浅谈新课程背景下加强高中物理学史教育的重要意义

浅谈《新课程背景下加强高中物理学史教育》的重要意义

内容摘要：随着新课程改的进行，我们发现教材中涉及到物理学史的内容增加了许多，而且引入物理学史的方式也明显增多，大多数介绍了物理学们探索和研究的物理过程和方法，这不仅突出了物理学史在教材中的地位，而且也体现了物理学史在物理教育教学中作为新课程改的一项重要的教学资源。所以如何在新课改的背景下应用物理学史这一重要教学资源，去渗透科学探究的思想和方法也就值得我们研究和探讨。通过对两年的新课程教育教学讲授和研究，我总结出了一些行之有效的新课程背景下加强高中物理学史教育的意义及教学策略，让学生明白了科学家的精神境界、质疑和批评意识、创新精神、科学的思维方法才是最重要的，并且提高了他们的学习兴趣，从而高效提高物理学习成绩有一定的帮助。

本人在两年的教学过程中，充分地挖掘了教材中的有关物理学史部分的内容，认真地进行了教学实践和理论学习的研究，得到了下面一些体会：

一、加强物理学史的教学，有助于对学生进行爱国主义教育。

1、通过介绍物理学家的历史，激励学生勤奋刻苦学习，立志为祖国献身的精神。

中外杰出的物理学家有许多是爱国者，他们热爱祖国，刻苦学习，勇于攀登，献身祖国和科学的精神，是青年学生的光辉榜样。例如，在“重核的裂变和轻核的聚变”这一节课的教学中，着重介绍“两

弹”元勋邓稼先的光辉业绩。邓稼先解放前留学美国获博士学位，1950年他胸怀报国之志，回国参加原子弹研制工作。在外国严密封锁和工作条件极其艰苦的情况下，他和同志们用创造加奋战的精神，终于在1964年10月16日成功地爆炸了我国第一颗原子弹。紧接着，1967年6月17日又成功地爆炸了氢弹。由于放射性物质的侵入，他得了不治之症，献出了自己的生命。邓稼先把自己的一生献给我国的国防和科技事业，领导和参加过32次试验，用生命谱写了爱国主义的诗章。在国外这样的例子也不少，比如在讲到“射线”这节课时，介绍波兰科学家玛丽·居里，她用两年多的时间研究铀盐，并提炼出放射性元素，她为了纪念自己的祖国，把其中一种元素命名为钋，她在功成名就的情况下，依然保持者百折不挠的献身精神和爱国主义精神，表现出她高尚的情操。

2、结合中国发展的历史，对学生进行爱国主义教育。

我国劳动人民在长期的生产实践活动中积累了丰富的科学经验。从古至今，涌现出许多杰出的科学家，他们中的许多人都是探索和研究物理现象的，对人类文明做出了杰出贡献而为世人称道。这里既有古代科学家，也有近代学者；既有国内名家，也有海外华人，他们做出的许多科学成就都处在历史同期的世界领先地位。可以说由这些科学家谱写的爱国篇章，完全可以组合成一本科学领域的爱国史，这些都是对学生进行爱国主义教育的生动教材，通过对这些内容的学习，可以激发学生的民族自信心和自豪感。例如，在讲磁学时，可以介绍磁偏角早在宋代被我国科学家沈括所发现，这比西方哥伦布直到横渡

大西洋时才观察到的磁偏角存在，整整早了四百多年。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灿烂文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。

3、结合社会主义建设的成就，激发学生的爱国热情。

建国以来，我国的科学技术取得了巨大的成就，有的已处于世界前列，例如：在核物理研究领域，原子弹、氢弹的爆炸，在航天领域，人造卫星进入太空，神州系列载人飞船成功发射与回收，超导技术研究方面处于世界领先地位等等，例如在讲“万有引力与航天”这一章时，我用图片和电视新闻向学生展示了我国人造卫星发射、回收技术和水下导弹发射技术，特别介绍了“神七”的发射过程和意义，使大家认识到此次升空时我国航天革命事业的又一里程碑，极大地提升了中国的国际地位。神七升天、嫦娥探月卫星发射成功等等……奇迹地向世界证明，中华民族是不可战胜的，它对于增强我国的民族自豪感和民族凝聚力具有重大意义。这些方面的例子很多，只要我们平时多关心我国在现代化建设方面新的成就，用心挖掘教材中的爱国主义内容，物理课不但能成为学生学习物理知识的园地，同时是爱国主义教育的最好园地。一曲曲高新科技的凯歌，极大地激发了同学们的爱国主义热情。

当然，我们也应该使学生了解我国目前在很多方面还处于落后状态，必须迎头赶上，激励学生的爱国热情，激发中学生爱国的责任感、义务感、献身感，增强建设有中国特色的社会主义的使命感。

二、加强物理学史的教学，增强学生的怀疑和批判精神，培养学生的

创新意识。

物理学的发展史本身就是怀疑、批判、求真、创新的发展史。通过物理学史的教学展现物理学发展的历程, 展现在这个历程中,物理学家们对真理的追求,不同理论观点的冲突、纷争与批判,有助于培养学生的怀疑和批判精神。而怀疑和批判精神对于科学发展是不可或缺的，是创新意识和创新能力的重要特征。

从亚里士多德“力是维持物体运动的原因”到牛顿“惯性是物

体的根本属性”；从牛顿的“绝对时空观”到爱因斯坦的“广义相对论”；从热质说到能量说；从光的微粒说、波动说到波粒二象性和光子说,物理学史展现的知识是一种动态的、变化的知识,呈现出人类对物理现象的认识不断深化的过程。这种过程既突显了科学家们不迷信权威,不迷信书本,敢于怀疑的创新精神，同时也隐喻着人类对自然的认识是无止境的,从而深刻的促进着人们的思想解放。

19世纪末，物理学已经有了相当的发展，几个主要部门——力学、热学、电磁学以及光学，都已经建立了完整的理论体系，在应用上也取得了巨大的成果。这时一部分物理学家认为，物理学已经发展到顶，伟大的发现不会再有了，以后的任务无非是在细节上作些补充和修正，使常数测得更精确而已。然而，也正是这个时候，伦琴发现了X 射线，并导致了电子的发现。X射线一旦发现，立即取得了广泛的应用，迅速打破了物理学界沉闷的空气，极大的促进着人们思想的解放，带来了一场深刻的物理学革命，把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地，从而揭开了现代物理学革命的序幕。

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考的习惯，提高善于提出科学问题的灵性和聪慧，使他们的思想沉浸在好奇之中，永不闭塞怀疑的目光。还能够使学生深刻认识物理学理论的发展、变化过程，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观察到的无限丰富多样性相对立的，人们在一定条件下的物理学认识只能是近似的、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育，能清除学生对物理学知识绝对化、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。

作为一名物理教师，在实施新课程和新教材的过程中，尤其要注意培养学生科学的思维，思维是创新的灵魂。在教学中教师可以从

独立思考和发散思维的品质方面来培养学生科学创新的思维。

三、加强物理学史的教学，对学生进行科学思维方法的熏陶教育。

科学方法是解决科学问题的手段，让学生领悟科学方法比单纯学到科学知识收效更大、时效更长。为什么有些学生往往“一听就懂，一做就错”呢，这足以说明他们没有掌握解决实际问题的科学方法。掌握科学方法，能直接促进学生的能力发展，促进学生形成自主学习、独立探索新知识的能力。从这个意义上说，方法比知识更重要。

力学是物理学中发展最早的一个分支，机械运动是力学中最直观、最简单、也是最便于观察因而也最早得到研究的一种运动形式。然而，和物理学的其他部门相比，力学的研究却经历了更为漫长的过

程。从古希腊时代算起，这个过程长达二千年之久。然而，由于历史的局限，亚里士多德对自然的研究仅仅停留在“观察”和“思辩”的轻的物体下落得慢”等错误长期统治着人们的思想。

但是,伽利略没有仅仅停留在逻辑思辩上,而是继续做了斜面实验。他发现,落体的速度越来越快,是一种匀加速运动,而且加速度与重量无关；他还发现,斜面越陡,加速度越大,斜面越平,则加速度越小，在极限情况下,斜面垂直,相当于自由下落,不同物体的加速度是一样的。当斜面完全水平时,加速度为零,这时,一个运动着的物体就应该是沿直线永远运动下去。斜面实验表明,物体运动的保持并不需要外力,需要外力的是物体运动的改变。伽俐略最终用“理想实验”由斜面的情形推到自由落体和水平运动的情形。伽俐略逻辑推理与实验验证相结合的思维方式，为后人找到了研究物理的正确科学方法。将物理学史引入课堂，不仅能使学生有身临其境之感，而且能领略前辈大师的研究方法，得其精髓，有所借鉴。通过我将近两年的教学实践，我学习了有关物理学史的理论知识，思想上充分重视，行动上努力实践，总结出了一系列方法措施，并且把它们用到我的教学实践中去，经过两年的努力，学生学习物理学史的面貌发生了很大的进步，普遍比较重视这部分内容了，学生学习这部分内容的积极性有了很大的提高，学生有了学习物理学史的主动性，不再拘泥于课堂老师的课堂介绍，通过阅读物理学史类书籍，网络的学生人数都有比较大的提高。所以二年的教学还是很有效果的，虽然还存在很多这样那样的问题，我会在以后的教学中更加重视这部分内容，努力提升学生的批评

和质疑精神，培养学生的创新能力。

在进行经典力学的局限性这一节课时，有学生问我，爱因斯坦的相对论就一定是正确的吗？C=3.0×108m/s一定是宇宙中最快的速度吗？听后我笑笑说，任何理论都不是绝对正确的，你有这种质疑意识是难能可贵的，这个问题有待于你们去研究和探索，老师期待着你们的成功。从此以后这个小孩的学习物理的热情很高，经常提出一些比较有新意的问题，他们的学习成绩也有了一定的提高。

总之，在进行新课程背景下要高效提高教学质量，我们在进行物理教育教学的知识传授过程中，同时不能忽视物理学史的教学，反而更应该加强物理学史的教学，有助学生的爱国主义教育；培养学生探索科学的思想和方法，提高了学生的学习兴趣，更有助于培养学生分析问题和探索问题综合能力，极大提高学生的创新思维和自主学习精神，从而大大提高了学生物理成绩。

参考文献：

[1]物理学史[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]物理课程标准解读[M].长沙:湖南教育出版社,2012.

[3]新课程背景下物理学史的教育研究课题。