高中物理教学中如何引入物理学史培养学生的科学素养.docx

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1、高中物理教学中如何引入物理学史培养学生的科学素养 摘 要： 在中学物理教学适时引入物理学史的教化，可以激发学生的学习激情，培育良好的思想品质，树立正确的人生观和世界观。 关键词： 中学物理教学 物理学史 科学素养 中学物理课程标准明确提出，中学物理教学旨在进一步提高学生的科学素养，从学问与技能、过程与方法、情感看法与价值观三个方面培育学生，使学生通过中学物理的学习逐步养成和树立科学方法、科学看法、科学思维习惯、科学世界观，引导学生相识科学和技术的差别、科学技术对社会的影响、技术对环境的影响，强调相识和领悟科学的本质、科学与人文的关系，培育学生的社会责任感，等等。物理学史集中体现了人类探究和逐步

2、相识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。在中学物理中加强物理学史教化，呈现历史上物理学家探究物理世界奇妙的艰辛历程，以其中的快乐、困惑、惊异和哲理去感染学生，把物理学问的逻辑绽开与物理学相识的历史发展有机结合起来，将物理教学过程设计成是把“凝固的文化激活”的过程，把文化传播和学习转化成为历史上的创建者与今日的文化学习者之间的对话，可以让学生以物理学家相识世界的原来面目去相识世界，确立物理学的历史意识，在获得物理学问的同时，全面提高科学素养。 1.物理学史的教学可激发学习爱好，培育良好习惯，树立献身精神。 学生对学习有了爱好，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探究精神，以

3、坚韧的毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生相识到学习的现实意义，而且要把历史引入教学中，把科学理论的建立、科学发觉的过程、科技独创对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生，并通过了解物理学家的生平，各学派间的争端，以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的爱好，让学生从中学习到物理学家严谨的科学看法和科学的思维方法，不断提高自身的科学素养，养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获得学问。例如，阿基米德在浴盘里发觉了浮力定律，牛顿从苹果落地的现象中发觉了万有引力，瓦特因发觉烧水壶的壶盖被沸腾的开水所掀动而独创了蒸汽机，奥斯特

4、在上课试验时无意中移动了小磁针而发觉了电流的磁效应，等等。对这些科学史事的学习，消退了学生对科学探讨的神奇感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。 同时，通过对物理学史的回顾，学生能消退对已有物理学问来源的神奇感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发觉和理论的建立既与社会生产力亲密相关，又受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理学问的获得都离不开试验，牢靠的、精确的、可重复的试验是物理学中确定一切的基础。因此，了解物理学史可提高学生进行科学创建的自信念和自觉性，这对于培育学生实事求是的科学看法和创建力有着非常重要的意义。同时，物理学史中有很多科学

5、家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣扬哥白尼的“日心说”而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为探讨放射性元素而付出了巨大的牺牲，等等。这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不惧权威，追求真理的高尚品质，有利于培育学生实事求是的科学看法、献身科学的探究精神，为以后的学习和探讨打下良好的基础。 2.物理学史的教学可让学生知道各学问的来源，培育学生实事求是的素养。 物理学的学问，主要是指物理概念和物理规律，最核心的是物理概念。在物理教学中，老师比较重视由视察、试验得到的事实依据，为建立物理概念供应必要的感性相识。但学生仍会为一些新概念、新观念的不理解而苦恼，此时若能在此基础上增加一些相

6、关的物理学发展史实，让学生了解这些物理学概念逐步形成的历史，使逻辑性和历史性相结合，则更有利于学生对概念全面正确的理解和领悟。 例如关于惯性概念，调查发觉有些学生虽然能将其定义倒背如流，但仍不能驾驭它，用它来分析说明生活中有关惯性的现象和问题。倘如我们从这一概念产生的历史动身，从亚里士多德的“强迫运动定律”，到伽利略的“志向斜面试验”，再到笛卡尔的“惯性原理”，最终到牛顿的“第一运动定律”，在回顾惯性概念的形成过程中，使学生头脑中的观念不知不觉地发生变更，从而订正原有思维中的错误，这比干脆从现象和概念动身不但要生动得多，而且印象深刻得多。 又如关于匀变速运动概念，在教学中可渗透意大利物理学家伽

7、利略对变速运动的探讨历史，他设想最简洁的变速运动速度应是匀称改变的，怎样才算速度匀称改变呢？伽利略考虑了两种可能：一种是速度的改变对位移来说是匀称的，即“随意相同位移内速度的增量相同”，描述速度改变快慢的加速度a=v/s；另一种是速度的改变对时间来说是匀称的，即“随意相等时间内速度的增量相同”，描述速度改变快慢的加速度a=v/t。他随即发觉了第一种假设是错误的：假设物体在落下第一段距离后已得到某一速度，那么在落下的距离加倍时，速度也应当加倍。果真如此，则物体通过两段距离所用时间将和通过一段距离所用时间一样。也就是说，通过其次段距离似乎不必花时间，这明显是荒谬的。这一引入可加深学生对加速度概念的

8、理解。 3.物理学史的教学可增加学生对所学学问的怀疑和批判精神，培育创新实力。 物理学发展的历史向我们显示了这样一条真理：有条件、有怀疑地思索，即力求以发展、改变、联系的思想为标准来裁决和谛视一切科学假说与科学理论，不迷信权威，这是科学能不断向前发展的动力。然而在现实的物理教学中，在纷至沓来的新概念、新术语、新公式、新定律面前，学生渐渐形成了这样的观念：这就是真理，学习它、记住它。久而久之，历史性的、进化着的科学理论被神圣化、教条化，学生不知道这个理论从何而来，为什么会是这样。这种以灌输为目的的教学剥夺了学生的怀疑和批判精神致使大多数学生对科学家和科学理论恒久怀着一种崇敬心情，这种心情扼杀了学

9、生发觉问题、提出问题的主动性，从而抑制了学生的科学精神和创新实力的培育。 在物理学发展的进程中，有很多史实向我们表明，物理学家的批判精神，是促使物理学向前发展的动力，如伽利略对亚里士多德的怀疑和批判，推翻了错误的落体定律和“强迫运动定律”，得出了“惯性定律”，为牛顿力学的建立打下了理论基础；爱因斯坦抛弃了牛顿的肯定时空观，得出了相对论；普朗克否定了传统的能量是连续的观点，得出了量子论在物理教学中渗透这些物理学批判性发展的精彩事例，能促使学生养成独立思索的习惯，提高擅长提出科学问题的灵性和聪慧，使他们的思想沉醉在新奇之中，永不闭塞怀疑的目光。 在物理教学中渗透物理学史教化，还能够使学生深刻相识物

10、理学理论的发展、改变过程，体验到科学理论不是一成不变的，它是不断发展的、进化的。没有任何一个物理学理论可以被看作是最终完满的，因为它的内容的有限性总是和可能视察到的无限丰富多样性相对立的，人们在肯定条件下的物理学相识只能是近似的、相对的。这种有意识地对学生进行辨证唯物主义真理观的教化，能清除学生对物理学学问肯定化、僵化的理解，也可以防止学生不加限制地机械搬用物理定律、公式去解决问题。 4.物理学史的教学有助于对学生进行爱国主义教化有助于学生树立辩证唯物主义观点。 我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如，在理论著作方面，墨经中有对力学、光学的论述；天工开物中有关于简

11、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考工记中有关于工程技术、声音传播的记载，等等，在当时都是遥遥领先于世界，就是在今日仍有参考价值。在好用技术方法，更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等，都是我国最早独创的。教学中结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，可以使学生了解祖国古代绚丽文化，激发民族自尊心和骄傲感。 物理学发展的历史表明:物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特别的亲密关系，在中学物理教学内容中，概念、定理、定律充溢了辩证唯物主义内容。在教学中，有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史，阐明概念、规律，结合物理学

12、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化，可以使学生从中领悟其中所包含的辩证唯物主义观点。例如在介绍爱因斯坦的相对论时，我们就可以把“新生事物不行战胜”这一哲学观点渗透进去；讲到万有引力定律时，可将“物质是普遍联系的”这一哲学观点渗透进去。 总之，在中学物理的教学中，有目的地渗透物理学史，既能使学生历史地、客观地学习科学学问和进行创新，又能使学生正确理解人和自然的关系，正确理解人与社会的关系，并产生热情的感情，形成对美和善的辨别力和追求热忱，发展独立思索和独立推断的实力，使心智得到和谐发展，激发内心潜能，树立崇高的社会责任感和爱国主义情怀。 参考文献： 郭奕玲，沈慧君.物理学史.清华高校出版社. 谷世义.物理学史简编.天津科学技术出版社. 陈毓芳，周延肃.物理学史简明教程.北京师大出版社. 谢邦同.世界经典物理学简史.辽宁教化出版社. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页