魏增江 ,劉俊娟
(1.石家莊理工職業(yè)學(xué)院,河北石家莊 050091; 2.河北師范大學(xué)附屬民族學(xué)院,河北石家莊 050091)
物理學(xué)史研究了物理學(xué)的發(fā)展規(guī)律,是人類社會實踐的產(chǎn)物,是人們對物理世界觀不斷積累和發(fā)展的過程,說明了物理學(xué)中的概念、定理、定律和理論體系的產(chǎn)生發(fā)展的歷程。它蘊含了豐富的史學(xué)知識,能夠鑄造學(xué)生的心理品質(zhì),激發(fā)學(xué)生的愛國熱情,培養(yǎng)嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度,形成辯證唯物主義觀點,樹立正確的人生觀。
教材中的素材教育有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)信念、意志,鑄造優(yōu)良品質(zhì)。物理學(xué)家頑強曲折、激動人心的創(chuàng)造過程往往被嚴密精美的邏輯推理掩蓋了,學(xué)生只能通過具體的物理定律、定理、公式前面的物理學(xué)家的名字,對定律定理的建立過程有模糊的了解,學(xué)生對物理學(xué)家的創(chuàng)造工作有神秘感,認為物理學(xué)家都是天才,都是具有超能力的圣哲,認為他們的成就是很難逾越的,對物理學(xué)的本質(zhì)很難理解透徹。由此可見,教學(xué)過程中對學(xué)生進行物理學(xué)史的教育尤為重要,有助于學(xué)生了解建立的過程,比如牛頓“站在巨人肩膀上”讓學(xué)生形成謙遜的態(tài)度;愛迪生“燈泡的發(fā)明”經(jīng)歷了艱辛的挫折,培養(yǎng)學(xué)生堅韌的品格,要在逆境中奮發(fā)向上;湯姆生和學(xué)生盧瑟福的師生故事,教育學(xué)生更加敬佩科學(xué)家的光輝典范人格,這些事例一定會對學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響,陶冶情操,美化心靈,促進學(xué)生優(yōu)良品質(zhì)的形成。
中國古代雖未形成完整獨立的物理學(xué)體系,但也積累了豐富的物理知識。教學(xué)中講授古代物理學(xué)史有利于激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷,增強民族自豪感。古代物理學(xué)史上,我們的祖先取得了引人注目的成果,《墨經(jīng)》中把不能分割的物質(zhì)為例稱作“端”,亦即原子之意;《莊子》中“至大無外,謂之大一;至小無內(nèi),謂之小一”,這里的“端” “小一”“無內(nèi)”都含有與原子相似的意思。王充在《論衡·效力篇》中有“人有知學(xué),則有力矣。文吏以理事為力,而儒生以學(xué)問為力”。在西方,直到17世紀初,弗朗西斯·培根才提出“知識就是力量”的名言;沈括在宋代就發(fā)現(xiàn)了地磁偏角,比西方早了400多年,建于公元1056年的遼代山西應(yīng)縣木塔是現(xiàn)存世界上最早的最高大的木構(gòu)建筑,所用斗拱有60余種,內(nèi)涵豐富的材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)知識,經(jīng)十幾次六級以上地震,至今安然屹立。[1]
錢學(xué)森是中國的“兩彈一星”科學(xué)家,是著名的火箭、導(dǎo)彈專家,被老師馮卡門稱為偉大的天才,還有楊振寧、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦等,獲得了諾貝爾物理學(xué)獎,這些科學(xué)家的事跡能激發(fā)學(xué)生的愛國熱情,幫助其樹立遠大理想目標,產(chǎn)生為祖國而學(xué)習的強大動力和興趣。興趣是最好的老師,只有學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣,才能有學(xué)習的動力和熱情,但興趣不是天賦,不是天生就具有的,在教學(xué)中,要培養(yǎng),要提高,不失時機地講一些趣聞故事,創(chuàng)造輕松愉快的學(xué)習環(huán)境,形成濃厚的興趣,活躍氛圍,以提高學(xué)習效率。
物理學(xué)史本身就是一部辯證唯物主義的歷史,是在經(jīng)驗、實驗的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是繼承與突破的過程,包含了豐富的唯物主義觀點,比如光學(xué)中的波粒二象性為矛盾的統(tǒng)一性,對光有了更深的認識;質(zhì)點、剛體等理想化模型的建立是抓住主要矛盾的研究方法;人們對原子結(jié)構(gòu)的認識是幾代科學(xué)家的研究成果,是不斷修正補充的結(jié)果;量子力學(xué)的建立更是經(jīng)歷了許多科學(xué)家的努力,在愛因斯坦和玻爾的論戰(zhàn)中,促使量子力學(xué)的完備性得到系統(tǒng)研究,推動了量子力學(xué)的進一步完善和發(fā)展。這些知識的講解有助于學(xué)生對教材的理解,有助于學(xué)生了解其發(fā)展的背景,從而對各知識點形成深刻記憶。
教學(xué)實踐告訴我們,不僅要教給學(xué)生現(xiàn)代科技所必需的系統(tǒng)的物理知識,還應(yīng)教給學(xué)生科學(xué)的學(xué)習和研究方法。科學(xué)既是一種人類的知識體系,又是人類認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。牛頓說過:“如果說我比別人看的遠一點,那是因為我站在巨人的肩上?!辈粌H牛頓如此,凡是作出重大貢獻的物理學(xué)家都是善于批判和繼承的。學(xué)習物理學(xué)史有助于活躍思維,增強膽識,使學(xué)生更自覺地繼承前人的事業(yè),有效地進行學(xué)習研究。而將“研究性學(xué)習”納入新的課程體系,通過物理學(xué)史進行科學(xué)方法教育變得尤為重要。
總之,物理教學(xué)過程中,要深入挖掘物理學(xué)史上的價值功能,也可結(jié)合物理學(xué)史開展展板展示,開展專題講座,組織學(xué)生參觀,并舉辦物理學(xué)史知識競賽,也可充分利用多媒體教學(xué),播放錄像電影等[2],能提高學(xué)生的綜合素質(zhì),適應(yīng)社會發(fā)展需求,培養(yǎng)嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度,形成唯物主義世界觀,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情,樹立遠大理想目標,成人成才。
[1]物理學(xué)史[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.
[2]物理課程標準解讀[M].長沙:湖南教育出版社,2002.