第一篇：淺談物理學(xué)史和中學(xué)物理教學(xué)相結(jié)合的意義

淺談物理學(xué)史和中學(xué)物理教學(xué)相結(jié)合的意義

石

釗

(陜西師范大學(xué)物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院, 陜西 西安710062)

摘 要: 在新課程背景下國家已經(jīng)對我們的中學(xué)物理教學(xué)提出了許多新的要求。在此形勢下，已經(jīng)有許多專家和學(xué)者喊出了將物理學(xué)史融于物理教學(xué)當(dāng)中的口號，并且做了很多這方面相關(guān)的研究，但這些研究大都比較寬泛。本文在前人研究的基礎(chǔ)上主要采用文獻(xiàn)資料收集法和理論歸納總結(jié)法等研究方法就物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的意義這一方面做了一下綜合的論述，主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容：當(dāng)前課題的研究狀況；關(guān)于二者相結(jié)合的理論分析；二者相結(jié)合在具體實踐中的作用。

關(guān)鍵詞: 物理學(xué)史;物理教學(xué);意義 引言

新課程標(biāo)準(zhǔn)的實施引發(fā)了我們對物理教學(xué)的思考，我們要在以前傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上不斷改革創(chuàng)新而引入新的教學(xué)理念，而將物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)思想則正是物理教學(xué)改革中值得廣大教師借鑒和學(xué)習(xí)的寶貴思想，希望這一思想能給你的物理教學(xué)帶來幫助。當(dāng)前物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的研究現(xiàn)狀

2.1 國外研究情況

物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的研究早在四十年代的時候就已經(jīng)開始了，在當(dāng)時的校長、著名的教育家科南特的領(lǐng)導(dǎo)下，哈佛大學(xué)對大學(xué)生的通識教育引進(jìn)了“科學(xué)事例的歷史”。蘇聯(lián)衛(wèi)星上天以及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展促使美國在六十年代進(jìn)行課程改革，向傳統(tǒng)教學(xué)發(fā)起了挑戰(zhàn)，興起了“新物理運(yùn)動”。從1952年到1970年在美國自然科學(xué)基金會的資助下，由美國哈佛大學(xué)的科學(xué)史教授霍爾頓和一些教育學(xué)家、中學(xué)教師及科學(xué)史家參與了“哈佛物理教學(xué)改革計劃”，完成的“哈佛規(guī)劃物理”提出了這樣的教學(xué)原則：教材必須現(xiàn)代化，必須反映最新科學(xué)成就，要讓教師和學(xué)生以物理學(xué)家認(rèn)識物理世界的本來面目去認(rèn)識物理世界，獲得認(rèn)識世界和進(jìn)行科學(xué)研究的能力和方法。由哈佛大學(xué)教授霍爾頓等人編寫的中學(xué)《規(guī)劃物理教程》和大學(xué)文科教材《物理科學(xué)的概念和理論導(dǎo)論》等，采取了用歷史的觀點(diǎn)統(tǒng)一闡述物理學(xué)內(nèi)容的嶄新形式，引進(jìn)了大量的物理學(xué)史資料，促進(jìn)了物 理教育的革新。這些具有明顯人文取向的物理教程，成為美國有重要影響的物理教材之一，并在美國被比較廣泛地采用。盡管對物理學(xué)史融入物理教學(xué)的問題上仍有不同的聲音，但是不管從英美以及其他國家的教改計劃，還是從人們一般的認(rèn)識來說，將物理學(xué)史與基礎(chǔ)科學(xué)教育相結(jié)合可以說已是一種教育改革的必然趨勢。

2.2 國內(nèi)研究情況

國內(nèi)關(guān)于這一課題的研究起步較晚。我國廣大物理教育工作者對于這一課題的認(rèn)識和研究主要可以從以下幾點(diǎn)來闡述： 2.2.1 對物理學(xué)史重要性的認(rèn)識

1982年中國科技史學(xué)會在北京召開了第一次物理學(xué)史討論會，會議就物理學(xué)史教學(xué)進(jìn)行了專門討論。1985年，在昆明市召開了“全國高師物理學(xué)史討論會”擬定了《物理學(xué)史普及工作座談會》就明確提出了“用物理學(xué)史改進(jìn)物理教學(xué)”的重大問題。1999年中國物理學(xué)史學(xué)會在北京和杭州，為北京市和浙江省100多位中學(xué)教師講授“物理學(xué)史引入物理教學(xué)”知識并普及物理學(xué)史知識（講習(xí)班共7天）。各地在師范院校和教育學(xué)院工作的物理學(xué)史工作者利用暑假中學(xué)繼續(xù)教育學(xué)班講授物理學(xué)史知識，普及面達(dá)700人次[1]。這表明廣大物理教育工作者充分認(rèn)識到物理學(xué)史在物理教學(xué)中的重要作用。2.2.2 物理學(xué)史引入物理教材的實施情況

中學(xué)物理教材引入的物理學(xué)史內(nèi)容大致分以下幾類:1.科學(xué)方法的介紹;2.科學(xué)家的生平、趣事、學(xué)派爭論、假說、佯謬等;3.重要實驗、規(guī)律、概念發(fā)現(xiàn)的過程及產(chǎn)生的歷史背景;4.科學(xué)領(lǐng)域建立的歷史背景及其評述;5.我國古代的科學(xué)技術(shù)與物理文化。中學(xué)物理教材中涉及歷史內(nèi)容共有88處，涉及我國古代物理文化76處，合計169處，其中高中物理教材(人教版全日制普通高級中學(xué)教科書2002年第2版)有29處，占總數(shù)的17.7%，且側(cè)重于第1,2類介紹，其中第3類的內(nèi)容中歷史事件更完整。而新課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教材必修1和必修2（人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書2004年5月第1版）中共有15處，其中側(cè)重于1、2類內(nèi)容的介紹，而且對科學(xué)方法的介紹更為突出[2]。由此可看出高中主要是對學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)的培養(yǎng)，同時兼顧學(xué)生情感領(lǐng)域目標(biāo)的培養(yǎng)，這是符合高中教學(xué)的特點(diǎn)，符合青少年學(xué)生心理和思維發(fā)展規(guī)律的，是正確的。雖然新教材已加強(qiáng)了物理學(xué)史的內(nèi)容的廣度，但我認(rèn)為在教學(xué)中還是沒有完全把物理學(xué)史的教育和物理教學(xué)相結(jié)合起來。

2.2.3 物理學(xué)史引入物理教學(xué)的教學(xué)方法的探討

在上述背景下，有的教育工作者開始探討中學(xué)物理教學(xué)中物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的方法，典型的有：

2（1）蔚文江提出的“用模擬科學(xué)認(rèn)識過程的方法”進(jìn)行物理教學(xué)。他認(rèn)為，在教學(xué)過程中，要把書本知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生自己的知識，主要是解決科學(xué)認(rèn)識過程和學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)識過程兩者之間的矛盾，而教師的任務(wù)就是具體的實現(xiàn)二者的統(tǒng)一。“模擬科學(xué)認(rèn)識過程的方法”的基本設(shè)想是：教師在了解科學(xué)認(rèn)識的過程、掌握豐富的物理學(xué)史料、把握教材內(nèi)容和學(xué)生心理的基礎(chǔ)上，將物理學(xué)史融入教學(xué)中，注重分析科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科技發(fā)明思路，善于把學(xué)生推到若干年前，讓他們在當(dāng)時的背景下遵循前人的思路來學(xué)習(xí)[3]。

（2）青島大學(xué)師范學(xué)院物理系教授雷肇基提出的“面向21世紀(jì)專業(yè)教學(xué)、物理學(xué)史與教學(xué)科研相結(jié)合教學(xué)法”。他提出的教學(xué)法由“專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，物理學(xué)史，科學(xué)方法論”三個方面構(gòu)成。其實施方式為：課堂教學(xué)，科研學(xué)習(xí)園地，學(xué)術(shù)報告或講座，物理學(xué)史和科學(xué)方法論試題庫，期末考試和問卷調(diào)查[3]。

當(dāng)然在此基礎(chǔ)上，后來的研究者也都提出了許多不同的教學(xué)方法，但都還沒有形成各自的體系和得到大家廣泛的認(rèn)識，他們的觀點(diǎn)還有待繼續(xù)深入下去?？偟恼f來，我國的物理學(xué)史和物理教育相結(jié)合的研究起步較晚，與國外同類研究相比還存在一定的差距。物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的理論分析

很多的專家和學(xué)者也都意識到了將物理學(xué)史與物理教學(xué)相結(jié)合的必要性。為了能夠從本質(zhì)上驗證物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的重要性，于是大家開始尋找理論依據(jù)的工作，通過查閱資料和文獻(xiàn)現(xiàn)大致將理論依據(jù)歸納為以下兩種，應(yīng)該也是最具說服力的兩種觀點(diǎn)。

3.1 皮亞杰發(fā)生認(rèn)識原理與庫恩科學(xué)發(fā)展理論 3.1.1 皮亞杰發(fā)生認(rèn)識原理

皮亞杰是瑞士心理學(xué)家和哲學(xué)家，他于1970年出版了他的巨著《發(fā)生認(rèn)識論原理》，提出了認(rèn)知發(fā)展理論。為了探討認(rèn)識發(fā)展規(guī)律，他進(jìn)行了數(shù)十年的兒童心理研究，得出著名的兒童認(rèn)知發(fā)展階段論。皮亞杰認(rèn)為：兒童的認(rèn)知發(fā)展可分為如下四個階段：（1）感知運(yùn)動階段（0-2歲）——兒童思維的萌芽，（2）前運(yùn)演階段（2-6歲）——表象或形象思維，（3）具體運(yùn)演階段（7-10歲）——初步的邏輯思維，（4）形式運(yùn)演階段（11-15歲）——抽象的邏輯思維[4]。任何兒童的智力發(fā)展都必須經(jīng)歷以上四個階段，而且是依次經(jīng)歷這四個階段。每個階段都對應(yīng)著一定特點(diǎn)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，低級認(rèn)知結(jié)構(gòu)向高級認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展是經(jīng)過“同化”與“順應(yīng)”的矛盾運(yùn)動而完成的。

認(rèn)知發(fā)展理論的重要概念是：圖式、同化、順應(yīng)、平衡。所謂圖式是人類用以對環(huán)境做出理智的適應(yīng)和組織的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。所謂同化是指兒童把新的知覺要素或刺激整合到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。但是，當(dāng)新的知覺要素或刺激不能整合到原有 的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去的時候，兒童必須在下面兩者中選擇：一是創(chuàng)造一個新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；二是修改原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)。目的是整合新的知覺要素或刺激，這就是順應(yīng)。同化使認(rèn)知結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)更豐富、更準(zhǔn)確，順應(yīng)完成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化與發(fā)展。同時，二者之間的平衡也是必要的。在皮亞杰看來，人的認(rèn)識的發(fā)生、發(fā)展過程也就是人的認(rèn)識結(jié)構(gòu)平衡——不平衡——平衡的過程。認(rèn)知結(jié)構(gòu)從低級向高級發(fā)展的過程如圖1所示：

圖1 發(fā)生認(rèn)識原理[5]

3.1.2 庫恩科學(xué)發(fā)展理論

庫恩是美國著名科學(xué)哲學(xué)家，他從科學(xué)發(fā)展的實際歷史中揭示科學(xué)發(fā)展的真實過程，勾畫出“一種可以從科學(xué)研究的歷史記載本身浮現(xiàn)出來的科學(xué)觀?！痹凇犊茖W(xué)革命的結(jié)構(gòu)》和《必要的張力》兩部代表作中，庫恩以科學(xué)史的研究為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地提出了一種新的科學(xué)發(fā)展觀，開創(chuàng)了科學(xué)哲學(xué)發(fā)展史中一個新的學(xué)派——?dú)v史學(xué)派。

庫恩的科學(xué)發(fā)展模式如圖2所示：

圖2庫恩科學(xué)發(fā)展[5] 在前科學(xué)階段，各種學(xué)派假說之間競爭激烈，沒有統(tǒng)一的為大家共同接受的觀點(diǎn)。競爭的結(jié)果是某一種假說戰(zhàn)勝了其它各種假說，上升為“范式”。范式是在常規(guī)科學(xué)時期，科學(xué)共同體所信奉的，以某個自然科學(xué)領(lǐng)域的理論為中心的觀念體系，包括對該理論中的定理、定律、概念的解釋，實驗和理論的研究方法以及與此相適應(yīng)的哲學(xué)觀念。到了常規(guī)科學(xué)階段，科學(xué)的發(fā)展處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。科學(xué)共同體在范式的指導(dǎo)下去解決范例，并試圖解釋遇到的新問題，這時會發(fā)生兩種情況：一種是范例的學(xué)習(xí)和對新問題的解釋使科學(xué)共同體成員不僅掌握了范式，而且在一定程度上使范式的細(xì)節(jié)更準(zhǔn)確；一種是遇到的新問題不能用范式來解釋，這稱為反常。當(dāng)反常的情況越來越普遍的時候，就會引起科學(xué)共同體成員中的部分成 員對范式的懷疑，當(dāng)然危機(jī)也就開始出現(xiàn)了。至此科學(xué)革命的鐘聲就要敲響了。我們只需稍微把圖2改一下，就可得出科學(xué)發(fā)展理論的圖景，如下面的圖3所示：

圖3 科學(xué)發(fā)展理論[5] 圖2和圖3比較起來，圖3不僅考慮了科學(xué)革命的發(fā)生，同時也考慮了科學(xué)發(fā)展的連續(xù)性和相對穩(wěn)定性。任何新的理論、新的概念都是對舊理論、舊概念的揚(yáng)棄?？茖W(xué)發(fā)展是階段性和連續(xù)性的統(tǒng)一。

3.1.3 認(rèn)知發(fā)展理論和科學(xué)發(fā)展理論對教學(xué)的啟示

當(dāng)然，中學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不完全相同，兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)一開始是非常簡單的，而中學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)從一開始就具有相當(dāng)水平的數(shù)學(xué)邏輯特征。但是如果我們做這樣的假設(shè)，即當(dāng)中學(xué)生運(yùn)用已掌握的理論解釋新刺激時，認(rèn)為該理論處于較低認(rèn)知階段的位置，那么中學(xué)生的認(rèn)知過程就可以用圖1來表示了，比較圖1和圖3可以看出，中學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和科學(xué)發(fā)展存在十分相似的過程。

盡管皮亞杰發(fā)生認(rèn)識論告訴我們的僅是認(rèn)知發(fā)展的規(guī)律，沒有告訴我們怎樣發(fā)展認(rèn)知，但是如果我們聯(lián)想到教育的本質(zhì)之一：教育要與人的身心發(fā)展規(guī)律相一致，那么我們就可以得出如下啟示：教育實踐要與科學(xué)發(fā)展的規(guī)律保持基本上的一致。這正是物理學(xué)史與物理教學(xué)相結(jié)合的強(qiáng)有力的理論證據(jù)之一。3.2 教育重演論與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論 3.2.1 教育重演論

我國物理教育研究者喬際平先生在《物理心理教育學(xué)》一書中指出，“兒童的認(rèn)識發(fā)展也驚人地重復(fù)著人類的認(rèn)識史”。人類研究物理學(xué)的過程與學(xué)生的學(xué)習(xí)物理概念的學(xué)習(xí)過程有著內(nèi)在的相似性，可以說學(xué)生物理概念的學(xué)習(xí)的過程是人類研究物理學(xué)的過程的重演。

教育重演論認(rèn)為，“現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是對人類文化發(fā)展過程的一種認(rèn)知意義上的重演，即現(xiàn)代人的認(rèn)知發(fā)展是對其祖先認(rèn)知水平長期演化過程的濃縮”，只有在相應(yīng)的文化背景中學(xué)習(xí)，才能構(gòu)建合理的知識體系。從這個角度講，物理學(xué)史是必需的，它是物理教學(xué)必不可少的有機(jī)組成部分。教育重演論為物理學(xué)史 與物理教學(xué)相結(jié)合的做法提供了直接的理論依據(jù)。

因此，物理教學(xué)不光要教授物理知識，更要把相關(guān)的物理學(xué)史的背景介紹給學(xué)生，使其產(chǎn)生“身臨其境”的感覺。比如在“慣性定律”的教學(xué)中，由于日常生活中沒有那種不受力的狀態(tài)，學(xué)生難以在腦海里構(gòu)建相應(yīng)的物理情境，若能呈現(xiàn)歷史上對這個問題的不同觀點(diǎn)，通過亞里士多德到伽利略再到牛頓這根主線，讓學(xué)生“重演”這段物理思想的形成，可以幫助他們排除錯誤的認(rèn)識。3.2.2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

學(xué)生從一出生就開始接觸五彩繽紛的世界，從而形成個體對外在世界的看法和觀點(diǎn)，這些看法和觀點(diǎn)就是我們所說的前科學(xué)概念或生活概念。學(xué)生所擁有的前科學(xué)概念中的一部分建立在直覺基礎(chǔ)上，雖不能稱為科學(xué)概念，但并非完全錯誤。它對形成和促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)概念有積極的意義，但有時會極大地阻礙學(xué)生有關(guān)科學(xué)概念的建立，嚴(yán)重影響物理概念教學(xué)的質(zhì)量。學(xué)生關(guān)于科學(xué)概念的學(xué)習(xí)過程可以用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論給以解釋。學(xué)生從前概念到科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變實質(zhì)上是一種“范式轉(zhuǎn)換”。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)者以個人原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，持續(xù)地與外在經(jīng)驗世界互動，進(jìn)而構(gòu)建出個體對自然界的理解，并賦予外在世界獨(dú)特的意義[6]。同樣，再物理學(xué)習(xí)的歷程中，學(xué)習(xí)者不斷地修飾、建構(gòu)自己的概念類型、模從建構(gòu)主義的視角看，物理學(xué)史可以是很好的“腳手架”?？茖W(xué)發(fā)展過程中有式，使之符合科學(xué)共同體對物理概念的解釋。

大量從“心理經(jīng)驗”躍遷到“邏輯經(jīng)驗”的“原創(chuàng)型”事例，介紹這些事例，能夠幫助學(xué)生降低兩種經(jīng)驗之間的“落差”，有利于知識的建構(gòu)。物理學(xué)史在物理教學(xué)中的具體實際作用分析

4.1對學(xué)生的作用 4.1.1 知識與技能方面

可以幫助學(xué)生深入理解物理概念，糾正錯誤觀念。在物理基本概念和規(guī)律的教學(xué)中，如果滲透一些概念逐漸建立的歷史背景和過程，使概念形成的現(xiàn)實性、邏輯性和歷史性相結(jié)合，更有利于學(xué)生對知識全面正確的理解和建構(gòu)。歷史上科學(xué)家在形成物理概念、認(rèn)識物理規(guī)律的過程中所遇到過的困難、所產(chǎn)生過的錯誤想法、所做出的一些錯誤判斷等，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也往往容易產(chǎn)生類似的情況。如果教師熟知物理學(xué)史，就會預(yù)測到學(xué)生可能出現(xiàn)的問題和可能遇到的困難，同時正視具體的難點(diǎn)，除了引導(dǎo)學(xué)生在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的思維外，讓學(xué)生踏著歷史的足跡，從認(rèn)識發(fā)展的歷史中知覺到自身的錯誤觀念，建構(gòu)起正確的物理概念和規(guī)律。

可以促使學(xué)生認(rèn)識實驗在物理學(xué)中的地位和作用?？v觀物理學(xué)史，沒有一個 理論的產(chǎn)生與發(fā)展不是建立在實驗的基礎(chǔ)上，而每一次物理學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的理論上的大綜合和大統(tǒng)一，都伴隨著實驗技術(shù)與實驗思想的進(jìn)步。在物理教學(xué)中，應(yīng)該結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹物理學(xué)史上一些有重大意義的物理實驗，不但要說明實驗的背景、條件、手段、方法和過程，而且更要闡明這些著名實驗的設(shè)計思想和研究處理問題的方法、闡明實驗與理論的關(guān)系以及實驗所做出的重大歷史貢獻(xiàn)；使學(xué)生認(rèn)識到物理實驗是物理學(xué)研究的最重要的工具，物理實驗對物理理論的產(chǎn)生、發(fā)展和驗證都有決定性的作用，從而深切理解實驗在物理學(xué)中的地位和作用；同時也有助于增強(qiáng)學(xué)生的實驗設(shè)計意識，提高學(xué)生對實驗現(xiàn)象的科學(xué)洞察力和對實驗結(jié)果的分析能力，從而減少物理實驗中的失誤。

有助于學(xué)生了解物理學(xué)的基本觀點(diǎn)和思想。物理教學(xué)不僅要使學(xué)生掌握物理概念和概念間的聯(lián)系即規(guī)律，還要結(jié)合物理學(xué)的發(fā)展史引導(dǎo)學(xué)生了解物理學(xué)的基本觀點(diǎn)、基本思想及其變革。在教學(xué)中結(jié)合物理學(xué)史，讓學(xué)生了解這些物理學(xué)基本思想和觀念產(chǎn)生的歷史背景，以及這些物理學(xué)基本觀念和思想的歷史變革過程，使學(xué)生每在學(xué)習(xí)一個新的物理理論的同時，逐步改變自己陳舊的思想觀念和思維方法，從而實現(xiàn)從整體上把握物理世界圖景、深刻領(lǐng)會物理學(xué)思想的真諦。

可以讓學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展歷程及其與方方面面的聯(lián)系?！陡咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，物理教學(xué)要讓學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展歷程，了解物理學(xué)與其他學(xué)科之間的關(guān)系。物理學(xué)的發(fā)展與哲學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科都具有密切關(guān)系，在教學(xué)中介紹這些相關(guān)的歷史案例，有利于使學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)知識及其發(fā)展與其它學(xué)科知識有著密切的聯(lián)系。4.1.2 在過程與方法方面

物理學(xué)史與教學(xué)相結(jié)合有助于學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思維的熏陶。物理學(xué)的研究思想和方法是在物理學(xué)發(fā)展過程中，在物理學(xué)家長期的科學(xué)實踐中，逐步摸索、積累、形成和發(fā)展起來的，是人類智慧的結(jié)晶。它已經(jīng)滲透到許多學(xué)科的研究中去，成為現(xiàn)代科學(xué)研究和處理問題的重要思想和方法。學(xué)生了解和掌握這些思想和方法，對于今后從事任何研究和工作，對于解決和處理各種問題，都是很有用的，是終生受益的。而這些方法的傳授與學(xué)習(xí)，只有緊密地與物理學(xué)史結(jié)合起來，才不流于形式、成為空洞無物的條款堆集，而是有聲有色的活例。在物理教學(xué)中適當(dāng)結(jié)合物理學(xué)史，展現(xiàn)物理學(xué)發(fā)展中有代表性的科學(xué)家探索知識的思維過程，使學(xué)生了解前人是用什么樣的方法研究和探索發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律和理論的，從中領(lǐng)悟物理學(xué)的研究方法。

可以使學(xué)生全面理解科學(xué)的探究本質(zhì)，學(xué)習(xí)物理學(xué)家在研究中所采用的科學(xué)方法。物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史也就是物理學(xué)探究的歷史，物理學(xué)史中的探究過程所充滿的艱巨性和創(chuàng)造性、洋溢的科學(xué)精神、滲透的科學(xué)思想和方法，啟示我們在物 7 理教學(xué)中要突出探究這一重要理念。

有助于使學(xué)生形成正確的知識相對觀和發(fā)展觀。傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)脫離物理學(xué)發(fā)展實際、將物理教育等同于物理知識傳授、忽視物理知識相對性的物理教學(xué)，對學(xué)生和社會的發(fā)展都產(chǎn)生了不利影響，同時抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造性，壓抑了學(xué)生的懷疑精神、批判精神和創(chuàng)新精神。4.1.3 在情感態(tài)度與價值觀方面

失敗與成功并存、邏輯與非邏輯思維并用的豐富多彩的畫面，物理學(xué)家的生平事跡、高尚情操、成功與挫折、智慧與幽默、分歧與爭論，物理學(xué)思想與方法的演變，都可以調(diào)動學(xué)生的情緒，喚起他們強(qiáng)烈的好奇心和奮發(fā)向上的激情，引起濃厚的興趣和積極的思考。將物理學(xué)上一些重大知識的發(fā)現(xiàn)歷程滲透到教學(xué)中，讓學(xué)生自己“參與”物理知識的發(fā)現(xiàn)過程，體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂趣和心理上的滿足。這樣，我們就能在物理教學(xué)中培養(yǎng)并不斷發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)物理乃至整個自然科學(xué)的興趣和信心。

促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神?？茖W(xué)態(tài)度是指從事科學(xué)活動應(yīng)具有的穩(wěn)定的行為傾向，包括：嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真一絲不茍、獨(dú)立思考追求新知、不怕困難勇于實踐等。隨著社會的發(fā)展，科學(xué)態(tài)度已經(jīng)成為現(xiàn)代公民科學(xué)文化素質(zhì)的重要組成部分，遷移到社會活動的各個領(lǐng)域，能否用科學(xué)態(tài)度來對待和處理問題，可以成為判斷人才素質(zhì)高低的一個重要標(biāo)準(zhǔn)?？茖W(xué)精神是從事科學(xué)實踐和科學(xué)工作的意識、思維活動和一般心理狀態(tài)，即應(yīng)當(dāng)具備的基本精神，它包括客觀精神、理性精神、實證精神、合作精神、懷疑批判和創(chuàng)新精神?？茖W(xué)精神是科學(xué)素質(zhì)的重要組成內(nèi)容?？茖W(xué)精神教育對于學(xué)生從事科學(xué)活動、使用科學(xué)方法、實現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)都有極其重要的意義。在物理教學(xué)中，學(xué)生科學(xué)態(tài)度的形成和科學(xué)精神的養(yǎng)育，一方面要在平時的學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成，另一方面，物理教學(xué)要讓學(xué)生與科學(xué)家零距離接觸，走進(jìn)物理學(xué)家的精神世界，讓學(xué)生從中感受科學(xué)態(tài)度和領(lǐng)悟科學(xué)精神，因此在教學(xué)過程中適時地引入一些科學(xué)家的光輝言行、孜孜不倦的工作態(tài)度、高尚品格以及豐富的個性，這些介紹都會給學(xué)生留下深刻的印象。

有利于培養(yǎng)學(xué)生的人文精神和愛國主義精神。物理學(xué)史是以人類與物理世界對話的歷史為對象的，所以它融合了與物理學(xué)有關(guān)的自然科學(xué)以及與人類思想，社會歷史發(fā)展有關(guān)的文史哲的多學(xué)科知識。正是這種特性，決定了物理學(xué)史在實施科學(xué)教育與人文教育結(jié)合中的特殊作用。人文精神是“愛”的精神，熱愛科學(xué)，熱愛科學(xué)事業(yè)，熱愛自己的祖國。增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感，使他們“學(xué)會關(guān)懷”。人文精神還體現(xiàn)為團(tuán)結(jié)、合作、民主的精神。教學(xué)中將這些物理學(xué)史內(nèi)容與物理知識相融合，其中蘊(yùn)涵的科學(xué)家充滿人文主義的態(tài)度和精神將激起學(xué)生心靈的震

激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的好奇心和探究欲。物理學(xué)發(fā)展史是一幅理論與實驗交叉、8 動。

幫助學(xué)生樹立科學(xué)世界觀和人生觀。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史對于學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀和人生觀很有幫助。比如可以通過物理學(xué)史實例向?qū)W生反復(fù)闡明偶然與必然的關(guān)系，指導(dǎo)學(xué)生正確看待機(jī)遇、讓學(xué)生真正懂得“機(jī)遇偏愛有準(zhǔn)備的頭腦”的道理，使他們明確今天的準(zhǔn)備正是為了明天抓住機(jī)遇；要有哲學(xué)頭腦，要充分發(fā)揮自己主觀的能動作用，增強(qiáng)自覺性，當(dāng)時機(jī)來臨時能夠抓住機(jī)遇。例如倫琴發(fā)現(xiàn)X射線和貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)、錢三強(qiáng)發(fā)現(xiàn)重核三分裂以及某些科學(xué)家的挫折和失誤，分析其偶然性與必然性、機(jī)遇的得失、經(jīng)驗與教訓(xùn)，并聯(lián)系當(dāng)前的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展，讓學(xué)生們樹立向科學(xué)進(jìn)軍的決心和信心。滲透物理學(xué)史知識也有助于學(xué)生正確人生觀的樹立，教學(xué)中以科學(xué)家的實際經(jīng)歷作為素材,讓學(xué)生自己去吸取經(jīng)驗，領(lǐng)會他們的思想感情，能夠理解為什么這些科學(xué)家會有克服困難的勇氣和毅力,懂得是什么促使他們獻(xiàn)身科學(xué)，真正做到心悅誠服，并以他們?yōu)榘駱?，學(xué)習(xí)他們的精神并在自己的實踐中努力照著去做。4.2 對教師的作用 4.2.1 深化和拓寬知識面

一方面，教師懂得一些史料，知道一些知識的誕生年代、背景以及一些科學(xué)研究方法，可以拓寬教師的視野。由于物理學(xué)的課程基本上是按邏輯體系講述的，而物理學(xué)史則是按歷史順序編排，在橫向聯(lián)系的基礎(chǔ)上再加上一些縱向聯(lián)系，使教師的知識立體化，知識體系更完備。教師通過收集史料，加深了對知識的進(jìn)一步理解，實際上這也是一次再學(xué)習(xí)的過程，對知識的深化和拓寬都起到十分重要的作用。

另一方面，教師通過研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)史，可以進(jìn)一步認(rèn)識到物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用，自覺的將物理學(xué)史應(yīng)用于物理教學(xué)的實踐，充分發(fā)揮物理學(xué)史在高中物理教學(xué)中的作用。4.2.2 提高自身的教學(xué)研究能力

通過學(xué)習(xí)科學(xué)家研究問題、處理問題的方法，教師可以提高自身的教學(xué)研究能力。通過物理學(xué)史中優(yōu)秀科學(xué)家成功的事例的介紹，使人們獲得某種啟示，從而達(dá)到“益人心智”的作用。比如，科學(xué)大師是怎樣選擇、抓住新課題，從而把握科學(xué)發(fā)展新動態(tài)，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律、新現(xiàn)象;他們是怎樣設(shè)計新實驗，從而取得決定性實驗結(jié)果。通過物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，使教師從前人的活動中吸取經(jīng)驗與教訓(xùn)，「以便在需要時參考借鑒，從而在實踐中少走彎路，以提高教學(xué)研究能力?？偨Y(jié)

將物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的口號絕不是憑空提出來的，無論是從理論上 還是實踐上都是有充分的依據(jù)的，感謝廣大物理教學(xué)工作者的辛勤努力，本文對前人的研究只是作了一些歸納總結(jié)的工作，對于這個課題的研究仍然需要深入下去，如果能夠?qū)⑦@一思想很好的用于實踐必然會對物理教學(xué)的效果產(chǎn)生很大的積極作用。研究感受

第一次真正著手寫論文，面對本文的課題，開始真的很茫然，畢竟自己沒有這方面的教學(xué)實踐經(jīng)驗，但是通過大量的閱讀和查閱資料，我開始在前人研究的基礎(chǔ)之有了一點(diǎn)自己的體會，于是歸納總結(jié)了一下別人和自己的東西寫出了這篇論文，希望對后來的研究者有所幫助，更望大家批評指正。

[參考文獻(xiàn)] [1] 杜玉娟.新課程背景下物理學(xué)史和高中物理教學(xué)相結(jié)合的研究與實踐[D].遼寧師范大學(xué), 2009.2～3.[2] 侯新杰 趙紅枝.物理學(xué)史與物理教學(xué)相結(jié)合的情況分析及改進(jìn)建議[J].教育導(dǎo)刊, 2006,(04): 44～45.[3] 鄭衛(wèi)之.中學(xué)物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育的研究[D].山東師范大學(xué)2009.4～5.[4] 莫雷.教育心理學(xué)[M].北京:教育科學(xué)出版社, 2007.56～60.[5] 楊如意.物理學(xué)史在高中教學(xué)中的融合[D].華中師范大學(xué), 2006.3～4.[6] 王較過, 李貴安.物理教學(xué)論[M].西安: 陜西師范大學(xué)出版社, 2009.76～79.[7] 唐一鳴.物理教學(xué)藝術(shù)論[M].南寧: 廣西教育出版社, 2002.196～221.[8] 何維杰, 歐陽玉.物理思想史與方法論[M].長沙: 湖南大學(xué)出版社, 2001.23～34.[9] 張憲魁.物理科學(xué)方法教育[M].青島: 青島海洋大學(xué)出版社, 2000.77～81.[10] Schwab, J.J.The Concept of the Structure of a Displine [M].Giroux, H, A，Penna: Mccutchan Publishing Corporation, 1981.12～24.[11] Jeanne Appelget.Teaching the History of Science to Students with Learning Disabilities[J].Intervention in school and clinic, 2002(5): 6～8.What the physics is relevant to the high school physics

Shi Zhao(College of Physics and Information Technology , Shaanxi Normal University , Xi′ an

710062 , Shaanxi , China)Abstract: The nation has already put forward many new requests to physical teaching in our high school under the new course background.Under this situation, there has been many experts and scholar shouted to melt a physics history among the physical teaching of slogan, and do a lot of related research of this aspects, but these studies are mostly general.This text fore the person studies of foundation up mainly adopted the cultural heritage data collections method and theory to induce to tally up the meaning that the method combines together to the physics history and the physical teaching to do the treatise that synthesizes all of a sudden, mainly includes the following content: the current research status of the subject;about their combining theoretical analysis;combining the role in practice.Keywords: Physics history;Physics teaching;Significance

致

謝

在收集整理材料、構(gòu)思、撰寫和反復(fù)修改后，本文終于定稿付梓?！帮嬈淞髡邞哑湓?，學(xué)有成時念吾師”。此時此刻，我最想感謝的是我的導(dǎo)師王成會。這篇論文是在王成會老師的精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。在論文的選題、資料查詢及其寫作思路過程中，王老師給予我無私的幫助和細(xì)心的指導(dǎo)。王老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵，可以說這篇論文凝聚了她大量的心血。王老師以其平易近人的人格魅力、嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、踏踏實實的工作作風(fēng)對我產(chǎn)生了重要的影響。在此，我謹(jǐn)向尊敬的王老師表示誠摯的謝意！

大學(xué)本科的四年里，老師們的諄諄教誨使我受益匪淺，他們淵博的知識使我羨慕不已。在學(xué)習(xí)文化知識的同時，老師們那嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和做人風(fēng)范也使我受益頗深，這是我的一筆巨大的精神財富，在我以后的人生道路中起到積極的指導(dǎo)作用。在即將離開母校的日子里，我在王老師的指導(dǎo)下完成了這篇論文，一方面把它作為一次檢驗自己專業(yè)知識水平的機(jī)會，另一方面也是獻(xiàn)給辛勤培育我的老師們的一份禮物！

還要感謝我的同窗好友們。三年的學(xué)習(xí)中，我有幸結(jié)識了一群品學(xué)兼優(yōu)的 同學(xué)，使我得到不少鼓勵和幫助，讓我多了一份濃濃手足之情。在此，我對他 們表示深深的敬意和謝意！

另外，我在撰文過程中，參閱了國內(nèi)外諸多相關(guān)文獻(xiàn)，在此特作說明并向 作者致謝！

感謝辛勤養(yǎng)育我的父母，求學(xué)期間他們的鼓勵、關(guān)愛和支持給予我前進(jìn)的 無窮動力。

師恩永存，友誼長青，親情無價。我惟有以更大的熱情投入到今后的學(xué)習(xí)

和工作中，不斷追求卓越，以為回報。

石 釗

2010年4月

第二篇：物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)中的作用

1．物理學(xué)史的滲入有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生主體意識淡薄，老師習(xí)慣于邊講述，邊板書，學(xué)生只是被動聽課和記錄，沒有獨(dú)立思考的時間和空間；教師代替學(xué)生思考和總結(jié)，缺乏師生交流、生生互動；關(guān)注學(xué)生的心理狀況、興趣和愛好不夠，只關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成績等。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的感受和對“過程”的經(jīng)歷與體驗，要求老師在課堂教學(xué)中，尊重學(xué)生的想法和見解，哪怕是不對的；鼓勵學(xué)生質(zhì)疑書本、質(zhì)疑教師；要承認(rèn)學(xué)生的差異；要重問題的思考、重認(rèn)知的形成?！芭d趣是最好的老師”只有當(dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)有了興趣，才能表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的自覺性、主動性，才能積極主動去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。對物理學(xué)史的回顧，了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭端以及尚未解開的物理課題等可以消除學(xué)生對物理知識來源的神秘感。學(xué)生就不會認(rèn)為各個物理學(xué)概念、原理和定律的獲得只是歷史上的某些科學(xué)偉人們的“靈感”，不是歷史的巧合和偶然的機(jī)遇，科學(xué)家也是付出艱辛的努力才能獲得巨大的成功（靈感、頓悟只垂青于天才而又勤奮的頭腦），以此來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

在講述物理學(xué)史時還可以將科學(xué)家作為普通人的一面講給學(xué)生聽以引發(fā)學(xué)生的興趣。如麥克斯韋少年就出名，牛頓、愛因斯坦學(xué)生時代卻并不出色；科學(xué)家也會犯錯誤，約里奧.居里夫婦把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的中子錯誤解釋為伽瑪射線；著名科學(xué)家的身份又是也很普通的，比如愛因斯坦是專利局職員；莫爾斯是畫家；亞當(dāng)斯、勒維利是學(xué)生和天文愛好者；歐姆是中學(xué)教師。法拉弟、焦耳、瓦特都是自學(xué)成材。這些科學(xué)家不畏艱險，不慕利祿，不怕權(quán)威，追求真理的高尚品質(zhì)，對培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度、獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神起著潛移默化的作用。

2． 物理學(xué)史的滲入有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想方法 物理學(xué)之所以被人們公認(rèn)為一門重要的科學(xué), 不僅僅在于它對客觀世界的規(guī)律作出了深刻的揭示，還因為它在發(fā)展、成長的過程中, 形成了一整套獨(dú)特而卓有成效的思想方法體系。例如：觀察和實驗、類比和聯(lián)想、猜測和試探、分析和綜合、佯謬和反證方法、科學(xué)假設(shè)方法等等。

物理學(xué)最基本的研究方法是：假說——實驗——理論（或新假說）。科學(xué)家在研究問題時，一般根據(jù)以往的觀察、實驗或各種實驗得來的知識進(jìn)行推斷，得出初步的結(jié)論，這就是“假說”。為了驗證假說是否正確，需要進(jìn)一步“實驗”，如果大量的實驗結(jié)果證明假說是正確的，這種“假說”就上升為“理論”；否則，就要被修改、補(bǔ)充或放棄，這就是科學(xué)發(fā)展的一般規(guī)律。

第三篇：物理學(xué)史對中學(xué)物理教育的重要作用

論

文

物理學(xué)史對初中物理教育的重要作用

楊建華

物理學(xué)史對初中物理教育的重要作用

摘要：

物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展歷史的科學(xué)，它不僅真正地記載了物理科學(xué)形成發(fā)展的歷程，而且解釋與分析了歷程的形成背景與規(guī)律，不僅包含物理科學(xué)知識體系逐漸成熟發(fā)展的過程，也包含科學(xué)家們的探索、追求真理的事實與故事，包含著豐富的“教書育人”因素。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史，以其學(xué)科內(nèi)容的特點(diǎn)以及所具有的豐富的教育因素，不但可以培養(yǎng)學(xué)生好的科學(xué)態(tài)度，而且可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力，同時還可以培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)思想和方法。在素質(zhì)教育中發(fā)揮“教書育人”的獨(dú)特功能，使學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)得到全面的培養(yǎng)，效果顯著 關(guān)鍵字：物理教學(xué) 物理學(xué)史 素質(zhì)教育

正文：

把物理學(xué)史引入物理教學(xué)正越來越成為國際上物理教學(xué)改革的引人注目的課題。物理教育工作者日益深刻地認(rèn)識到物理學(xué)史對提高物理教育水平的重要作用。在向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的今天，探索通過引入物理學(xué)史，對學(xué)生進(jìn)行正確的理論思維和研究方法等方面的教育，幫助學(xué)生形成辯證唯物主義世界觀基礎(chǔ)，尤其必要

物理學(xué)史教育是通過傳授物理學(xué)史方面的知識，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識、科學(xué)精神及科學(xué)方法等多方面品質(zhì)的過程。物理學(xué)史教育是中學(xué)物理教學(xué)中的重要部分，尤其在當(dāng)前大力推進(jìn)素質(zhì)教育，進(jìn)而對發(fā)展中學(xué)生綜合素質(zhì)提出了更高的要求，物理學(xué)史的教育成功則更加明顯。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。誠然，中學(xué)物理教學(xué)中不可能進(jìn)行完整的學(xué)史教育，只有從中選取很少部分內(nèi)容。盡管如此，它仍具有多方面的教育功能，主要有以下幾個方面： 1． 體會物理方法

開闊物理思路

通過知識教育滲透物理方法教育固然重要。但是正像每一種物理方法都是其局限性樣，這種進(jìn)行物理方法教育的方法也存在著不足。中學(xué)物理的絕大多數(shù)知識是已經(jīng)建立起嚴(yán)密邏輯體系的經(jīng)典物理學(xué)知識，教材無論如何刻意組織內(nèi)容和教師無論怎樣注意滲透方法，絕大多數(shù)情況下也只能涉及邏輯的方法，對于知覺、靈感、信念等非邏輯色彩的但具有創(chuàng)造性的思維方式很難涉及到，而且考慮到教學(xué)效率問題，對于經(jīng)典物理學(xué)的內(nèi)容，我們有可能也有必要盡可能地簡化知識的教學(xué)過程。這樣，知識的教學(xué)過程就很難充分反映出方法的各個側(cè)面。比如說我們通過洛倫茲力的教學(xué)傳授假說方法，教學(xué)過程中很難將假說需要根據(jù)實驗結(jié)果不斷地修正和完善，最后發(fā)展為理論的特點(diǎn)反映出來。對于這一問題我們可以求助于歷史教學(xué)來解決。這里所說的“歷史教學(xué)”并不是讓學(xué)生把物理學(xué)史當(dāng)作一門課程來學(xué)習(xí)，而是指給學(xué)生開設(shè)歷史講座，在教材中插入有關(guān)歷史的閱讀材料等，重點(diǎn)在于分析一些重要概念、規(guī)律、假說、模型的形成和發(fā)展過程。

物理教學(xué)是教學(xué)雙方通過各種教學(xué)手段相互促進(jìn)、制約的一個特殊過程。如同其他學(xué)科一樣，凡一個公式的導(dǎo)出、一個定律或定理的建立，及至每道習(xí)題的分析演算，都有它固定的邏輯思維過程和數(shù)學(xué)推演程序。我們現(xiàn)在當(dāng)作物理教本上的內(nèi)容是前人長期探索研究的結(jié)晶。隨著科學(xué)發(fā)展和人類進(jìn)步，對物理教科書基礎(chǔ)知識的表訴方法和思想方法也愈益顯現(xiàn)出其先進(jìn)性、適用性和強(qiáng)烈的時代感。根據(jù)教材編排特點(diǎn)，分單元講解分析其發(fā)展史不僅有助于學(xué)生了解各概念、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)生按已有的形式和體系來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，循著為人的研究歷程，從而加深學(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生介紹人類對磁及電和磁關(guān)系的認(rèn)識過程，通過講解安培、法拉弟、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)、等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。

物理學(xué)史上可用以體會物理方法開闊學(xué)生物理思路和擴(kuò)大知識視野的例子是舉不勝舉的。依據(jù)同一目的，我們對物理學(xué)史上曾經(jīng)產(chǎn)生過的一些有意義的設(shè)想和懸而未決的重要課題也有向?qū)W生大體介紹的必要。如陳景潤攻歌德巴赫猜想的雄心壯志就萌生于中學(xué)時代一位高明的數(shù)學(xué)教師在講課中提及的“額外”一言。在物理學(xué)史中，向這樣的問題也是不乏其例的。

2． 調(diào)動學(xué)生的非智力因素，提高教學(xué)效果

目前中學(xué)物理教學(xué)改革的關(guān)鍵就是在教學(xué)過程中最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，使他們接受知識的被動地位轉(zhuǎn)變?yōu)樽约喊l(fā)現(xiàn)和獲取知識的主動地位。教學(xué)過程是師生共同活動的過程，教學(xué)活動的本質(zhì)就是教師通過合理的方式把以教材為主體的知識傳授給學(xué)生并達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生能力、發(fā)展學(xué)生智力的目的。在智力水平相近的情況下，非智力因素對學(xué)習(xí)起著決定性的作用。只有當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣和強(qiáng)烈的情感時，才能對物理這門學(xué)科產(chǎn)生親切感和廣泛的好奇心，才能產(chǎn)生持之以恒的巨大的驅(qū)動力，其智力因素才能得到充分發(fā)揮。因此，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成愛學(xué)習(xí)物理的習(xí)慣，對發(fā)展學(xué)生的智力和能力產(chǎn)生定向推動和激勵作用，從而提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生的興趣不是天賦，青少年時期受環(huán)境（家庭、社會、學(xué)校）影響很大，尤其受到老師影響最深。這就要求我們在教學(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)物理的現(xiàn)實意義；還須把歷史引入教學(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。學(xué)生有好奇心理，他們對科學(xué)家刻苦自學(xué)、潛心探究的軼事倍感興趣。諸如，伽利略在教堂里面對擺動的吊燈注目凝視；牛頓由蘋果落地聯(lián)想到萬有引力；阿基米德在澡堂中頓捂浮體規(guī)律；愛迪生坐在雞窩里“孵蛋”等等不脛而走的故事，即使教師不作介紹，學(xué)生們也是略知一二的，我們在教學(xué)中未嘗不可以運(yùn)用類似的史料來讓科學(xué)家“現(xiàn)身說法”，以在物理現(xiàn)象與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣之間連通一根思維的導(dǎo)線。比如：在講述磁現(xiàn)象時，我們就可用孩提時代的愛因斯坦在看過父親拿來的一只羅盤后，便喚起他自幼即欲探索自然奧秘的興趣，以之誘導(dǎo)學(xué)生透過物理現(xiàn)象尋求其本質(zhì)規(guī)律。又如，1820年奧斯特所做的著名的電流磁效應(yīng)實驗，在過去很長一段時間內(nèi)被誤傳為一次“偶然的機(jī)遇”，其實這正是奧斯特在統(tǒng)一自然力思想的啟迪下孜孜以求的必然結(jié)果。若無濃厚的興趣和堅強(qiáng)的毅力是難以成功的，此例同樣能給予學(xué)生以深刻的啟發(fā)和教益。這種寓史于教、史教相融、啟而后發(fā)的教學(xué)方法顯然是應(yīng)當(dāng)加以提倡的。

3． 科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)

科學(xué)態(tài)度是現(xiàn)代公民必備的基本素養(yǎng)，是健全個性的重要組成部分，對學(xué)生將來參加社會生活具有很重要的意義。

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，要依據(jù)態(tài)度形成的規(guī)律，注意結(jié)合學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)、課程目標(biāo)與內(nèi)容特點(diǎn)以及學(xué)生的實際情況選擇適當(dāng)?shù)姆椒▉磉M(jìn)行。教師在日常的教學(xué)中，結(jié)合知識教學(xué)介紹物理學(xué)家的有關(guān)事跡，讓他們知道科學(xué)態(tài)度無論對于科學(xué)家自身能否取得科學(xué)成就，還是科學(xué)事業(yè)的發(fā)展，都具有重要的意義。要使學(xué)生明確認(rèn)識到科學(xué)的概念和原理都是建立在實踐基礎(chǔ)之上的，科學(xué)家在觀察、實驗時，必須以實事求是、認(rèn)真細(xì)致的態(tài)度對待，任何模型、假說、猜想都必須經(jīng)受事實檢驗?？茖W(xué)家的任何一個發(fā)明、創(chuàng)造以及他們所做出的貢獻(xiàn)，既體現(xiàn)了他們批判地繼承了前人的科學(xué)研究成果的繼承精神，又體現(xiàn)了他們大膽創(chuàng)新、勇于探索、堅持實踐、刻苦鉆研、精益求精的科學(xué)精神和事實求是的科學(xué)態(tài)度。

如法拉第歷經(jīng)10年的反復(fù)實驗最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律；我們熟悉的愛迪生是從一個只讀過3個月小學(xué)的失學(xué)者成長為世界發(fā)明大王的，后人曾評價愛迪生成功的基礎(chǔ)是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水，是努力奮斗、堅持不懈的結(jié)果。因為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度是成功決定因素。4． 激發(fā)情感 創(chuàng)造才能

情感指的是人的內(nèi)在體驗，學(xué)生的喜怒哀樂愛恨等都在不同程度上影響著創(chuàng)造力。積極的創(chuàng)造情感是學(xué)生創(chuàng)造未來的力量。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，提出的新問題、新可能，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。”物理教學(xué)中創(chuàng)造欲的激發(fā)，使學(xué)生產(chǎn)生“我為什么就不行呢？”“我為什么就不能把事情做好呢？”等諸多為什么，我們的教學(xué)就會產(chǎn)生一種新的效果，同時也就可以鞭策學(xué)生做出超一般的成績來。

才能就是知識和能力。要形成創(chuàng)造才能，學(xué)生需要吸收更多的知識信息，而且掌握的知識愈多，產(chǎn)生新的創(chuàng)造構(gòu)想的可能性就愈大，成功的概率就愈大?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不僅空前發(fā)展，而且不斷進(jìn)行大分化、大綜合，要獲得創(chuàng)造性成就，僅靠書本上有限的或局部性的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，在教學(xué)中教師可把前人學(xué)習(xí)的經(jīng)驗、物理學(xué)精華乃至他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的精神教授給當(dāng)代青少年，讓他們在踏進(jìn)物理學(xué)領(lǐng)域時有捷徑可走，不讓其在狹隘范圍內(nèi)學(xué)習(xí)，不漫無目的地涉獵，而是把別處閃光的東西“移植”到物理教學(xué)中去，研究物理，發(fā)展物理。

物理學(xué)史上有這樣的一段記載：丹麥天文學(xué)家第谷雖然已看出托勒密和哥白尼學(xué)說的共同點(diǎn)都以觀察積累的行星位置為依據(jù)及其數(shù)據(jù)的不精確，并且他自己持之以恒地對行星運(yùn)動進(jìn)行了三十年之久的長期觀察，積累了大量的第一手感性材料，但是他長于感性認(rèn)識，短于理性思維，更受地心說的羈絆，因而未能最后揭開行星運(yùn)動規(guī)律所籠罩的一層面紗。當(dāng)?shù)诠鹊倪@些耗盡畢生心血的成果落在他那個善于理性思維的學(xué)生開普勒之手時，揚(yáng)長避短，感性認(rèn)識和理性思維珠聯(lián)璧合，最終他揭示了行星運(yùn)動的本質(zhì)——發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動三定律。無怪愛因斯坦要作出如此深刻的斷論：“開普勒的驚人成就，是證實下面這條真理的一個特別美好的例子，這條真理是：知識不能單從經(jīng)驗中得出，而只能從理智的發(fā)明同觀察到的事實兩者的比較中得出。” 5． 提高道德修養(yǎng)

在推進(jìn)素質(zhì)教育中，加強(qiáng)思想品德教育是一項重要任務(wù)，因此，品德教育應(yīng)滲透到各科教學(xué)中。在物理教學(xué)過程中，由于眾多物理學(xué)史料中有很多品德教育素材，將品德教育與知識教育有機(jī)結(jié)合，能夠更好地發(fā)揮物理學(xué)史的思想品德教育功能。

在物理學(xué)發(fā)展史中，許多科學(xué)家為人類的利益作出了無私的奉獻(xiàn)：諾貝爾、卡文迪許終身未婚；為“上帝之火”——雷電的研究，富蘭克林多次被擊昏；居里夫人忍受清貧之苦，喪夫之痛，在探索道路上所表現(xiàn)出百折不撓的毅力等等，這些科學(xué)家的故事對學(xué)生有特殊的感染力，教學(xué)效果非常明顯。

物理學(xué)史還有助于對學(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)的理論和實踐上有著輝煌的成就。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。在實用技術(shù)方面，更是舉不勝舉。眾所周知的四大發(fā)明；周代已用圭表來確定季節(jié)，用漏刻來記時；春秋戰(zhàn)國時期隨著冶制鐵手工業(yè)的興起和鐵制工具的使用，簡單機(jī)械的制造技術(shù)已有所發(fā)展；秦漢時期，東漢的張衡設(shè)計制造了漏水轉(zhuǎn)渾天儀、地動儀等。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)他們的民族自尊心、自豪感和愛國熱情，有助于樹立為振興中華奮發(fā)的志向。

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它有著系統(tǒng)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚擉w系。如果物理知識是一次能源，那么物理史則是二次能源。換言之，物理學(xué)給人以知識，物理學(xué)史則給人以智慧。中學(xué)物理教育的任務(wù)主要是傳授物理知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生自己學(xué)習(xí)、自己發(fā)現(xiàn)問題與獨(dú)創(chuàng)性解決問題的能力為主。物理學(xué)史教育在教學(xué)過程中的角色是起到輔助作用，能很好的幫助教師調(diào)動課堂氣氛，使之達(dá)到更好的教學(xué)效果，但它不是教學(xué)的全部，也不是教學(xué)的重點(diǎn)。故教師在利用物理學(xué)史教學(xué)時要權(quán)衡教學(xué)的主次，在適當(dāng)?shù)膱龊献寣W(xué)生知道那些受人欽佩的偉大物理學(xué)家們那種刻苦鉆研、勤于思考與實踐的感人毅力，勇于探索、又善于探索的超人本領(lǐng)，以及實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)情操和熱愛祖國、愿為人類的科學(xué)事業(yè)獻(xiàn)身的高貴品質(zhì)等到底是如何形成的。通過研究物理學(xué)家的科學(xué)思想、言行、科研成果等，挖掘出所蘊(yùn)涵的科學(xué)智慧！

第四篇：物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)的作用

物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)的作用

物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展的學(xué)科，它是物理科學(xué)體系中重要的組成部分。物理學(xué)史教育是通過傳授物理學(xué)史方面的知識，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識、科學(xué)精神及科學(xué)方法等多方面品質(zhì)的過程。在教學(xué)活動中深刻體會到，物理學(xué)史教育是中學(xué)物理教學(xué)中不可缺少的組成部分。尤其在全面推進(jìn)素質(zhì)教育，實施課程改革的今天，對發(fā)展中學(xué)生綜合素質(zhì)提出了更高的要求，物理學(xué)史的教育功能則更加明顯。但是由于缺乏物理學(xué)史教育的研究，妨礙了它在發(fā)展中學(xué)生綜合素質(zhì)方面的作用，影響了中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的提高。為此，在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對物理學(xué)史教育在中學(xué)物理教學(xué)中的重要性、可能發(fā)揮的作用以及加強(qiáng)物理學(xué)史教育的途徑，做了初步的研究。

一、加強(qiáng)物理學(xué)史的教育，實現(xiàn)中學(xué)物理教學(xué)目的

隨著中學(xué)全面推進(jìn)素質(zhì)教育及“跨世紀(jì)素質(zhì)教育工程”的啟動，對中學(xué)生應(yīng)具備的基本素質(zhì)提出了更高的要求。為了迎接新世紀(jì)人才競爭的挑戰(zhàn)，為了適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)時代的特點(diǎn)，他們需要多方面的、綜合性的心理品質(zhì)?？茖W(xué)素質(zhì)就是其中重要的組成部分?？茖W(xué)素質(zhì)是由科學(xué)意識、科學(xué)精神、科學(xué)知識、科學(xué)方法與行為等要素組成?？茖W(xué)意識是指對科學(xué)本質(zhì)及價值的正確認(rèn)識，表現(xiàn)為對科學(xué)的積極態(tài)度，如對科學(xué)的信任、依賴、追求等?？茖W(xué)精神是指科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探索的積極心理狀態(tài)，其核心是實事求是的工作態(tài)度、探索創(chuàng)新的思想。科學(xué)知識，是指反映客觀世界的知識體系，如物理、化學(xué)等等學(xué)科知識。這里所說的科學(xué)方法，主要指科學(xué)思維方法，它在一定程度上具有方法論的意義，大多蘊(yùn)含在科學(xué)探索的過程中?？茖W(xué)行為是指受科學(xué)思想意識支配表現(xiàn)出來的外在活動，對于中學(xué)生來說，主要指在生活和學(xué)習(xí)活動中科學(xué)的習(xí)慣和方式。從目前中學(xué)學(xué)科設(shè)置的情況看，培養(yǎng)中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的任務(wù)，主要由物理、化學(xué)、生物等理科教學(xué)承擔(dān)，其中，物理教學(xué)的責(zé)任最重。顯然，培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，已成為現(xiàn)代中學(xué)物理教學(xué)不可推卸的責(zé)任，因而成為重要的教學(xué)目的之一。為了實現(xiàn)這一教學(xué)目的，需要進(jìn)一步研究物理教學(xué)中影響科學(xué)素質(zhì)發(fā)展的因素。描述了構(gòu)成科學(xué)素質(zhì)的各要素與中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容各組成部分之間的關(guān)系。一個人的科學(xué)意識、科學(xué)精神、科學(xué)方法和行為等大部分科學(xué)素質(zhì)要素，都要建立在對科學(xué)及科學(xué)發(fā)展過程了解的基礎(chǔ)上，才能逐漸形成，這些都與物理學(xué)史教育有密切關(guān)系。通過物理學(xué)史教育，可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、創(chuàng)造性的思維能力，激發(fā)追求真理、獻(xiàn)身于人類文明進(jìn)步事業(yè)的精神。所以，為了實現(xiàn)現(xiàn)代中學(xué)物理教學(xué)目的，必須加強(qiáng)物理學(xué)史教育。

物理學(xué)史中就有許多催人淚下的事例。比如：M．居里由于長期從事放射性研究得了白血病逝世，為科學(xué)獻(xiàn)出了寶貴的生命；利赫曼為引雷電而捐軀；法拉第舍棄榮華富貴，幾次拒絕接受封爵而甘“平民法拉第”；布魯諾為捍衛(wèi)日心說犧牲在羅馬鮮花廣場的熊熊烈火之中；伽利略為捍衛(wèi)日心說受到羅馬教皇殘酷的迫害和折磨，但他沒有放棄對真理的追求，年近七旬又體弱多病的伽利略被迫在寒冬季節(jié)前往羅馬，跪在冰冷的石板地上接受羅馬宗教裁判所的審判，先是被判終審監(jiān)禁，后又改為在家軟禁，精神和肉體上的折磨仍然沒有動搖他的信念，直到1642年1月8日病逝。300年以后的1979年羅馬教庭才為他公開平反昭雪?？茖W(xué)家可歌可泣的獻(xiàn)身精神對我們現(xiàn)代人應(yīng)該有所啟發(fā)。

伽利略認(rèn)真讀過亞里士多德的《物理學(xué)》等著作，認(rèn)為其中許多是錯誤的。伽利略依靠工匠們的實踐經(jīng)驗與數(shù)學(xué)理論的結(jié)合，依靠他自己敏銳的觀察和大量的實驗成果，通過雄辯和事實，粉碎了教會支持的亞里士多德和托勒密思想體系兩千多年來對科學(xué)的禁錮，在運(yùn)動理論方面奠立了科學(xué)力學(xué)的基石（如速度、加速度的引入，相對性原理、慣性定律、落體定律、擺的等時性、運(yùn)動疊加原理等）。二十世紀(jì)最偉大的自然科學(xué)家愛因斯坦，被稱為“物理學(xué)革命的旗手”，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)表了論文《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個推測的觀點(diǎn)》，提出了光的量子論，歷史上第一次揭示了微觀客體的波動性和粒子性的統(tǒng)一，即波粒二象性；1905年6月他寫了一篇開創(chuàng)物理學(xué)新紀(jì)元的長論文《論動體的電動力學(xué)》，完整的提出了狹義相對論，解決了十九世紀(jì)末出現(xiàn)的古典物理學(xué)的危機(jī)，推動了整個物理學(xué)的革命。之后愛因斯坦并不感到滿足，不懈的創(chuàng)新精神促使他在真理的道路上進(jìn)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。

通過物理學(xué)史的教育可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，對實施素質(zhì)教育具有重要意義。

二、凸現(xiàn)物理學(xué)史教育的功能

物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展歷史的科學(xué)，把它真實記載描述了物理科學(xué)形成發(fā)展的歷程，解釋與分析了歷程的形成背景與規(guī)律，包含物理科學(xué)知識體系逐步成熟發(fā)展的過程，包括科學(xué)家們探索追求真理的事實與故事，和物理新課程的過程與方法，情感、態(tài)度與價值觀有機(jī)結(jié)合起來。充分利用物理學(xué)史中蘊(yùn)藏著科學(xué)家──人，研究過程──事，研究成果──知識體系等多方面的教育資源，對學(xué)生的教育價值是巨大的。因此，中學(xué)物理教學(xué)中不可能進(jìn)行完整的物理學(xué)史教育，只能從中選取很少部分內(nèi)容。盡管如此，它仍具有多方面的教育功能，主要有以下幾個方面：

1．進(jìn)行科學(xué)方法論教育的功能

物理學(xué)史可以提供豐富的物理科學(xué)發(fā)展的史料，將物理概念、定律的歷史發(fā)展過程展現(xiàn)給學(xué)生，使之熟悉科學(xué)家發(fā)現(xiàn)規(guī)律的思維過程和科研方法，并從科學(xué)家的成功中得到啟示。從長遠(yuǎn)意義上講，學(xué)生掌握這些內(nèi)容比學(xué)習(xí)物理知識、技能更為重要。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷接受科學(xué)方法教育，潛移默化地培養(yǎng)科學(xué)的思維模式。例如，在“自由落體運(yùn)動”的教學(xué)中，圍繞歷史的發(fā)展提出問題，進(jìn)行物理學(xué)史教育。以此幫助學(xué)生揭示出科學(xué)探究的一般程序：提出問題──猜想與假設(shè)──制定計劃與設(shè)計實驗──進(jìn)行實驗與收集證據(jù)──分析與論證──修正推廣。使學(xué)生從中領(lǐng)略到什么是科學(xué)探究，科學(xué)家是怎樣用科學(xué)方法進(jìn)行研究的，受到科學(xué)的思維方法的熏陶，有利于學(xué)生從“機(jī)械學(xué)習(xí)、被動思考、獲得知識”向“靈活學(xué)習(xí)、積極思考、勇于探索”轉(zhuǎn)化，獲得真正的“智慧”。

在物理教學(xué)中分析物理學(xué)的發(fā)展史有助于學(xué)生了解各概念、定理、定律的來龍去脈和科學(xué)知識的運(yùn)動過程。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，從而加深學(xué)生對力的概念的理解，在講高二年級“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生介紹人類對磁及電和磁關(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。

物理教學(xué)中涉及的研究方法主要有觀察、實驗、類比、假說、模型等等，這些研究方法對學(xué)習(xí)物理也具有重要價值。比如意大利物理學(xué)家伽利略，1853年在比薩教堂注意到一盞懸燈的擺動受到啟發(fā)，用線懸銅球模擬單擺實驗，確證了微小擺動的等時性和擺長對周期的影響；德國物理學(xué)家倫琴在進(jìn)行陰極射線實驗時，注意到放在射線管附近氰亞鉑酸鋇的小屏上發(fā)出微光，而發(fā)現(xiàn)了X射線（倫琴射線）；1780年伽伐尼在解剖青蛙時偶然發(fā)現(xiàn)青蛙腿痙攣而發(fā)現(xiàn)了“生物電”；早已膾炙人口的牛頓蘋果落地的傳說，使牛頓從中悟出了地球引力的存在等等，這些事例都說明觀察的重要性。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和觀察習(xí)慣，可以起到鞏固消化，加深理解的重要作用。比如富蘭克林的風(fēng)箏實驗：在風(fēng)雨交加的情況下，利用風(fēng)箏將大氣中的電收集到萊頓瓶中使其充電，證明了“閃電和靜電的同一性”；比如光的顏色問題，從亞里士多德到笛卡兒都認(rèn)為“白光是純潔的、均勻的，是光的本質(zhì)”，而色光只是光的變種，但是他們都沒有象牛頓那樣做過認(rèn)真的實驗驗證。大約1666年牛頓用棱鏡進(jìn)行光的色散實驗，終于得出“白光是由各種折射程度不同的彩色光組成的非均勻混合體”；又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(yùn)動的錯誤結(jié)論。比如荷蘭物理學(xué)家惠更斯，就是用類比的方法根據(jù)光也象聲波那樣能發(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)；法國物理學(xué)家德布羅意用類比的方法根據(jù)光的波粒二象性而推論微觀粒子也具有波動性，提出了物質(zhì)波的概念；庫侖就是從牛頓的萬有引力定律中得到啟發(fā)，把電荷之間的作用力類比萬有引力，推論電力也象萬有引力一樣服從平方反比定律，從而發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，如果沒有類比的方法，單靠實驗數(shù)據(jù)的積累不知得到何年何月，才能得到嚴(yán)格的庫侖定律的表達(dá)式。如在“電勢差，電勢，電勢能”的教學(xué)中，可類比為高度差，高度及重力勢能，等等。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

2．培養(yǎng)科學(xué)意識和科學(xué)精神的功能

物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的科學(xué)，是自然科學(xué)的重要組成部分，人類只有尊重事實、尊重規(guī)律，才能獲得進(jìn)步。物理學(xué)發(fā)展史是人類探索自然規(guī)律的歷史。通過史料教育學(xué)生，可以培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)意識。例如，通過盧瑟福的α粒子散射實驗、倫琴射線的發(fā)現(xiàn)等生動事例，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)家的敬重之情，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生求實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)意識與勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的良好情感、態(tài)度與價值觀。

3．進(jìn)行思想品德教育的功能

在推進(jìn)素質(zhì)中，加強(qiáng)思想品德教育是一項重要任務(wù)。因此，品德教育應(yīng)滲透到各科教學(xué)中。在物理教學(xué)過程中，由于眾多物理學(xué)史料中有很多品德教育素材，將品德教育與知識教育有機(jī)結(jié)合，能夠更好地發(fā)揮物理學(xué)史的思想品德教育功能。例如，布魯諾為追求真理而獻(xiàn)身；居里夫人命名新元素為“釙”以紀(jì)念祖國；富蘭克林冒生命危險做“風(fēng)箏實驗”。這些科學(xué)家的故事對學(xué)生有特殊感染力，教育效果非常明顯

三、開發(fā)物理學(xué)史教育的途徑

當(dāng)前，加強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面的作用，已經(jīng)成為中學(xué)物理教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，尤其在新課程教學(xué)中得到認(rèn)可。為此必須動員物理教師及教材編寫、研究多方面力量相互配合與協(xié)作，構(gòu)建物理學(xué)史教育資源庫，以期達(dá)到資源共享。

1．加強(qiáng)物理學(xué)史學(xué)習(xí)，提高教師自身素質(zhì)

眾所周知，能否發(fā)揮教材教育功能的關(guān)鍵在教師。同樣，為了有效發(fā)揮學(xué)史教材的教育功能，物理教師本身也必須具有較高的物理學(xué)史素養(yǎng)，這樣他才能在掌握學(xué)史知識的基礎(chǔ)上，從認(rèn)識方法論的角度，把握物理科學(xué)的發(fā)展軌跡與規(guī)律，才能挖掘?qū)W史的教育功能。不僅如此，提高學(xué)史素質(zhì)對教師全面理解和把握物理學(xué)科的知識體系，提高教學(xué)水平，具有長遠(yuǎn)的意義。

2．深入研究學(xué)史教學(xué)的規(guī)律，調(diào)整物理學(xué)史教學(xué)內(nèi)外關(guān)系

2學(xué)史教學(xué)作為一種教學(xué)活動，必然有其自身的規(guī)律，只有掌握了這些規(guī)律，才能自如地進(jìn)行教學(xué)，才能使教學(xué)達(dá)到預(yù)期的目的。學(xué)史教學(xué)有著多方面的規(guī)律，目前需要盡快認(rèn)識和把握的，我認(rèn)為有學(xué)史教學(xué)與知識、技能教學(xué)之間的關(guān)系；各學(xué)史教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系，如科學(xué)家故事、科學(xué)探索的背景、科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程、方法論等之間的關(guān)系；教學(xué)中思想品德教育與智育之間的關(guān)系等幾個方面。教師對這些關(guān)系的認(rèn)識、協(xié)調(diào)與處理，既是提高學(xué)史教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是保證其健康發(fā)展的條件。例如，只有當(dāng)真正解決好物理學(xué)史教學(xué)與知識、技能教學(xué)之間的關(guān)系，與過程、方法教學(xué)之間的關(guān)系，才能保證物理教學(xué)質(zhì)量的全面提高，才能促進(jìn)學(xué)生思想品德、科學(xué)素質(zhì)、智力和操作技能的均衡發(fā)展，而不致走向顧此失彼、矯枉過正的偏頗境地，甚至阻礙了物理學(xué)史教學(xué)的正常發(fā)展。

3．廣泛開展學(xué)史教學(xué)實踐研究，改進(jìn)教學(xué)方法

由于輕視物理學(xué)史教學(xué)的結(jié)果，使目前學(xué)史教學(xué)方法較為落后，一般僅限于講故事，“貼德育標(biāo)簽”（即在講完故事后，加上幾句口號）的傳統(tǒng)教學(xué)方法，這顯然不符合學(xué)史教學(xué)目標(biāo)的要求。為此，必須引導(dǎo)廣大教師重視學(xué)史教育，有計劃地組織物理教師在實踐中大力開展學(xué)史教育研究，深入分析教材內(nèi)容，適當(dāng)補(bǔ)充引入科學(xué)史料，積極改進(jìn)教學(xué)方法，達(dá)到學(xué)科素質(zhì)教育的目的。目前中學(xué)物理教材中學(xué)史內(nèi)容所占比例甚微（僅2%左右），其中內(nèi)容僅限于科學(xué)家故事。因此，教師應(yīng)進(jìn)行物理學(xué)史教材的分析，適當(dāng)補(bǔ)充有關(guān)科學(xué)探索的背景、科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程以及方法論方面的學(xué)史材料，挖掘教材的教育功能。同時用現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和能力，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)物理發(fā)展歷史，領(lǐng)會科學(xué)精神，掌握科學(xué)思維方法，培養(yǎng)良好的科學(xué)行為。

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(xí)和研究方法，科學(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，牛頓說過：“如果說我比別人看的遠(yuǎn)一點(diǎn)，那是因為我站在巨人的肩上”。不僅牛頓如此，凡是作出重大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家都是善于批判和繼承的，學(xué)習(xí)物理學(xué)史有助于活躍思維，增強(qiáng)膽識，使學(xué)生更自覺地繼承前人的事業(yè)，有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，高中課程設(shè)置已將“研究性學(xué)習(xí)”納入新的課程體系，通過物理學(xué)史進(jìn)行科學(xué)方法教育變得尤為重要。綜上所述，把物理學(xué)史的知識融于物理教學(xué)中，無疑應(yīng)該具有重要價值，特別是實施新課程改革的今天更是迫切需要的，同時也是切實可行的。

第五篇：2013物理學(xué)史總結(jié)

物理學(xué)史總結(jié)

一、力學(xué)1、1638年，意大利物理學(xué)家伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》中用科學(xué)推理論證重物體和輕物體下落一樣快；并在比薩斜塔做了兩個不同質(zhì)量的小球下落的實驗，證明了他的觀點(diǎn)是正確的，推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的觀點(diǎn)（即：質(zhì)量大的小球下落快是錯誤的）；

2、17世紀(jì)，伽利略通過構(gòu)思的理想實驗指出：在水平面上運(yùn)動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運(yùn)動下去；得出結(jié)論：力是改變物體運(yùn)動的原因，推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動的原因。

同時代的法國物理學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步指出：如果沒有其它原因，運(yùn)動物體將繼續(xù)以同速度沿著一條直線運(yùn)動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。

3、1687年，英國科學(xué)家牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》著作中提出了三條運(yùn)動定律（即牛頓三大運(yùn)動定律）。

4、20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動物體。

5、1638年，伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》一書中，運(yùn)用觀察－假設(shè)－數(shù)學(xué)推理的方法，詳細(xì)研究了拋體運(yùn)動。

6、人們根據(jù)日常的觀察和經(jīng)驗，提出“地心說”，古希臘科學(xué)家托勒密是代表；而波蘭天文學(xué)家哥白尼提出了“日心說”，大膽反駁地心說。

7、17世紀(jì)，德國天文學(xué)家開普勒提出開普勒三大定律；

8、牛頓于1687年正式發(fā)表萬有引力定律；1798年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤實驗裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量；

9、1846年，英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國天文學(xué)家勒維烈應(yīng)用萬有引力定律，計算并觀測到海王星，1930年，美國天文學(xué)家湯苞用同樣的計算方法發(fā)現(xiàn)冥王星。

10、我國宋朝發(fā)明的火箭是現(xiàn)代火箭的鼻祖，與現(xiàn)代火箭原理相同；

俄國科學(xué)家齊奧爾科夫斯基被稱為近代火箭之父，他首先提出了多級火箭和慣性導(dǎo)航的概念。

11、1957年10月，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星；

1961年4月，世界第一艘載人宇宙飛船“東方1號”帶著尤里加加林第一次踏入太空。

二、電磁學(xué)12、1785年法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖定律，并測出了靜電力常量k的值。

13、16世紀(jì)末，英國人吉伯第一個研究了摩擦是物體帶電的現(xiàn)象。

18世紀(jì)中葉，美國人富蘭克林提出了正、負(fù)電荷的概念。

1752年，富蘭克林在費(fèi)城通過風(fēng)箏實驗驗證閃電是放電的一種形式，把天電與地電統(tǒng)一起來，并發(fā)明避雷針。

14、1913年，美國物理學(xué)家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量，獲得諾貝爾獎。

15、1837年，英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場。

16、1826年德國物理學(xué)家歐姆（1787-1854）通過實驗得出歐姆定律。

17、1911年，荷蘭科學(xué)家昂納斯發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時，都會出現(xiàn) 1

電阻突然降為零的現(xiàn)象——超導(dǎo)現(xiàn)象。

18、19世紀(jì)，焦耳和楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，即焦耳定律。

19、1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流磁效應(yīng)。

20、法國物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行導(dǎo)線則相斥，并總結(jié)出安培定則（右手螺旋定則）判斷電流與磁場的相互關(guān)系和左手定則判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的方向。

21、荷蘭物理學(xué)家洛倫茲提出運(yùn)動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運(yùn)動電荷有作用力（洛倫茲力）的觀點(diǎn)。

22、湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計的質(zhì)譜儀可用來測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。

23、1932年，美國物理學(xué)家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實驗室中產(chǎn)生大量的高能粒子。

（最大動能僅取決于磁場和D形盒直徑，帶電粒子圓周運(yùn)動周期與高頻電源的周期相同）

24、1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律——電磁感應(yīng)定律。

25、1834年，俄國物理學(xué)家楞次發(fā)表確定感應(yīng)電流方向的定律——楞次定律。

26、1835年，美國科學(xué)家亨利發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象（因電流變化而在電路本身引起感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象），日光燈的工作原理即為其應(yīng)用之一。

三、熱學(xué)27、1827年，英國植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規(guī)則運(yùn)動的現(xiàn)象——布朗運(yùn)動。

28、1850年，克勞修斯提出熱力學(xué)第二定律的定性表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，稱為克勞修斯表述。次年開爾文提出另一種表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響，稱為開爾文表述。

29、1848年 開爾文提出熱力學(xué)溫標(biāo)，指出絕對零度是溫度的下限。

30、19世紀(jì)中葉，由德國醫(yī)生邁爾、英國物理學(xué)家焦?fàn)枴⒌聡鴮W(xué)者亥姆霍茲最后確定能量守恒定律。

21、1642年，科學(xué)家托里拆利提出大氣會產(chǎn)生壓強(qiáng)，并測定了大氣壓強(qiáng)的值。四年后，帕斯卡的研究表明，大氣壓隨高度增加而減小。

1654年，為了證實大氣壓的存在，德國的馬德堡市做了一個轟動一時的實驗——馬德堡半球?qū)嶒灐?/p>

四、波動學(xué)22、17世紀(jì)，荷蘭物理學(xué)家惠更斯確定了單擺周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。

23、1690年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出了機(jī)械波的波動現(xiàn)象規(guī)律——惠更斯原理。

24、奧地利物理學(xué)家多普勒（1803-1853）首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象——多普勒效應(yīng)。

五、光學(xué)25、1621年，荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳找到了入射角與折射角之間的規(guī)律——折射定律。

26、1801年，英國物理學(xué)家托馬斯?楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象。

27、1818年，法國科學(xué)家菲涅爾和泊松計算并實驗觀察到光的圓板衍射——泊松亮斑。

28、1864年，英國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表《電磁場的動力學(xué)理論》的論文，提出了電磁場理論，預(yù)言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎(chǔ)。

29、1887年，德國物理學(xué)家赫茲用實驗證實了電磁波的存在，并測定了電磁波的傳播速度等于光速。

30、1894年，意大利馬可尼和俄國波波夫分別發(fā)明了無線電報，揭開無線電通信的新篇章。

31、1800年，英國物理學(xué)家赫歇耳發(fā)現(xiàn)紅外線；

1801年，德國物理學(xué)家里特發(fā)現(xiàn)紫外線；

1895年，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線（倫琴射線），并為他夫人的手拍下世界上第一張X射線的人體照片。

32、激光——被譽(yù)為20世紀(jì)的“世紀(jì)之光”。

六、波粒二象性33、1900年，德國物理學(xué)家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出能量子假說：物質(zhì)發(fā)射或吸收能量時，能量不是連續(xù)的（電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的），而是一份一份的，每一份就是一個最小的能量單位，即能量子E=hν，把物理學(xué)帶進(jìn)了量子世界；受其啟發(fā)1905年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律，因此獲得諾貝爾物理獎。

34、1922年，美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時——康普頓效應(yīng)，證實了光的粒子性。

35、1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說，最先得出氫原子能級表達(dá)式，成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜，為量子力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

36、1885年，瑞士的中學(xué)數(shù)學(xué)教師巴耳末總結(jié)了氫原子光譜的波長規(guī)律——巴耳末系。

37、1924年，法國物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實物粒子在一定條件下會表現(xiàn)出波動性；

1927年美、英兩國物理學(xué)家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡相比，衍射現(xiàn)象影響小很多，大大地提高了分辨能力，質(zhì)子顯微鏡的分辨本能更高。

七、相對論

38、物理學(xué)晴朗天空上的兩朵烏云：①邁克遜－莫雷實驗——相對論（高速運(yùn)動世界），②熱輻射實驗——量子論（微觀世界）；

39、19世紀(jì)和20世紀(jì)之交，物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)：X射線的發(fā)現(xiàn)，電子的發(fā)現(xiàn)，放射性的發(fā)現(xiàn)。

40、1905年，愛因斯坦提出了狹義相對論，有兩條基本原理：

①相對性原理——不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的；

②光速不變原理——不同的慣性參考系中，光在真空中的速度一定是c不變。狹義相對論的其他結(jié)論：

①時間和空間的相對性——長度收縮和動鐘變慢（或時間膨脹）

②相對論速度疊加：光速不變，與光源速度無關(guān)；一切運(yùn)動物體的速度不能超過光速，即光速是物質(zhì)運(yùn)動速度的極限。

③相對論質(zhì)量：物體運(yùn)動時的質(zhì)量大于靜止時的質(zhì)量。

41、愛因斯坦還提出了相對論中的一個重要結(jié)論——質(zhì)能方程式：E=mc2。

八、原子物理學(xué)42、1858年，德國科學(xué)家普呂克爾發(fā)現(xiàn)了一種奇妙的射線——陰極射線（高速運(yùn)動的電子流）。

43、1897年，湯姆生利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，指出陰極射線是高速運(yùn)動的電子流。說明原子可分，有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并提出原子的棗糕模型。1906年，獲得諾貝爾物理學(xué)獎。

44、1909－1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福和助手們進(jìn)行了α粒子散射實驗，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。由實驗結(jié)果估計原子核直徑數(shù)量級為10-15 m。

45、1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

天然放射現(xiàn)象：有兩種衰變（α、β），三種射線（α、β、γ），其中γ射線是衰變后新核處于激發(fā)態(tài)，向低能級躍遷時輻射出的。衰變快慢與原子所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。

46、1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，第一次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子——中子。

47、1932年，盧瑟福學(xué)生查德威克于在α粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子，獲得諾貝爾物理獎。

48、1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時，發(fā)現(xiàn)了正電子和人工放射性同位素。

49、1896年，在貝克勒爾的建議下，瑪麗-居里夫婦發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強(qiáng)的新元素——釙（Po）鐳（Ra）。

50、1939年12月，德國物理學(xué)家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生裂變。

51、1942年，在費(fèi)米、西拉德等人領(lǐng)導(dǎo)下，美國建成第一個裂變反應(yīng)堆（由濃縮鈾棒、控制棒、減速劑、水泥防護(hù)層等組成）。

52、1952年美國爆炸了世界上第一顆氫彈（聚變反應(yīng)、熱核反應(yīng)）。人工控制核聚變的一個可能途徑是：利用強(qiáng)激光產(chǎn)生的高壓照射小顆粒核燃料。

53、粒子分三大類：媒介子－傳遞各種相互作用的粒子，如：光子；

輕子－不參與強(qiáng)相互作用的粒子，如：電子、中微子；

強(qiáng)子－參與強(qiáng)相互作用的粒子，如：重子（質(zhì)子、中子、超子）和介子。