浅谈物理学史在高中物理教学中的应用

浅谈物理学史在高中物理教学中的应用

伍臣瑞

伍臣瑞（合浦县石康中学广西合浦536100）

【摘要】将物理学史引入教学中完全必要，也是切实可行的，物理学史能激发学生学习物理的兴趣、有助于对物理知识的理解和把握、有助于学习物理学的研究方法和进行科学思维的训练、能培养学生的爱国主义精神。

【关键词】物理学史；学习物理的兴趣；物理知识的理解

Onthehistoryofphysicsinhighschoolphysicsteaching

WuChenrui

【Abstract】Willintroducethehistoryofphysicsteachingabsolutelynecessary,andfeasible,thehistoryofphysicscanstimulatestudentsinterestinstudyingphysics,contributetotheunderstandingandgraspofphysicalknowledge,contributetoresearchmethodsandlearningphysicsthetrainingofscientificthinking,tostudentsofpatriotism.

【Keywords】HistoryofPhysics;Interestinstudyingphysics;Understandingofphysics

物理学史是人类对自然界各种物理现象的发现和认识的历史，它揭示了物理学发展的规律及其内在逻辑性。学生学习物理知识的过程，与人类探求物理规律的过程有着许多相近或相似之处。笔者在多年的教学中进行了一些教学改革的探索，主要是将物理学史贯穿于教学中去，收到了良好的效果。

1.物理学史能激发学生学习物理的兴趣

把物理学史与物理教学结合起来，调动学生学习物理的兴趣。在学习过程中兴趣是最好的老师，在平时的教学中讲一些物理学史中的有关问题，可以使学生对物理产生浓厚的兴趣，从而变被动学习为主动学习，增强学习动机提高学习效率。如：在学习电磁感应现象时，给学生讲法拉第发现电磁感应现象的故事。1813年，英国皇家研究院主任戴维到欧洲大陆各国做学术访问，带着当时还很不出名的助手法拉第同行，在欧洲大陆的这一年半，戴维会见了当时好多著名的科学家，谈到了科学领域里的许多问题，使法拉第大开眼界，他如饥似渴地吸收各种新知识。1815年4月回到伦敦后，在戴维的指导和鼓励下，法拉第专心致志的工作和学习，很快就成长起来，能独立地在科学前线做研究工作。当时科学家们相信：电流既然可以产生磁场，那么磁也应该能够生电，但是，戴维和法拉第研究了10年，都没有找到用磁生电的办法。虽然这样，法拉第仍然不灰心，他有信心在磁生电上取得突破。1831年8月，法拉第做了一个新的装置。他在一个直径为6英寸的铁环的半边，用铜丝绕成线圈，接上电流计；在铁环的另一半也绕了一组线圈，然后接到电源上。“合闸！”法拉第亲眼看到那电流表的指针摆动了。可是，他再定眼一看，那电流表的指针又指向了零，这是为什么呢？法拉第决定断开电源再重新做一下实验，谁知，在断开电源时，指针又摆动了，但是这一次的方向与上次相反。法拉第总想让第二个线圈产生持续的电流，可是实验的结果总是只有合闸和断电的一瞬才能“感生”出电流来。法拉第不但善于实验，更善于思考。他想，使电流感生出来的应该是一个运动着的磁场。于是，他把一块条形磁铁插进空心线圈，电流计上的指针摆动了，磁终于产生电啦。这样的史实不仅能使学生对所学的内容印象深刻，同时还会引发学习物理知识的兴趣。

同时，通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物理知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。因此，了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性，这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。

2.有助于对物理知识的理解和把握

根据教材编排特点，分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的发展过程，而且有助于学生从整体的形式和体系来理解和把握物理知识，从而逐步掌握正确的科学思维方法。例如，在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级"电磁感应"的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律等关键点的把握。

3.有助于学习物理学的研究方法和进行科学思维的训练

教学实践告诉我们，不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识，还应教给学生科学的学习和研究方法，科学既是一种人类的知识体系又是人类认识世界的一种方式和探索过程，而通常的科学方法都贯穿在物理学发展的过程中。在物理学的形成和发展过程中，概念和规律的建立过程、结论的推导过程、方法的思考过程以及问题的产生和发展过程等等，都蕴含着向学生渗透物理思想方法、训练思维的极好机会．现实的教材是：概念和规律的发现，已经被浓缩了，隐去了曲折复杂的思维过程，呈现给学生的是经过科学整理加工过的严密、抽象、精练的若干条言语．所以，物理教师要有意识地强调概念和规律在建立过程中的研究方法、思维方式，让学生经历科学探究过程，体会科学家经受的磨砺，养成良好的思维习惯，优化思维品质，提高思维能力．如牛顿在吸收了伽利略的理想斜面实验后，又采用了笛卡儿的数学演绎优点，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，他就采用了综合和分析、归纳和演绎相结合的科学方法．

4.能培养学生的爱国主义精神

我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如，在理论著作方面，《墨经》中对力学、光学的论述；《天工开物》中关于简单机械的记述；《梦溪笔谈》对磁角的论述，《论衡》中关于简单电现象的记述《考工记》中关于工程技术，声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国，就是在今天仍有参考价值。在实用技术方法，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。教学中结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，可以使学生了解祖国古代灿烂文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。

在物理教学中，在讲解原子物理及近代科学技术的发展时讲述一些有关我国科学家的爱国情感和拳拳报国之心，培养学生的爱国主义情感，增强民族自尊心有非常重要的作用。如在讲解原子核的裂变时，讲述我国著名科学家钱三强和何泽慧夫妇放弃自己在居里实验室工作的得天独厚的条件，在已经发现原子核的三分裂和四分裂的情况下，毅然决定回国。在他们回国之前居里夫人给他们回赠了一句话：“如果我是你们，我也会这样做的。”并且给他们赠了一些作为研究放射性元素的发射源——镭。以及后来钱三强和何泽慧夫妇在我国科学技术上的重要贡献。培养学生的爱国之心，报国之心。

总之，在高中物理的教学中，有目的的渗透物理学史，是完全必要的，也是切实可行的。

收稿日期：2011-07-13