淺議物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用

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1、淺議物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用淺議物理學(xué)史在物理教學(xué)中的作用物理學(xué)史是研究人類(lèi)對(duì)自然界各種物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)史，它的基本任務(wù)就是描述物理概念、定律、理論和研究方法的脈絡(luò)，揭示物理學(xué)觀念、方法和內(nèi)容的發(fā)生、發(fā)展的原因和規(guī)律性。研究學(xué)習(xí)物理學(xué)史，不僅會(huì)為物理教學(xué)注入新的活力，還有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、攀登科學(xué)高峰的積極熱情?！　∫?、可以了解物理學(xué)的本來(lái)面目，消除對(duì)物理的神秘感　　在物理教學(xué)中，我們主要是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)前人已經(jīng)獲得的理論知識(shí)。教學(xué)中的物理知識(shí)都是人們經(jīng)過(guò)多次整理而形成的嚴(yán)密的理論邏輯體系。因此，我們?cè)诮虒W(xué)中只重

2、視對(duì)知識(shí)本身的講解，而對(duì)于一些概念、規(guī)律產(chǎn)生的歷史事實(shí)很少問(wèn)津。有的物理教師雖然試圖引進(jìn)一些史料，但講的不夠準(zhǔn)確，常見(jiàn)的錯(cuò)誤有：牛頓因?yàn)橛^察蘋(píng)果落地而發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律、瑞利-金斯定律的失敗引導(dǎo)著普郎克提出量子論等等。這些神話使得學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的來(lái)源、理論體系的形成等都產(chǎn)生很神秘的感覺(jué)，往往會(huì)認(rèn)為各個(gè)物理學(xué)概念、原理和定律的獲得等只是歷史上的某些科學(xué)偉人們的靈感創(chuàng)造出來(lái)的，是歷史的巧合和偶然的機(jī)遇，對(duì)于一般人而言根本就不能及的，這種認(rèn)識(shí)是十分錯(cuò)誤的，進(jìn)而也會(huì)阻礙學(xué)生創(chuàng)造思維的發(fā)展。事實(shí)上對(duì)于熟悉科學(xué)創(chuàng)造歷史過(guò)程的人都

3、知道，任何一個(gè)物理知識(shí)的獲得，都必須要經(jīng)歷一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，即從低級(jí)到高級(jí)，從感性到理性，從片面到全面，從粗糙到嚴(yán)本文由.L.收集整理格的產(chǎn)生、發(fā)展和演變的過(guò)程，而根本就不是任何天才的腦袋偶然地創(chuàng)造出來(lái)的?！　〗?jīng)過(guò)對(duì)這些物理史的本來(lái)面目的了解和熟悉，學(xué)生們就會(huì)慢慢學(xué)著具體理解任何一個(gè)重要概念、定理和理論的獲得，都是經(jīng)過(guò)試探-除錯(cuò)的多次選擇而得到一個(gè)動(dòng)態(tài)的歷史過(guò)程。在物理教學(xué)中，我們可以通過(guò)必要的歷史回顧，促使學(xué)生們了解物理學(xué)的各種原理、定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，了解各種模型所依據(jù)的客觀事實(shí)的原形，了解各種假說(shuō)、觀點(diǎn)和物理思想的

4、演變。雖然講述時(shí)用的時(shí)間不多，但可以使學(xué)生了解物理概念、規(guī)律、原理產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過(guò)程，這種做法不僅會(huì)消除學(xué)生對(duì)物理知識(shí)來(lái)源的神秘感和錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力?！　《?、了解物理學(xué)的發(fā)展性和近似性，克服對(duì)物理知識(shí)的僵化認(rèn)識(shí)　　在物理教學(xué)中，教師不應(yīng)單純向?qū)W生傳播知識(shí)，而應(yīng)向?qū)W生揭示物理學(xué)的發(fā)展規(guī)律，了解物理概念、規(guī)律的局限性和近似性。但是，教學(xué)中常常對(duì)此重視不夠，在一味追求知識(shí)的嚴(yán)密性和精確性的面目下，容易使學(xué)生思維單一，認(rèn)識(shí)僵化，使他們感到物理難學(xué)，沒(méi)有興趣，只能機(jī)械的搬用公式，這種對(duì)知識(shí)絕對(duì)化、

5、僵化的理解，影響了學(xué)生發(fā)展思維能力的發(fā)展?！　∈聦?shí)上，在物理學(xué)的發(fā)展史中，經(jīng)常發(fā)生著各種情況的理論變遷，具體表現(xiàn)為：以比較正確的認(rèn)識(shí)代替錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，例如以熱之唯動(dòng)說(shuō)代替熱質(zhì)說(shuō)；以比較全面的認(rèn)識(shí)帶替片面的認(rèn)識(shí)，例如用光的波粒二向性代替波動(dòng)說(shuō)和微粒說(shuō)；以更加深入的認(rèn)識(shí)代替表面認(rèn)識(shí)，例如由宏觀熱力學(xué)發(fā)展到統(tǒng)計(jì)力學(xué)；以更加普遍精確的認(rèn)識(shí)代替局部的、近似的認(rèn)識(shí)，例如相對(duì)論和量子力學(xué)的建立，揭示了牛頓力學(xué)的局限性等等。這些都生動(dòng)表明，沒(méi)有任何一個(gè)物理理論可以被看作是最終完美的，它是在不斷發(fā)展的，人們?cè)谝欢l件下獲得的物理學(xué)認(rèn)識(shí)只

6、能是近似的、相對(duì)真理。　　隨著物理學(xué)的發(fā)展，其各部分理論的局限性從各個(gè)方面暴露出來(lái)，它的各個(gè)基本概念和規(guī)律無(wú)一例外都在發(fā)生修正和變化。人類(lèi)對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)所經(jīng)歷的發(fā)展歷程就是最好的例證。人對(duì)光的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程，說(shuō)明在物理學(xué)發(fā)展中，一個(gè)理論替代另一個(gè)理論，但沒(méi)有一個(gè)理論是終極真理。可見(jiàn)，在物理教學(xué)中，必須結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，用物理學(xué)史說(shuō)明它的發(fā)展性、近似性，說(shuō)明物理學(xué)雖然不但向人們揭示出許多自然的最后答案，但任何物理概念、規(guī)律都有其發(fā)生發(fā)展的過(guò)程，都有其近似性，決不可以把它們當(dāng)作無(wú)條件、永恒的東西加以絕對(duì)化。因此，在教學(xué)中講明

7、一部分知識(shí)的客觀真理性之后，也要花一些時(shí)間講它的發(fā)展性，近似性，長(zhǎng)期堅(jiān)持下去就會(huì)使學(xué)生在對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用上，變被動(dòng)為主動(dòng)，變僵化為靈活，使學(xué)生感到物理中充滿了無(wú)窮樂(lè)趣，并不難學(xué)，有利于創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)?！　∪?、了解物理學(xué)家的研究方法，加強(qiáng)對(duì)物理學(xué)研究方法的認(rèn)識(shí)　　物理學(xué)家的研究方法都是有自己獨(dú)特的創(chuàng)造性思維，特別是處在前沿和十字路口的物理學(xué)家們。他們的方法有時(shí)真讓人意料不到，并不都是觀察實(shí)驗(yàn)的方法、數(shù)學(xué)的方法、歸納推理的方法、演繹的方法。如伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先提出一個(gè)落體佯謬的理想實(shí)驗(yàn)，從亞里士多德的

8、重物下落比輕物快的原理中導(dǎo)出了重物下落比輕物慢的悖論，從而否定了亞里士多德的理論，接著他就用假說(shuō)，邏輯推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法得出了正確的落體定律，在這里，伽利略熟練地應(yīng)用了理想實(shí)驗(yàn)方法，邏輯推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)方法，這些方法成了科學(xué)創(chuàng)造的奇妙工具。正如愛(ài)因斯坦所說(shuō)：沒(méi)有一個(gè)概念能夠無(wú)歧義地從試驗(yàn)中邏輯地推導(dǎo)出來(lái)。法國(guó)物理學(xué)家拉普拉斯曾說(shuō)過(guò)：認(rèn)識(shí)一位舉人的研究法