物理学史融入中学物理教学的教育意义

刘晓辉

摘 要：物理学史以其内容和功能的独特性，在物理教育中有着特殊的作用。本文对当今中学物理教学中融入物理学史的现状，教师和学生对物理学史价值的认识，以及学生对物理学史的兴趣等问题进行了研究，并在此基础上讨论物理学史融入中学物理教学的重要意义。

关键词：物理学史；中学；物理教学；教育意义

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）12（S）-0034-2

1 学生和教师对物理学史的认识情况

有研究者对学生认识物理学史情况做了一次随机调查，通过调查分析表明，学生对物理学史内容较感兴趣。大多数学生认为物理学史对他们学习的非智力因素的培养有帮助，但由于教师和教材的原因，对物理学史帮助学好物理及个人的能力发展等所产生的积极影响认识相对模糊。另外，从调查结果看，大多数学生对科学家是“敬而远之”的，这些现象需要我们进行深入思考。

与此同时，笔者和所教班级的很多学生做过交流和调查，大多数学生除了知道我国古代四大发明外，对我国古代物理文化知之甚少。很多学生不知沈括，王充是何许人，不知我国古代名著《梦溪笔谈》（对磁角的论述）、《天工开物》（关于简单机械）、《考工记》（关于工程技术、声音传播的记载）、《论衡》（关于简单电现象）描述什么内容。

导致这样的局面其实并不奇怪。部分教师对课堂中讲述物理学史的价值认识相对不足，因此，往往按照知识内容编排讲授的方式和程序，从几个基本原理出发，运用数学演绎手段，逻辑地推演出各个具体定理和结论，以“纯粹的”形式展现出人类科学认识的“终极”成果。在这样的教学体系中，真正的认识发展过程中的历史曲折被抹平了，科学探索者的观测，困惑，试探和创新的智慧之光被掩盖了。这种讲授方法给学生造成科学理论“直线发展”的错觉，并使学生失去学习物理的兴趣，对学生以后的发展产生了一定的负面影响。

2 物理学史在中学物理教学中的功能与意义

当前世界教育改革的一个重要特征是课程改革的全面推进和发展，我国近年也将教育改革的重点转移到了课程和教学的改革。从教改的过程看，教育理念的变革应成为课改的先导，教师只有学习和接受新的教育思想和教育理念，才可能贯彻和实施新的课程。而物理学史由于其独特的教育功能在素质教育中发挥着重要的作用：

2.1 学习科学方法和训练科学思维

物理概念的形成、结论的推导、方法的思考、问题的发展、规律的被揭示等过程（即物理学的发展过程）都蕴含了向学生渗透物理思想方法，训练思维的机会。牛顿在吸收了伽利略的斜槽落球的理想实验后，又兼蓄了笛卡儿数学演绎的优点，并以自己精湛的创造力提出了力学三大定律和万有引力定律，即它采用了综合和分析、归纳和演绎相结合的方法·……这些可以让学生体会到一种科学理论的建立，要经历提出假说，到实践检验，到上升为科学理论，再到在新的条件下发展为更新的理论的过程。物理学史中大量生动事例可以对学生进行具体的科学方法的教育。学习物理学史，正是一种思维的训练，从身临其境的参与感中，获得科学方法的升华。教师对物理学发展史上科学家所采用的比较普遍的思想方法，在中学生能够接受的前提下多介绍几种，而且应该更具体，更系统的说明。

2.2 培养科学精神和态度

物理学作为一门重要的科学教育，其目的除了传授知识，训练技能，进行方法能力的培养外，更重要的是科学精神和科学价值观的教育。物理学史以其独特的知识内容培养学生的科学精神。

科学态度的内涵之一应该是相信科学，尊重事实，严肃认真地按客观规律办事。在散射实验中，卢瑟福和它的学生共记录了十万次以上的实验现象，终于发现了个别被金原子核弹回的a粒子，并以严密的论证提出了原子的核式模型。这些伟大物理学家在科学探索中的这种精神和态度对学生是以身为范的最好老师。

2.3 激发学生兴趣

“兴趣是最好的老师”。只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，要把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。介绍科学家的生平及其科学研究的历程，从而消除科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。充分利用物理学史，以著名物理学家的成功与失败，喜悦与懊悔，以重大物理学突破中的曲折与反复，分歧与争论，以有血有肉的历史描述，启发他们对物理学的兴趣，激发他们学习物理和探求自然奥秘的热情。

比如，讲“电磁感应定律”时介绍法拉第出生贫困，没有受过正规的教育，但凭自己的艰苦努力，登上了科学的颠峰；讲“库仑定律”时，让学生了解在电学发展史上不只库仑，还有富兰克林等科学家都为此项工作进行过不懈的努力，最终由库仑的扭秤实验直接进行了证明，后人为了纪念它，把电量单位规定成“库仑”。

2.4 提高学生的人文精神

居里夫人和她的女儿长期从事核物理研究，将自己毕生的精力奉献给了科学事业，并三次获得了诺贝尔奖，最后均因长期接触放射物质而死于白血病，因而人文精神也可以说是一种献身精神。人文精神还体现为团结，合作的精神。曾任卡文迪什实验室主任的汤姆孙总是把他所知道的和所能想到的全部告诉助手和学生，甚至把他自己设计的方案无代价的给予学生。他创导了每两周一次的学术讨论会制度，在他任期内共培养了84 位物理学教授，27 名英国皇家学会会员，诺贝尔奖获得者7人。

中国古代也有着光辉灿烂的科技成就，在理论著作上，前文已提到过；在实用技术方法上，更是举不胜举：指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等，都是我国最早发明的。将这些告之学生，有助于增加学生的民族自豪感，对中国近代科技落后的状况和原因的探讨，还可以激发他们的社会责任感和进取心。

2.5 树立辩证唯物主义世界观

物理学内容充满着辩证唯物主义思想，学生在学习物理学史的过程中，可以看到一个定律的发现不是偶然的，是许多科学家经过大量的实验总结验证来的，是量变到质变的过程，这又是必然的，一个定律的发现是从特殊到一般的过程，而我们现在应用定律去解决实际问题则又是从一般到特殊的过程：物理学史的内容处处充满着活的唯物辩证法。

3 结束语

布卢姆在《教育目标分类学》中把教育目标分为认知领域和情感领域两部分。在认知领域，教育目标包括知识与理智能力和理智技能两个层次；在情感领域，包含兴趣，态度，欣赏，价值观，情绪意向等。将物理学史引入到物理教学就可以使这两个目标有机结合，这也是素质教育的一种体现。

物理学可以给人以知识，物理学史可以给人以智慧。正如，法国著名物理学家朗之万就指出“在科学教育中，加入历史的观点是有百利而无一弊的。”

参考文献：

[1]郭奕玲，沈慧君.物理学史[M].北京：清华大学出版社.

[2]蔡志凌.物理学史教学的现状、问题与对策[J].课程·教材·教法，2003，（7）：31.

[3]陈健.加强物理学史教育，提高学生科学素质[J].宁波教育学院学报，2002，（3）：51.

[4]网站http：//d.wanfangdata.com.cn/Thesis_D076022.aspx

[5]网站http：//www.pep.com.cn/zhongxuewuli

（栏目编辑 李富强）