物理学史在中学教育方法当中的应用

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1、物理学史在中学教育方法当中的应用　　摘要：物理学史作为物理学上非常重要的一个环节，在物理课程教育当中具有重要的地位。然而，由于当今应试教育制度的发展，物理学史在物理学教育当中始终是一个薄弱环节。如何引导并运用好物理学史便成为当今物理教育教学研究的一个重中之重。本文将首先通过对当今物理教材当中的物理学内容进行反思，总结出当今教材的不足，随后再根据所得经验分别从课内与课外两个不同的环节对物理学史引入方法进行分析，得出最优化的结论。　　关键词：物理学史；物理学；物理教育　　中图分类号：G633.7文献标志码：A文章编号：1674-

2、9324（2014）30-0134-03　　一、概念的界定　　物理学史：本研究中的物理学史，主要指的是物理学产生和发展的历史，主要涉及物理学发展过程中的事件、人物（科学家），也包括物理学概念或理论形成过程的一般陈述。具体地说，它研究物理学概念、物理学理论和物理学思想的产生、演化过程及其发展规律，考察物理学家的生平、成就、思维方式及研究方法上的特点，探究物理学家科研上的成败原因，研究历史上物理学发展中不同观点和理论之间的纷争与融合，考察物理学发展的内部逻辑、外部动力和相互关系，研究历史上物理学与社会发展之间的关系等。8　　二、

3、关于中学教材中物理学史内容的反思　　物理学史教育的意义不在于简单地介绍历史知识，而在于培养学生的科学素养和人文素养。物理学史进入教科书面临的首要问题是内容的选择，并非所有与课程内容相关的物理学史都有必要进入教科书。教科书的容量终归有限，而科学史的内容纷繁复杂，如何在物理教科书有限的空间内挖掘出科学史丰富的内涵呢？既要针对教材中的不同内容选取与其相关的物理学史内容，又要考虑能够为学生所接受和具有促进学生深入理解物理学的作用。为此，我们翻阅了不同版本的中学物理教材，均存在对物理学史的选取或表述不当的地方，以下几点是我们现在中学物

4、理教材中存在的关于物理学史的表述引入不足之处：　　1.片面呈现物理学史。现有高中教材对亚里士多德不全面的阐述，导致学生对亚里士多德形成了片面的认识。例如，必修1中的牛顿第一定律，粤教版教材中写道：两千多年前，古希腊学者亚里士多德从日常经验出发，得出一个结论：力是维持物理运动的原因。学生实际上都有疑问：对于空中飞行的物体，似乎很容易与这一结论矛盾，难道亚里士多德就没有考虑过这么简单的情形？查看亚里士多德相关书籍发现，他对抛射体的解释是：在抛射体的后面形成了虚空区域，由于自然界惧怕虚空，于是就有空气立即填补了这一虚空区域，因而形

5、成了推力。可以看到，亚里士多德的推理仍然是严谨的，在当时来看，这是一种严谨的自圆其说的理论，也是基本符合客观事实的，并非学生想象的那样的愚蠢。8　　2.只凸显研究的艰辛，不提研究的快乐。如，粤教版教材中写道：1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现一枚放在通电细长铂丝导线附近的小磁针发生了偏转，这正是他多年企盼证实的电流能产生磁场的效应！1822年，法拉第在日记中写下了“由电产生磁，由磁产生电”的大胆设想，并由此开始了长达十年的艰苦探索。教材中一再强调研究的艰辛漫长，避而不谈研究中的乐趣，导致学生对物理学的研究产生恐惧感，望而

6、却步，认为物理学的研究都是要经过漫长艰辛的过程，不利于培养学生探索物理学的兴趣。　　3.只呈现历史上我国的光辉成就，避而不谈需要反思的方面。例如，粤教版在圆周运动中介绍了我国祖先的牛力齿轮翻车、纺车；在万有引力定律实践拓展中指出，我国古代在天文学方面曾取得光辉的成就，查阅资料，其实不然，有夸大事实之嫌。而在能源的利用与开发一节讲到：2003年8月14日下午至15日晚发生在美国东部的大停电时间，通信、交通一片混乱，工厂停产，许多人有家不能归，还造成了六十多亿美元的经济损失。然而当我们查阅新闻资料时，实际情况却不是这样，美国也没

7、有这么悲惨。教材中提到我国时一味地写好，而写到国外时，就强调国外如何的糟糕、悲惨，向不好的方面叙述，导致学生形成片面认识，成为井底之蛙，不能正确认识世界，片面地认为我国很优秀了。8　　4.只注重学科内的物理学史，没有展现出个人、社会与物理发展的相互影响。教材中多数物理学史只是就物理说物理，并没有提及研究的社会背景，以及社会与个人之见的相互关系。例如，选修3-3热力学第二定律，只是提到克劳修斯和开尔文的表述，并没有提到当时的时代背景。19世纪以来，蒸汽机得到越来越广泛的应用，如何进一步提高蒸汽机的效率，成为人们非常关注的问题。

8、1824年，法国年轻的工程师卡诺，总结了研究成果，阐明了热机工作的原理，找出热机不完善性的原因，并指出热机的效率仅仅取决于热源的温度差。克劳修斯在其基础上提出了热力学第二定律。实际上，近代自然科学历史的最初篇章，就是用坚持科学真理的自然科学家的生命和献血写成的。例如，布鲁诺完全抛弃了太阳是