物理学史_物理学史的教育功能小议

　　〔关键词〕 科学；方法；精神 　　〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕 C 　　〔文章编号〕 1004―0463（2008）06（B）―0044―01
　　
　　 面对新课改，如何实现“知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观”三位一体的教学目标？广大教育工作者从各个方面都做了不同的研究与实践。其中，把物理学史融入物理教学中，不失为好方法之一。
　　
　　 1．有利于学生全面深刻理解物理概念和规律
　　
　　 物理概念和规律的形成都经历了漫长、复杂的过程，如果学生体会了这个形成过程，弄清来龙去脉，清晰地了解物理学的发展脉络，就会全面深刻地理解物理概念和规律。这一过程也是学生对概念和规律的认识由浅入深，由模糊到清晰，由感性到理性的发展过程。随着历史进程而形成的观念，往往会理解深刻。比如在能量转化与守恒定律的建立历程中，人们从“活力”及“力”再到“能量”，使同学们对“能量”这一抽象概念感觉到是自然的，是实在的，同时，也能非常全面地去理解能量转化与守恒定律。
　　
　　 2．有利于学生科学方法的形成
　　
　　 科学方法建立的途径很多，但通过物理学史，让学生去感受历史上产生的那些研究问题的奇思妙想与方法，使学生通过感受科学方法的产生过程及在历史上的应用来解决疑难问题，更好地理解和掌握科学方法，灵活主动地应用科学方法。比如，伽利略作为近代科学之父，在对运动的研究中所形成的科学实验与数学逻辑推理相结合的科学方法，对物理学乃至整个自然科学起了很大推动作用，这种方法也是中学阶段探究物理问题的基本方法，在教学中应注意渗透。在自由落体运动研究中，让学生体会如何通过“落体佯谬”的理想实验来推翻亚里士多德统治人们两千多年的观点，建立对落体运动的正确认识，又是如何通过“对接斜面”的理想实验确立惯性原理。理想实验的方法首先在伽利略的手中成为科学创造的工具。
　　
　　 3．有利于培养学生科学的批判精神
　　
　　 正确观念的形成和建立，往往要经历与错误观念与片面观念的斗争历史，才能最终被人们认识和接受。比如热现象本质的认识过程，就是热质说与热动说的斗争过程；通过批判与继承，逐渐形成了热动说的正确观点。只有具有批判精神，才能发现和发展真理。但科学的批判精神，并不是机械地、僵化地全面否定，而要具有继承性和发展性，同时也要历史地、辩证地去认识和评价科学史上的观点。比如，虽然热动说取得了最终胜利，但热质说也有其不可泯灭的贡献，引导了比热、潜热的发现，蒸汽机的改进，热传导理论，理想热机理论及卡诺定律的建立等等；另一方面，早期的热动说也是机械论的，而不是真正的微观粒子的无规则运动。即使能量转化与守恒定律，也还需要人们不断地完善和认识的更加深入。之后人们又建立了能量量子化概念，建立了质能方程，并随着科学发展，人们会发现一些新的能量形式，认识一些新的转化机理，甚至探索到一些难以想象的效应。由此看来，通过物理学史，可使学生感受和体会到科学批判精神的伟大，这是创新的源泉；在教学中，要使学生学到知识，不应将知识教条化、机械化，要让学生体会到知识的发展变化，树立起科学的批判精神，这是当前教学中较为薄弱的。
　　
　　 4.有利于学生科学精神与人文精神的统一
　　
　　 钱三强说：“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地。”科学史本身又是一部人文史。当前的教学中，科学精神与人文精神有分割的现象，甚至把二者对立起来，这对学生的全面发展是不利的。实际上，二者是可以也应该融合在一起的。物理学的知识是人类认识自然的结果，这种结果应该使人类更和谐地与自然相处，而不是凌驾于自然之上，使人们确立正确的宇宙观和价值观。比如，人类对时空的认识，从牛顿的绝对时空观到爱因斯坦的相对论时空观，是人类思想上的大飞跃，带来了物理学乃至整个社会的深刻变革。同时，要让学生懂得，人类认识上的飞跃，经历了很多人从多角度的漫长探索。比如，对天体运动的认识，经历了古代的“地心说”，到冲破宗教神学的束缚，提出“日心说”，再到第谷一生的天文观测，开普勒建立行星运动三定律，牛顿确立了万有引力定律，最后爱因斯坦提出了“相对论”观点，现在又有了很多新的观点。这是继承与发展的过程，是合作创新的过程，尤其是现代科学研究，合作显得更为重要，要让学生懂得如何尊重他人，具有与他人合作的团队精神，才可能取得成功。通过物理学发展历程的展示，让学生在内心深处受到那些伟大科学家的科学思想、科学方法以及实事求是的科学态度，锲而不舍的精神的熏陶，也受到科学家高尚人格的感染，然后用历史的眼光客观地认识科学、理解科学，认识人与自然、人与社会、科学与社会发展的密切联系，全面提升学生的认识水平，形成正确的世界观和价值观，达到科学精神与人文精神的统一。总之，只有把物理学的发展和学习融入整个人类文明和人类社会发展的大背景中，融入生产生活实践中，才更有价值，更有教育意义。