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运用物理学史培养学生的情感态度和价值观 摘要: 新课程强调在物理教学过程中加强对学生情感、看法和价值观的培育,物理学史作为科学探讨过程中点点滴滴的记录,可以有效地实现这一目标。 关键词: 物理学史情感看法价值观 一般中学物理课程标准(试验)在课程目标中提出:老师要促进学生增加新奇心与求知欲,提高科学探究爱好,有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学看法与科学精神1。老师有效利用物理学史料中物理学家们屡败屡战的创建过程教化广阔学生,可以培育学生主动向上的科学看法和正确的价值观,增加物理教学的趣味性、启发性和思想性。 1.培育学生学习物理的信念和爱好 在课程中引入适当的物理学史料不仅可以使学生了解物理世界的奇异,激发他们学习探究的爱好,而且可以通过物理学家一百零一折不挠,勇于创新的科研历程,坚决他们学习物理的决心。 例如:牛顿第肯定律是牛顿力学体系的重要组成部分。在学习这一内容时,学生可能受到日常现象的影响,难以理解“运动不须要力来维持”。老师可以通过历史上人类对力和运动的相识过程来培育学生的学习爱好并使其坚决学习物理的决心。古希腊闻名的哲学家亚里士多德基于日常现象,认为“运动须要力来维持”,后来闻名物理学家伽利略对亚里士多德的理论提出质疑并提出了自己的猜想,他认为,物体的“运动不须要力来维持”。但是,伽利略在他所处的时代要验证自己的猜想有许多困难,因为自由落体运动很快,没有现代的设备,例如快速照相机之类,就无法对它进行具体探讨。因此,伽利略确定“冲淡重力”,使一个球在斜面上滚动。斜面越陡,球滚得就越快,而在极限的状况下,球就无法沿着斜面滚动而做自由落体运动,做这个试验的主要困难是测量球走过不同距离所须要的时间。伽利略解决的方法是用“水钟”,通过从一个容器底部旁边打开的小口流出的水量来测量时间2。通过这一内容的教学,学生相识到即使宏大的科学家也会在进行科学探讨的过程中遇到许多无法预料的困难,但是他们毫不畏惧,创新地提出解决方法,以证明自己的猜想,从而增加了学习物理的爱好和面对困难时解决问题的决心。 2.培育学生脚踏实地的学习看法和严谨作风 物理学史记载着物理学发展历史上众多科学家探讨过程中的点点滴滴,以及他们脚踏实地的看法和严谨的工作作风。正是因为有这样的科学看法和工作作风,他们才在科学领域取得了举世瞩目的成就。 例如:丹麦闻名天文学家第谷为了探讨天文,依靠自己设计的仪器,在长达二十年的时间里不畏辛苦地进行天文观测,得到了一张标有777颗星位置的星表,位置测量的精确度1-2弧分,更为重要的是,这些测量结果是在一个长时期内连续重复作出的,并评估了观测中的误差3。在1601年去世前,第谷把毕生观测到的资料都赠送给了他的助手,德国天文学家开普勒,并且告诫开普勒肯定要敬重观测事实。比照第谷大量的观测结果,开普勒发觉哥白尼的圆形轨道和第谷的观测数据不符合,这些差异迫使开普勒放弃了圆形轨道。这个差异是很小的:火星的路径在太阳的一边比另一边只长8弧分。但开普勒对第谷数据深信不疑,他宁愿放弃对托勒密圆周运动观点的信念而不是怀疑第谷的数据4。经900页的计算后他走出了大胆的一步:放弃圆形轨道,并经过努力发觉了开普勒行星运动三大定律。他曾经说:“感谢上帝赐给我们第谷这样的天才观测者,这8弧分的误差是不应当忽视的,它是我走上改革天文学的道路。”可见,脚踏实地的工作作风和严谨的科学看法对科学探讨的重要作用是不行或缺的,科学家的科学看法和工作作风对学生的看法养成的主动作用也是自不待言的。 3.应用物理学史加强对学生爱国主义教化 中国古代对物理学问的相识历史非常悠久,内容也特别丰富,与古代科学技术发展亲密相关,形成中华民族的传统特色。老师介绍中国的物理学发展史,可以增加学生的民族骄傲感和爱国主义情怀。 在西方自然科学诞生以前,中国的科学技术在各个领域都居于世界领先地位。例如:在理论方面,早在春秋时期我国就有了周易一书,它是我国集哲学、自然科学、社会科学、一书领域于一身的最重要的经典著作之一,在世界上具有重要影响。德国数学家莱布尼茨对中国三千年前的古老文化惊羡敬佩不已,据说他曾要求加入中国国籍,并在德国法兰克建立了一所中国学院。王夫之在张子正蒙注一书中列举了燃烧、汽化和升华三种状态改变的实例,生动论证了“生非创有,死非歼灭”、“聚散改变,而本体不为之损益”的物质不灭思想。墨家传世著作墨经对时空观、运动观和光学都有许多论述。比如墨经指出:“久,有穷、无穷。”就是说详细一段时间是有穷的,整个时间的绵延则是无穷的。春秋末年齐国人著作考工记记载了很多运用的力学与声学学问,是我国古代一部技术学问的汇合。另外还有天工开物中有简洁机械的记述,梦溪笔谈中有对磁角的论述,论衡中有关于简洁电现象的记述,这些成就在当时都是遥遥领先的。 学生通过学习中国古代的物理学重大成就,会增加民族骄傲感和爱国主义情怀,并在以后的学习过程中,自觉地树立为中华民族崛起而读书的决心。 4.引导学生科学、辩证地看问题 物理学的每一个概念、定律和理论的建立过程都有一个萌芽、形成和发展演化的曲折历程。但是在大量的教科书中,人们对物理学相识的历史痕迹被擦拭殆尽5。老师通过物理学史内容的渗透,能使学生自然地驾驭辩证唯物主义理论,摒弃错误的世界观。 例如:通过对力和运动关系的学习,学生会相识到在科学理论建立的过程中经验了许很多多难以预料的困难,但是,科学依旧在快速地不断向前发展。通过学习天体运动相识的演化过程,学生会相识到世界是客观存在的,创建世界的“神”是不存在的,天上和地上的物理规律遵从同样的物理定律,它们是统一的。通过对爱因斯坦狭义相对论对经典力学理论的颠覆的学习,学生会明白任何真理都具有相对性。通过对参考系的学习,学生会明白运动是肯定的,静止是相对的,世界上没有肯定一成不变的事物,它们都是不断发展的。通过介绍历史上300年来光的波动说与光的粒子说之争,学生会体会到用辩证法观点看待事物,处理问题的重要性,并加深对辩证唯物主义三大定律之一否定之否定规律的理解。 物理学史把大量的史料从起源到现在的发展过程概貌整理出来,揭示出物理学进展的历史踪迹和科学家探究真理的过程,对学生自信念和爱好、学习看法和作风、爱国主义精神和民族骄傲感与辩证看问题看法的培育具有重要作用。 参考文献: 1中华人民共和国教化部.一般中学物理课程标准(试验)S.北京:人民教化出版社,2003:8. 2乔治·伽莫夫著.物理学发展史M.北京:商务印书馆,11011:38. 3P.M.功德哈勒卡尔.抓住引力探究运动定律和引力的艰难历程M.北京:中国青年出版社,2022:38. 4P.M.功德哈勒卡尔著.抓住引力探究运动定律和引力的艰难历程M.北京:中国青年出版社,2022:46. 5申先甲.物理学史·序言M.南京:南京师范高校出版社,2022:1. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页