新课程背景下加强中学物理学史教育的意义.docVIP

新课程背景下加强中学物理学史教育的意义 中学物理课程标准中明确提出，中学物理教学旨在进一步提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生，使学生通过中学物理的学习逐步养成科学方法、科学态度、科学思维习惯、科学世界观，引导学生认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，强调认识和领悟科学的本质、科学与人文的关系，培养学生的社会责任感等。 可见，中学物理教学要让学生经历科学探究过程、了解物理学的研究方法、理解物理学的发展历史，从物理学发展的历程中领悟到科学事业的本质特性，体会物理学对经济和社会发展的贡献、深刻地理解物理学与人的存在之关系以及科学的发展对人的精神世界的影响，逐步形成科学态度和科学精神。而物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程，在中学物理中加强物理学史教育，展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程，以其中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生，把物理知识的逻辑展开与物理学认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造者与今天的文化学习者之间的对话，让学生以物理学家认识世界的本来面目去认识世界，确立物理学的历史意识，在获得物理知识的同时，全面提高学生的科学素养。 1．读史使人明智 英国哲学家培根在四百多年前提出了一句“知识就是力量”的名言，近代自然科学已经一步步向世人显示了这句名言的真理性。这位哲人还提出一句关于知识的名言：“读史使人明智。”对于现在的中学学生，在学校教育中他们吸收了科学的知识，并且知道了科学是有用的，但是他们并没有吸收科学的思想和精神。在学习科学知识的同时他们可能不再对身边的科学表现出惊奇，甚至对科学无动于衷。而恰恰在此时，若能引导学生回顾科学的历史，因为读史使人明智，了解科学的历史可能使处于科学时代的学生在学习和接受科学知识的同时接受科学的思想和精神，从而变得深思熟虑、深谋远虑。学生开始了解科学的历史往往是从一些科学家的小故事开始的，如阿基米德在浴盘里发现了浮力定律；牛顿从苹果落地的现象中发现了万有引力；瓦特因发现烧水壶的壶盖被沸腾的开水所掀动而发明了蒸汽机；奥斯特在上课实验时无意中移动了小磁针而发现了电流的磁效应…… 这类科学传奇故事确实诱发了儿童对神奇的科学世界的向往，但对于中学学生来说，并不见得有多大的帮助，相反还会由于这些传奇故事强调了科学发现的简单性、偶然性和机遇性，而是学生忽略了科学发现的真实历史条件和科学工作的极端艰苦性，这对于深入理解科学理论还是有害的。物理学史能告诉学生物理学思想的逻辑行程和历史行程，让学生理解物理学的本身。只有了解了物理学家探索物理世界所具有的科学思想、科学品质和科学精神，并像他们那样去对待自己的工作、生活、科研，形成科学的情感、态度和价值观，才算真正懂得了物理学知识。 2．了解物理概念的历史由来 物理学的知识，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，教师比较重视由观察、实验得到的事实依据，为建立物理概念提供必要的感性认识。但学生仍会为一些新概念、新观念的不理解而烦恼，此时若能在此基础上增加一些相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，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，调查发现有些学生虽然能将其定义倒背如流，但仍不能掌握它，用它来分析解释生活中有关惯性的现象和问题。倘若我们从这一概念产生的历史出发，从亚里士多德的“强迫运动定律”、到伽利略的“理想斜面实验”，再到笛卡儿的“惯性原理”、最后到牛顿的“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改变，从而纠正原有思维中的错误。这比直接从现象和概念出发不但要生动得多，而且印象也深刻的多。 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利略对变速运动的研究历史，他设想最简单的变速运动速度应是均匀变化的，怎样才算速度均匀变化呢？伽利略考虑了两种可能：一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即“任意相同位移内速度的增量相同”，描述速度变化快慢的加速度a=△v/△s；另一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即“任意相等时间内速度的增量相同” ，描述速度变化快慢的加速度a=△v/△t。他随即发现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，速度也应该加倍。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。也就是受，通过第二段距离好像不必化时间，这显然是荒谬的。这一引入显然加深了学生对加速度概念的理解。 3．弥补传统物理教学的人文缺陷 传统的物理教学注重的是具体科学知识的传授，强调的是要教给学生越来越