朱霞
物理學(xué)史集中體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。任何一個具體的物理知識和理論體系都是匯集許多人的研究成果而建立起來的,常常是幾十年,甚至上百年的努力才能邁出有意義的一步,它包含認(rèn)識論和方法論的因素,包含探索者的艱辛與悲歡,體現(xiàn)認(rèn)識過程中理論與實(shí)踐、繼承與突破、理性與非理性的辯證統(tǒng)一,因而它的發(fā)展過程就是一部科學(xué)觀念、科學(xué)思想和方法的變化史;博大、精確、嚴(yán)整而又開放的理論體系是人類智慧創(chuàng)造的典型;以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的推理與自由創(chuàng)造的方法,奠定了科學(xué)方法論的基礎(chǔ);物理理論的實(shí)踐性,使得物理學(xué)成為技術(shù)革命的先導(dǎo)。因此,物理學(xué)史知識是物理學(xué)習(xí)者必須掌握的。
另外,學(xué)生個體認(rèn)識發(fā)展過程同人類整體認(rèn)識的發(fā)展歷史也是吻合的。教學(xué)中的難點(diǎn),常常是科學(xué)發(fā)展史上難以攻克的科學(xué)難題,也是科學(xué)發(fā)展史上關(guān)鍵性的突破和物理學(xué)大師們偉大貢獻(xiàn)的精華之點(diǎn);物理學(xué)的學(xué)習(xí)方法基本上是科學(xué)家們在重大發(fā)現(xiàn)過程中創(chuàng)造的科學(xué)方法,包含豐富的“教書育人”的教育因素,包括科學(xué)探索者的觀測、困惑、沉思、試探、創(chuàng)新的智慧之光展現(xiàn)給學(xué)生,使他們有身臨其境之感,起到激發(fā)興趣、明晰思路的作用,從而領(lǐng)悟物理學(xué)的真諦;使學(xué)生產(chǎn)生探索創(chuàng)新的思想共鳴,獲得創(chuàng)造性人格的完善,陶冶情操,啟迪強(qiáng)化思維能力,掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法;不斷增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的原動力,使物理學(xué)的學(xué)習(xí)獲得高效、可持續(xù)性的發(fā)展,從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。這些構(gòu)成了將物理學(xué)史引入物理教學(xué)的客觀依據(jù)。因此,在高中物理教學(xué)中引入物理學(xué)史教育具有非常重要的意義。
一、實(shí)施物理學(xué)史教育,有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,樹立勇于探索的獻(xiàn)身精神。
我們在教學(xué)中,不僅要把日常生活、生產(chǎn)勞動中發(fā)生的現(xiàn)象、問題與教材緊密聯(lián)系起來,使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義,還要把歷史引入教學(xué)中,把科學(xué)理論的建立,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程,科技發(fā)明對人類社會發(fā)展的貢獻(xiàn)用生動事例展示給學(xué)生,并通過了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭端和尚未解開的物理課題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)到物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法,不斷提高自身科學(xué)素質(zhì),養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,變被動學(xué)習(xí)為主動獲取知識。例如,牛頓是舉世公認(rèn)的偉大科學(xué)家,我在教學(xué)中以專題講座的形式,介紹牛頓的生平及其科學(xué)研究歷程,從而消除了科學(xué)研究的神秘感,拉近了科學(xué)家與學(xué)生的距離,激勵他們把對科學(xué)家的崇拜轉(zhuǎn)化為刻苦學(xué)習(xí)的動力。
再比如伽利略為宣傳哥白尼的日心說而被教會終身監(jiān)禁;利赫曼為引雷電而捐軀;居里夫人為研制放射性而作出了巨大的犧牲;法拉第舍棄榮華富貴,幾次拒絕接受封爵而甘做“平民法拉第”;亞里士多德富有批判和懷疑精神等,這些科學(xué)家不畏艱險,不惜生命,不慕利祿,不怕權(quán)威,追求真理的高尚品質(zhì),有利于學(xué)生樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神,為以后的學(xué)習(xí)和研究打下良好的基礎(chǔ)。
二、實(shí)施物理學(xué)史教育,有助于對物理知識的理解和把握。
根據(jù)教材編排特點(diǎn),分單元講解、分析發(fā)展史不僅有助于學(xué)生了解各種概念、定理、定律的來龍去脈和科學(xué)知識的運(yùn)動過程,而且有助于學(xué)生按照已有的形式和體系理解和把握物理知識,從而逐步掌握正確的科學(xué)思維方法。例如,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,從而加強(qiáng)學(xué)生對力的概念的理解;在講“電磁感應(yīng)”的時候,以奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索,向?qū)W生介紹人類對磁、電和磁關(guān)系的認(rèn)識過程。通過講解安培、法拉第、楞次和麥克斯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)生在有了對電磁發(fā)展總體認(rèn)識的基礎(chǔ)上,加深對教材的理解和對左、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。
三、實(shí)施物理學(xué)史教育,有助于促使學(xué)生掌握科學(xué)方法。
“授之以魚,不如授之以漁”??茖W(xué)既是一種人類的知識體系,又是人類認(rèn)識世界的一種方式和探索過程,而通常的科學(xué)方法都貫穿在物理學(xué)發(fā)展的過程中。物理學(xué)具有很強(qiáng)的繼承性,許多科學(xué)家就是從對本學(xué)科的歷史研究中,開始自己的創(chuàng)造活動的,牛頓說:“如果說我比別人看得遠(yuǎn)一點(diǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟??!辈粌H牛頓如此,凡是作出重大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家也都是善于批判和繼承的。在物理學(xué)中講理論只能給學(xué)生以知識,講物理學(xué)史會給學(xué)生以智慧,無疑智慧比知識更重要,能使學(xué)生真正獲取科學(xué)方法論的教益和啟迪。當(dāng)前,高中新課程實(shí)施正在探索之中,研究性學(xué)習(xí)也納入新的課程體系,因此,通過物理學(xué)史進(jìn)行科學(xué)方法教育顯得尤為重要。
四、實(shí)施物理學(xué)史教育,有助于對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。
我國是世界四大文明古國之一,在物理學(xué)的理論和實(shí)踐有著輝煌的成就。例如,在理論著作方面,《墨經(jīng)》中對力學(xué)、光學(xué)的論述;《天工開物》中關(guān)于簡單機(jī)械的記述;《夢溪筆談》對磁角的論述;《論衡》中關(guān)于簡單電現(xiàn)象的記述;《考工記》中關(guān)于工程技術(shù),聲音傳播的記載等,在當(dāng)時都是遙遙領(lǐng)先于世界各國,就是在今天仍有參考價值。在實(shí)用技術(shù)方面更是舉不勝舉。指南針、地球儀、渾天儀、船閘、石拱橋、火箭等,都是我國最早發(fā)明的。教學(xué)中結(jié)合教材內(nèi)容,介紹我國在物理學(xué)方面對世界的杰出貢獻(xiàn),可以使學(xué)生了解祖國古代燦爛文化,激發(fā)民族自尊心和自豪感。
物理學(xué)史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財富的寶地。這塊寶地很值得我們?nèi)ラ_墾,這些精神財富很值得我們?nèi)グl(fā)掘并發(fā)揚(yáng)光大。在物理教學(xué)過程中滲透物理學(xué)史才能實(shí)現(xiàn)把“凝固的文化激活”,讓文化傳播和學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成為歷史上的創(chuàng)造者與今天的文化學(xué)習(xí)者之間的對話。
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