物理学史论文.doc

物理学史在物理教学中的作用【摘要】文章首先从学生的认知规律角度阐述了中学物理教学中引入物理学史的理论依据，然后结合新课程标准分析了中学物理教学中引入物理学史的地位和作用。【关键词】物理教学、物理学史、学生、实验、理论。教学要面向未来，就要是教师培养的学生将来能适应社会发展的需要，就要在学生身上培养长期起作用的素质。教学的目标一要培养学生的认知能力；二要教学生如何思维，提高创造力；三要教学生如何做人，即培养正确的价值观、人生观，有更高的道德思想水平和文化素养。概括起来讲，包括人文素质、科学素质、创造素质和思想道德素质等各方面的要求。在实现物理教学的素质教学目标中，物理学是有着重要的作用。物理学是由于其科学内容的特点以及它所具有的丰富的教育因素，在素质教育中可以发挥独特的功能。对于物理学史在物理教学中的作用，我作如下阐述。1、借用物理学史引入新课，激发学生兴趣。带着积极的情感去学习，江湖而取得良好的成绩。教学的目标包括情感和认知两个方面，情感包括兴趣、欣赏、价值观和情绪一直的培养，这些非智力因素对教学的同样是非常重要的。学习效果的好坏，与学习者的态度、情感、以及责任心是密切相关的。这就要求我们未来的教师，应该把情感渗透到物理教学中去。爱因斯坦也曾说过“兴趣是最好的老师”，引入物理学史从某种程度上可以增强学生对物理学的兴趣。在一节课的开始，就引入物理学史，可以很快地把学生的学习积极性调动起来，吸引学生的注意力，从而会认真听讲。例如，在讲自由落体这节课时，可以这样引入新课：教师问，落体运动有什么规律？学生大都回答：重的物体落的快，轻的物体落的慢。教师说，两千多年前，古希腊的学者亚里士多德也是这样认为的。这时问：“大家听说过意大利的比萨斜塔吗？”然后叙述，有资料显示，素有“近代科学之父”之称的伽利略曾于1591年在斜塔上边做了一次落体实验，以无可辩驳的实验“事实”否定了亚里士多德的落体理论，后来有不少人把斜塔落体实验称作是“历史上最杰出的成就”。然而，伽利略真的做过斜塔实验吗？1949年，英国历史学家巴特菲尔德对此持否定看法。于是，科学界为澄清事实，展开了一场旷日持久的争论，有人干脆把它称之为“科学史上九十九迷”中的第一迷。这节课我们将学习自由落体运动的规律，看看伽利略研究出来的结果是什么，又是如何研究的。这样引用一个物理学史上的争议，吸引上了学生的注意，给他们造成悬念，激发起他们的兴趣，使学生整节课都在专心听讲、积极思考，他们希望能从中得到正确答案，所以教学效果良好。2物理学史的渗透,可以帮助学生更好的掌握物理基础知识和方法教师在讲授新的物理知识时，如果能及时穿插历史案例，不仅可以使学生进一步加深对知识的理解，而且可以使学生的心灵受到多方面的启迪。让学生适当的了解物理知识产生的背景和历史过程有助于对物理知识的把握和深层次的理解。有了理解才会有长时间的记忆。比如对光学知识部分的学习，光学共分为两大块知识部分，一部分是几何光学，也是比较容易掌握的部分；另一部分，是光的本性的研究，人类对光的认识也是有一定的过程的。从能形成学说的是在17世纪末期的以牛顿为首的“微粒说”和与牛顿同一时期的荷兰物理学家惠更斯的“波动说”，支持他们各自的学说均有相关的实验，当然由于牛顿的地位显赫，所以微粒说事占上风的。后来，再到19世纪后期，伟大的物理学家麦克斯韦提出了电磁说，并预言了电磁波的速度和光速在真空中是相同的。于是便又有了“电磁说”即麦克斯韦认为光的本性应该属于电磁波。比如光的干涉、衍射、偏正等实验现象均说明光是由波动性的。再到了20世纪，在电磁说达到鼎盛时期时，历史又开始转变，著名的“光电效应”现象发现了，这使电磁说陷入困境。于是，又一位伟大的科学家爱因斯坦提出了“光子说”的观点。当然，这其中也有其他物理学家的探索和研究。到了现在，人们对光的本性认识统一到了“波粒二象性”。这一历史发展过程是在曲折中前进的，但也是很有逻辑性。有了这么一个知识作为背景，学生掌握光的本性时能够更加快捷，记忆更深刻。物理课相对于文科要显得枯燥、抽象和无趣，对处于特定心里阶段的中学生来说物理难学，学着吃力“。兴趣是最好的导师”，讲课中结合有关章节，适当插入相关的物理学史，如讲“到中子的发现”一节时，可以给学生介绍当年约里居里夫妇发现在用粒子轰击粒子会产生一种不带电的粒子，但居里夫妇并未对此继续深入研究下去，最终与中子的发现失之交臂，这项殊荣为英国物理学家查德威克所获得。 最初学习物理的时候，实验是物理学的基础。研究声音的影响因素，大家都知道，声音的影响因素有音色、响度，音调。研究音调的如何影响声音的高低时，控制其中哪些不变的量，而只研究频率的大小及变化对声音的影响。后面很多物理学问题都是通过这种方法控制变量，来研究并的车结论的。例如，力、质量、加速度，小孔成像当中的焦距与成像的关系都是通过控制变量的方法研究的。学习物理学史有利于学生掌握学好物理的基本方法，并为未来的学习奠定良好的基础。3、物理学史的引入可以更好的培养学生的能力物理是一门以实验为基础的学科，科学实验在物理学的形成和发展中，始终起着主导和决定性的作用，在教学中引入一些物理学史，可以培养学生善于观察、重视实验的良好习惯。如介绍伦琴一生在物理学领域中进行过大量实验研究工作，一次实验中，他偶然发现包有黑纸的底片被曝光，但他没放过这一个细小的现象。正是他这种观察能力、分析能力，使他于1895年发现了X射线从而获得诺贝尔奖。可以促进学生养成重视实验、善于观察、勤于思考的良好习惯。物理教学的基本任务中，很重要的一点是教给学生一种思维方法和能力，从长远观点来看，后者更具有特殊的意义。现在我们的学生往往习惯于死记硬背，缺乏全面的、历史的、辩证的观点思维方法。物理学研究中建立了许多理想模型、理想过程、理想实验，运用了观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和综合、反证方法、科学假设方法等等。物理学史中有大量生动事例说明科学大师们熟练而巧妙地运用这些方法取得重要成果的过程。利用这些事例，可以对学生进行具体的科学方法的教育。如“讲自由落体运动”时，介绍伽利略用归谬法驳斥亚里士多德“重的物体比轻的物体落得快”；在讲“授牛顿第一定律”时，介绍伽利略想象的一个理想实验。学习物理学史，正是一种思维的训练，通过人类揭开自然界之谜和艰难的探索历程，可以使学生感受到物理大师们用有效的方法一步一步地掀开遮蔽真理的帷幕的那种科学创造的震撼与激动，从身临其境的参与感中，获得科学方法。这不仅帮助学生拓宽视野，培养良好的物理思维，同时也使学生认识到物理学是处在不断发展不断更新的永恒的流动中，避免了对知识的僵化的绝对化的理解，使他们逐渐学会以历史的、辩证的观点来分析问题、看待事物，提高它们进行科学探索的能力和推动科学发展的信心。在物理教学中，仅仅像通常所做的那样从教学内容的衔接上提出问题是远远不够的，必须从真实的物理学认识发展的历史进程中，展示物理学探索过程中问题背景的演化，阐明重大物理学问题产生的历史条件及其所导致的深远后果。因此，在物理教学中，完全必要用物理学史上的精彩事例，培养学生独立思考的能力，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，永远不闭塞怀疑的目光。物理学史的引入,对学生思维能力的培养会起到积极的促进作用。4、引入物理学史,对学生优良情感、意志和非智力因素的形成,将起到积极的促进作用“教书育人”是教师的天职，中学生正处于身心发展的重要阶段，对他们进行良好的思想教育及性格的培养是不容忽视的一环。讲授物理学史内容，介绍近代闻名全球的物理实验室发展历程及科学家的生平和成就，不仅能培养学生的爱国主义思想和情操，培养团结协作、共同进取的集体精神，还有助于培养学生坚强的意志和性格。著名的物理学家大多数都是意志坚定，有着高尚品德情操及人生观的人，他们的言行意志对学生非智力因素的培养将起到积极作用。实践证明，介绍他们的求学成长经历，能引起学生强烈的共鸣和思索，有助于帮助学生树立追求真理的科学理想和树立正确的人生观、价值观。中学课本的物理内容与物理学史的联系相当密切，只要我们能积极地进行探索，充分运用物理学史知识，不仅可以使学生大开眼界，还可以使物理教学过程成为一个生动、活泼的过程，从而使学生在接受物理知识中，能由被动到主动，由消极到积极，起到事半功倍的作用，因此把物理学史渗透到物理教学中，并不是可有可无、无关紧要的，而是对中学物理教师完成物理教学任务起到非常积极重要的作用。5、让学生开拓眼界，了解过去，探知未来人类的前进与科技的发展是离不开的，科技的发展又牵涉各门科学学科的发展其中包括物理学的发展，而任何一门学科都是处在不断发展前进的状态中。讲解物理学史，不能认为历史就是过去，而也包括它的未来，所以不仅要将过去告知学生，适当的介绍前沿科学的发展动态也是有必要的。总之，在物理教学中让学生了解物理学史，对于学生的发展是有一定好处的。而作为校本课程来开设也是有很大的益处。系统的让学生在学习物理时从较复杂的知识之中理出一根线，让学生能体会物理学的美，对物理有兴