李東喜
摘 要: 中學(xué)物理教學(xué)蘊含豐富的物理學(xué)史內(nèi)容,它是一塊蘊藏巨大精神財富的寶地,值得我們開墾、發(fā)掘,并從中汲取營養(yǎng),獲得教益。
關(guān)鍵詞: 物理學(xué)史 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)模式 愛國主義者
物理學(xué)史集中體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。它既包含認(rèn)識論和方法論的因素和探索者的艱辛與悲歡,又體現(xiàn)著認(rèn)識過程中理論與實踐、繼承與突破、理性與非理性的辯證統(tǒng)一,因而包含豐富的“教書育人”的教育因素。因此,在高中物理教學(xué)中引入物理學(xué)史教育具有非常重要的意義。
一、用物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣
興趣是最好的老師。只有不斷培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,才能取得良好的教學(xué)效果。我們在日常教學(xué)中,可以把日常生活、生產(chǎn)勞動中發(fā)生的現(xiàn)象、問題與教材緊密聯(lián)系起來,使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)的現(xiàn)實意義,以此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。也可以把歷史引入教學(xué)中,把科學(xué)理論的建立,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程,科技發(fā)明對人類社會發(fā)展的貢獻用生動的事例展示給學(xué)生,運用物理學(xué)史上可歌可泣的英雄人物,動人心弦的科學(xué)斗爭史實,以及人類改造自然所取得的巨大成就,激發(fā)學(xué)生的熱情,使他們對物理產(chǎn)生濃厚的興趣。讓學(xué)生從中認(rèn)識到物理不是一門枯燥無味難以學(xué)懂的學(xué)科,而是一門興趣盤然很有探討價值的學(xué)科。只有熱愛物理,才能學(xué)好物理。
二、用物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實,熱愛科學(xué)的精神
教育的目的是傳授學(xué)生知識,但更重要的是教會學(xué)生做人。物理學(xué)是由無數(shù)物理學(xué)家用鮮血和汗水沖破封建神學(xué)的桎梏而建立起來的科學(xué)豐碑。運用物理學(xué)史的大量史料,可鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)歷史上許多科學(xué)家的高貴品質(zhì),使他們的光輝形象成為學(xué)習(xí)的楷模,成為鞭策學(xué)生獻身科學(xué),不斷奮進的動力。哥白尼以大無畏的精神和超人的膽略,面對強大的神學(xué)權(quán)威提出“日心說”。邁克爾遜的莫雷實驗是由經(jīng)典物理過渡到近代物理的一個重要指路碑,而邁克爾遜50余年的工作中,為精確測定光速花了40年的時間。富蘭克林冒險捉天電,于1752年進行了有名的“費城實驗”,證實了天電地電的一致性。麥克斯韋臨終進行電流通過人體實驗,對科學(xué)的追求鞠躬盡瘁死而后已。為證實質(zhì)子的存在,布拉凱特拍攝了兩萬多張的云室照片,從40多萬條僅粒子徑跡的照片中發(fā)現(xiàn)了8條產(chǎn)生了分叉,確定了質(zhì)子的徑跡。物理革命先驅(qū)愛因斯坦,他一生光輝的業(yè)績告訴我們,要在科學(xué)上取得成就,就要尊重事實,使理論在不斷接受實踐檢驗的前提下,敢于背離舊的觀念,提出新的觀念。要敢于揚棄舊的理論,提出新的假說,完成新的理論。
在物理教學(xué)中我們可以用這些物理學(xué)家的事跡,激發(fā)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)他們求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度,以及熱愛科學(xué)、追求真理、捍衛(wèi)真理的精神。運用物理學(xué)大量的史實,可以教育學(xué)生不怕艱苦不怕犧牲,不慕名利,不怕權(quán)威,追求真理,勇攀科學(xué)高峰。
三、教學(xué)模式要多樣化
在調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣時,我們發(fā)現(xiàn)剛學(xué)物理時學(xué)生普遍有直接的興趣,對物理實驗及物理知識都感到新鮮,但隨著教學(xué)的進一步深入,理論知識的不斷增長,教師或多或少地采用注入式教學(xué),使學(xué)生感到物理枯燥無味,抽象,靠死記硬背,逐漸失去興趣,導(dǎo)致成績下降。傳統(tǒng)教學(xué)模式一般采用“口授、耳聽、筆演”的數(shù)年一貫制,在學(xué)習(xí)體驗上帶來的新意甚少,學(xué)生與豐富的物理現(xiàn)象和事實相互了解和接觸的機會少,碰到較抽象的章節(jié),如《壓強》、《浮力》,學(xué)生更是難懂、難學(xué)。在這種情況下,應(yīng)該打破單一的教學(xué)模式一統(tǒng)天下的局面,根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo),采用不同的教學(xué)模式,不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、用物理學(xué)史鞏固和加深學(xué)生的物理知識
在中學(xué)物理教學(xué)中,學(xué)生對一些概念規(guī)律的學(xué)習(xí),如果用歷史的眼光搞清楚它們的來龍去脈,將有助于鞏固和加深對其的理解。如講力學(xué)時,講講“動量”和“動能”兩概念在歷史上起初是混亂的,經(jīng)過近半個世紀(jì)的爭論最后才明確下來。講熱學(xué)時,講講“熱質(zhì)說”和“熱動說”的區(qū)別,分析人們對熱的本質(zhì)的認(rèn)識。講光學(xué)時,講講光的反射和折射的發(fā)現(xiàn),講講光的“波動說”和“微粒說”的爭論這些教學(xué)看似講故事,實則對學(xué)生對知識的記憶,對概念的區(qū)分都很有幫助。此外,根據(jù)教材編排特點,分單元講解、分析發(fā)展史,有利于學(xué)生按原有的形式和體系理解和把握物理知識,從而逐步掌握正確的科學(xué)思維方法。例如,在講到力的概念時,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)生對力的理解;在講“電磁感應(yīng)”的時候,以奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索,向?qū)W生介紹人類對磁及電和磁關(guān)系的認(rèn)識過程。通過講解安培、法拉第、楞次和麥克斯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)生在有了對電磁發(fā)展總體認(rèn)識的基礎(chǔ)上,加深對教材的理解和對左右手定則、法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律等關(guān)鍵點的把握。
四、用物理學(xué)史對學(xué)生進行愛國主義教育
運用物理學(xué)史,可以教育學(xué)生樹立熱愛中華、振興中華,獻身祖國科學(xué)事業(yè)的精神。中國是文明古國,古代四大發(fā)明享譽世界,在物理學(xué)的理論和實踐中都有輝煌的成就。例如,在理論著作方面,《墨經(jīng)》、《天工開物》、《夢溪筆談》、《論衡》、《考工記》中所記載的物理知識當(dāng)時都是遙遙領(lǐng)先于世界各國,就是在今天仍有參考價值。新中國成立后,我國兩彈爆炸成功、核能的和平開發(fā)、衛(wèi)星上天、機械、電子、火箭、導(dǎo)彈技術(shù)趕上世界先進水平,物理學(xué)界涌現(xiàn)出一批又一批的杰出科學(xué)家,從而培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心、自豪感。
科學(xué)是沒有國界的,但科學(xué)家是有祖國的,熱愛祖國是民族之魂。居里夫人經(jīng)過多年的努力,在極其簡陋的實驗棚里發(fā)現(xiàn)了放射性元素——鐳,并且為紀(jì)念當(dāng)時被滅亡的祖國——波蘭,而將新發(fā)現(xiàn)的另一種放射性元素命名為“釙”。中國的導(dǎo)彈之父錢學(xué)森,為報效祖國、振興中華毅然放棄美國優(yōu)越的生活條件和良好的研究環(huán)境,經(jīng)過長達(dá)七年的艱苦斗爭,回到祖國,為我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展作出了卓越的貢獻。在教學(xué)實踐中經(jīng)常結(jié)合教材內(nèi)容不失時機地通過對我國歷史上右關(guān)科學(xué)家的發(fā)明創(chuàng)造和我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的偉大成就的事實的講解,可以有目的地培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心、自豪感、責(zé)任感,使學(xué)生樹立為民富國強而艱苦奮斗的不屈精神,極大地激發(fā)他們的愛國熱情。
總之,中學(xué)物理教學(xué)中結(jié)合物理學(xué)科的特點,根據(jù)教學(xué)的需要,有目的、有選擇地將物理學(xué)史滲透到物理教學(xué)中,在對學(xué)生進行物理知識傳授的同時進行思想教育,收到既教書又育人的良好效果。