将物理学史引入到物理教学中来是对学生进行素质教育的有效途径
时间：2012-07-27 12:25:46 作者：admin
将物理学史引入到物理教学中来是对学生进行素质教育的有效途径
王申奎
关键词：物理教学 物理学史 素质教育
物理教学的目的，不仅仅是教给学生现成的物理概念、规律和解题方法，还应当让学生深入了解物理学的思想方法特点，了解物理学发展的规律性，培养学生与物理相关的各种能力，提高学生的综合素质，变应试教育为素质教育。
近些年来，在全球范围内都出现了如何改革物理教学的问题，如美国哈佛大学提倡的新物理运动认为：教材必须现代化，必须反映最新的科学成就，要让教师和学生以物理学家认识世界的本来面目去认识物理世界，以获得认识世界和进行科学研究的方法和能力，将物理学史中方法论的内容引入到物理教学中来。在我国，很多著名的老教师也非常重视在教学中引入物理学史料，他们认为：一可提高学生的学习兴趣；二可启发学生思路，培养学生的研究能力，激发学生的创造能力。这很符合当前物理教学改革的精神。
将物理学史引入到物理教学课堂中来，做为改革物理教学的一种手段，已成为国内外物理教育工作者的共识，越来越受到广泛的重视。科学教育与科学史有机结合，已成为当今科学教育界关注的问题之一。在物理教学中树立历史的观点是物理教育工作者一直关注的研究课题。早在20世纪30年代，法国物理学家朗之万就指出：“在科学教育中加入历史的观点是有百利而无一弊的。”我国著名物理学家钱三强也强调了在物理教学中引入物理学史的意义：“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，这块宝地很值得我们去开垦，很值得我们去发掘，如果我们都能重视这块宝地，把宝贵的精神财富发掘出来，从中吸取营养，获得收益，我想对我国的教育事业和人才培养都会是大有益处的。”我国的一些老科学家也认为：在教学中讲物理理论，会给学生以知识；讲物理学史，会给学生以智慧；两者相比，智慧是更重要的。所以我们要善于按部就班地按逻辑的方法讲解物理知识，也要善于描绘物理学家的成功与欢乐、痛苦与遗憾，并从中总结出一些哲理来，树立学生的物理意识。通过历史过程的再现，使学生受到启发、增长智慧。在物理学史中，通过成功的科学家遇到困难如何思考、如何成功或失败、如何探索达到目的，把这些讲给学生，使他们受到精神上的感染、智慧上的启发，从而培养其分析问题、解决问题的能力。这是提高学生素质的有效途径。
将物理学史中富含方法论方面的材料引入课堂，将科学家的挫折与失败、成功与欢乐讲给学生，进行案例分析，从中学到成功的方法、汲取失败的教训，会引起学生浓厚的兴趣，使之受到方法论的熏陶。学生在潜移默化中了解物理学的研究方法，使学生的研究探索能力得到培养，从而提高学生的科学研究素质。例如：类比方法是物理研究的重要方法，在物理学史中，库仑正是利用了与万有引力定律的类比，很快地建立了库仑定律，推动了静电学的发展。在牛顿的万有引力定律中，引力的大小与两质点质量的乘积成正比，与两质点间的距离的二次方成反比，即平方反比定律。库仑将两个点电荷间的相互作用力类比于万有引力，认为其大小正比于两点电荷电量的乘积，反比于两点电荷间距离的二次方。并基于这样一个思路设计了库仑扭秤，进行实验。F∝Q1Q2这一结论，在库仑当时的实验中并没有改变电荷Q的记录，他说：“假说的前一部分无需证明，”显然他是在模仿万有引力，自认为电力分别与相互作用的两个点电荷的电荷量的乘积成正比，就如同万有引力分别与相互作用的两物体的质量的乘积成正比一样。库仑虽然直接测量了电荷之间的作用力与距离的关系，但毕竟精度的限，如用平方反比定律表示此关系，其指数偏差可达0.04；库仑为何不用F∝1/ r 2.04或F∝1/ r1.96表示呢？可见事先库仑就有了平方反比的思想框架。从库仑定律的发现经过我们可以看到类比方法在科学研究中所起的作用。如果不是先有万有引力定律的发现，单靠实验具体数据的积累，不知要到何年才能得出严格的库仑定律的表达式。实际上，整个静电学的发展，都是在借鉴和利用引力理论已有成果的基础上取得的。将这些史料讲给学生，学生可从中了解、体会到科学研究方法对科学发展所起的重要作用，受到方法论的感染。当然，为了强化其效果，教师也可适时提出一些研究课题，如：根据单摆振动的周期公式利用类比方法研究弹簧振子振动的周期公式（这一公式高中不做要求，为让学生体会研究方法而提出）。这样听与具体研究相结合，培养、提高其探索研究能力，这是对学生进行素质教育的一个重要方面。
把物理学史中利用发散性思维取得成功的材料讲给学生，可引起学生对发散性思维的兴趣，使学生得到发散性思维的训练，促进其发散性思维素质的形成，这也是学生创造力培养的一个重要方面。物理学史中的很多科学发现是非逻辑的、非理性的。如科学想象、理想实验、大胆猜测、科学假说、幻想等。科学概念、理论都是人们思想的自由创造，并不是直接经验的逻辑结果，创造时的概念也不是严格的，对科学家的研究也不应有任何限制，在<
