新课程背景下物理学史的重要作用

杨瑞琴

摘要： 高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度培养学生。在新课程背景下，物理学史有重要的教育意义，是一份值得挖掘的教育财富。

关键词： 新课程背景物理学史重要作用

《高中物理课程标准》明确提出，高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度培养学生，通过学习终身发展必备的物理基础知识和技能、学习科学探究方法，养成良好的思维习惯，发展自主学习能力，发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感。了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念，从而为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。

我认为，在新课程背景下，物理学史有重要的教育意义，是一份值得挖掘的教育财富。

一、从知识与技能的维度看物理学史的重要作用

物理学是一门基础自然科学，所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律，以及使用的实验手段和思维方法。物理学史研究人类对自然界各种物理现象的认识史，研究物理学发生和发展的基本规律，研究物理学概念和思想发展和变革的过程，研究物理学是怎样成为一门独立学科，怎样不断开拓新领域，怎样产生新飞跃，它的各个分支怎样互相渗透、怎样综合又怎样分化。怎样带动了科学和技术的发展，怎样推动了文化、经济和社会的发展。了解物理学史可以更深刻地理解物理概念规律，更深刻地认识物理学的宏伟壮观，更深刻地感悟物理世界的奇妙与和谐，更深刻地领略自然界的奇妙与和谐，进而激发学习物理的兴趣与热情，激发探索自然、理解自然的兴趣与热情。再者，物理学史的很多内容本就是高中物理要求学生必须掌握的内容，如在“万有定律”这一部分要求：“通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。”在“物理实验专题”中也明确要求：“通过典型事例，认识实验在物理学发展中的重要地位和作用”，所以对学生进行物理学史教育本是由高中物理教学的具体目标决定的。

二、从过程与方法的维度看物理学史的重要作用

物理学史可以提供丰富的物理科学发展的史料，将物理概念、定律的历史发展过程展现给学生，使之熟悉科学家发现规律的思维过程和科研方法，并从科学家的成功中得到启示。纵观物理学的发展史，在物理学研究中运用许多科学的方法，例如:观察、假设、实验、类比、代替、微元、模型、推理、抓住主要问题忽略次要问题、归纳与演绎、分析与综合，以及数学方法和控制论法等，这些都是学生学习的宝贵财富。伽利略的自由落体实验、理想斜面实验等揭示出科学研究的一般程序：观察→猜想、假设→实验验证→修正推广，用到了观察、假设、实验、代替、抓住主要问题忽略次要问题、归纳与演绎、分析与综合等诸多科学思维方法。哥白尼坚信宇宙与自然是美的，而美的东西一定是简单与和谐的，他的眼光超越了地球，提出了行星和地球绕太阳运动，月亮环绕地球运行，使人们的世界观发生了重大变革，为开普勒三大定律、牛顿万有引力定律的发现奠定了基础。从电生磁到磁生电，从粒子到反粒子，从物质到反物质，从质量守恒定律、电荷守恒定律、动量守恒定律到能量守恒定律等都是科学家追求简单、对称、和谐的结果。学生在学习物理学史过程中不断体验科学发现、发展的过程、经历科学探究过程，从而了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用，接受科学方法教育，潜移默化地培养科学的思维模式，为他们将来的学习和工作打下坚实的基础。

三、从情感态度与价值观的维度看物理学史的重要作用

古人说：读史可以明智。“明智”的意思是启迪、开发智慧。物理学史不仅记述了物理实验和理论的发展过程，而且记述了物理学家的活动，还反映了他们对待科学的兴趣和态度，以及方法上的创新和思维上的突破。

卢瑟福α粒子散射实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据。在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型。由此我们看到了自然界的奇妙与和谐，看到了科学家批判的头脑、质疑的精神、乐于探究自然界的奥秘、敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。牛顿的万有引力定律是在哥白尼、第谷、开普勒、伽利略、胡克、哈雷等人研究的基础上，又经过长达20年的探索才得以完成的，使我们看到，科学是全人类的事业和财富，任何一个科学概念的形成，每一个科学定律的建立，所有重大的科学发现，都是经过许多人的艰苦努力，汇聚和利用了许多人的研究成果才得以完成的。科学探究过程不是一帆风顺的，都是经过了曲折和磨炼的，科学家需要顽强的意志甚至是献身科学的牺牲精神，需要与他人合作的团队精神。东汉王充是世界上最早用科学的方法解释潮汐现象的人，北宋沈括是世界上第一个清楚准确论述磁偏角的人，我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇于1946年在巴黎发现铀的三分裂和四分裂；这些又给了我们作为中国人的自豪感。而当今我国与世界科技发展还有着巨大差距，更可增强学生的民族意识，树立振兴中华，将科学服务于人类的使命感与历史责任感。

综上，新课程背景下物理学史有着极其重要的作用。诚如我国著名物理学家钱三强说：“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，这块宝地值得我们去开垦，这些精神财富值得我们去挖掘，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，获得效益，我相信对我国的教育事业和人才培养都会大有益处的。”

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.高中物理课程标准.

［2］郭奕玲，沈慧君.物理学史.清华大学出版社，1993.

［3］普通高中课程标准实验教科书物理.人民教育出版社，2009.