摘要 在物理教學(xué)中,引入物理學(xué)發(fā)展的歷史,在適當(dāng)?shù)臅r候,向?qū)W生介紹物理學(xué)發(fā)展過程,讓學(xué)生了解科學(xué)家們的堅韌與頑強以及道路的曲折與艱辛,而且可以從中學(xué)習(xí)到研究物理學(xué)的科學(xué)思想和科學(xué)方法,學(xué)習(xí)到科學(xué)家的獻身精神、創(chuàng)新精神和科學(xué)方法的,對開發(fā)智力、培養(yǎng)能力,特別是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力有著十分重要的意義。
關(guān)鍵詞 物理學(xué)史;教學(xué);作用
在物理教學(xué)中,引入物理學(xué)發(fā)展的歷史,在適當(dāng)?shù)臅r候,向?qū)W生介紹物理學(xué)發(fā)展過程,讓學(xué)生了解科學(xué)家們的堅韌與頑強以及道路的曲折與艱辛,會使學(xué)生在思想道德情操方面受到感染和熏陶,同時,也會加深學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的熱情,并激發(fā)他們極大的興趣和好奇心。他們在熟悉了物理學(xué)發(fā)展過程中的前因后果之后,會對所學(xué)知識理解得更加深透,從而讓學(xué)生對物理世界有較全面的清晰認識。而且可以從中學(xué)習(xí)到研究物理學(xué)的科學(xué)思想和科學(xué)方法,學(xué)習(xí)到科學(xué)家的獻身精神、創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,對開發(fā)智力、培養(yǎng)能力,特別是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力有著十分重要的意義。
一、讓學(xué)生了解物理學(xué)史,可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、獻身科學(xué)的精神
物理學(xué)的發(fā)展伴隨著人類社會的進步與發(fā)展,涌現(xiàn)出不勝枚舉的催人淚下的事例。比如:居里夫婦明知放射線對人體有極大的傷害,還堅持做大量實驗,終于分離出了鐳和釙,但由于長期從事放射性研究居里夫人得了白血病逝世,為科學(xué)獻出了寶貴的生命;布魯諾為捍衛(wèi)“日心說”犧牲在羅馬鮮花廣場的熊熊烈火中。這些科學(xué)家為科學(xué)真理可歌可泣的獻身精神對我們現(xiàn)代人尤其中小學(xué)生具有積極的教育意義。
二、可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
二十世紀最偉大的自然科學(xué)家愛因斯坦,就是因為他在科學(xué)的道路上不斷創(chuàng)新,創(chuàng)立了一個又一個嶄新的理論體系。1905年3月他發(fā)表了《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個試探性觀點》,在普朗克量子理論的基礎(chǔ)上大膽提出了光的分量子論,歷史上第一次揭示了微觀客體的波動性和粒子性矛盾的統(tǒng)一,即波粒二象性,并成功解釋光電效應(yīng)。同年6月他寫了一篇開創(chuàng)物理學(xué)新紀元的長論文《論運動物體的電動力學(xué)》,完整地提出了狹義相對論,解決了十九世紀末出現(xiàn)的古典物理學(xué)的危機,推動了整個物理學(xué)的革命。之后他并不感到滿足,不懈的創(chuàng)新精神促使他在真理的道路中進行艱難曲折的探索,到1916年3月,他寫了一篇總結(jié)性的論文《廣義相對論基礎(chǔ)》,宣布了廣義相對論的創(chuàng)立。
愛因斯坦這種科學(xué)眼光,大膽地設(shè)想沖破思想束縛,艱苦奮斗的創(chuàng)新精神是我們現(xiàn)代人學(xué)習(xí)的榜樣。
三、可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,改善課堂氣氛,提高教學(xué)效率
孔圣人說過:知之者,不如好之者,好之者,不如樂之者。物理學(xué)史中有許多有趣的故事,可作為物理課堂的“興奮劑”,在教學(xué)中如果能合理利用,必將激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,改善課堂氛圍,最終促進學(xué)生高效率的學(xué)習(xí)。如古希臘國王希羅把黃金交給金匠制造王冠,王冠制成后,希羅王疑心摻了白銀,就叫阿基米德加以檢驗,但不許損壞王冠。這是個很難的問題,一次阿基米德在浴室的浴盆里洗澡時注意到,他所排出的水在體積上和他的身體相等,因而聯(lián)想到,合金比較輕,純金比較重,同重的合金比同重的黃金排開較多的水,這樣,他靠一時的靈感得出了“阿基米德定律”,并通過王冠排水量解決了國王的疑問。這些故事既可以活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,也可以提高教學(xué)效率。
四、可以加深學(xué)生對基本概念和基本規(guī)律的理解
物理學(xué)中的各個基本概念、基本定律和基本規(guī)律,在歷史上都有它形成和發(fā)展的過程,有對的甚至曲曲折折,只有了解了他的這些知識,才能深刻掌握它們的物理意義,而且有利于鞏固和加深理解已學(xué)過的物理知識。例如,在講授牛頓第一定律時,課本上對于定律的描述學(xué)生沒有感性認識,對于定律的理解也是感到很難,所以在教學(xué)中把歷史上人們對力是不是物體運動原因的認識過程展現(xiàn)給學(xué)生,把伽利略理想實驗的過程,推理講授個學(xué)生,學(xué)生自然會把錯誤的認識排除掉,更深刻的理解這個定律。
五、可以使學(xué)生從物理學(xué)史中學(xué)到許多科學(xué)研究方法
物理學(xué)史中涉及的研究方法主要有觀察、實驗、類比等,這些研究方法對學(xué)習(xí)物理也具有重要價值。
(1)觀察法。物理學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,概念的建立和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)往往離不開對自然現(xiàn)象的觀察。所以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會觀察、勤于觀察的習(xí)慣,對物理課的學(xué)習(xí)會有較大的幫助。物理學(xué)中許多重要發(fā)明、發(fā)現(xiàn)同樣是科學(xué)家善于觀察的結(jié)果。1895年德國物理學(xué)家倫琴在進行陰極射線實驗時,一個偶然事件吸引了他的注意,他發(fā)現(xiàn)放在射線管附近氰亞鉑酸鋇的小屏上發(fā)出閃光,他很奇怪,繼續(xù)實驗,最后發(fā)現(xiàn)了X射線(倫琴射線)。其實在他之前有很多科學(xué)家實驗中見到過同樣現(xiàn)象,但都認為是底片有問題,沒有引起注意。因此培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力、觀察習(xí)慣以及嚴謹?shù)乃季S習(xí)慣,可以起到消化鞏固,加深理解的重要作用。
(2)實驗法。物理學(xué)是一門以實驗為本的科學(xué),物理理論來源于實驗,并且還必須經(jīng)過實驗的檢驗,可以說沒有實驗就沒有物理學(xué)。比如伽利略的落體實驗證明了物理下落速度與物體重量無關(guān)的重要結(jié)論,徹底否定了亞里士多德關(guān)于落體運動的錯誤結(jié)論。在教學(xué)中變演示實驗為學(xué)生實驗,變驗證性實驗為探究性實驗,有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和理解分析能力。
(3)類比。類比是根據(jù)兩個事物在某些方面的相同、相似推論它們在其他方面也可能相同、相似。比如荷蘭物理學(xué)家惠更斯,就是用類比的方法根據(jù)光也像聲波那樣能發(fā)生反射、折射,而提出光是一種波動的假說,為光的波動理論奠定了基礎(chǔ)。在物理教學(xué)中把電場跟重力場類比,把電流與水流類比等,是常用的并且有效的方法。但是必須讓學(xué)生知道類比的局限性,類比得到的結(jié)論有對有錯,必須經(jīng)過實踐檢驗,否則就會造成知識的混亂。
總之,初中物理教學(xué)的課堂,我們不能僅僅教會學(xué)生書本上的那些固定的知識,更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生一種科學(xué)合理的物理實驗方法與學(xué)習(xí)方法,那么,就應(yīng)該注意物理學(xué)史在初中物理教學(xué)課堂上的地位,因為物理知識的實驗方法和學(xué)習(xí)方法都是浸透在物理學(xué)史的發(fā)展歷史當(dāng)中的。