第一篇：物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)中的作用

1．物理學(xué)史的滲入有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生主體意識(shí)淡薄，老師習(xí)慣于邊講述，邊板書，學(xué)生只是被動(dòng)聽課和記錄，沒有獨(dú)立思考的時(shí)間和空間；教師代替學(xué)生思考和總結(jié)，缺乏師生交流、生生互動(dòng)；關(guān)注學(xué)生的心理狀況、興趣和愛好不夠，只關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)等。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的感受和對(duì)“過(guò)程”的經(jīng)歷與體驗(yàn)，要求老師在課堂教學(xué)中，尊重學(xué)生的想法和見解，哪怕是不對(duì)的；鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑書本、質(zhì)疑教師；要承認(rèn)學(xué)生的差異；要重問(wèn)題的思考、重認(rèn)知的形成。“興趣是最好的老師”只有當(dāng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)有了興趣，才能表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的自覺性、主動(dòng)性，才能積極主動(dòng)去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。對(duì)物理學(xué)史的回顧，了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭(zhēng)端以及尚未解開的物理課題等可以消除學(xué)生對(duì)物理知識(shí)來(lái)源的神秘感。學(xué)生就不會(huì)認(rèn)為各個(gè)物理學(xué)概念、原理和定律的獲得只是歷史上的某些科學(xué)偉人們的“靈感”，不是歷史的巧合和偶然的機(jī)遇，科學(xué)家也是付出艱辛的努力才能獲得巨大的成功（靈感、頓悟只垂青于天才而又勤奮的頭腦），以此來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

在講述物理學(xué)史時(shí)還可以將科學(xué)家作為普通人的一面講給學(xué)生聽以引發(fā)學(xué)生的興趣。如麥克斯韋少年就出名，牛頓、愛因斯坦學(xué)生時(shí)代卻并不出色；科學(xué)家也會(huì)犯錯(cuò)誤，約里奧.居里夫婦把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的中子錯(cuò)誤解釋為伽瑪射線；著名科學(xué)家的身份又是也很普通的，比如愛因斯坦是專利局職員；莫爾斯是畫家；亞當(dāng)斯、勒維利是學(xué)生和天文愛好者；歐姆是中學(xué)教師。法拉弟、焦耳、瓦特都是自學(xué)成材。這些科學(xué)家不畏艱險(xiǎn)，不慕利祿，不怕權(quán)威，追求真理的高尚品質(zhì)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神起著潛移默化的作用。

2． 物理學(xué)史的滲入有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想方法 物理學(xué)之所以被人們公認(rèn)為一門重要的科學(xué), 不僅僅在于它對(duì)客觀世界的規(guī)律作出了深刻的揭示，還因?yàn)樗诎l(fā)展、成長(zhǎng)的過(guò)程中, 形成了一整套獨(dú)特而卓有成效的思想方法體系。例如：觀察和實(shí)驗(yàn)、類比和聯(lián)想、猜測(cè)和試探、分析和綜合、佯謬和反證方法、科學(xué)假設(shè)方法等等。

物理學(xué)最基本的研究方法是：假說(shuō)——實(shí)驗(yàn)——理論（或新假說(shuō)）。科學(xué)家在研究問(wèn)題時(shí)，一般根據(jù)以往的觀察、實(shí)驗(yàn)或各種實(shí)驗(yàn)得來(lái)的知識(shí)進(jìn)行推斷，得出初步的結(jié)論，這就是“假說(shuō)”。為了驗(yàn)證假說(shuō)是否正確，需要進(jìn)一步“實(shí)驗(yàn)”，如果大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明假說(shuō)是正確的，這種“假說(shuō)”就上升為“理論”；否則，就要被修改、補(bǔ)充或放棄，這就是科學(xué)發(fā)展的一般規(guī)律。

第二篇：物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)的作用

物理學(xué)史在中學(xué)物理教學(xué)的作用

物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展的學(xué)科，它是物理科學(xué)體系中重要的組成部分。物理學(xué)史教育是通過(guò)傳授物理學(xué)史方面的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)、科學(xué)精神及科學(xué)方法等多方面品質(zhì)的過(guò)程。在教學(xué)活動(dòng)中深刻體會(huì)到，物理學(xué)史教育是中學(xué)物理教學(xué)中不可缺少的組成部分。尤其在全面推進(jìn)素質(zhì)教育，實(shí)施課程改革的今天，對(duì)發(fā)展中學(xué)生綜合素質(zhì)提出了更高的要求，物理學(xué)史的教育功能則更加明顯。但是由于缺乏物理學(xué)史教育的研究，妨礙了它在發(fā)展中學(xué)生綜合素質(zhì)方面的作用，影響了中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的提高。為此，在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)物理學(xué)史教育在中學(xué)物理教學(xué)中的重要性、可能發(fā)揮的作用以及加強(qiáng)物理學(xué)史教育的途徑，做了初步的研究。

一、加強(qiáng)物理學(xué)史的教育，實(shí)現(xiàn)中學(xué)物理教學(xué)目的

隨著中學(xué)全面推進(jìn)素質(zhì)教育及“跨世紀(jì)素質(zhì)教育工程”的啟動(dòng)，對(duì)中學(xué)生應(yīng)具備的基本素質(zhì)提出了更高的要求。為了迎接新世紀(jì)人才競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)，為了適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的特點(diǎn)，他們需要多方面的、綜合性的心理品質(zhì)。科學(xué)素質(zhì)就是其中重要的組成部分。科學(xué)素質(zhì)是由科學(xué)意識(shí)、科學(xué)精神、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法與行為等要素組成。科學(xué)意識(shí)是指對(duì)科學(xué)本質(zhì)及價(jià)值的正確認(rèn)識(shí)，表現(xiàn)為對(duì)科學(xué)的積極態(tài)度，如對(duì)科學(xué)的信任、依賴、追求等。科學(xué)精神是指科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探索的積極心理狀態(tài)，其核心是實(shí)事求是的工作態(tài)度、探索創(chuàng)新的思想。科學(xué)知識(shí)，是指反映客觀世界的知識(shí)體系，如物理、化學(xué)等等學(xué)科知識(shí)。這里所說(shuō)的科學(xué)方法，主要指科學(xué)思維方法，它在一定程度上具有方法論的意義，大多蘊(yùn)含在科學(xué)探索的過(guò)程中。科學(xué)行為是指受科學(xué)思想意識(shí)支配表現(xiàn)出來(lái)的外在活動(dòng)，對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō)，主要指在生活和學(xué)習(xí)活動(dòng)中科學(xué)的習(xí)慣和方式。從目前中學(xué)學(xué)科設(shè)置的情況看，培養(yǎng)中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的任務(wù)，主要由物理、化學(xué)、生物等理科教學(xué)承擔(dān)，其中，物理教學(xué)的責(zé)任最重。顯然，培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，已成為現(xiàn)代中學(xué)物理教學(xué)不可推卸的責(zé)任，因而成為重要的教學(xué)目的之一。為了實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目的，需要進(jìn)一步研究物理教學(xué)中影響科學(xué)素質(zhì)發(fā)展的因素。描述了構(gòu)成科學(xué)素質(zhì)的各要素與中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容各組成部分之間的關(guān)系。一個(gè)人的科學(xué)意識(shí)、科學(xué)精神、科學(xué)方法和行為等大部分科學(xué)素質(zhì)要素，都要建立在對(duì)科學(xué)及科學(xué)發(fā)展過(guò)程了解的基礎(chǔ)上，才能逐漸形成，這些都與物理學(xué)史教育有密切關(guān)系。通過(guò)物理學(xué)史教育，可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、創(chuàng)造性的思維能力，激發(fā)追求真理、獻(xiàn)身于人類文明進(jìn)步事業(yè)的精神。所以，為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代中學(xué)物理教學(xué)目的，必須加強(qiáng)物理學(xué)史教育。

物理學(xué)史中就有許多催人淚下的事例。比如：M．居里由于長(zhǎng)期從事放射性研究得了白血病逝世，為科學(xué)獻(xiàn)出了寶貴的生命；利赫曼為引雷電而捐軀；法拉第舍棄榮華富貴，幾次拒絕接受封爵而甘“平民法拉第”；布魯諾為捍衛(wèi)日心說(shuō)犧牲在羅馬鮮花廣場(chǎng)的熊熊烈火之中；伽利略為捍衛(wèi)日心說(shuō)受到羅馬教皇殘酷的迫害和折磨，但他沒有放棄對(duì)真理的追求，年近七旬又體弱多病的伽利略被迫在寒冬季節(jié)前往羅馬，跪在冰冷的石板地上接受羅馬宗教裁判所的審判，先是被判終審監(jiān)禁，后又改為在家軟禁，精神和肉體上的折磨仍然沒有動(dòng)搖他的信念，直到1642年1月8日病逝。300年以后的1979年羅馬教庭才為他公開平反昭雪。科學(xué)家可歌可泣的獻(xiàn)身精神對(duì)我們現(xiàn)代人應(yīng)該有所啟發(fā)。

伽利略認(rèn)真讀過(guò)亞里士多德的《物理學(xué)》等著作，認(rèn)為其中許多是錯(cuò)誤的。伽利略依靠工匠們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)理論的結(jié)合，依靠他自己敏銳的觀察和大量的實(shí)驗(yàn)成果，通過(guò)雄辯和事實(shí)，粉碎了教會(huì)支持的亞里士多德和托勒密思想體系兩千多年來(lái)對(duì)科學(xué)的禁錮，在運(yùn)動(dòng)理論方面奠立了科學(xué)力學(xué)的基石（如速度、加速度的引入，相對(duì)性原理、慣性定律、落體定律、擺的等時(shí)性、運(yùn)動(dòng)疊加原理等）。二十世紀(jì)最偉大的自然科學(xué)家愛因斯坦，被稱為“物理學(xué)革命的旗手”，就是因?yàn)樗诳茖W(xué)的道路上不斷創(chuàng)新，創(chuàng)立了一個(gè)又一個(gè)嶄新的理論體系。1905年3月他發(fā)表了論文《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)推測(cè)的觀點(diǎn)》，提出了光的量子論，歷史上第一次揭示了微觀客體的波動(dòng)性和粒子性的統(tǒng)一，即波粒二象性；1905年6月他寫了一篇開創(chuàng)物理學(xué)新紀(jì)元的長(zhǎng)論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，完整的提出了狹義相對(duì)論，解決了十九世紀(jì)末出現(xiàn)的古典物理學(xué)的危機(jī)，推動(dòng)了整個(gè)物理學(xué)的革命。之后愛因斯坦并不感到滿足，不懈的創(chuàng)新精神促使他在真理的道路上進(jìn)行艱難曲折的探索，到1916年3月，他寫了一篇總結(jié)性的論文《廣義相對(duì)論基礎(chǔ)》，宣布了廣義相對(duì)論的創(chuàng)立。

通過(guò)物理學(xué)史的教育可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，對(duì)實(shí)施素質(zhì)教育具有重要意義。

二、凸現(xiàn)物理學(xué)史教育的功能

物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展歷史的科學(xué)，把它真實(shí)記載描述了物理科學(xué)形成發(fā)展的歷程，解釋與分析了歷程的形成背景與規(guī)律，包含物理科學(xué)知識(shí)體系逐步成熟發(fā)展的過(guò)程，包括科學(xué)家們探索追求真理的事實(shí)與故事，和物理新課程的過(guò)程與方法，情感、態(tài)度與價(jià)值觀有機(jī)結(jié)合起來(lái)。充分利用物理學(xué)史中蘊(yùn)藏著科學(xué)家──人，研究過(guò)程──事，研究成果──知識(shí)體系等多方面的教育資源，對(duì)學(xué)生的教育價(jià)值是巨大的。因此，中學(xué)物理教學(xué)中不可能進(jìn)行完整的物理學(xué)史教育，只能從中選取很少部分內(nèi)容。盡管如此，它仍具有多方面的教育功能，主要有以下幾個(gè)方面：

1．進(jìn)行科學(xué)方法論教育的功能

物理學(xué)史可以提供豐富的物理科學(xué)發(fā)展的史料，將物理概念、定律的歷史發(fā)展過(guò)程展現(xiàn)給學(xué)生，使之熟悉科學(xué)家發(fā)現(xiàn)規(guī)律的思維過(guò)程和科研方法，并從科學(xué)家的成功中得到啟示。從長(zhǎng)遠(yuǎn)意義上講，學(xué)生掌握這些內(nèi)容比學(xué)習(xí)物理知識(shí)、技能更為重要。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷接受科學(xué)方法教育，潛移默化地培養(yǎng)科學(xué)的思維模式。例如，在“自由落體運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中，圍繞歷史的發(fā)展提出問(wèn)題，進(jìn)行物理學(xué)史教育。以此幫助學(xué)生揭示出科學(xué)探究的一般程序：提出問(wèn)題──猜想與假設(shè)──制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)──進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)──分析與論證──修正推廣。使學(xué)生從中領(lǐng)略到什么是科學(xué)探究，科學(xué)家是怎樣用科學(xué)方法進(jìn)行研究的，受到科學(xué)的思維方法的熏陶，有利于學(xué)生從“機(jī)械學(xué)習(xí)、被動(dòng)思考、獲得知識(shí)”向“靈活學(xué)習(xí)、積極思考、勇于探索”轉(zhuǎn)化，獲得真正的“智慧”。

在物理教學(xué)中分析物理學(xué)的發(fā)展史有助于學(xué)生了解各概念、定理、定律的來(lái)龍去脈和科學(xué)知識(shí)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。例如：在講到力的概念時(shí)，從古希臘的亞里士多德，到伽利略、牛頓，循著偉人的研究歷程，從而加深學(xué)生對(duì)力的概念的理解，在講高二年級(jí)“電磁感應(yīng)”的時(shí)候，以?shī)W斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索，向?qū)W生介紹人類對(duì)磁及電和磁關(guān)系的認(rèn)識(shí)過(guò)程。通過(guò)講解安培、法拉第、楞次和麥克韋等人在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所取得的成果，使學(xué)生在有了對(duì)電磁發(fā)展總體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，加深對(duì)教材的理解和對(duì)左、右手定則、法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。

物理教學(xué)中涉及的研究方法主要有觀察、實(shí)驗(yàn)、類比、假說(shuō)、模型等等，這些研究方法對(duì)學(xué)習(xí)物理也具有重要價(jià)值。比如意大利物理學(xué)家伽利略，1853年在比薩教堂注意到一盞懸燈的擺動(dòng)受到啟發(fā)，用線懸銅球模擬單擺實(shí)驗(yàn)，確證了微小擺動(dòng)的等時(shí)性和擺長(zhǎng)對(duì)周期的影響；德國(guó)物理學(xué)家倫琴在進(jìn)行陰極射線實(shí)驗(yàn)時(shí)，注意到放在射線管附近氰亞鉑酸鋇的小屏上發(fā)出微光，而發(fā)現(xiàn)了X射線（倫琴射線）；1780年伽伐尼在解剖青蛙時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)青蛙腿痙攣而發(fā)現(xiàn)了“生物電”；早已膾炙人口的牛頓蘋果落地的傳說(shuō)，使牛頓從中悟出了地球引力的存在等等，這些事例都說(shuō)明觀察的重要性。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和觀察習(xí)慣，可以起到鞏固消化，加深理解的重要作用。比如富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)：在風(fēng)雨交加的情況下，利用風(fēng)箏將大氣中的電收集到萊頓瓶中使其充電，證明了“閃電和靜電的同一性”；比如光的顏色問(wèn)題，從亞里士多德到笛卡兒都認(rèn)為“白光是純潔的、均勻的，是光的本質(zhì)”，而色光只是光的變種，但是他們都沒有象牛頓那樣做過(guò)認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。大約1666年牛頓用棱鏡進(jìn)行光的色散實(shí)驗(yàn)，終于得出“白光是由各種折射程度不同的彩色光組成的非均勻混合體”；又如伽利略的落體實(shí)驗(yàn)證明了物理下落速度與物體重量無(wú)關(guān)的重要結(jié)論，徹底否定了亞里士多德關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)誤結(jié)論。比如荷蘭物理學(xué)家惠更斯，就是用類比的方法根據(jù)光也象聲波那樣能發(fā)生反射、折射，而提出光是一種波動(dòng)的假說(shuō)，為光的波動(dòng)理論奠定了基礎(chǔ)；法國(guó)物理學(xué)家德布羅意用類比的方法根據(jù)光的波粒二象性而推論微觀粒子也具有波動(dòng)性，提出了物質(zhì)波的概念；庫(kù)侖就是從牛頓的萬(wàn)有引力定律中得到啟發(fā)，把電荷之間的作用力類比萬(wàn)有引力，推論電力也象萬(wàn)有引力一樣服從平方反比定律，從而發(fā)現(xiàn)了庫(kù)侖定律，如果沒有類比的方法，單靠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累不知得到何年何月，才能得到嚴(yán)格的庫(kù)侖定律的表達(dá)式。如在“電勢(shì)差，電勢(shì)，電勢(shì)能”的教學(xué)中，可類比為高度差，高度及重力勢(shì)能，等等。但是必須讓學(xué)生知道類比的局限性，類比得到的結(jié)論有對(duì)有錯(cuò)，必須經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，否則就會(huì)造成知識(shí)的混亂

2．培養(yǎng)科學(xué)意識(shí)和科學(xué)精神的功能

物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的科學(xué)，是自然科學(xué)的重要組成部分，人類只有尊重事實(shí)、尊重規(guī)律，才能獲得進(jìn)步。物理學(xué)發(fā)展史是人類探索自然規(guī)律的歷史。通過(guò)史料教育學(xué)生，可以培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)意識(shí)。例如，通過(guò)盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)、倫琴射線的發(fā)現(xiàn)等生動(dòng)事例，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)家的敬重之情，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)意識(shí)與勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的良好情感、態(tài)度與價(jià)值觀。

3．進(jìn)行思想品德教育的功能

在推進(jìn)素質(zhì)中，加強(qiáng)思想品德教育是一項(xiàng)重要任務(wù)。因此，品德教育應(yīng)滲透到各科教學(xué)中。在物理教學(xué)過(guò)程中，由于眾多物理學(xué)史料中有很多品德教育素材，將品德教育與知識(shí)教育有機(jī)結(jié)合，能夠更好地發(fā)揮物理學(xué)史的思想品德教育功能。例如，布魯諾為追求真理而獻(xiàn)身；居里夫人命名新元素為“釙”以紀(jì)念祖國(guó)；富蘭克林冒生命危險(xiǎn)做“風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)”。這些科學(xué)家的故事對(duì)學(xué)生有特殊感染力，教育效果非常明顯

三、開發(fā)物理學(xué)史教育的途徑

當(dāng)前，加強(qiáng)物理學(xué)史教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面的作用，已經(jīng)成為中學(xué)物理教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，尤其在新課程教學(xué)中得到認(rèn)可。為此必須動(dòng)員物理教師及教材編寫、研究多方面力量相互配合與協(xié)作，構(gòu)建物理學(xué)史教育資源庫(kù)，以期達(dá)到資源共享。

1．加強(qiáng)物理學(xué)史學(xué)習(xí)，提高教師自身素質(zhì)

眾所周知，能否發(fā)揮教材教育功能的關(guān)鍵在教師。同樣，為了有效發(fā)揮學(xué)史教材的教育功能，物理教師本身也必須具有較高的物理學(xué)史素養(yǎng)，這樣他才能在掌握學(xué)史知識(shí)的基礎(chǔ)上，從認(rèn)識(shí)方法論的角度，把握物理科學(xué)的發(fā)展軌跡與規(guī)律，才能挖掘?qū)W史的教育功能。不僅如此，提高學(xué)史素質(zhì)對(duì)教師全面理解和把握物理學(xué)科的知識(shí)體系，提高教學(xué)水平，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。

2．深入研究學(xué)史教學(xué)的規(guī)律，調(diào)整物理學(xué)史教學(xué)內(nèi)外關(guān)系

2學(xué)史教學(xué)作為一種教學(xué)活動(dòng)，必然有其自身的規(guī)律，只有掌握了這些規(guī)律，才能自如地進(jìn)行教學(xué)，才能使教學(xué)達(dá)到預(yù)期的目的。學(xué)史教學(xué)有著多方面的規(guī)律，目前需要盡快認(rèn)識(shí)和把握的，我認(rèn)為有學(xué)史教學(xué)與知識(shí)、技能教學(xué)之間的關(guān)系；各學(xué)史教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系，如科學(xué)家故事、科學(xué)探索的背景、科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程、方法論等之間的關(guān)系；教學(xué)中思想品德教育與智育之間的關(guān)系等幾個(gè)方面。教師對(duì)這些關(guān)系的認(rèn)識(shí)、協(xié)調(diào)與處理，既是提高學(xué)史教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是保證其健康發(fā)展的條件。例如，只有當(dāng)真正解決好物理學(xué)史教學(xué)與知識(shí)、技能教學(xué)之間的關(guān)系，與過(guò)程、方法教學(xué)之間的關(guān)系，才能保證物理教學(xué)質(zhì)量的全面提高，才能促進(jìn)學(xué)生思想品德、科學(xué)素質(zhì)、智力和操作技能的均衡發(fā)展，而不致走向顧此失彼、矯枉過(guò)正的偏頗境地，甚至阻礙了物理學(xué)史教學(xué)的正常發(fā)展。

3．廣泛開展學(xué)史教學(xué)實(shí)踐研究，改進(jìn)教學(xué)方法

由于輕視物理學(xué)史教學(xué)的結(jié)果，使目前學(xué)史教學(xué)方法較為落后，一般僅限于講故事，“貼德育標(biāo)簽”（即在講完故事后，加上幾句口號(hào)）的傳統(tǒng)教學(xué)方法，這顯然不符合學(xué)史教學(xué)目標(biāo)的要求。為此，必須引導(dǎo)廣大教師重視學(xué)史教育，有計(jì)劃地組織物理教師在實(shí)踐中大力開展學(xué)史教育研究，深入分析教材內(nèi)容，適當(dāng)補(bǔ)充引入科學(xué)史料，積極改進(jìn)教學(xué)方法，達(dá)到學(xué)科素質(zhì)教育的目的。目前中學(xué)物理教材中學(xué)史內(nèi)容所占比例甚微（僅2%左右），其中內(nèi)容僅限于科學(xué)家故事。因此，教師應(yīng)進(jìn)行物理學(xué)史教材的分析，適當(dāng)補(bǔ)充有關(guān)科學(xué)探索的背景、科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程以及方法論方面的學(xué)史材料，挖掘教材的教育功能。同時(shí)用現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和能力，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)物理發(fā)展歷史，領(lǐng)會(huì)科學(xué)精神，掌握科學(xué)思維方法，培養(yǎng)良好的科學(xué)行為。

教學(xué)實(shí)踐告訴我們，不僅要教給學(xué)生現(xiàn)代科技所必需的系統(tǒng)的物理知識(shí)，還應(yīng)教給學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究方法，科學(xué)既是一種人類的知識(shí)體系又是人類認(rèn)識(shí)世界的一種方式和探索過(guò)程，而通常的科學(xué)方法都貫穿在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中。物理學(xué)具有很強(qiáng)的繼承性，許多科學(xué)家就是從對(duì)本學(xué)科的歷史研究中，開始自己的創(chuàng)造活動(dòng)的，牛頓說(shuō)過(guò)：“如果說(shuō)我比別人看的遠(yuǎn)一點(diǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀薄２粌H牛頓如此，凡是作出重大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家都是善于批判和繼承的，學(xué)習(xí)物理學(xué)史有助于活躍思維，增強(qiáng)膽識(shí)，使學(xué)生更自覺地繼承前人的事業(yè)，有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，高中課程設(shè)置已將“研究性學(xué)習(xí)”納入新的課程體系，通過(guò)物理學(xué)史進(jìn)行科學(xué)方法教育變得尤為重要。綜上所述，把物理學(xué)史的知識(shí)融于物理教學(xué)中，無(wú)疑應(yīng)該具有重要價(jià)值，特別是實(shí)施新課程改革的今天更是迫切需要的，同時(shí)也是切實(shí)可行的。

第三篇：淺談物理學(xué)史在教學(xué)設(shè)計(jì)中的作用

淺談物理學(xué)史在教學(xué)設(shè)計(jì)中的作用

江蘇省沙溪高級(jí)中學(xué)

唐耀東

情感態(tài)度價(jià)值觀是新課程要實(shí)現(xiàn)的三維目標(biāo)之一，這個(gè)目標(biāo)與前二維的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法比較起來(lái)似乎有點(diǎn)虛，然而這個(gè)目標(biāo)卻是為了改變傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中過(guò)分注重基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的教學(xué)，造成了學(xué)生主體性的缺失、情感性的缺失，“高分低能”、“有才無(wú)德”等現(xiàn)象的產(chǎn)生就是傳統(tǒng)教學(xué)弊端，為了讓學(xué)生選對(duì)做人的方向，為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)終身學(xué)習(xí)，情感態(tài)度價(jià)值觀這個(gè)目標(biāo)是必須的貫徹的。

物理教學(xué)中，物理學(xué)史的穿插教學(xué)是必須的，如果能在課堂教學(xué)中有機(jī)整合物理學(xué)史，是貫徹落實(shí)情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)的有效途徑之一。下面通過(guò)一個(gè)具體的例子來(lái)談?wù)劇?/p>

物理學(xué)上能量守恒定律是三個(gè)科學(xué)家獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的，首先是德國(guó)的邁爾醫(yī)生，在講授能量守恒定律這堂課時(shí)，把邁爾醫(yī)生的發(fā)現(xiàn)，嘗試設(shè)計(jì)成故事的形式講給學(xué)生聽，并通過(guò)幻燈片的播放展現(xiàn)。

在西方，大約從公元4世紀(jì)開始有一種放血的治病方法，德國(guó)醫(yī)生邁爾隨船隊(duì)在印度尼西亞爪哇島的航行中，當(dāng)他為一些患病的水手放血治療時(shí)，他發(fā)現(xiàn)這些德國(guó)同胞靜脈里的血是鮮紅鮮紅的，起初他還誤以為是切錯(cuò)了動(dòng)脈。于是激起他深入思考，血液所以是紅的，是因?yàn)槔锩婧醒酰踉谌梭w內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱維持人的體溫，這里正是赤道附近，氣候炎熱，人的體溫并不需要用許多氧去維持，血里的氧消耗不多，靜脈管里的血液自然就還是鮮紅鮮紅的。機(jī)會(huì)永遠(yuǎn)光顧有準(zhǔn)備的頭腦，醫(yī)生邁爾從童年時(shí)期就一直注意到當(dāng)時(shí)許多人進(jìn)行永動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)都以失敗而告終，這些使他猜想“機(jī)械功根本不可能產(chǎn)生于無(wú)”。邁爾進(jìn)一步思考身體內(nèi)食物轉(zhuǎn)化為熱量以及身體能夠做功這個(gè)事實(shí)，從而得出結(jié)論，熱和功是能夠相互轉(zhuǎn)化的。在1841年9月12日他給友人的信中最早提及了熱功當(dāng)量。他說(shuō)：“對(duì)于我的能用數(shù)學(xué)的可靠性來(lái)闡述的理論來(lái)說(shuō)，極為重要的仍然是解決以下這個(gè)問(wèn)題：某一重物（例如100磅）必須舉到地面上多高的地方，才能使得與這一高度相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)量和將該重物放下來(lái)所獲得的運(yùn)動(dòng)量正好等于將一磅0℃的冰轉(zhuǎn)化為0℃的水所必要的熱量。”

1842年3月，邁爾寫了一篇短文《關(guān)于無(wú)機(jī)界的力的看法》并發(fā)表于《藥劑學(xué)和化學(xué)編年史》。機(jī)械的熱功當(dāng)量在這篇文章中得到第一次說(shuō)明。文中說(shuō)：“人們發(fā)現(xiàn)，一重物從大約365米高處下落所做的功，相當(dāng)于把同重量的水從0℃升到1℃所需的熱量。”隨后他參加了各處的物理學(xué)術(shù)會(huì)議，介紹他的能量是不生不滅的發(fā)現(xiàn)。邁爾說(shuō) “你們看，太陽(yáng)把能量灑向地球，地球絕不會(huì)讓這些能量浪費(fèi)掉，植物吸收陽(yáng)光到處生長(zhǎng)著，并生成各種化學(xué)物……”由于是一個(gè)醫(yī)生講的物理，內(nèi)容是物理中從來(lái)沒有過(guò)的新思想，下面聽眾議論紛紛，有人說(shuō) “這純粹是胡扯，是瞎猜，沒有根據(jù)？”有人就是不愿意相信醫(yī)生邁爾能說(shuō)物理，有人甚至說(shuō)：“看來(lái)他是瘋了。”邁爾氣極了，大聲抗議：“什么叫瘋子？瘋子是不常規(guī)想事、做事，但不尋常規(guī)的人不一定都是瘋子。哥白尼、布魯諾、伽利略、不是都打破了常規(guī)，都曾被人稱為瘋子嗎？可是歷史會(huì)證明他們思想是正確的”

“哈哈，原來(lái)你是想做哥白尼啊！”

“你還是當(dāng)一個(gè)醫(yī)生吧，先治治自己的精神病吧！”會(huì)場(chǎng)上一片哄笑。心理承受能力偏弱的邁爾醫(yī)生被世俗的冷嘲熱諷和頑固保守逼瘋了------然而，真理終究是真理，如金子總會(huì)發(fā)光的，和邁爾同時(shí)代的英國(guó)啤酒匠焦耳，1843年發(fā)表了論文《論水電解時(shí)產(chǎn)生的熱》與《論電磁的熱效應(yīng)和熱的機(jī)械值》。特別在后一篇論文中，焦耳在英國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議上宣稱：“自然界的能是不能毀滅的，那里消耗了機(jī)械能，總能得到相當(dāng)?shù)臒幔瑹嶂皇悄艿囊环N形式。” 焦耳與邁爾關(guān)于能不能毀滅，做功與傳熱等效的思想幾乎不謀而合。雖然有物理學(xué)家對(duì)此懷疑，然而頑強(qiáng)的焦耳不斷改進(jìn)測(cè)量方法，提高測(cè)

量精度，最后經(jīng)過(guò)幾百次的實(shí)驗(yàn)得到了一個(gè)被稱為“熱功當(dāng)量”的物理常數(shù)，自然界的能量守恒終于被人類認(rèn)識(shí)。

焦耳自幼身體虛弱，只是家庭經(jīng)濟(jì)條件較好，他父親為他提供了一個(gè)家庭實(shí)驗(yàn)室，因此他一心讀書研究，別人對(duì)他不理解，他卻越挫越勇，最后閃閃發(fā)光的真理向他招手了------故事講完后，師生交流發(fā)言。

師：邁爾醫(yī)生發(fā)現(xiàn)赤道邊上病人的血鮮紅鮮紅的，沒有讓這個(gè)特別的發(fā)現(xiàn)輕易溜走，而是深入思考研究直到發(fā)現(xiàn)能量是守恒的，我們要向邁爾學(xué)習(xí)什么？

參考答案：我們都要和邁爾醫(yī)生一樣有一顆好奇心，擁有一顆對(duì)自然敏感、敬畏之心，尊重事實(shí)，勇于開拓。

師：邁爾從偶然發(fā)現(xiàn)鮮紅鮮紅的血，到能夠揭示能量不生不滅，能量守恒，是因?yàn)檫~爾撞大運(yùn)嗎？我們從中能學(xué)會(huì)什么？

參考答案：邁爾不是撞大運(yùn)，他的成功是他長(zhǎng)期關(guān)心科學(xué)的結(jié)果，如他從小以來(lái)一直關(guān)注永動(dòng)機(jī)。他的探索體現(xiàn)著一種科學(xué)精神，邁爾的貫穿于科學(xué)活動(dòng)之中的基本的精神狀態(tài)和思維方式是值得我們學(xué)習(xí)的。

師：邁爾故事里的一些人的冷嘲熱諷、頑固保守，為了避免這些負(fù)面因素我們應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)如何面對(duì)？

參考答案：對(duì)自己未知的事物應(yīng)當(dāng)妄加評(píng)論，肯定和否定都必須借助科學(xué)的方法，盲目地嘲笑別人，說(shuō)明了自己的無(wú)知。我們每個(gè)人應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)尊重，尊重是一種科學(xué)的態(tài)度，尊重是科學(xué)的開始。

師：邁爾在冷嘲熱諷中倒下，焦耳卻越挫越勇，我們應(yīng)當(dāng)這樣經(jīng)營(yíng)好自己？

參考答案：首先我們自己必須有永恒光明的心，淡化功利意義上的成功，對(duì)探索過(guò)程中的錯(cuò)誤和失敗要重視和珍惜，從失敗中學(xué)會(huì)彌補(bǔ)我們自身的不足，煩惱就是智慧，在煩惱中悟道。我們永恒光明的心要始終相信：我盡志了，我生無(wú)悔。每一次成功或者失敗都是造物主賜給我們的生命財(cái)富。

第四篇：淺談物理學(xué)史和中學(xué)物理教學(xué)相結(jié)合的意義

淺談物理學(xué)史和中學(xué)物理教學(xué)相結(jié)合的意義

石

釗

(陜西師范大學(xué)物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院, 陜西 西安710062)

摘 要: 在新課程背景下國(guó)家已經(jīng)對(duì)我們的中學(xué)物理教學(xué)提出了許多新的要求。在此形勢(shì)下，已經(jīng)有許多專家和學(xué)者喊出了將物理學(xué)史融于物理教學(xué)當(dāng)中的口號(hào)，并且做了很多這方面相關(guān)的研究，但這些研究大都比較寬泛。本文在前人研究的基礎(chǔ)上主要采用文獻(xiàn)資料收集法和理論歸納總結(jié)法等研究方法就物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的意義這一方面做了一下綜合的論述，主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容：當(dāng)前課題的研究狀況；關(guān)于二者相結(jié)合的理論分析；二者相結(jié)合在具體實(shí)踐中的作用。

關(guān)鍵詞: 物理學(xué)史;物理教學(xué);意義 引言

新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施引發(fā)了我們對(duì)物理教學(xué)的思考，我們要在以前傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上不斷改革創(chuàng)新而引入新的教學(xué)理念，而將物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)思想則正是物理教學(xué)改革中值得廣大教師借鑒和學(xué)習(xí)的寶貴思想，希望這一思想能給你的物理教學(xué)帶來(lái)幫助。當(dāng)前物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的研究現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外研究情況

物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的研究早在四十年代的時(shí)候就已經(jīng)開始了，在當(dāng)時(shí)的校長(zhǎng)、著名的教育家科南特的領(lǐng)導(dǎo)下，哈佛大學(xué)對(duì)大學(xué)生的通識(shí)教育引進(jìn)了“科學(xué)事例的歷史”。蘇聯(lián)衛(wèi)星上天以及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展促使美國(guó)在六十年代進(jìn)行課程改革，向傳統(tǒng)教學(xué)發(fā)起了挑戰(zhàn)，興起了“新物理運(yùn)動(dòng)”。從1952年到1970年在美國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)的資助下，由美國(guó)哈佛大學(xué)的科學(xué)史教授霍爾頓和一些教育學(xué)家、中學(xué)教師及科學(xué)史家參與了“哈佛物理教學(xué)改革計(jì)劃”，完成的“哈佛規(guī)劃物理”提出了這樣的教學(xué)原則：教材必須現(xiàn)代化，必須反映最新科學(xué)成就，要讓教師和學(xué)生以物理學(xué)家認(rèn)識(shí)物理世界的本來(lái)面目去認(rèn)識(shí)物理世界，獲得認(rèn)識(shí)世界和進(jìn)行科學(xué)研究的能力和方法。由哈佛大學(xué)教授霍爾頓等人編寫的中學(xué)《規(guī)劃物理教程》和大學(xué)文科教材《物理科學(xué)的概念和理論導(dǎo)論》等，采取了用歷史的觀點(diǎn)統(tǒng)一闡述物理學(xué)內(nèi)容的嶄新形式，引進(jìn)了大量的物理學(xué)史資料，促進(jìn)了物 理教育的革新。這些具有明顯人文取向的物理教程，成為美國(guó)有重要影響的物理教材之一，并在美國(guó)被比較廣泛地采用。盡管對(duì)物理學(xué)史融入物理教學(xué)的問(wèn)題上仍有不同的聲音，但是不管從英美以及其他國(guó)家的教改計(jì)劃，還是從人們一般的認(rèn)識(shí)來(lái)說(shuō)，將物理學(xué)史與基礎(chǔ)科學(xué)教育相結(jié)合可以說(shuō)已是一種教育改革的必然趨勢(shì)。

2.2 國(guó)內(nèi)研究情況

國(guó)內(nèi)關(guān)于這一課題的研究起步較晚。我國(guó)廣大物理教育工作者對(duì)于這一課題的認(rèn)識(shí)和研究主要可以從以下幾點(diǎn)來(lái)闡述： 2.2.1 對(duì)物理學(xué)史重要性的認(rèn)識(shí)

1982年中國(guó)科技史學(xué)會(huì)在北京召開了第一次物理學(xué)史討論會(huì)，會(huì)議就物理學(xué)史教學(xué)進(jìn)行了專門討論。1985年，在昆明市召開了“全國(guó)高師物理學(xué)史討論會(huì)”擬定了《物理學(xué)史普及工作座談會(huì)》就明確提出了“用物理學(xué)史改進(jìn)物理教學(xué)”的重大問(wèn)題。1999年中國(guó)物理學(xué)史學(xué)會(huì)在北京和杭州，為北京市和浙江省100多位中學(xué)教師講授“物理學(xué)史引入物理教學(xué)”知識(shí)并普及物理學(xué)史知識(shí)（講習(xí)班共7天）。各地在師范院校和教育學(xué)院工作的物理學(xué)史工作者利用暑假中學(xué)繼續(xù)教育學(xué)班講授物理學(xué)史知識(shí)，普及面達(dá)700人次[1]。這表明廣大物理教育工作者充分認(rèn)識(shí)到物理學(xué)史在物理教學(xué)中的重要作用。2.2.2 物理學(xué)史引入物理教材的實(shí)施情況

中學(xué)物理教材引入的物理學(xué)史內(nèi)容大致分以下幾類:1.科學(xué)方法的介紹;2.科學(xué)家的生平、趣事、學(xué)派爭(zhēng)論、假說(shuō)、佯謬等;3.重要實(shí)驗(yàn)、規(guī)律、概念發(fā)現(xiàn)的過(guò)程及產(chǎn)生的歷史背景;4.科學(xué)領(lǐng)域建立的歷史背景及其評(píng)述;5.我國(guó)古代的科學(xué)技術(shù)與物理文化。中學(xué)物理教材中涉及歷史內(nèi)容共有88處，涉及我國(guó)古代物理文化76處，合計(jì)169處，其中高中物理教材(人教版全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書2002年第2版)有29處，占總數(shù)的17.7%，且側(cè)重于第1,2類介紹，其中第3類的內(nèi)容中歷史事件更完整。而新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材必修1和必修2（人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書2004年5月第1版）中共有15處，其中側(cè)重于1、2類內(nèi)容的介紹，而且對(duì)科學(xué)方法的介紹更為突出[2]。由此可看出高中主要是對(duì)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)的培養(yǎng)，同時(shí)兼顧學(xué)生情感領(lǐng)域目標(biāo)的培養(yǎng)，這是符合高中教學(xué)的特點(diǎn)，符合青少年學(xué)生心理和思維發(fā)展規(guī)律的，是正確的。雖然新教材已加強(qiáng)了物理學(xué)史的內(nèi)容的廣度，但我認(rèn)為在教學(xué)中還是沒有完全把物理學(xué)史的教育和物理教學(xué)相結(jié)合起來(lái)。

2.2.3 物理學(xué)史引入物理教學(xué)的教學(xué)方法的探討

在上述背景下，有的教育工作者開始探討中學(xué)物理教學(xué)中物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的方法，典型的有：

2（1）蔚文江提出的“用模擬科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程的方法”進(jìn)行物理教學(xué)。他認(rèn)為，在教學(xué)過(guò)程中，要把書本知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生自己的知識(shí)，主要是解決科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程和學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)過(guò)程兩者之間的矛盾，而教師的任務(wù)就是具體的實(shí)現(xiàn)二者的統(tǒng)一。“模擬科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程的方法”的基本設(shè)想是：教師在了解科學(xué)認(rèn)識(shí)的過(guò)程、掌握豐富的物理學(xué)史料、把握教材內(nèi)容和學(xué)生心理的基礎(chǔ)上，將物理學(xué)史融入教學(xué)中，注重分析科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科技發(fā)明思路，善于把學(xué)生推到若干年前，讓他們?cè)诋?dāng)時(shí)的背景下遵循前人的思路來(lái)學(xué)習(xí)[3]。

（2）青島大學(xué)師范學(xué)院物理系教授雷肇基提出的“面向21世紀(jì)專業(yè)教學(xué)、物理學(xué)史與教學(xué)科研相結(jié)合教學(xué)法”。他提出的教學(xué)法由“專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，物理學(xué)史，科學(xué)方法論”三個(gè)方面構(gòu)成。其實(shí)施方式為：課堂教學(xué)，科研學(xué)習(xí)園地，學(xué)術(shù)報(bào)告或講座，物理學(xué)史和科學(xué)方法論試題庫(kù)，期末考試和問(wèn)卷調(diào)查[3]。

當(dāng)然在此基礎(chǔ)上，后來(lái)的研究者也都提出了許多不同的教學(xué)方法，但都還沒有形成各自的體系和得到大家廣泛的認(rèn)識(shí)，他們的觀點(diǎn)還有待繼續(xù)深入下去。總的說(shuō)來(lái)，我國(guó)的物理學(xué)史和物理教育相結(jié)合的研究起步較晚，與國(guó)外同類研究相比還存在一定的差距。物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的理論分析

很多的專家和學(xué)者也都意識(shí)到了將物理學(xué)史與物理教學(xué)相結(jié)合的必要性。為了能夠從本質(zhì)上驗(yàn)證物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的重要性，于是大家開始尋找理論依據(jù)的工作，通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)現(xiàn)大致將理論依據(jù)歸納為以下兩種，應(yīng)該也是最具說(shuō)服力的兩種觀點(diǎn)。

3.1 皮亞杰發(fā)生認(rèn)識(shí)原理與庫(kù)恩科學(xué)發(fā)展理論 3.1.1 皮亞杰發(fā)生認(rèn)識(shí)原理

皮亞杰是瑞士心理學(xué)家和哲學(xué)家，他于1970年出版了他的巨著《發(fā)生認(rèn)識(shí)論原理》，提出了認(rèn)知發(fā)展理論。為了探討認(rèn)識(shí)發(fā)展規(guī)律，他進(jìn)行了數(shù)十年的兒童心理研究，得出著名的兒童認(rèn)知發(fā)展階段論。皮亞杰認(rèn)為：兒童的認(rèn)知發(fā)展可分為如下四個(gè)階段：（1）感知運(yùn)動(dòng)階段（0-2歲）——兒童思維的萌芽，（2）前運(yùn)演階段（2-6歲）——表象或形象思維，（3）具體運(yùn)演階段（7-10歲）——初步的邏輯思維，（4）形式運(yùn)演階段（11-15歲）——抽象的邏輯思維[4]。任何兒童的智力發(fā)展都必須經(jīng)歷以上四個(gè)階段，而且是依次經(jīng)歷這四個(gè)階段。每個(gè)階段都對(duì)應(yīng)著一定特點(diǎn)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，低級(jí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)向高級(jí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展是經(jīng)過(guò)“同化”與“順應(yīng)”的矛盾運(yùn)動(dòng)而完成的。

認(rèn)知發(fā)展理論的重要概念是：圖式、同化、順應(yīng)、平衡。所謂圖式是人類用以對(duì)環(huán)境做出理智的適應(yīng)和組織的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。所謂同化是指兒童把新的知覺要素或刺激整合到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。但是，當(dāng)新的知覺要素或刺激不能整合到原有 的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去的時(shí)候，兒童必須在下面兩者中選擇：一是創(chuàng)造一個(gè)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；二是修改原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)。目的是整合新的知覺要素或刺激，這就是順應(yīng)。同化使認(rèn)知結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)更豐富、更準(zhǔn)確，順應(yīng)完成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化與發(fā)展。同時(shí)，二者之間的平衡也是必要的。在皮亞杰看來(lái)，人的認(rèn)識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程也就是人的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)平衡——不平衡——平衡的過(guò)程。認(rèn)知結(jié)構(gòu)從低級(jí)向高級(jí)發(fā)展的過(guò)程如圖1所示：

圖1 發(fā)生認(rèn)識(shí)原理[5]

3.1.2 庫(kù)恩科學(xué)發(fā)展理論

庫(kù)恩是美國(guó)著名科學(xué)哲學(xué)家，他從科學(xué)發(fā)展的實(shí)際歷史中揭示科學(xué)發(fā)展的真實(shí)過(guò)程，勾畫出“一種可以從科學(xué)研究的歷史記載本身浮現(xiàn)出來(lái)的科學(xué)觀。”在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》和《必要的張力》兩部代表作中，庫(kù)恩以科學(xué)史的研究為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地提出了一種新的科學(xué)發(fā)展觀，開創(chuàng)了科學(xué)哲學(xué)發(fā)展史中一個(gè)新的學(xué)派——?dú)v史學(xué)派。

庫(kù)恩的科學(xué)發(fā)展模式如圖2所示：

圖2庫(kù)恩科學(xué)發(fā)展[5] 在前科學(xué)階段，各種學(xué)派假說(shuō)之間競(jìng)爭(zhēng)激烈，沒有統(tǒng)一的為大家共同接受的觀點(diǎn)。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果是某一種假說(shuō)戰(zhàn)勝了其它各種假說(shuō)，上升為“范式”。范式是在常規(guī)科學(xué)時(shí)期，科學(xué)共同體所信奉的，以某個(gè)自然科學(xué)領(lǐng)域的理論為中心的觀念體系，包括對(duì)該理論中的定理、定律、概念的解釋，實(shí)驗(yàn)和理論的研究方法以及與此相適應(yīng)的哲學(xué)觀念。到了常規(guī)科學(xué)階段，科學(xué)的發(fā)展處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。科學(xué)共同體在范式的指導(dǎo)下去解決范例，并試圖解釋遇到的新問(wèn)題，這時(shí)會(huì)發(fā)生兩種情況：一種是范例的學(xué)習(xí)和對(duì)新問(wèn)題的解釋使科學(xué)共同體成員不僅掌握了范式，而且在一定程度上使范式的細(xì)節(jié)更準(zhǔn)確；一種是遇到的新問(wèn)題不能用范式來(lái)解釋，這稱為反常。當(dāng)反常的情況越來(lái)越普遍的時(shí)候，就會(huì)引起科學(xué)共同體成員中的部分成 員對(duì)范式的懷疑，當(dāng)然危機(jī)也就開始出現(xiàn)了。至此科學(xué)革命的鐘聲就要敲響了。我們只需稍微把圖2改一下，就可得出科學(xué)發(fā)展理論的圖景，如下面的圖3所示：

圖3 科學(xué)發(fā)展理論[5] 圖2和圖3比較起來(lái)，圖3不僅考慮了科學(xué)革命的發(fā)生，同時(shí)也考慮了科學(xué)發(fā)展的連續(xù)性和相對(duì)穩(wěn)定性。任何新的理論、新的概念都是對(duì)舊理論、舊概念的揚(yáng)棄。科學(xué)發(fā)展是階段性和連續(xù)性的統(tǒng)一。

3.1.3 認(rèn)知發(fā)展理論和科學(xué)發(fā)展理論對(duì)教學(xué)的啟示

當(dāng)然，中學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不完全相同，兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)一開始是非常簡(jiǎn)單的，而中學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)從一開始就具有相當(dāng)水平的數(shù)學(xué)邏輯特征。但是如果我們做這樣的假設(shè)，即當(dāng)中學(xué)生運(yùn)用已掌握的理論解釋新刺激時(shí)，認(rèn)為該理論處于較低認(rèn)知階段的位置，那么中學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程就可以用圖1來(lái)表示了，比較圖1和圖3可以看出，中學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和科學(xué)發(fā)展存在十分相似的過(guò)程。

盡管皮亞杰發(fā)生認(rèn)識(shí)論告訴我們的僅是認(rèn)知發(fā)展的規(guī)律，沒有告訴我們?cè)鯓影l(fā)展認(rèn)知，但是如果我們聯(lián)想到教育的本質(zhì)之一：教育要與人的身心發(fā)展規(guī)律相一致，那么我們就可以得出如下啟示：教育實(shí)踐要與科學(xué)發(fā)展的規(guī)律保持基本上的一致。這正是物理學(xué)史與物理教學(xué)相結(jié)合的強(qiáng)有力的理論證據(jù)之一。3.2 教育重演論與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論 3.2.1 教育重演論

我國(guó)物理教育研究者喬際平先生在《物理心理教育學(xué)》一書中指出，“兒童的認(rèn)識(shí)發(fā)展也驚人地重復(fù)著人類的認(rèn)識(shí)史”。人類研究物理學(xué)的過(guò)程與學(xué)生的學(xué)習(xí)物理概念的學(xué)習(xí)過(guò)程有著內(nèi)在的相似性，可以說(shuō)學(xué)生物理概念的學(xué)習(xí)的過(guò)程是人類研究物理學(xué)的過(guò)程的重演。

教育重演論認(rèn)為，“現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是對(duì)人類文化發(fā)展過(guò)程的一種認(rèn)知意義上的重演，即現(xiàn)代人的認(rèn)知發(fā)展是對(duì)其祖先認(rèn)知水平長(zhǎng)期演化過(guò)程的濃縮”，只有在相應(yīng)的文化背景中學(xué)習(xí)，才能構(gòu)建合理的知識(shí)體系。從這個(gè)角度講，物理學(xué)史是必需的，它是物理教學(xué)必不可少的有機(jī)組成部分。教育重演論為物理學(xué)史 與物理教學(xué)相結(jié)合的做法提供了直接的理論依據(jù)。

因此，物理教學(xué)不光要教授物理知識(shí)，更要把相關(guān)的物理學(xué)史的背景介紹給學(xué)生，使其產(chǎn)生“身臨其境”的感覺。比如在“慣性定律”的教學(xué)中，由于日常生活中沒有那種不受力的狀態(tài)，學(xué)生難以在腦海里構(gòu)建相應(yīng)的物理情境，若能呈現(xiàn)歷史上對(duì)這個(gè)問(wèn)題的不同觀點(diǎn)，通過(guò)亞里士多德到伽利略再到牛頓這根主線，讓學(xué)生“重演”這段物理思想的形成，可以幫助他們排除錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。3.2.2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

學(xué)生從一出生就開始接觸五彩繽紛的世界，從而形成個(gè)體對(duì)外在世界的看法和觀點(diǎn)，這些看法和觀點(diǎn)就是我們所說(shuō)的前科學(xué)概念或生活概念。學(xué)生所擁有的前科學(xué)概念中的一部分建立在直覺基礎(chǔ)上，雖不能稱為科學(xué)概念，但并非完全錯(cuò)誤。它對(duì)形成和促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)概念有積極的意義，但有時(shí)會(huì)極大地阻礙學(xué)生有關(guān)科學(xué)概念的建立，嚴(yán)重影響物理概念教學(xué)的質(zhì)量。學(xué)生關(guān)于科學(xué)概念的學(xué)習(xí)過(guò)程可以用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論給以解釋。學(xué)生從前概念到科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變實(shí)質(zhì)上是一種“范式轉(zhuǎn)換”。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)者以個(gè)人原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，持續(xù)地與外在經(jīng)驗(yàn)世界互動(dòng)，進(jìn)而構(gòu)建出個(gè)體對(duì)自然界的理解，并賦予外在世界獨(dú)特的意義[6]。同樣，再物理學(xué)習(xí)的歷程中，學(xué)習(xí)者不斷地修飾、建構(gòu)自己的概念類型、模從建構(gòu)主義的視角看，物理學(xué)史可以是很好的“腳手架”。科學(xué)發(fā)展過(guò)程中有式，使之符合科學(xué)共同體對(duì)物理概念的解釋。

大量從“心理經(jīng)驗(yàn)”躍遷到“邏輯經(jīng)驗(yàn)”的“原創(chuàng)型”事例，介紹這些事例，能夠幫助學(xué)生降低兩種經(jīng)驗(yàn)之間的“落差”，有利于知識(shí)的建構(gòu)。物理學(xué)史在物理教學(xué)中的具體實(shí)際作用分析

4.1對(duì)學(xué)生的作用 4.1.1 知識(shí)與技能方面

可以幫助學(xué)生深入理解物理概念，糾正錯(cuò)誤觀念。在物理基本概念和規(guī)律的教學(xué)中，如果滲透一些概念逐漸建立的歷史背景和過(guò)程，使概念形成的現(xiàn)實(shí)性、邏輯性和歷史性相結(jié)合，更有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)全面正確的理解和建構(gòu)。歷史上科學(xué)家在形成物理概念、認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的過(guò)程中所遇到過(guò)的困難、所產(chǎn)生過(guò)的錯(cuò)誤想法、所做出的一些錯(cuò)誤判斷等，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中也往往容易產(chǎn)生類似的情況。如果教師熟知物理學(xué)史，就會(huì)預(yù)測(cè)到學(xué)生可能出現(xiàn)的問(wèn)題和可能遇到的困難，同時(shí)正視具體的難點(diǎn)，除了引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的思維外，讓學(xué)生踏著歷史的足跡，從認(rèn)識(shí)發(fā)展的歷史中知覺到自身的錯(cuò)誤觀念，建構(gòu)起正確的物理概念和規(guī)律。

可以促使學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位和作用。縱觀物理學(xué)史，沒有一個(gè) 理論的產(chǎn)生與發(fā)展不是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，而每一次物理學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的理論上的大綜合和大統(tǒng)一，都伴隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)思想的進(jìn)步。在物理教學(xué)中，應(yīng)該結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹物理學(xué)史上一些有重大意義的物理實(shí)驗(yàn)，不但要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的背景、條件、手段、方法和過(guò)程，而且更要闡明這些著名實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和研究處理問(wèn)題的方法、闡明實(shí)驗(yàn)與理論的關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)所做出的重大歷史貢獻(xiàn)；使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的最重要的工具，物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理理論的產(chǎn)生、發(fā)展和驗(yàn)證都有決定性的作用，從而深切理解實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位和作用；同時(shí)也有助于增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意識(shí)，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)洞察力和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，從而減少物理實(shí)驗(yàn)中的失誤。

有助于學(xué)生了解物理學(xué)的基本觀點(diǎn)和思想。物理教學(xué)不僅要使學(xué)生掌握物理概念和概念間的聯(lián)系即規(guī)律，還要結(jié)合物理學(xué)的發(fā)展史引導(dǎo)學(xué)生了解物理學(xué)的基本觀點(diǎn)、基本思想及其變革。在教學(xué)中結(jié)合物理學(xué)史，讓學(xué)生了解這些物理學(xué)基本思想和觀念產(chǎn)生的歷史背景，以及這些物理學(xué)基本觀念和思想的歷史變革過(guò)程，使學(xué)生每在學(xué)習(xí)一個(gè)新的物理理論的同時(shí)，逐步改變自己陳舊的思想觀念和思維方法，從而實(shí)現(xiàn)從整體上把握物理世界圖景、深刻領(lǐng)會(huì)物理學(xué)思想的真諦。

可以讓學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展歷程及其與方方面面的聯(lián)系。《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，物理教學(xué)要讓學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展歷程，了解物理學(xué)與其他學(xué)科之間的關(guān)系。物理學(xué)的發(fā)展與哲學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科都具有密切關(guān)系，在教學(xué)中介紹這些相關(guān)的歷史案例，有利于使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)知識(shí)及其發(fā)展與其它學(xué)科知識(shí)有著密切的聯(lián)系。4.1.2 在過(guò)程與方法方面

物理學(xué)史與教學(xué)相結(jié)合有助于學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思維的熏陶。物理學(xué)的研究思想和方法是在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，在物理學(xué)家長(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)踐中，逐步摸索、積累、形成和發(fā)展起來(lái)的，是人類智慧的結(jié)晶。它已經(jīng)滲透到許多學(xué)科的研究中去，成為現(xiàn)代科學(xué)研究和處理問(wèn)題的重要思想和方法。學(xué)生了解和掌握這些思想和方法，對(duì)于今后從事任何研究和工作，對(duì)于解決和處理各種問(wèn)題，都是很有用的，是終生受益的。而這些方法的傳授與學(xué)習(xí)，只有緊密地與物理學(xué)史結(jié)合起來(lái)，才不流于形式、成為空洞無(wú)物的條款堆集，而是有聲有色的活例。在物理教學(xué)中適當(dāng)結(jié)合物理學(xué)史，展現(xiàn)物理學(xué)發(fā)展中有代表性的科學(xué)家探索知識(shí)的思維過(guò)程，使學(xué)生了解前人是用什么樣的方法研究和探索發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律和理論的，從中領(lǐng)悟物理學(xué)的研究方法。

可以使學(xué)生全面理解科學(xué)的探究本質(zhì)，學(xué)習(xí)物理學(xué)家在研究中所采用的科學(xué)方法。物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史也就是物理學(xué)探究的歷史，物理學(xué)史中的探究過(guò)程所充滿的艱巨性和創(chuàng)造性、洋溢的科學(xué)精神、滲透的科學(xué)思想和方法，啟示我們?cè)谖?7 理教學(xué)中要突出探究這一重要理念。

有助于使學(xué)生形成正確的知識(shí)相對(duì)觀和發(fā)展觀。傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)脫離物理學(xué)發(fā)展實(shí)際、將物理教育等同于物理知識(shí)傳授、忽視物理知識(shí)相對(duì)性的物理教學(xué)，對(duì)學(xué)生和社會(huì)的發(fā)展都產(chǎn)生了不利影響，同時(shí)抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造性，壓抑了學(xué)生的懷疑精神、批判精神和創(chuàng)新精神。4.1.3 在情感態(tài)度與價(jià)值觀方面

失敗與成功并存、邏輯與非邏輯思維并用的豐富多彩的畫面，物理學(xué)家的生平事跡、高尚情操、成功與挫折、智慧與幽默、分歧與爭(zhēng)論，物理學(xué)思想與方法的演變，都可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒，喚起他們強(qiáng)烈的好奇心和奮發(fā)向上的激情，引起濃厚的興趣和積極的思考。將物理學(xué)上一些重大知識(shí)的發(fā)現(xiàn)歷程滲透到教學(xué)中，讓學(xué)生自己“參與”物理知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣和心理上的滿足。這樣，我們就能在物理教學(xué)中培養(yǎng)并不斷發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)物理乃至整個(gè)自然科學(xué)的興趣和信心。

促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。科學(xué)態(tài)度是指從事科學(xué)活動(dòng)應(yīng)具有的穩(wěn)定的行為傾向，包括：嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真一絲不茍、獨(dú)立思考追求新知、不怕困難勇于實(shí)踐等。隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)態(tài)度已經(jīng)成為現(xiàn)代公民科學(xué)文化素質(zhì)的重要組成部分，遷移到社會(huì)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域，能否用科學(xué)態(tài)度來(lái)對(duì)待和處理問(wèn)題，可以成為判斷人才素質(zhì)高低的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。科學(xué)精神是從事科學(xué)實(shí)踐和科學(xué)工作的意識(shí)、思維活動(dòng)和一般心理狀態(tài)，即應(yīng)當(dāng)具備的基本精神，它包括客觀精神、理性精神、實(shí)證精神、合作精神、懷疑批判和創(chuàng)新精神。科學(xué)精神是科學(xué)素質(zhì)的重要組成內(nèi)容。科學(xué)精神教育對(duì)于學(xué)生從事科學(xué)活動(dòng)、使用科學(xué)方法、實(shí)現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)都有極其重要的意義。在物理教學(xué)中，學(xué)生科學(xué)態(tài)度的形成和科學(xué)精神的養(yǎng)育，一方面要在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中養(yǎng)成，另一方面，物理教學(xué)要讓學(xué)生與科學(xué)家零距離接觸，走進(jìn)物理學(xué)家的精神世界，讓學(xué)生從中感受科學(xué)態(tài)度和領(lǐng)悟科學(xué)精神，因此在教學(xué)過(guò)程中適時(shí)地引入一些科學(xué)家的光輝言行、孜孜不倦的工作態(tài)度、高尚品格以及豐富的個(gè)性，這些介紹都會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象。

有利于培養(yǎng)學(xué)生的人文精神和愛國(guó)主義精神。物理學(xué)史是以人類與物理世界對(duì)話的歷史為對(duì)象的，所以它融合了與物理學(xué)有關(guān)的自然科學(xué)以及與人類思想，社會(huì)歷史發(fā)展有關(guān)的文史哲的多學(xué)科知識(shí)。正是這種特性，決定了物理學(xué)史在實(shí)施科學(xué)教育與人文教育結(jié)合中的特殊作用。人文精神是“愛”的精神，熱愛科學(xué)，熱愛科學(xué)事業(yè)，熱愛自己的祖國(guó)。增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，使他們“學(xué)會(huì)關(guān)懷”。人文精神還體現(xiàn)為團(tuán)結(jié)、合作、民主的精神。教學(xué)中將這些物理學(xué)史內(nèi)容與物理知識(shí)相融合，其中蘊(yùn)涵的科學(xué)家充滿人文主義的態(tài)度和精神將激起學(xué)生心靈的震

激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心和探究欲。物理學(xué)發(fā)展史是一幅理論與實(shí)驗(yàn)交叉、8 動(dòng)。

幫助學(xué)生樹立科學(xué)世界觀和人生觀。在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史對(duì)于學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀和人生觀很有幫助。比如可以通過(guò)物理學(xué)史實(shí)例向?qū)W生反復(fù)闡明偶然與必然的關(guān)系，指導(dǎo)學(xué)生正確看待機(jī)遇、讓學(xué)生真正懂得“機(jī)遇偏愛有準(zhǔn)備的頭腦”的道理，使他們明確今天的準(zhǔn)備正是為了明天抓住機(jī)遇；要有哲學(xué)頭腦，要充分發(fā)揮自己主觀的能動(dòng)作用，增強(qiáng)自覺性，當(dāng)時(shí)機(jī)來(lái)臨時(shí)能夠抓住機(jī)遇。例如倫琴發(fā)現(xiàn)X射線和貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)、錢三強(qiáng)發(fā)現(xiàn)重核三分裂以及某些科學(xué)家的挫折和失誤，分析其偶然性與必然性、機(jī)遇的得失、經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，并聯(lián)系當(dāng)前的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展，讓學(xué)生們樹立向科學(xué)進(jìn)軍的決心和信心。滲透物理學(xué)史知識(shí)也有助于學(xué)生正確人生觀的樹立，教學(xué)中以科學(xué)家的實(shí)際經(jīng)歷作為素材,讓學(xué)生自己去吸取經(jīng)驗(yàn)，領(lǐng)會(huì)他們的思想感情，能夠理解為什么這些科學(xué)家會(huì)有克服困難的勇氣和毅力,懂得是什么促使他們獻(xiàn)身科學(xué)，真正做到心悅誠(chéng)服，并以他們?yōu)榘駱樱瑢W(xué)習(xí)他們的精神并在自己的實(shí)踐中努力照著去做。4.2 對(duì)教師的作用 4.2.1 深化和拓寬知識(shí)面

一方面，教師懂得一些史料，知道一些知識(shí)的誕生年代、背景以及一些科學(xué)研究方法，可以拓寬教師的視野。由于物理學(xué)的課程基本上是按邏輯體系講述的，而物理學(xué)史則是按歷史順序編排，在橫向聯(lián)系的基礎(chǔ)上再加上一些縱向聯(lián)系，使教師的知識(shí)立體化，知識(shí)體系更完備。教師通過(guò)收集史料，加深了對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步理解，實(shí)際上這也是一次再學(xué)習(xí)的過(guò)程，對(duì)知識(shí)的深化和拓寬都起到十分重要的作用。

另一方面，教師通過(guò)研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)史，可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用，自覺的將物理學(xué)史應(yīng)用于物理教學(xué)的實(shí)踐，充分發(fā)揮物理學(xué)史在高中物理教學(xué)中的作用。4.2.2 提高自身的教學(xué)研究能力

通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)家研究問(wèn)題、處理問(wèn)題的方法，教師可以提高自身的教學(xué)研究能力。通過(guò)物理學(xué)史中優(yōu)秀科學(xué)家成功的事例的介紹，使人們獲得某種啟示，從而達(dá)到“益人心智”的作用。比如，科學(xué)大師是怎樣選擇、抓住新課題，從而把握科學(xué)發(fā)展新動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律、新現(xiàn)象;他們是怎樣設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)，從而取得決定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，使教師從前人的活動(dòng)中吸取經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，「以便在需要時(shí)參考借鑒，從而在實(shí)踐中少走彎路，以提高教學(xué)研究能力。總結(jié)

將物理學(xué)史和物理教學(xué)相結(jié)合的口號(hào)絕不是憑空提出來(lái)的，無(wú)論是從理論上 還是實(shí)踐上都是有充分的依據(jù)的，感謝廣大物理教學(xué)工作者的辛勤努力，本文對(duì)前人的研究只是作了一些歸納總結(jié)的工作，對(duì)于這個(gè)課題的研究仍然需要深入下去，如果能夠?qū)⑦@一思想很好的用于實(shí)踐必然會(huì)對(duì)物理教學(xué)的效果產(chǎn)生很大的積極作用。研究感受

第一次真正著手寫論文，面對(duì)本文的課題，開始真的很茫然，畢竟自己沒有這方面的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是通過(guò)大量的閱讀和查閱資料，我開始在前人研究的基礎(chǔ)之有了一點(diǎn)自己的體會(huì)，于是歸納總結(jié)了一下別人和自己的東西寫出了這篇論文，希望對(duì)后來(lái)的研究者有所幫助，更望大家批評(píng)指正。

[參考文獻(xiàn)] [1] 杜玉娟.新課程背景下物理學(xué)史和高中物理教學(xué)相結(jié)合的研究與實(shí)踐[D].遼寧師范大學(xué), 2009.2～3.[2] 侯新杰 趙紅枝.物理學(xué)史與物理教學(xué)相結(jié)合的情況分析及改進(jìn)建議[J].教育導(dǎo)刊, 2006,(04): 44～45.[3] 鄭衛(wèi)之.中學(xué)物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育的研究[D].山東師范大學(xué)2009.4～5.[4] 莫雷.教育心理學(xué)[M].北京:教育科學(xué)出版社, 2007.56～60.[5] 楊如意.物理學(xué)史在高中教學(xué)中的融合[D].華中師范大學(xué), 2006.3～4.[6] 王較過(guò), 李貴安.物理教學(xué)論[M].西安: 陜西師范大學(xué)出版社, 2009.76～79.[7] 唐一鳴.物理教學(xué)藝術(shù)論[M].南寧: 廣西教育出版社, 2002.196～221.[8] 何維杰, 歐陽(yáng)玉.物理思想史與方法論[M].長(zhǎng)沙: 湖南大學(xué)出版社, 2001.23～34.[9] 張憲魁.物理科學(xué)方法教育[M].青島: 青島海洋大學(xué)出版社, 2000.77～81.[10] Schwab, J.J.The Concept of the Structure of a Displine [M].Giroux, H, A，Penna: Mccutchan Publishing Corporation, 1981.12～24.[11] Jeanne Appelget.Teaching the History of Science to Students with Learning Disabilities[J].Intervention in school and clinic, 2002(5): 6～8.What the physics is relevant to the high school physics

Shi Zhao(College of Physics and Information Technology , Shaanxi Normal University , Xi′ an

710062 , Shaanxi , China)Abstract: The nation has already put forward many new requests to physical teaching in our high school under the new course background.Under this situation, there has been many experts and scholar shouted to melt a physics history among the physical teaching of slogan, and do a lot of related research of this aspects, but these studies are mostly general.This text fore the person studies of foundation up mainly adopted the cultural heritage data collections method and theory to induce to tally up the meaning that the method combines together to the physics history and the physical teaching to do the treatise that synthesizes all of a sudden, mainly includes the following content: the current research status of the subject;about their combining theoretical analysis;combining the role in practice.Keywords: Physics history;Physics teaching;Significance

致

謝

在收集整理材料、構(gòu)思、撰寫和反復(fù)修改后，本文終于定稿付梓。“飲其流者懷其源，學(xué)有成時(shí)念吾師”。此時(shí)此刻，我最想感謝的是我的導(dǎo)師王成會(huì)。這篇論文是在王成會(huì)老師的精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。在論文的選題、資料查詢及其寫作思路過(guò)程中，王老師給予我無(wú)私的幫助和細(xì)心的指導(dǎo)。王老師多次詢問(wèn)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)，可以說(shuō)這篇論文凝聚了她大量的心血。王老師以其平易近人的人格魅力、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、踏踏實(shí)實(shí)的工作作風(fēng)對(duì)我產(chǎn)生了重要的影響。在此，我謹(jǐn)向尊敬的王老師表示誠(chéng)摯的謝意！

大學(xué)本科的四年里，老師們的諄諄教誨使我受益匪淺，他們淵博的知識(shí)使我羨慕不已。在學(xué)習(xí)文化知識(shí)的同時(shí)，老師們那嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和做人風(fēng)范也使我受益頗深，這是我的一筆巨大的精神財(cái)富，在我以后的人生道路中起到積極的指導(dǎo)作用。在即將離開母校的日子里，我在王老師的指導(dǎo)下完成了這篇論文，一方面把它作為一次檢驗(yàn)自己專業(yè)知識(shí)水平的機(jī)會(huì)，另一方面也是獻(xiàn)給辛勤培育我的老師們的一份禮物！

還要感謝我的同窗好友們。三年的學(xué)習(xí)中，我有幸結(jié)識(shí)了一群品學(xué)兼優(yōu)的 同學(xué)，使我得到不少鼓勵(lì)和幫助，讓我多了一份濃濃手足之情。在此，我對(duì)他 們表示深深的敬意和謝意！

另外，我在撰文過(guò)程中，參閱了國(guó)內(nèi)外諸多相關(guān)文獻(xiàn)，在此特作說(shuō)明并向 作者致謝！

感謝辛勤養(yǎng)育我的父母，求學(xué)期間他們的鼓勵(lì)、關(guān)愛和支持給予我前進(jìn)的 無(wú)窮動(dòng)力。

師恩永存，友誼長(zhǎng)青，親情無(wú)價(jià)。我惟有以更大的熱情投入到今后的學(xué)習(xí)

和工作中，不斷追求卓越，以為回報(bào)。

石 釗

2010年4月

第五篇：探析物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用畢業(yè)論文

探析物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用

論文關(guān)鍵詞：學(xué)史 物理教學(xué) 作用

論文摘 要：在物理教學(xué)中講授物史能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲；能夠使學(xué)生掌握科 學(xué)方法；能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神和對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義育。

物理學(xué)史集中地體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。了解和掌握物理學(xué)史，在教學(xué)中，恰當(dāng)運(yùn)用物理學(xué)史中各種生動(dòng)有趣的史料,對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探索方法,對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義等方面起著積極的不可估量的作用。

一、學(xué)習(xí)物理學(xué)史，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲

愛因斯坦說(shuō)過(guò)：“興趣是最好的老師”。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，是搞好物理教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我在教學(xué)中經(jīng)常依據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容引用一些精彩生動(dòng)的物理學(xué)史料來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)求知欲。例如在講“庫(kù)侖定律”時(shí)，讓學(xué)生了解在電磁學(xué)發(fā)展中不只庫(kù)侖，還有卡爾文迪許、富蘭克林及普里斯特利等科學(xué)家都為此項(xiàng)工作進(jìn)行過(guò)不懈的努力，最終由法國(guó)的物理學(xué)家?guī)靵隼脦?kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)直接進(jìn)行了證明。后人為了紀(jì)念他，把電量單位規(guī)定為“庫(kù)侖”。在物理教學(xué)中，通過(guò)生動(dòng)有趣的物理學(xué)史來(lái)講述物理理論，就能克服單純的物理概念和物理理論的枯燥講解，使教學(xué)顯得生動(dòng)活潑，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以培養(yǎng)和提高。

二、學(xué)習(xí)物理學(xué)家的探索過(guò)程，使學(xué)生掌握科學(xué)的探索方法

物理學(xué)是研究自然界中各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門科學(xué)。而觀察是研究物理問(wèn)題最基本，最重要的方法。要學(xué)好物理，必須要善于觀察，勤于思考。大家都知道，亞里士多德的落體觀念認(rèn)為：“重物比輕物下落得快。”伽利略從由思想實(shí)驗(yàn)得出的一個(gè)佯謬入手，對(duì)亞里士多德的落體學(xué)說(shuō)提出了反駁。他提出，如果亞里士多德的學(xué)說(shuō)是正確的，即物體下落的速度與其重量成正比，重物的下落速度肯定比輕物為快，那么就可以設(shè)想一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)：把兩個(gè)輕重不同的下落物體連接在一起，由于兩個(gè)物體原來(lái)的各自的下落速度不同而相互影響，它們連在一起后將以中間大小的速度下落；但是兩個(gè)物體連在一起時(shí)當(dāng)然要比原來(lái)較重的物體下落得更快些，由此可以得出，我們可以從“較重物體比較輕物體運(yùn)動(dòng)的快的假設(shè)推出了較重物體運(yùn)動(dòng)較慢的結(jié)論來(lái),”從而證明了亞里士多德的學(xué)說(shuō)是錯(cuò)誤的。

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是真理的重要手段。1878年，德國(guó)著名的物理學(xué)家赫爾姆赫茲向他在柏林大學(xué)的學(xué)生提出了一個(gè)競(jìng)賽題目，即用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證麥克斯韋的理論。赫爾姆赫茲的學(xué)生之一赫茲從那時(shí)起就致力于這個(gè)課題的研究。1886年，他在做放電實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)近處的線圈也發(fā)出火花，他敏銳地意識(shí)到這可能是電磁波在起作用。為了更好地確認(rèn)這一點(diǎn)，赫茲再度布置實(shí)驗(yàn)。他設(shè)計(jì)了一個(gè)振蕩電路用來(lái)在兩個(gè)金屬球之間周期性地發(fā)出電火花，按照麥克斯韋理論，在電火花出現(xiàn)時(shí)應(yīng)該有電磁波發(fā)出。然后，赫茲又設(shè)計(jì)了一個(gè)有缺口的金屬環(huán)狀線圈，用來(lái)檢測(cè)電磁波。結(jié)果，當(dāng)振蕩電路發(fā)出火花時(shí)，金屬缺口處果然也有較小的火花出現(xiàn)，這就證明了電磁波的確是存在的。赫茲還進(jìn)一步在不同的距離觀測(cè)檢測(cè)線圈，由電火花的強(qiáng)度的變化大致算出了電磁波的波長(zhǎng)。1888年，赫茲發(fā)表了《論動(dòng)電效應(yīng)的速度》，證明了電磁波具有與光完全類似的特性，還證明了麥克斯韋理論的正確，也為人類利用無(wú)線電波開辟了道路。[1]

三、運(yùn)用物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神和進(jìn)行愛國(guó)主義教育

介紹科學(xué)家在探索物理規(guī)律中一絲不茍的治學(xué)精神，介紹他們?nèi)绾我援吷﹀浂簧岬貜氖驴茖W(xué)研究，可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神。在 粒子散射實(shí)驗(yàn)中馬斯登與蓋革若沒有觀察到“入射的 粒子中每8000個(gè)粒子有一個(gè)要反射的結(jié)果，盧瑟福也就不可能提出正確的原子結(jié)構(gòu)模型；居里夫人為發(fā)現(xiàn)新元素，進(jìn)行了1000多個(gè)日日夜夜的艱苦實(shí)驗(yàn)，終于從數(shù)十噸的鈾礦渣中分離出了0.1克鐳；[2]密立根關(guān)于基本電荷的測(cè)量，總共經(jīng)歷約21年的時(shí)間，進(jìn)行了無(wú)數(shù)次的測(cè)量才于1910年發(fā)表了他精確測(cè)定基本電荷的實(shí)驗(yàn)。

在有關(guān)物理知識(shí)的教學(xué)中，適當(dāng)介紹中國(guó)古代的物理學(xué)成就，是進(jìn)行愛國(guó)主義教育的有效手段。中國(guó)古代有著光輝燦爛的科技成就，不少方面長(zhǎng)期處于世界的領(lǐng)先地位。戰(zhàn)國(guó)時(shí)代墨家關(guān)于杠桿和浮力知識(shí)的成就，比西方阿基米德早約兩個(gè)世紀(jì)。西漢時(shí)期寫成的《春秋緯?考靈曜》中關(guān)于地動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性的敘述，比伽利略早出16個(gè)世紀(jì)。公元前11世紀(jì)沈括又?jǐn)⑹隽擞眉堄未a演示的弦的共振現(xiàn)象，比歐洲早了6個(gè)世紀(jì)，沈括關(guān)于地磁偏角的發(fā)現(xiàn)比歐洲人早約400年。英國(guó)科學(xué)史家李約瑟在他所著《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》的序言說(shuō)：“中國(guó)的這些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同時(shí)代的歐洲，特別是在15世紀(jì)之前更是如此。”“在人類了解自然和控制自然方面，中國(guó)人是有過(guò)貢獻(xiàn)的，而且貢獻(xiàn)是偉大的。”[3]

綜上所述，物理學(xué)史的引入，可以使科學(xué)的內(nèi)容和思想內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，把物理規(guī)律的學(xué)習(xí)上升為科學(xué)的世界觀和方法論的學(xué)習(xí)，在物理教學(xué)中產(chǎn)生積極的效果。

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