論物理學(xué)史在物理教學(xué)中的應(yīng)用

　　論物理學(xué)史在物理教學(xué)中的應(yīng)用
　　
　　遼寧省大洼縣第三高級(jí)中學(xué) 馬 進(jìn)
　　
　　【摘 要】透過(guò)物理學(xué)史的介紹和學(xué)習(xí)，從著名科學(xué)家的經(jīng)歷與他們卓越的科學(xué)研究中，讓學(xué)生體會(huì)物理這一學(xué)科的科學(xué)價(jià)值，重視物理概念和規(guī)律的形成過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神；并結(jié)合高中物理教學(xué)實(shí)踐，讓我們教師從中歸納物理教學(xué)活動(dòng)中的基本方法。
　　
　　【關(guān)鍵詞】物理學(xué)；物理教育；教學(xué)方法
　　
　　一、物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用
　　
　　科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)抽象的，而且還有一點(diǎn)枯燥乏味，尤其是其中還涉及到大量的數(shù)學(xué)知識(shí)，這樣對(duì)于普通的讀者普及物理學(xué)知識(shí)，難度就顯得大了一些，如果通過(guò)史話(huà)的方式，從物理學(xué)的發(fā)展歷史，從物理學(xué)家的個(gè)人奮斗，從物理學(xué)解釋那些奇妙的自然現(xiàn)象，從物理學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活中的應(yīng)用，從物理學(xué)研究方法的提煉，從物理學(xué)研究成果的展示，用通俗的說(shuō)話(huà)的方式談一談物理學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，對(duì)我們推廣和普及物理學(xué)知識(shí)、理論和方法來(lái)說(shuō)也是受益匪淺。著名哲學(xué)家馬赫認(rèn)為：物理學(xué)史的教學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行富有成效的科學(xué)教學(xué)的一種輔助手段。
　　
　　二、如何在教學(xué)中應(yīng)用物理學(xué)史
　　
　�。�1）物理學(xué)史的滲透可以以問(wèn)題為線(xiàn)索來(lái)引入物理學(xué)家的軼聞趣事或者以往物理學(xué)家研究的過(guò)程或片斷，可以是大篇幅，也可以是幾句話(huà)，甚至一幅圖等，此舉不僅可以緩解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)疲勞，激發(fā)物理學(xué)習(xí)的熱情，可以使學(xué)生在心理上和情感上接近科學(xué)，增加物理學(xué)對(duì)學(xué)生的親和力，開(kāi)拓學(xué)生的視野，使學(xué)生更具有洞察力；還可以使他們以一種移情的方式設(shè)身處地體驗(yàn)以往科學(xué)家的探究過(guò)程，促使他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和建構(gòu)知識(shí)，并形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。比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)力的概念的理解，在講高二年級(jí)“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(xiàn)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。但在課堂滲透時(shí)，千萬(wàn)不可為了迎合學(xué)生們的需要而講大量的科學(xué)家軼事等等，這樣會(huì)喧賓奪主，沖淡主要教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。不能為了引入史料而引入史料，如果沒(méi)有必要引入時(shí)，就不引入。既要注重與課本結(jié)合，注重與學(xué)生的認(rèn)知能力結(jié)合，同時(shí)還要言簡(jiǎn)意賅。適時(shí)、適當(dāng)、適度地的進(jìn)行課堂滲透是一種有效的進(jìn)行物理學(xué)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?qū)⑴c教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的物理學(xué)史料進(jìn)行組織后貫穿在教學(xué)過(guò)程中來(lái)達(dá)到一定教學(xué)目的教學(xué)方法。比如：在講原子物理的時(shí)候，原子本身就非常小，用肉眼根本觀察不到它的結(jié)構(gòu)，只能是抽象地去想象，講解就非常的乏味，學(xué)生也不好理解和掌握，但是如果加上原子物理學(xué)史，對(duì)知識(shí)掌握和理解就容易多了。1897年，湯姆生利用陰極射線(xiàn)管發(fā)現(xiàn)了電子，說(shuō)明原子可再分，還有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，他就把原子想象成了一個(gè)棗糕模型，原子核就是蛋糕，電子就像棗鑲嵌在原子核上。過(guò)了二十年，英國(guó)的物理學(xué)家盧瑟福和助手們用氦核散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了棗糕模型不成立，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，原子的直徑數(shù)量級(jí)比原子核直徑數(shù)量級(jí)大十萬(wàn)多倍。把原子比作足球場(chǎng)，原子核也就是放在足球場(chǎng)中心的一顆綠豆那么大，電子在原子核外作高速運(yùn)動(dòng)，使學(xué)生很形象地知道了原子的結(jié)構(gòu)。后來(lái)密立根又測(cè)出了電子電量，盧瑟福又發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，又認(rèn)識(shí)了原子核還可以分為質(zhì)子和中子。1939年，德國(guó)的物理學(xué)家哈恩和助手用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生裂變。1942年，費(fèi)米等人在美國(guó)建成第一個(gè)裂變反應(yīng)堆。人類(lèi)在原子物理上發(fā)展迅速，到1952年第一顆氫彈爆炸，人類(lèi)在物理上已取得相當(dāng)大的成就。在給學(xué)生講這些物理學(xué)史時(shí)學(xué)生聽(tīng)得非常認(rèn)真，在還原那些重要的歷史足跡的同時(shí)又很大程度上符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程，讓學(xué)生更容易理解和接受物理規(guī)律并從相關(guān)歷史事件中廣泛吸取科學(xué)的思想方法和研究方法以及所蘊(yùn)含的科學(xué)精神與人文精神，把物理學(xué)史教育真正實(shí)踐在課堂教學(xué)中。
　　
　　三、廣泛開(kāi)展學(xué)史教學(xué)實(shí)踐研究，改進(jìn)教學(xué)方法
　　
　　我們現(xiàn)在常常用“物理”一詞作為“物理學(xué)”的簡(jiǎn)稱(chēng)。物理學(xué)是自然科學(xué)中的一個(gè)重要部門(mén)，研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。自然界中的一切物質(zhì)，從宏觀到微觀，無(wú)論處于低速還是高速的運(yùn)動(dòng)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(xué)研究的對(duì)象。由于輕視物理學(xué)史教學(xué)的結(jié)果，使目前學(xué)史教學(xué)方法較為落后，一般僅限于講故事，這顯然不符合學(xué)史教學(xué)目標(biāo)的要求。為此，必須引導(dǎo)廣大教師重視學(xué)史教育，有計(jì)劃地組織物理教師在實(shí)踐中大力開(kāi)展學(xué)史教育研究，深入分析教材內(nèi)容，適當(dāng)補(bǔ)充引入科學(xué)史料，積極改進(jìn)教學(xué)方法，達(dá)到學(xué)科素質(zhì)教育的目的。
　　
　　物理學(xué)的發(fā)展時(shí)間只有短短的幾百年，但是卻創(chuàng)造了人類(lèi)文明史上的幾次巨大的科學(xué)革命，其對(duì)整個(gè)人類(lèi)文明的影響是極其巨大而深遠(yuǎn)的。其中匯集了古人的智慧和力量，飽含著人們發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的艱辛和獲得成功后的喜悅。人們?cè)谔剿饕?guī)律認(rèn)識(shí)規(guī)律的過(guò)程中留下的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我們現(xiàn)在的學(xué)習(xí)有著很大的啟發(fā)作用，也給學(xué)生的學(xué)習(xí)增加了很大興趣。
　　
　　【參考文獻(xiàn)】
　　
　　[1]田蕾。中學(xué)物理引入物理學(xué)史的實(shí)踐[J].內(nèi)蒙古教育，2009，（9）：23.
　　
　　[2]薛雷紅，石永先�！皽�(zhǔn)歷史法”的中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)[J].教育實(shí)踐與研究，2008，（11B）：57.

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