物理学史与初中物理教学

来源:用户上传      作者: 陈光

　　物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。因此，将物理学史的相关内容与物理教学相结合，有着重要的意义和价值。
　　一、物理学史的渗透，有助于学生科学素养的提高
　　我国新一轮基础教育课程改革中，物理课程的总体目标定位于“提高全体学生的科学素养”。因此，在教学中有意识的对物理学史的渗透，还原物理规律形成的历史过程，就有两方面的价值：
　　1.有助于学生科学素养的提高，培养了学生科学价值观和尊重客观事实的科学精神，同时对所学知识更加笃信。
　　2.有助于学生情感、态度与价值观的形成。特别是物理学史中对科学家的介绍：包括生平以及主要贡献和一些历史故事，那些对学生来说既熟悉又陌生的名字一个个变得生动亲切，对物理学家的敬仰和热爱，使他们激发出了学习物理的极大兴趣，并且在物理学习中用物理学家的精神激励自己。
　　例如，在原子结构的教学中，原先笔者在教学中只按教材简单介绍汤姆逊发现电子，从而展开对原子结构的讲解，课后，会有许多学生将我围住，问“原子的结构为什么是核式结构？”“电子带负电，为什么不被带正电的原子核吸在一起？”等等问题，于是我在教学中添加了《原子结构的发现》的物理学史的内容，将卢瑟福α粒子散射实验――原子核式结构模型的发现作为课堂教学的一部分，而其他的相关内容作为拓展性阅读的内容印成册子让学生看，学生看过后知道了原子结构的发现经历了漫长而曲折的过程，无不惊讶。之余，又对其中的科学家的工作充满了敬佩，对科学家们追求真理的执着深深感动，对原子的核式结构更加笃信，记忆也更深刻。
　　二、物理学史的渗透，是STS教育的要求
　　物理学是基础科学，是许多科学与技术的发源地，也是革新和改进某些科学技术的基本依据。例如，电器和电机工业源于电磁学；半导体技术和计算机技术的发展源于固体物理学等等。而物理学的发展又得益于技术的革新，如果没有真空技术、低温技术和电子技术就不会有现代物理学。物理学史的渗透不仅单纯向学生传播物理学史的知识，更重要的是向学生展示科学研究的活动过程。这样让学生充分理解历史上的科学研究用到了什么方法，遇到了什么困难，物理学家及技术人员是如何克服的，这些在物理学史中都可以找到有力的例证和得到宝贵的启示。由此让学生在真实的历史进程中领会STS之间相互制约、相互促进的关系，培养学生对真理的追求、勇于批判和为人类造福的崇高奉献精神。
　　例如，在讲大气压时，我介绍了马德堡半球实验，同时介绍了实验的历史背景。并且加入了对奥托・格里克的介绍。当学生知道奥托・格里克不仅是马德堡市的一位市长，同时还是一位著名的工程师，是真空泵的发明人。我还告诉学生奥托・格里克当时发明的真空泵几乎能够将那两个半球抽成真空时，学生的反应是既惊讶又佩服。在讲热机时，我加入了《热机发展简史》《瓦特与蒸汽机》等科普文章让学生课下阅读，学生们不仅对瓦特对蒸汽机改良的工作进行了了解，还对瓦特锲而不舍的精神所激励，对物理学与现代技术相互促进、相互制约的关系有了进一步认识。
　　三、物理学史的渗透，有助于学生正确理解物理学中理论与实验的关系
　　物理学是以实验为本的科学。物理理论来源于实验，但又高于实验。现今物理教学中有一种不良的倾向：重结论、轻过程；重理论、轻实验。一些教师在教学过程中往往是应用几次消化了的教材来讲授，经过抽象的理论分析、严谨的数学推理或演算，从而得到规律或结论；或者把已有的知识系统归纳，形成简明扼要的理论体系。这种做法是必要的但是时间长了，往往会使学生对科学概念的产生和发展产生误解，以为什么都可以用数学推导出来，失去了对观察和实验的兴趣。长期以来造成的后果就是学生们不知道科学是怎么来的，把科学当成了死科学来学，教师把科学当成了死科学来教。通过物理学史的学习，可以使学生充分认识实验在物理学发展中的作用，端正对实验的认识。
　　例如，在欧姆定律、焦耳定律、电磁感应等教学中，我介绍了欧姆、焦耳、法拉第等物理学家如何经历十年甚至几十年，通过成百上千次的实验得出物理结论和规律，使同学们认识到实验在物理学中的地位，以及尊重客观规律、尊重事实的科学态度。在讲解能量守恒定律时，我将能量守恒定律得出的大致过程做到课件中，并且把详细的内容印成册子，作为课外阅读材料，学生们看到了参与其中的科学家做的大量实验，甚至哲学家也参与其中，不仅使学生对自然界各种现象普遍联系的认识得到深化，对能量守恒定律理解更加深刻，同时对物理学与其他科学的关系有了新的认识。
　　总之，在物理教学中通过物理学史的渗透，不但能增长学生的见识，加深对物理知识的理解，还有助于使学生形成积极的科学态度和科学精神，潜移默化的提高学生的科学素养。

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