物理学史在物理教学中的作用

姚海宽

摘 要： 在物理教学中，一些教师只重视物理知识的教学，却忽视在知识得出的背后，科学家付出的艰辛及用到的方法和思想的演变过程。这些物理学史的教学不仅可以激发学生的学习兴趣，还可以培养学生的科学思维和科学方法，培养他们不畏困难的精神和爱国主义精神，在教学中应该将物理学史的内容融入其中。

关键词： 物理学史 重要性 作用

一些人认为，“物理”无非就是一些定义、定律、定理、公式等，对这些知识背后的物理学史却不以为然。

事实上，许多科学家都提出物理学史的重要性。法国的物理学家朗之万曾提出在科学的教学中最好加入历史的观点，美国哈佛大学校长柯南特在20世纪50年代初就大力倡导把科学史引入科学教育。我国著名的物理学家钱三强曾指出：“在物理教学中适当增加一点物理学史的内容，让学生更多地了解科学发展的历程，这对他们的成长将会是有意的。”[1]

到目前师范类院校物理系没有将物理学史列为必修课程，大学教育忽视对物理学史的教学，使教师本身对物理学史的教育功能缺乏正确、深刻的认识，教学中不重视物理学史的教学。即使有一些意识比较强的教师认识到物理学史的重要性，也会因为自身的物理学史水平的限制而影响教学。加上目前能查阅或考证的物理学资料不多，能用的就是报纸杂志和科普读物，严谨性较差，系统性和完整性不够，致使教师选择的余地不大。现行中学教材虽然插入了一些科学小故事或科学家的生平，但这些零星的物理学史知识对物理学史没有系统的认识。

一、物理学史对教学工作的益处

从上述实际情况不难看出无论是教育主管部门还是学校对物理学史的教育重视不够，使物理学史的教学成了一大空缺。那么究竟物理学史对平常的教学工作有哪些益处呢？

（一）物理学史的教学有助于激发学生的学习兴趣。让学生了解科学家的生平，介绍他们成功和失败的过程，了解他们的偶然发现（如伦琴偶然发现包有黑纸的底片被曝光而发现了X射线，获得了诺贝尔物理学奖），让学生感受到科学家也会失败，不是一举成名，从而激发学生学习物理知识的兴趣和探究自然奥秘的兴趣。

（二）物理学史的教学，可以培养学生的科学思维，用科学的方法解决问题。许多物理知识和理论的建立，物理学家们用了观察和实验的方法，应用了类比和联想，猜测和探究，分析和综合及反证的方法，还建立了如质点、点电荷、理想气体、电场线、磁感线等物理模型，设计了理想实验，如伽利略的理想斜面实验，应用归谬法驳斥了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落得快”及“有力作用在物体上物体才运动没有力作用在物体上物体就停止”这些错误观点。学生只有通过这些物理学史的学习，才能建立科学的思维，有意识地用科学的方法探索自然的奥秘。

（三）物理学史的教学，可以培养学生的质疑精神和提出科学问题的能力。伽利略敢于对科学大师亚里士多德质疑，从而提出了正确的结论。哥白尼敢于对托勒密质疑，提出了“日心说”。爱因斯坦敢于质疑，摆脱绝对时空的限制，从而创立了“狭义相对论”。通过这些物理学史的教学，可以鼓励学生对问题质疑，敢于提出新颖、奇特的问题，便于培养学生对问题大胆质疑及提出科学问题的能力。

（四）物理学史的教学，可以培养学生不畏困难的精神和献身科学的精神和爱国主义精神。许多物理定律和定理是通过实验总结出来的，教材却只介绍一个实验便给出定理或定律，从不介绍科学家在这背后所经历的艰辛。实际上这些定理或定律科学家做了成百上千个实验才得出的，并且当时的生活条件、实验条件非常贫乏。如奥斯特发现的电流磁效应，法拉第发现的电磁感应现象，第谷的天文观察数据。若将这些融入教材，则学生不仅能了解知识，更重要的是培养坚韧的毅力和不畏困难的精神。甚至还有一些物理学家为追求真理献出了生命。如哥白尼、布鲁诺被活活烧死，黎赫曼被雷电击死，而邓稼先因长期核辐射致死，郭永怀也因发射我国第一颗导弹以身殉国……这些物理学家的事例都能培养学生献身科学的精神。

在中学所学的物理知识涉及的物理学家基本都是国外的，事实上中国从古到今也是人才辈出，如墨子在《墨经》中对力、光和声就有很深的研究；张衡是一位在天文学、地震学、机械技术方面有卓越才能的科学家。沈括在物理学方面，研究了力学、声学、光学和磁学等现象。现代的物理学家更是人才济济，早在读博士时就以论文《普朗克常数的测定》而名声大噪的叶企逊，被人们尊称其为中国科技的基石，他是杨振宁、李政道等国际知名学者的老师。钱三强是中国原子能科学事业的创始人，中国“两弹一星”元勋……古今物理学家的发现发明和他们的事迹，无疑能激起学生的民族自尊心和民族自豪感，从而培养学生的爱国主义精神。

二、将物理学史融入教学中的途径

物理学史对教育的作用是如此之大，如何将其融入教学中呢？

（一）可配合教材的内容，增设一本系统的物理学小书。让学生随堂学习，学生既学习了知识，又了解了知识的来源。

（二）以板报的形式每周两次或者更多次呈现物理学家的生平或某个定律、定理的发现过程，但要与教材同步。

（三）利用多媒体定期播放物理学家的一些纪录片或故事，增加学生对物理学史的了解，充实他们的课外知识。

（四）可以订阅一些科普杂志引导学生阅读，这样既能增加他们的知识容量，又能激发他们学习物理的兴趣。

总之，物理学史的教学，不是对教材的简单补充，它有许多不可替代的作用，教育工作者要充分认识它的作用，共同协作搞好对学生的物理学史的教育。

参考文献：

[1]王景元.浅谈物理学史在中学物理教学中的作用.教育研究，2000.

[2]武艳玲.浅谈物理学史在物理教学中的作用.新课程教师，2009.

[3]章登宏.物理学史在物理教学中的作用.物理与工程，2003.

[4]郭奕玲，沈慧君，编.物理学史.清华大学出版社，1993：1.