料進行組織后貫穿在教學過程中來達到一定教學目的教學方法。比如：在講原子物理的時候，原子本身就非常小，用肉眼根本觀察不到它的結構，只能是抽象地去想象，講解就非常的乏味，學生也不好理解和掌握，但是如果加上原子物理學史，對知識掌握和理解就容易多了。1897年，湯姆生利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，說明原子可再分，還有復雜的內(nèi)部結構，他就把原子想象成了一個棗糕模型，原子核就是蛋糕，電子就像棗鑲嵌在原子核上。過了二十年，英國的物理學家盧瑟福和助手們用氦核散射實驗證實了棗糕模型不成立，提出了原子的核式結構，原子的直徑數(shù)量級比原子核直徑數(shù)量級大十萬多倍。把原子比作足球場，原子核也就是放在足球場中心的一顆綠豆那么大，電子在原子核外作高速運動，使學生很形象地知道了原子的結構。后來密立根又測出了電子電量，盧瑟福又發(fā)現(xiàn)質子，又認識了原子核還可以分為質子和中子。1939年，德國的物理學家哈恩和助手用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生裂變。1942年，費米等人在美國建成第一個裂變反應堆。人類在原子物理上發(fā)展迅速，到1952年第一顆氫彈爆炸，人類在物理上已取得相當大的成就。在給學生講這些物理學史時學生聽得非常認真，在還原那些重要的歷史足跡的同時又很大程度上符合學生的認知發(fā)展過程，讓學生更容易理解和接受物理規(guī)律并從相關歷史事件中廣泛吸取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，把物理學史教育真正實踐在課堂教學中。
　　
　　三、廣泛開展學史教學實踐研究，改進教學方法
　　
　　我們現(xiàn)在常常用“物理”一詞作為“物理學”的簡稱。物理學是自然科學中的一個重要部門，研究物質運動的普遍規(guī)律和物質的基本結構。自然界中的一切物質，從宏觀到微觀，無論處于低速還是高速的運動狀態(tài)之中，它們所產(chǎn)生的最普遍的現(xiàn)象和最一般的規(guī)律，都是物理學研究的對象。由于輕視物理學史教學的結果，使目前學史教學方法較為落后，一般僅限于講故事，這顯然不符合學史教學目標的要求。為此，必須引導廣大教師重視學史教育，有計劃地組織物理教師在實踐中大力開展學史教育研究，深入分析教材內(nèi)容，適當補充引入科學史料，積極改進教學方法，達到學科素質教育的目的。
　　
　　物理學的發(fā)展時間只有短短的幾百年，但是卻創(chuàng)造了人類文明史上的幾次巨大的科學革命，其對整個人類文明的影響是極其巨大而深遠的。其中匯集了古人的智慧和力量，飽含著人們發(fā)現(xiàn)過程中的艱辛和獲得成功后的喜悅。人們在探索規(guī)律認識規(guī)律的過程中留下的實踐經(jīng)驗，對我們現(xiàn)在的學習有著很大的啟發(fā)作用，也給學生的學習增加了很大興趣。
　　
　　【參考文獻】
　　
　　[1]田蕾。中學物理引入物理學史的實踐[J].內(nèi)蒙古教育，2009，（9）：23.
　　
　　[2]薛雷紅，石永先�！皽蕷v史法”的中學物理教學設計[J].教育實踐與研究，2008，（11B）：57.

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