将物理学史融入物理教学

陈胜鸿

摘要在中学物理教学中适当补充物理学史，可以有效地促进学生全面发展，更可以对培养学生形成积极的科学态度和正确的世界观。结合物理学史进行高中物理教学，不仅有利于学生认识掌握书本中的物理知识，也有助于提高学生对物理学习的兴趣，有助于培养学生科学严谨的治学精神，同时也能够通过中国物理学史对学生进行爱国主义思想教育。

关键词物理教学学习兴趣思维能力思想教育

中图分类号：G633.7 文献标识码：A

在今年年初，《国家中长期教育改革和发展规划纲要》工作小组办公室在新闻发布会上对“高中取消文理分科的必要性和可行性”公开征求意见，引发社会广泛热议。这个提议主要是针对现在高中学生知识结构存在缺憾的现状，理科班学生不学政史地等知识，而文科生不懂理化生，希望通过改革促进学生的全面发展。是否应该取消文理分科目前仍然没有定论，但有一种思想是无需置疑的：理科生也不能轻视人文思想的培养。因此，就高中物理学科而言，学生不应该单纯局限于理解物理概念和提高物理解题能力，教师应该适当地在高中物理教学中融入其他人文学科的知识，促进学生多方面发展。怎样才能在高中物理教学中既很好地完成教学任务，又使学生在学习中人文素质得到提高呢？利用物理学史的知识，挖掘物理学史的教育价值，是达到上述目的的行之有效的办法之一。

1 结合物理学史进行物理教学，有助于提高学生对物理学习的兴趣

“兴趣是最好的老师”，高中物理知识比较抽象，需要学生有较强的空间想象能力和抽象思维能力，对物理过程的理解能力要求较高，而且高中物理相对于初中物理难度跨度比较大，因此一部分学生也在初中升入高中后物理成绩有一定的退步。所以，如果在教学中仍然只是对课本知识的简单叙述，会使得学生感觉晦涩难懂从而对物理学习信心不足。如果在物理教学中引入物理史料，会使得原本枯燥的物理知识变得生动有趣。

例如对于万有引力定律，许多人在高中毕业多年后仍然能够清晰地记着，主要便是因为在万有引力定律中“苹果落地”的故事。这就体现了物理史料对于知识认知和记忆的重要作用。因此在高中物理必修2的万有引力定律教学中，笔者也插入了一个教学环节“牛顿与苹果”。由于学生在初中学习中已经听过这个故事了，便请一位学生先把他所知道的故事讲给大家听，在学生听完后提出了这样一个问题：你认为这个故事是真的吗？让学生讨论并发表自己的看法。最后将物理事实告诉学生：实际上牛顿从来都没有在他的任何著作上提及苹果落在了他的头上，这段故事主要是当时著名的哲学家伏尔泰提出的，而伏尔泰并没有见过牛顿，这个故事的真实性非常值得验证……这节课学生听得非常认真，讨论与发言也非常积极，在轻松活跃的教学气氛下，也加强了对该定律的记忆和理解。

2 结合物理学史进行物理教学，有助于培养学生科学严谨的治学精神

严谨认真是科学研究最重要的精神之一，是作为科学家的基本素质。在物理教学中，教师可以把物理知识与相应的物理史料相结合，让学生随着科学家的思维方法和探索过程，体验科学家不断从实验出发，归纳总结规律，再从实验中检测和证实，不断去纠正和完善理论体系，使得物理学不断发展的过程。学生可以从中体会到科学家严谨治学的态度，实事求是的精神，以及追求真理的勇气和恒心。

如在对天体运动的教学中，可以将天文学发展的物理史料告诉学生，让学生体会物理学家科学严谨的态度以及对真理的不懈追求。16世纪丹麦天文学家第谷经过几十年对天体运动的观察，留下了大量的数据。后来，他的学生开普勒在老师的基础上继续研究。比起第谷，开普勒有着更强大的数学能力，他在应用行星饶太阳做圆周运动的模型描述火星的运动时，发现与他的老师对火星运行轨道的观测值有8的误差。正是开普勒对着这8误差的反复核算，才使得他发现了著名的开普勒天文学三大定理。

我们在叹服科学家的严谨认真、一丝不苟的同时，也号召学生学习这种精神和态度，用这种理念来指导我们的生活和工作。

3 结合中国物理学史进行物理教学，有助于对学生进行爱国主义思想教育

据大致的统计，高中教科书中提及的物理史料不算少，但其中涉及的物理学史取材大部分都为外国科学家的历史事实，而很少提及中国物理学史，使得学生造成一个错觉就是中国的物理学发展与国外相比有很大的差距。实际上，我国作为世界四大文明古国之一，物理学在中国有着悠久的历史。我国的物理学在春秋战国时期形成，代表人物是墨翟和他的弟子。从秦汉到隋唐是我们古代物理学发展时期。到宋元时期达到了我国物理学的鼎盛时期，其中代表人物就是沈括。只是后来到了明、清时代，由于闭关锁国的消极落后思想，才造成了我国古代物理学逐渐走向衰落，与西方近代物理学相比，处于相对落后的阶段。到了近代，我国的物理学又有了新的发展，涌现了吴有训、王淦昌、钱学森等在国际上均有一定影响的科学家。

利用中国物理学史，在辅助教学的同时，可以培养学生的民族自豪感和自信心。

以北宋科学家沈括的著作《梦溪笔谈》为例，《梦溪笔谈》一书记载了古代劳动人民在科学技术方面的卓越贡献和沈括自己的研究成果，内容涉及了天文、历法、气象等诸多领域。书中大部分的篇幅是记载自然科学知识，而且不少科技知识都具有极高的价值，在当时世界也是处于领先的地位。如《梦溪笔谈》上指出了“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”说明沈括已经在实验中发现了磁偏角。西方一般都认为是哥伦布在1492年远渡大西洋时首先观测到磁偏角，实际上沈括的发现要比哥伦布早400多年。

教师在中学物理的教学过程中，应该让学生对我国的物理学史有一定的认识，使学生了解我们古今科学家在世界物理学史上的贡献，辩证地看待我国物理学发展的先进之处和不足。这样才能让学生以更正确的态度，更充分的信心去认识科学，研究科学。

总之，教师在中学物理教学过程中，应该适当地补充物理学史，在帮助学生形成知识体系的同时，挖掘物理学史的教育价值。这样不仅有利于提高学生的科学文化水平，对学生的科学世界观的形成也有着深远的影响。