黃志平 林 欽 賈誼明 李洪才

（福建師范大學(xué)物理與光電信息科技學(xué)院物理系，福建福州350007）

大學(xué)物理學(xué)史課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革

黃志平 林 欽 賈誼明 李洪才

（福建師范大學(xué)物理與光電信息科技學(xué)院物理系，福建福州350007）

當(dāng)前物理學(xué)史的教學(xué)和研究是物理教育改革趨勢之一，為了發(fā)揮物理學(xué)史的素質(zhì)教育功能，我們對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母锖蛯?shí)踐，從多個(gè)角度為學(xué)生展示物理學(xué)史的教學(xué)內(nèi)容，并采用了多媒體教學(xué)和物理學(xué)史專題研究方式，讓學(xué)生積極參與到教學(xué)當(dāng)中，提高教學(xué)效率.

物理學(xué)史；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；多媒體教學(xué)；專題研究

1 引言

自20世紀(jì)80年代，我國物理學(xué)史的教學(xué)和研究積極推動(dòng)了物理學(xué)史與物理教學(xué)的結(jié)合，成為了物理教育改革趨勢之一［1］.近年來，人們對物理學(xué)史的素質(zhì)教育功能［2］及其在大學(xué)物理、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、中學(xué)物理教學(xué)中的作用進(jìn)行了理論探討和教學(xué)實(shí)踐研究［3－6］.尤其是隨著中學(xué)新課程改革的推進(jìn)，一些相關(guān)的物理學(xué)史內(nèi)容寫進(jìn)了現(xiàn)有的中學(xué)物理教材［7］，把握好物理學(xué)史中的科學(xué)思維、方法和情感價(jià)值觀的教育功能，將促進(jìn)中學(xué)物理教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn).

物理學(xué)史的教育地位已經(jīng)被物理學(xué)家、教育家和廣大物理教師所認(rèn)可，越來越多的師范類院校開設(shè)了物理學(xué)史選修課.然而由于學(xué)生對物理學(xué)史的教育功能和重要性認(rèn)識(shí)不足，很多人認(rèn)為容易得到學(xué)分才選修了這門課.還有，傳統(tǒng)的物理學(xué)史教材在內(nèi)容上是以時(shí)間為順序按學(xué)科分支來進(jìn)行編排的，傳統(tǒng)的教學(xué)方式也是按該順序進(jìn)行講解，這對學(xué)生的吸引顯然是不足的，不能很好地讓學(xué)生參與到這門課的教學(xué)中，也就無法實(shí)現(xiàn)物理學(xué)史的素質(zhì)教育功能.

因此，我們將在物理學(xué)史原有的教學(xué)基礎(chǔ)上，對該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母锖蛯?shí)踐.面對繁多的物理學(xué)史料，仍以教材為基礎(chǔ)，但對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步的提煉，避免重復(fù)和平鋪直敘，從不同的角度剖析出包含在教材之內(nèi)但又未被教材明確闡述的教學(xué)內(nèi)容.在教學(xué)方法上，采用了多媒體教學(xué)和物理學(xué)史專題研究方式，讓學(xué)生積極參與到教學(xué)當(dāng)中，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)也得到了科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)造素質(zhì)、品德修養(yǎng)等方面的培養(yǎng).

2 教學(xué)內(nèi)容的剖析

一般說來，科學(xué)教育包含3個(gè)層次：第1個(gè)層次是傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力；第2個(gè)層次是教給學(xué)生如何思維、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造精神；第3個(gè)層次是培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀和人生觀［2］.

物理學(xué)史是一門既有史學(xué)性質(zhì)又有物理科學(xué)教育性質(zhì)的課程，這就決定著它的教學(xué)內(nèi)容具備以上3個(gè)層次.為了更好體現(xiàn)這3個(gè)層次，教學(xué)內(nèi)容除了按歷史順序?qū)ξ锢砀鞣种W(xué)科知識(shí)的建立和發(fā)展進(jìn)行介紹以外，還需要對這門課程的內(nèi)容進(jìn)一步提煉，從教材中剖析出有別于歷史順序這一視角的教學(xué)內(nèi)容，并貫穿于整個(gè)教學(xué)當(dāng)中.

2.1 物理知識(shí)的建立

物理知識(shí)包括物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律、物理公式及其應(yīng)用等方面.首先，在教學(xué)中按照歷史順序介紹物理各分支學(xué)科知識(shí)的建立和發(fā)展，但應(yīng)當(dāng)避免與物理各分支學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的簡單重述.其次，應(yīng)對現(xiàn)有物理知識(shí)進(jìn)行歷史考察，注意物理概念、規(guī)律的形成和發(fā)展過程的背景，認(rèn)識(shí)到物理學(xué)知識(shí)的相對性和動(dòng)態(tài)性［1］，使學(xué)生真正懂得它們的本質(zhì)，并得到超出定律和公式的許多啟示.

例如，對于原子結(jié)構(gòu)，學(xué)生在初中就開始接觸，但對于原子結(jié)構(gòu)概念的起源、發(fā)展過程以及現(xiàn)狀卻知之不詳.早在公元前4世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家德謨克利特提出原子的概念；1803年道爾頓提出原子說，并認(rèn)為原子是不可分割的；1897年英國科學(xué)家J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，提出了實(shí)心帶點(diǎn)球模型；1909年完成了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致了盧瑟福于1911年提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型；19世紀(jì)末一系列的原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，促進(jìn)了玻爾于1913年提出了定態(tài)躍遷原子模型；之后索末菲全面推廣和發(fā)展了玻爾的原子理論，提出了橢圓軌道模型；直到量子力學(xué)建立之后，人們才對原于結(jié)構(gòu)和原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)有了基本正確的了解；但至今對于高激發(fā)態(tài)、高電離態(tài)的原子結(jié)構(gòu)及原子與粒子碰撞時(shí)的行為，仍然存在很多有待解決的問題.

此外，對于速度、加速度、力、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律、電磁場理論、光的本質(zhì)等物理學(xué)知識(shí)的建立和發(fā)展過程都可以進(jìn)行詳細(xì)的探索.

2.2 物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展

實(shí)驗(yàn)與理論是物理學(xué)的兩大部分，相輔相成，缺一不可.物理實(shí)驗(yàn)的主要作用為提供事實(shí)、驗(yàn)證理論、測定常數(shù)、推廣應(yīng)用4個(gè)方面［8］.因此，物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展應(yīng)成為物理學(xué)史教學(xué)的重要內(nèi)容，尤其是新規(guī)律探索實(shí)驗(yàn)、物理理論判決性實(shí)驗(yàn)、常數(shù)測定實(shí)驗(yàn)等的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，并且以其內(nèi)在的聯(lián)系統(tǒng)一成一條線索展示給學(xué)生，使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，邏輯思維能力和創(chuàng)造性思維能力也得到鍛煉.

例如，光的微粒說和波動(dòng)說一直爭論不休，成為了光學(xué)發(fā)展的一條主線，實(shí)驗(yàn)在提供事實(shí)和驗(yàn)證理論方面起了至關(guān)重要的作用.19世紀(jì)以前，牛頓等人主要傾向于微粒學(xué)說，笛卡兒和惠更斯主張以太波動(dòng)說，但由于牛頓力學(xué)得到廣泛擁護(hù)，使粒子說處于統(tǒng)治地位.19世紀(jì)初，由于楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和菲涅耳干涉實(shí)驗(yàn)的完成，尤其是泊松亮斑的出現(xiàn)，使波動(dòng)學(xué)說贏得了勝利；1850年傅科測定了光在水中和空氣中的速度，給粒子說以最后的打擊，使光的波動(dòng)說占據(jù)了統(tǒng)治地位.1887年，美國物理學(xué)家邁克爾遜－莫雷實(shí)驗(yàn)，否定了以太存在，使波動(dòng)說面臨嚴(yán)重的危機(jī)；與此同時(shí)赫茲在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，使光的粒子說又暫時(shí)占據(jù)了上風(fēng).直到1924年，德布羅意提出了光的波粒二象性理論，而后1927年戴維森和湯姆孫電子衍射實(shí)驗(yàn)的完成才徹底平息了光本性的爭論，同時(shí)為量子力學(xué)理論建立了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).

類似地，還可以給出各種常數(shù)（如光速c、引力常數(shù)G、基本電荷e等）的測定實(shí)驗(yàn)、伽利略的實(shí)驗(yàn)研究、量子力學(xué)建立的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、廣義相對論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等實(shí)驗(yàn)的方法和設(shè)計(jì)思想的歷史探索.理想實(shí)驗(yàn)和示零實(shí)驗(yàn)是兩類特殊的實(shí)驗(yàn)，具有特殊的啟發(fā)意義，其歷史情況更應(yīng)理清［9］.

2.3 物理觀念的變革

愛因斯坦曾指出：“在建立一個(gè)物理學(xué)理論時(shí)，基本觀念起了最主要的作用”.物理學(xué)史其實(shí)也是物理觀念不斷變革的歷史.物理學(xué)上每一次重大的發(fā)展，總是以物理觀念、物理思想的突破為先導(dǎo)的.不同的物理基本觀念，描繪出的物理圖景必然有所不同.因此，在教學(xué)中有必要把相關(guān)的不同階段的物理觀念作為一個(gè)整體描述出來，并作相應(yīng)的比較，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在學(xué)習(xí)一個(gè)新的理論時(shí)，必須改變自己的思想觀念和思維方法.

例如，在熱輻射的研究中，利用經(jīng)典物理理論得到的維恩公式和瑞利—金斯公式都無法與事實(shí)相吻合，甚至出現(xiàn)了“紫外災(zāi)難”現(xiàn)象.1900年普朗克用能量量子化假設(shè)從理論上推導(dǎo)出了符合整個(gè)波長范圍的黑體輻射公式，能量量子化的提出，具有劃時(shí)代的意義.但是由于量子化的概念同經(jīng)典物理嚴(yán)重背離，因而在此后的十余年內(nèi)，普朗克自己也感到不安，總想回到經(jīng)典理論的體系中，企圖用連續(xù)性代替不連續(xù)性，但最后證明這種企圖是徒勞的.與此同時(shí)，愛因斯坦卻明確地認(rèn)識(shí)到普朗克的發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)了物理學(xué)的新紀(jì)元，發(fā)展了普朗克能量子概念，提出了光量子假說，很好地解釋了光電效應(yīng)等現(xiàn)象.

類似地，我們還可以給出宇宙觀、時(shí)空觀、相對性、對稱性、波粒二象性、決定論與非決定論等基本物理觀念的歷史變革，并貫穿于物理學(xué)史課程的教學(xué)之中.

2.4 科研方法的滲透

物理學(xué)的科學(xué)研究方法，是伴隨著物理學(xué)發(fā)展而不斷積累和發(fā)展起來的，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到物理學(xué)科及其他學(xué)科的研究當(dāng)中.科研方法的掌握將有利于學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和工作，因此在教學(xué)中要做到知識(shí)的教授和科研方法的傳教相統(tǒng)一.在回顧歷史過程中，可以適時(shí)地、合理地滲透科研方法，使課堂教學(xué)更加生動(dòng)、豐富，使學(xué)生在自然的學(xué)習(xí)狀態(tài)下潛移默化地獲得方法的熏陶，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)的培養(yǎng).

物理學(xué)的科研方法主要有觀察、實(shí)驗(yàn)、科學(xué)抽象、類比、理想實(shí)驗(yàn)、建模、歸納和演繹、分析和綜合以及數(shù)學(xué)方法、控制論、系統(tǒng)論等等［10］.在古代物理學(xué)中，人們主要通過直觀觀察、猜測和簡單推理物理現(xiàn)象，得出自己的理論.在經(jīng)典物理學(xué)中，人們除了注重對自然物理現(xiàn)象觀察外，還更加注重科學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)邏輯；其次分析、歸納和演繹等邏輯方法的發(fā)展，也促進(jìn)了物理學(xué)理論建構(gòu)和完善.在現(xiàn)代物理學(xué)，大型、精密儀器的研制和計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，使物理實(shí)驗(yàn)在精密、快速和自動(dòng)化方面都達(dá)到新水平；而物理理論的數(shù)學(xué)化特征日益突出，創(chuàng)造性思維在建立新理論中的作用更加突出，如科學(xué)想象、理想實(shí)驗(yàn)、類比、大膽猜測以及直覺和靈感等方法［4］.

2.5 人文素質(zhì)的培養(yǎng)

從科學(xué)教育的3個(gè)層次可知，科學(xué)知識(shí)的傳授和人文素質(zhì)的培養(yǎng)同樣重要.然而長期以來，科學(xué)知識(shí)的功利性和效益性被放在首要位置，而其人文素質(zhì)價(jià)值沒有得到應(yīng)有的體現(xiàn).物理學(xué)史以其特有的精神價(jià)值，在學(xué)生的人文素質(zhì)教育中可發(fā)揮重要的作用.這種精神價(jià)值，包括科學(xué)家們的科學(xué)理想、獻(xiàn)身精神，光輝言行和高尚品格，也包括中華民族的文明［2］.因此，可以把這些內(nèi)容有機(jī)地、系統(tǒng)地滲透到教學(xué)中，提升學(xué)生的人文素質(zhì)修養(yǎng).

大量的物理史實(shí)表明，追求科學(xué)真理是需要科學(xué)理想的支撐，要經(jīng)過多年的艱苦奮斗，要能夠耐得住寂寞和貧窮.伽利略大約于1589年開始研究自由落體問題，直到1638年才系統(tǒng)得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，前后長達(dá)49年.牛頓大約從1665年思考引力問題，到1687年才完整地得出萬有引力定律，時(shí)間長達(dá)20多年；愛因斯坦大約經(jīng)過10年的思考，到1905年才成功地創(chuàng)立狹義相對論，而后又經(jīng)過十年的思考與努力才最終于1915年建立起廣義相對論.更有甚者，在物理學(xué)研究中可能會(huì)受到各種各樣的傷害，也可能因此付出生命的代價(jià).意大利思想家布魯諾因信奉和宣揚(yáng)哥白尼日心說體系，提出“懷疑原則”來反對教會(huì)權(quán)威和神學(xué)教條，有力地沖擊了教會(huì)的教義，而被處以火刑，活活燒死；第一個(gè)完整地提出能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的德國科學(xué)家邁爾由于他的思想不合當(dāng)時(shí)流行的觀念，不斷遭到人們的誹謗和譏笑，并曾被關(guān)進(jìn)精神病院，備受折磨；玻爾茲曼因?yàn)?“原子論”和“唯能論”的爭論和別人的不認(rèn)可，極大地?fù)p害了他的生理和心理健康，由于無法從中解脫，最終以自殺結(jié)束生命.在核物理的研究中，為了加速粒子轟擊各種原子，烏爾班在最初幾次大氣高壓電實(shí)驗(yàn)中竟遭閃電襲擊而喪生.

我們在教學(xué)內(nèi)容中加入這些事例的講解，可以讓學(xué)生清楚地看到物理研究的艱苦過程，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到不但要重視科學(xué)，也要尊重科學(xué)家和科學(xué)家的努力奮斗.在學(xué)習(xí)和研究中要廣泛吸收前人和他人的成果，善于進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，排斥獨(dú)斷論和專制主義.在科學(xué)原則上可進(jìn)行激烈討論，在生活上要友善和相互尊重，才能更好地共同推動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步.

2.6 與其他學(xué)科的關(guān)系

物理學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，它不僅僅揭示了客觀世界的物理規(guī)律，還在成長過程中形成了特有的思想方法體系.這些物理思想與方法不僅對其本身有價(jià)值，而且對整個(gè)自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的發(fā)展有著重要的貢獻(xiàn).因此，物理學(xué)史除了介紹各個(gè)分支學(xué)科的發(fā)展歷史，還可滲透式地介紹物理學(xué)與數(shù)學(xué)、化學(xué)之間相互促進(jìn)的歷史，以及物理學(xué)與其他學(xué)科交叉發(fā)展的歷史.這可使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)并非是一個(gè)自我封閉的體系，而是一門有著廣闊應(yīng)用天地的開放學(xué)科，同時(shí)也為學(xué)生從物理學(xué)走向其他學(xué)科打開一個(gè)窗口，擴(kuò)展學(xué)生對其他學(xué)科的了解.

例如，牛頓力學(xué)的直接基礎(chǔ)是天文學(xué)中的開普勒三定律，牛頓的《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》則是天文學(xué)、數(shù)學(xué)和力學(xué)歷史發(fā)展的產(chǎn)物；原子論起源于化學(xué)，近代化學(xué)中分子的結(jié)構(gòu)和性能、結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系、分子與分子之間的相互作用等問題卻要依靠量子理論來解釋.從物理與生物學(xué)的關(guān)系可得出，如果物理學(xué)贈(zèng)給生物學(xué)以顯微鏡，則生物學(xué)報(bào)答物理學(xué)以能量守恒定律［9］.而從物理學(xué)史和科技史可知，物理學(xué)和其他自然科學(xué)相結(jié)合，往往產(chǎn)生出很有生命力的邊緣科學(xué)，例如生物物理、激光化學(xué)、天體物理、地球物理等等.

3 教學(xué)方法的改革

對于傳統(tǒng)的物理學(xué)史教學(xué)方法主要采用講授法.在這種教學(xué)方法下，學(xué)生只能被動(dòng)地接受教師講解的知識(shí)，很難參與到教學(xué)當(dāng)中，最多就是提提問題而已.又由于教學(xué)方法的單一，學(xué)生對這門課的感覺是枯燥，甚至認(rèn)為史學(xué)性質(zhì)的課程，只需看看書本即可.為了避免教學(xué)方法的單一性和被動(dòng)性，我們將對教學(xué)方法進(jìn)行改革和創(chuàng)新，采用講授法和多媒體教學(xué)相結(jié)合，要求學(xué)生適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行物理學(xué)史專題研究，讓學(xué)生參與到教學(xué)中.

3.1 采用多媒體教學(xué)方式

我們原先采用的教學(xué)方式為課件放映結(jié)合口頭講解，課件制作也比較粗糙，課件上內(nèi)容多為文字和圖片，難以吸引學(xué)生.在一次偶然的教學(xué)中，放映了一個(gè)關(guān)于牛頓的視頻，主要介紹了牛頓的成長、成就、晚年的工作以及和其他科學(xué)家的關(guān)系.結(jié)果學(xué)生認(rèn)真觀看，并在課后對牛頓一生中的功過是非進(jìn)行熱烈的討論.

那一次課給我們的教學(xué)提供了一個(gè)啟發(fā)，于是我們就對教學(xué)課件進(jìn)行全面的改寫.在教學(xué)內(nèi)容上，在教材的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提煉出以上所介紹的6個(gè)方面內(nèi)容.在課件制作上，不再是粗糙的文字和圖片的簡單組合，而是對文字進(jìn)行精簡，插入適當(dāng)?shù)膱D片，在適當(dāng)?shù)奈恢貌シ乓曨l或動(dòng)畫.在圖片方面，可插入科學(xué)家的肖像圖或工作圖片，或插入相關(guān)的理論模型圖，或插入實(shí)驗(yàn)裝置圖，或插入實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論圖.在視頻方面，播放了牛頓、愛因斯坦、居里夫人等人的生平介紹，或播放了哥白尼與地心說、宇宙大爆炸、光的故事、電磁通信的發(fā)展、光纖通訊技術(shù)、量子革命、優(yōu)雅的宇宙等科普資料，或播放了中國古代文明、中國原子彈爆炸背后的故事等我國科技發(fā)展的資料.這樣把文字、圖片、視頻或動(dòng)畫有機(jī)組合起來的多媒體教學(xué)方式，再結(jié)合傳統(tǒng)的講授法，顯然大大地提高了教學(xué)效率、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到較好的教學(xué)效果.

3.2 進(jìn)行物理學(xué)史專題研究

在以前的期末考核方式中，我們會(huì)根據(jù)期末考試和學(xué)生撰寫的小論文評定成績.后來為了避免小論文抄襲現(xiàn)象，進(jìn)一步要求學(xué)生按小論文的內(nèi)容制作課件，然而這樣的教學(xué)還是缺少師生互動(dòng).為了克服原先教學(xué)方式的被動(dòng)性，我們做了進(jìn)一步的教學(xué)改革.實(shí)踐證明，讓學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史專題研究，并在課堂做研究報(bào)告，能更好地促進(jìn)師生互動(dòng).具體做法如下：開課之初，每3位學(xué)生自由組合為一組，選擇一個(gè)感興趣且不重復(fù)的物理學(xué)史專題題目，查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，接著撰寫研究論文和制作課件，在教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和題目安排學(xué)生在課堂上介紹其研究內(nèi)容.對于在課堂上無法安排題目，則會(huì)在課程結(jié)束前找出專門的時(shí)間讓學(xué)生做報(bào)告.

專題研究的題目主要有以下幾個(gè)方面：

（1）科學(xué)家的介紹.如伽利略、牛頓、麥克斯韋、居里夫人、愛因斯坦、玻爾、吳健雄等.給出各位科學(xué)家的簡歷，介紹其主要科學(xué)貢獻(xiàn)，談?wù)剬δ愕膯⑹?

（2）物理實(shí)驗(yàn).如望遠(yuǎn)鏡對物理發(fā)展的貢獻(xiàn)、平方反比定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、光速的測量、“以太漂移”的實(shí)驗(yàn)探索、X射線的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用、原子力顯微鏡等.探討其實(shí)驗(yàn)或儀器的發(fā)明過程；分析科學(xué)儀器、科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)或?qū)嶋H應(yīng)用中的作用.

（3）物理思想或方法.如伽利略的科學(xué)思想方法、對比法在物理研究中的優(yōu)缺點(diǎn)、物理美學(xué)之探討、理想實(shí)驗(yàn)在物理研究中的應(yīng)用等.舉出若干個(gè)與物理思想或方法相關(guān)的例子，探討物理思想或方法的來源，說明此思想或方法對科學(xué)研究的意義，進(jìn)一步對你學(xué)習(xí)的影響.

（4）物理前沿學(xué)科或交叉學(xué)科.如天文學(xué)與物理學(xué)的相互促進(jìn)、量子光學(xué)簡史、霍爾效應(yīng)的研究、超導(dǎo)電性的研究、物理與醫(yī)學(xué)、激光在生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用、量子信息的發(fā)展等.給出其學(xué)科發(fā)展的起源，介紹此學(xué)科的內(nèi)容和相關(guān)科學(xué)家的工作、分析此學(xué)科對科學(xué)研究或?qū)嶋H應(yīng)用的貢獻(xiàn).

為了靈活起見，學(xué)生還可以根據(jù)自己的興趣愛好擬定題目，在我校物理教育專業(yè)2007級的學(xué)生中就出現(xiàn)了以下題目：單位制與基本常數(shù)簡史、華人與諾貝爾獎(jiǎng)、中國古代磁學(xué)發(fā)展史、東漢大科學(xué)家張衡、飛天神器－火箭、激光美容之人體皮膚光吸收作用等.

由于本課程教學(xué)方式的改變，則成績考核方式也必須跟著改變，在這里我們引入了學(xué)生互評環(huán)節(jié).原來的期末考試仍然保留，但其比例只占總成績的50%；小組研究論文占20%，這部分成績由教師負(fù)責(zé)批閱給分；小組研究報(bào)告占30%，這部分成績由學(xué)生互評給分.這樣的考核方式，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的互動(dòng)性，又體現(xiàn)了公平性，避免了同一小組的學(xué)生分?jǐn)?shù)完全相同的現(xiàn)象.在學(xué)生做專題研究報(bào)告和學(xué)生互評之間，學(xué)生對物理學(xué)史的某方面知識(shí)有了較為深入的了解，也對自己和他人有了更為全面的認(rèn)識(shí)，同時(shí)在調(diào)研能力、合作能力、演講能力等方面也得到較好的鍛煉.

4 總結(jié)

隨著當(dāng)前中學(xué)新課程改革的推進(jìn)，尤其是一些相關(guān)的物理學(xué)史內(nèi)容寫進(jìn)了現(xiàn)有的中學(xué)物理教材，對于高師院校物理師范教育專業(yè)，無論是教師還是學(xué)生，都應(yīng)當(dāng)重視物理學(xué)史課程的教學(xué).學(xué)生通過物理學(xué)史課程的學(xué)習(xí)，將促進(jìn)自身科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)造素質(zhì)和人文素質(zhì)的培養(yǎng)，也為將來的教學(xué)能力打下較好的基礎(chǔ).而作為物理學(xué)史課程的教師，應(yīng)當(dāng)深入分析物理學(xué)史料，認(rèn)真鉆研教學(xué)方法.如果在教學(xué)中為學(xué)生多個(gè)方面地介紹物理學(xué)史，那么學(xué)生將會(huì)對物理學(xué)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，不但會(huì)使學(xué)生對所學(xué)物理學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，也會(huì)讓學(xué)生得到超出定律和公式的許多啟示.教學(xué)方法也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)馗母?，相信采用多媒體教學(xué)和物理學(xué)史專題研究，會(huì)更加激發(fā)學(xué)生的興趣，使之主動(dòng)地參與到教學(xué)當(dāng)中，提高教學(xué)效率.

1 李艷平，王士平.教師教育中的物理學(xué)史.中國科技史雜志，2007（4）：440－443

2 申先甲，李艷平，劉樹勇，王士平.談?wù)勎锢韺W(xué)史在素質(zhì)教育中的作用.大學(xué)物理，2000（11）：36－40

3 付靜，梁路光，姜廣軍.把物理學(xué)史引入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2009（1）：114－116

4 黃熙，陳飛明，許明耀，吳瑜.物理學(xué)史在大學(xué)物理教學(xué)中的意義.湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008（2）：104－106

5 許靜.物理學(xué)史與物理教材內(nèi)容重構(gòu).山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（2）：159－161

6 何晶晶，吳維寧.HPS理念下物理學(xué)史的內(nèi)容構(gòu)建及教學(xué)策略初探.物理教師，2010（11）：3－8

7 彭征，范佳午，譚曉.關(guān)于高中物理教科書中物理學(xué)史內(nèi)容的比較.物理教師，2010（3）：19

8 郭奕玲，沈慧君.物理學(xué)史.北京：清華大學(xué)出版社，2005.99－102

9 蔡厚貴.物理學(xué)史的課程功能及其應(yīng)有的教學(xué)維度.畢節(jié)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（4）：117－122

10 王麗萍.結(jié)合物理學(xué)史史料教給學(xué)生研究方法.物理教學(xué)探討，2009（12）：69－71

福建省教育廳基金（JA09042）資助.

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