浅析高中物理课堂中引入物理学史的意义

浅析高中物理课堂中引入物理学史的意义

李利敏

内蒙古化德县职业中学 内蒙古 化德县 013350

摘要：长期以来，高中物理课堂教学过程中只关注科学结论，忽视了物理概念和定律的发展过程及人文价值。 在高中物理教学课堂教学过程引入物理学史的教育，可使学生明白物理学的发展历程，把握科学的本质，树立辩证唯物主义观点，体会物理学的人文内涵。

关键词：高中物理; 物理学史; 意义

大多情况下，高中物理课堂教学过程中关注的是科学结论即“是什么”的问题，而忽视了物理概念和物理结论形成的条件或背景。建构主义学习理论认为，知识并不是对现实的准确表征，它只是对现实的一种假设或一种解释，并不是问题的最终答案。它会随着人类的进步而不断更新，并随之出现新的假设或解释。而且知识并不是精确地概括世界的法则，在具体问题中，并不是拿来使用，而是需要针对具体情况进行再创造。

世界范围内的科学教育改革，科学史教育正从科学教育的边缘进入科学教育的中心。科学教育改革表达的一个共同思想是，科学的教育中应包括科学史内容。学习科学史，可以认识到科学发展的历史动态过程，历史地把握科学的本质，深刻地理解科学与人类之间的关系以及科学的发展对人类的影响。物理学史作为科学史的重要部分，同时它也是人类认识自然界中的各种物理现象的发展史，它反映着物理学发生、发展的过程和规律。物理学家的成长道路，敏锐的观察力，独特的思考和创造力，对待困难的态度，顽强拼搏的毅力，对名利的看法等，都值得我们了解、学习和借鉴。恰如爱因斯坦所说，联系科学的发展来追踪理论的形成过程是始终具有一种特殊魅力的。

因此，在高中物理课堂教学过程中，引入物理学史引进，适当再现物理观念、规律形成发展的历史过程和物理学家的学术思想、学术成就、高尚情操。不仅可

以唤起学生的求知欲, 还有利于准确理解物理概念和结论的形成过程。在前面全面提高教学质量的同时还可以培养学生的素质, 强化学生的素质教育。 1 物理学史的引入有利于学生把握科学的本质

物理学史与科学的本质是紧密相连的。高中物理课堂教学过程中引入物理学史有助于学生理解科学的探究本质，具体说，至少能促使学生从以下三方面理解科学:

（1） 理解所有的科学观念都不是最终真理，在原则上都要进行改进。但一些基

本概念已经经过大量的实验证实，在未来不可能有大变化;

（2） 物理学家通过观察、实验、理论模型和教学模型来构建和检验的对自然界

的解释，当遇到与已有的解释不一致的新的实验证据时，就要改变关于自然界的概念;

（3） 在研究过程中，如果缺乏大量实验性和观察性证据，物理学家们对同一现

象做出不同的解释是正常的，不同的科学家可能会公布不同的实验结果，或者得出不同的结论，但科学家会认识到分歧并努力消除分歧。 例如在介绍爱因斯坦的相对论时，不妨把“新生事物不可战胜”这一哲学观点渗透进去。相对论的建立打破了统治三百年之久的牛顿时空观，开辟了物理学新领域。但是，在相对论最初提出来的时候，并没有被大多数物理学家所承认，反而遭到了许多人的反对，甚至出现对爱因斯坦进行声讨和人身攻击的事件。然而，真理是不可战胜的，不管反对的势力如何强大，随着时间的推移，理论和实践日益证实了相对论的重大意义。在今天，它不断被实验所证实，广泛应用于天体物理学、宇宙学和核物理等学科。

2 物理学史的引入有助于学生树立辩证唯物主义思想

物理学中的基本概念、定理、定律，铭刻着人类思维的印记，充满着辩证唯物主义观点。结合物理学特点，进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育，可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点，对于现有的认识都要问一个为什么，都要追根溯源，看看是否有科学依据，依据是否充分，有没有内在的逻辑矛盾，绝不是盲目地崇拜或迷信，而是努力寻求新的突破口，为创新开辟道路。恩格斯指出:世界的真正统一性是在于它的物质性，这种物质性不是魔术师的三言两语所能证明，而是由哲学和自然科

学长期的和持续的发展来证明的。物理教学内容的实质体现着三条公理:谁的就是谁的( 研究对象) ，什么样就是什么样( 状态及其变化过程)，多少就是多少( 数量及其变化结果) ，因此教师在讲授物理知识的同时，也很自然地在强调指出: 物理学研究的对象，是人们思想( 精神) 以外的客观存在的物质世界最一般的最基本的运动变化规律。例如:力学中所研究的是我们周围存在的客观物体的机械运动的规律，以及不能脱离物体而独立存在的力的作用效果; 热学中所研究的则是物体内大量物质微粒的热运动；这些物理现象、物理规律，无不在向学生展示世界是由物质组成的。像这样，通过物理课教学，学生自然地加深了对物质的认识与理解，久而久之，就能逐步地树立起物质第一性的观点;承认自然规律的客观性，树立起尊重事实，尊重客观规律，实事求是的观点。 3 物理学史的引入有利于学生认识物理学的人文内涵

物理学史是极富人文内涵的。萨顿认为，一旦让学生理解科学的起源和发展，科学就会显示出它富有内涵的人文性。 在课堂中结合教材内容，介绍在物理学方面的杰出成果杰出人物，可以使学生了解历代的灿烂文化，培养他们的人类感情，激发他们的民族自尊心和自豪感。 我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践方面有着辉煌的成就。 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》对磁的论述，《考工记》中关于工程技术，声音传播的记载等在当时都遥遥领先于世界各国，在今天仍有参考价值。在实用技术方面，指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等，也是我国最早发明的。在教学中渗透物理学史知识，还可以促使学生更好地理解、评价、欣赏科学事业，激发其探究科学的热情、勇气与欲望，培养其坚忍不拔的意志品质。 物理学史记载了物理学知识的每一进展以及在这些进展中人类为之所作的种种努力、历经的艰辛、付出的代价、获得经验和教训，蕴涵着丰富的人文内涵，本身就是科学与人文的一种很好的融合。比如，物理学的发展离不开一代代科学家艰辛的劳动和大胆的创造，科学家给人类留下的不仅是物质文明的财富，他们的科学理念、思维品质、人文修养，以及物理学家在黑暗的探索道路上孤立无援的心境和对真理的执著追求精神，那种另辟蹊径的创新精神，都是科学精神与人文精神的完美结合的典范，这些都是给人类留下了巨大的精神财富。

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