高中物理新课程中加强物理学史教育的意义

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1、高中物理新课程中加强物理学史教育的意义1．读史使人明智英国哲学家培根在四百多年前提出了一句“知识就是力量”的名言，近代自然科学已经一步步向世人显示了这句名言的真理性。这位哲人还提出一句关于知识的名言：“读史使人明智。”对于现在的高中学生，在学校教育中他们吸收了科学的知识，并且知道了科学是有用的，但是他们并没有吸收科学的思想和精神。在学习科学知识的同时他们可能不再对身边的科学表现出惊奇，甚至对科学无动于衷。而恰恰在此时，若能引导学生回顾科学的历史，因为读史使人明智，了解科学的历史可能使处于科学时代的学生在学习和接受科学知

2、识的同时接受科学的思想和精神，从而变得深思熟虑、深谋远虑。学生开始了解科学的历史往往是从一些科学家的小故事开始的，如阿基米德在浴盘里发现了浮力定律；牛顿从苹果落地的现象中发现了万有引力；瓦特因发现烧水壶的壶盖被沸腾的开水所掀动而发明了蒸汽机；奥斯特在上课实验时无意中移动了小磁针而发现了电流的磁效应……这类科学传奇故事确实诱发了儿童对神奇的科学世界的向往，但对于高中学生来说，并不见得有多大的帮助，相反还会由于这些传奇故事强调了科学发现的简单性、偶然性和机遇性，而是学生忽略了科学发现的真实历史条件和科学工作的极端艰苦性，这

3、对于深入理解科学理论还是有害的。物理学史能告诉学生物理学思想的逻辑行程和历史行程，让学生理解物理学的本身。只有了解了物理学家探索物理世界所具有的科学思想、科学品质和科学精神，并像他们那样去对待自己的工作、生活、科研，形成科学的情感、态度和价值观，才算真正懂得了物理学知识。我们今人所理解的科学，即逻辑推理、数学描述和实验检验紧密结合的科学，形成于17世纪的欧洲。按这样界定的物理学，也只是在伽利略的时代倏然出现于西方。李约瑟又提出另一个问题:为什么从公元前2世纪到公元15世纪期间东方亚洲的文化在把人类关于自然的知识应用于有

4、用的目的方面远比欧洲的西方更卓有成效呢?而且在漫长的中国科学传统中不乏实验传统也不乏数学传统，但两者却一直没有很好地结合起来。中国思想文化西传对欧洲的作用或许并不比物质技术西传的作用小。今天，中国传统文化中的某些思维方式和价值取向可能会重新获得其生命力。从20世纪初，我国现代意义上的物理学进入草创时期.百年来.历经坎坷.这其间有多少值得物理教学借鉴的宝贵史料!展望未来.1998年1月31日.美国.副总统阿尔·戈尔在加利福尼亚科学中心的演讲中提出了数字地球(DigitalEarth)的概念，其初步实现设定在2005年左右

5、。有科学家预言，随着信息科技的发展，数字宇宙、数字生态等新的科学技术也将出现。忽视“数字地球”带来的机遇，将导致国家经济安全方面的波动.对于这样的重大科学决策，应从历史与现实的结合上来分析，而教育是不能置之不顾的.我国己明确提出从2001年新学年开始在中学全而开设信急技术的必修课程，是顺应时代需要的英明举措物理教育应如何适应?2．了解物理概念的历史由来物理学的知识，主要是指物理概念和物理规律，最核心的是物理概念。在物理教学中，教师比较重视由观察、实验得到的事实依据，为建立物理概念提供必要的感性认识。但学生仍会为一些新概

6、念、齿轮油泵新观念的不理解而烦恼，此时若能在此基础上增加一些相关的物理学发展史实，让学生了解这些物理学概念逐步形成的历史，使逻辑性和历史性相结合，更有利于学生对概念全面正确的理解和领悟。例如关于惯性概念，调查发现有些学生虽然能将其定义倒背如流，但仍不能掌握它，用它来分析解释生活中有关惯性的现象和问题。倘若我们从这一概念产生的历史出发，从亚里士多德的“强迫运动定律”、到伽利略的“理想斜面实验”，再到笛卡儿的“惯性原理”、最后到牛顿的“第一运动定律”，在回顾惯性概念的形成过程中，使学生头脑中的观念不知不觉地发生改变，从而纠

7、正原有思维中的错误。这比直接从现象和概念出发不但要生动得多，而且印象也深刻的多。又如关于匀变速运动概念，在教学中可渗透意大利物理学家伽利略对变速运动的研究历史，他设想最简单的变速运动速度应是均匀变化的，怎样才算速度均匀变化呢？伽利略考虑了两种齿轮泵KCB-200可能：一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即“任意相同位移内速度的增量相同”，描述速度变化快慢的加速度a=△v/△s；另一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即“任意相等时间内速度的增量相同”，描述速度变化快慢的加速度a=△v/△t。他随即发现了第一种假设是错误的

8、：假设物体在落下第一段距离后已得到某一速度，那么在落下的距离加倍时，速度也应该加倍。果真如此，则物体通过两段距离所用时间将和通过一段距离所用时间一样。也就是说，通过第二段距离好像不必化时间，这显然是荒谬的。这一引入显然加深了学生对加速度概念的理解。3．弥补传统物理教学的人文缺陷传统的物理教学注重的是具体科学知识的传授，强调的是要教