物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用分析論文
物理學(xué)史研究人類(lèi)對自然界各種物理現象的認識史，研究物理學(xué)發(fā)生和發(fā)展的基本規律，研究物理學(xué)概念和思想的發(fā)展和變革的過(guò)程，物理學(xué)史中蘊含著(zhù)科學(xué)發(fā)現的艱辛歷程，蘊含著(zhù)科學(xué)家在探究規律發(fā)現事實(shí)過(guò)程中的成功與失敗，蘊含著(zhù)執著(zhù)的科學(xué)態(tài)度、豐富的科學(xué)方法，在物理教學(xué)中引入物理學(xué)史具有重要作用。
1引入物理學(xué)史有助于加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解
在大學(xué)物理教學(xué)中，蘊含著(zhù)豐富的物理學(xué)史內容，如科學(xué)事實(shí)的發(fā)現過(guò)程，科學(xué)史上的奇聞軼事，科學(xué)實(shí)驗的巧妙設計，科學(xué)家的生平故事等，在教學(xué)中恰當滲入這些內容將對教學(xué)將起到促進(jìn)作用。如在大學(xué)物理電磁部分電磁感應一節教學(xué)中介紹電磁感應現象的發(fā)現過(guò)程，法拉第在奧斯特電流的磁效應實(shí)驗的啟發(fā)下，運用逆向思維思考：既然電能生磁，磁是否能生電？經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗，制作了各種各樣的線(xiàn)圈，總結了實(shí)驗結果，把產(chǎn)生感應電流的情況分為五類(lèi)：a.變化中的電流；b.變化中的磁場(chǎng)；c.運動(dòng)的穩恒電流；d.運動(dòng)的磁鐵；e.運動(dòng)中的導線(xiàn)。進(jìn)而總結出電磁感應定律：當閉合線(xiàn)圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，線(xiàn)圈中就會(huì )出現感應電流，在這部分教學(xué)中引入物理學(xué)史內容，將有助于學(xué)生對電磁感應定律的理解。
2引入物理學(xué)史有助于樹(shù)立學(xué)生辯證唯物主義觀(guān)點(diǎn)
物理學(xué)的發(fā)展始終受到哲學(xué)思想的影響，當代大學(xué)生應該以正確的哲學(xué)思想指導，樹(shù)立辯證唯物主義、科學(xué)的方法論觀(guān)點(diǎn)。在大學(xué)物理教學(xué)中，在傳授知識的同時(shí)，引入物理學(xué)史，對學(xué)生進(jìn)行正確的理論思維和研究方法的教育，有助于學(xué)生唯物主義世界觀(guān)的形成。例如，在講授原子物理學(xué)知識時(shí)，引入相關(guān)的歷史資料，讓學(xué)生了解在古代，無(wú)論是古希臘還是中國，都談不上有“物理學(xué)”。但這一階段仍是物理學(xué)形成和發(fā)展的先導和淵源。古代物理學(xué)思想對后世也有巨大的影響。墨家認為：“端，體之無(wú)厚而最前者也”，“非半弗著(zhù)斤，則不動(dòng)，說(shuō)在端”。意思是‘端’無(wú)厚，不可再分。墨家觀(guān)點(diǎn)的特征是：對物質(zhì)可進(jìn)行分割，但分割到‘端’就不能再分割下去。戰國時(shí)期公孫龍提出：“一尺之棰，日取其半，萬(wàn)世不竭”的觀(guān)點(diǎn)，說(shuō)明物質(zhì)無(wú)限可分，古希臘原子論：原子是不能再分割的最小單位。后人也正是在這種思想支配下不斷地探索物質(zhì)的內部結構，從盧瑟福發(fā)現原子的核式結構，湯姆孫發(fā)現電子，查德威克發(fā)現中子，人們逐漸認識到：原子不是構成物質(zhì)的最小單位，原子由原子核和核外電子構成，原子核又由質(zhì)子和中子組成，后來(lái)人們又發(fā)現了遠比質(zhì)子小得多的幾種基本粒子。
3引入物理學(xué)史有助于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育
物理學(xué)史研究物理學(xué)是怎樣成為一門(mén)獨立學(xué)科，怎樣不斷開(kāi)拓新領(lǐng)域，怎樣產(chǎn)生新的飛躍，它的各個(gè)分支怎樣互相滲透，怎樣綜合又怎樣分化。在大學(xué)物理教學(xué)中介紹物理科學(xué)方法，讓學(xué)生了解科學(xué)家發(fā)現物理概念、物理規律的歷史過(guò)程，循著(zhù)科學(xué)家的思維方法和探索途徑來(lái)“發(fā)現”物理概念和規律，從而可以使學(xué)生受到物理學(xué)思維方法的熏陶。如牛頓通過(guò)分析與綜合的方法總結前人的研究成果，在數學(xué)上梅爾頓學(xué)派提出平均速度的概念；力學(xué)上，布里丹的沖力理論、笛卡爾的碰撞理論、伽利略的運動(dòng)學(xué)研究等；天文學(xué)上哥白尼的日心說(shuō)理論、第谷的天文學(xué)觀(guān)測、開(kāi)普勒的行星運動(dòng)三定律、哈雷和胡克關(guān)于平方反比的力場(chǎng)中物體的軌跡形狀的探討；以及吉爾伯特的引力思想等的基礎上，得出了牛頓運動(dòng)定律及萬(wàn)有引力定律，將天上的力學(xué)和地上的力學(xué)統一起來(lái)，完成了人類(lèi)歷史上第一次大綜合，科學(xué)家通過(guò)抽象與概括得出了在大學(xué)物理教學(xué)中經(jīng)常會(huì )用到的質(zhì)點(diǎn)、剛體、理想氣體、點(diǎn)電荷、試驗電荷等物理模型，運用這些模型使我們研究許多問(wèn)題的時(shí)候得到了簡(jiǎn)化，物理學(xué)中還有一些假說(shuō)如德布羅意假說(shuō)等物理假說(shuō)的建立，電與磁學(xué)習中的類(lèi)比方法，科學(xué)實(shí)驗的方法，物理量測量的轉換法等，在物理教學(xué)中將方法進(jìn)物理教學(xué)中，讓學(xué)生掌握物理科學(xué)方法比掌握物理理論本身更重要，讓學(xué)生明白物理學(xué)家是如何進(jìn)行研究工作的，可以幫助學(xué)生奠定科研基礎。
4引入物理學(xué)史有助于學(xué)生樹(shù)立正確的學(xué)習態(tài)度
科學(xué)家的故事給人啟迪，催人奮進(jìn)。大學(xué)物理教學(xué)中引入物理學(xué)史，有利于幫助學(xué)生助理正確的學(xué)習態(tài)度。例如:我們知道貝克勒爾和居里夫婦發(fā)現了放射性，居里夫婦在艱苦的實(shí)驗條件下不懈奮斗，歷經(jīng)4年，從8噸礦渣中提取了0.1克的純鐳鹽，居里夫人由于長(cháng)期從事放射性的研究，得了白血病而逝世，五十年后，她用過(guò)的烹調書(shū)仍有放射性，居里夫人因放射性的發(fā)現，及釙和鐳的發(fā)現而兩度獲得諾貝爾獎，1903年的諾貝爾物理學(xué)獎和1911年的諾貝爾化學(xué)獎，法拉第擔任英國皇家學(xué)會(huì )物理實(shí)驗室主任，經(jīng)過(guò)反復實(shí)驗終于發(fā)現電磁感應現象，他舍棄榮華富貴，幾次拒絕接受封爵而甘當“平民法拉第”；著(zhù)名的物理學(xué)家安培思考問(wèn)題專(zhuān)心致治，曾因思考問(wèn)題而把一輛馬車(chē)的背面當作黑板演算而不自覺(jué)地跟著(zhù)馬車(chē)前行，直到追不上而看著(zhù)馬車(chē)漸漸遠去。盧瑟福曾經(jīng)因學(xué)生整日在實(shí)驗室工作而訓斥學(xué)生，你一直在實(shí)驗，什么時(shí)候思考呢？他也曾因看到學(xué)生將實(shí)驗記錄隨意記在零散的紙上而大發(fā)雷霆。通過(guò)生動(dòng)的事例，學(xué)生們不僅會(huì )對科學(xué)家增加了解。更重要的是，他們能夠明白在學(xué)習上取得成功要付出努力。
5引入物理學(xué)史可以培養學(xué)生的愛(ài)國主義情懷
物理學(xué)史中蘊含著(zhù)豐富的對學(xué)生進(jìn)行思想品德教育的素材，引入物理學(xué)史，科學(xué)大師們的楷模形象、榜樣作用，會(huì )給學(xué)生人生價(jià)值的追求以深刻的影響。如諾貝爾物理學(xué)獎的獲得者華裔物理學(xué)家丁肇中在獲獎后特意用中文發(fā)表了一封信，指出實(shí)驗工作的重要性，鼓勵青年學(xué)者投身物理實(shí)驗研究。李政道先生倡導成立了中國博士后流動(dòng)站和中國博士后科學(xué)基金會(huì )，并擔任全國博士后管理委員會(huì )顧問(wèn)和中國博士后科學(xué)基金會(huì )名譽(yù)理事長(cháng)。他將畢生積蓄以他和他的已故夫人秦惠的名義設立了“政基金”，資助北京大學(xué)、復旦大學(xué)、蘭州大學(xué)、蘇州大學(xué)以及上海交通大學(xué)的本科生從事科研輔助工作，為中國教育事業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻。大學(xué)物理教學(xué)中介紹這樣的事例有助于激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國主義情懷。
6引入物理學(xué)史有助于培養學(xué)生的創(chuàng )新能力
創(chuàng )新是一個(gè)民族的靈魂，素質(zhì)教育的實(shí)質(zhì)是以創(chuàng )新精神為核心的素質(zhì)教育,創(chuàng )新能力的培養是素質(zhì)教育的關(guān)鍵。在大學(xué)物理教學(xué)中適當引入物理學(xué)史，是培養學(xué)生創(chuàng )新能力的一種有效途徑。物理學(xué)是一門(mén)基礎學(xué)科，它是一切工程技術(shù)的基礎，在大學(xué)物理教學(xué)中適當引入人類(lèi)發(fā)展過(guò)程中的重大發(fā)現，如放射新的發(fā)現、電子的發(fā)現、X射線(xiàn)的發(fā)現，改變人類(lèi)生活的重大發(fā)明如激光、飛機、核能的利用、光纖通訊、量子衛星、量子計算機等，有助于培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。物理學(xué)又是一門(mén)實(shí)驗科學(xué)，在物理實(shí)驗教學(xué)中鼓勵學(xué)生動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考，提出新問(wèn)題，產(chǎn)生新思考，提出實(shí)驗的不足之處，提出改進(jìn)建議等，利用第二課堂，帶學(xué)生參觀(guān)演示實(shí)驗室、鼓勵學(xué)生參加科技競賽等都有助于學(xué)生創(chuàng )新能力的培養。
參考文獻
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