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1、第23卷第3期浙江师大学报(自然科学版)Vol.23,No.32000年8月JOURNALOFZHEJIANGNORMALUNIVERSITY(Nat.Sci.)Aug.2000文章编号:1001-5051-(2000)03-245-08物理学史与物理教育蔡铁权(浙江师范大学数理与信息科学学院,浙江金华321004)摘要:物理学史对物理教育有多方面的作用.提出物理学史可以在优化教学过程、培养科学思维、激发学习兴趣、学习科学方法、提高人文素养、树立哲学理念等方面产生独特的效果.是当前推行素质教育和
2、创新教育所不可缺少的一个重要方面.关键词:物理学史;物理教育;素质教育;创新教育中图分类号:O4.09;G642.0文献标识码:A科学史学科的奠基人乔治·萨顿对科学史作1优化教学过程过高度评价:“科学史在很大程度上是思想解放的历史,是理性主义与迷信(不是宗教)斗争的历史,在传统的物理教学中,对物理学的概念、规律[1]是人类与错误和无理性作斗争的历史.”科学史教学的标准主要是放在讲清内涵,即它的物理内现在已是世界公认的一门独立学科.然而,对科学容和物理意义;讲清外延,即它的适用条件和范史的研究,首
3、先是在科学研究和科学教学中发展围;讲清相关概念、规律间的联系与区别.这种教起来的,至今,科学史仍和教学、科学研究保持着学方法,注重的是教学的状态,着眼的是教学的结这种亲密的血缘关系.每门学科的教学,无疑地,果,而忽视了教学的过程.这种教学方法,忽视了不能脱离本门学科历史的学习.对于一个学科教物理概念、规律的形成和发展的过程及方式,这就育工作者来说,学科发展史是一种必要的基本素削弱了对学生思维方法的教学及能力的培养.养.物理学史对于物理教育具有多方面的作用,值所谓教学过程,是在教师的指导下,充分发
4、挥得引起物理教育工作者的重视.学生的主体作用,运用学生自己已有的知识基础物理学史是研究物理学辩证发展过程的规律和经验,通过主体的认知活动,掌握知识,发展能的一门学科.作为人类对自然界各种物理现象的力,培养素质,逐步认识物理世界的客观规律.而认识史,它将揭示物理学作为一个整体的发展进这种认知过程与人类认识的历史发展过程常常具程,特别是揭示物理学思想的发展和沿革的历史,有相似之处.物理学史上“难于攻克”的部分也往研究物理学发生和发展的基本规律.往是学生“难以学会”的地方,甚而某些错误表现物理学史对于
5、物理教育的作用,已形成一种的形式也会是非常类似的.例如认为物体自由下共识,即如果在物理教学中能正确地恰当地运用落的速度大体上与所受重力成正比,因而认为从[2]物理学史,将对物理教学具有十分重大的价值.同样高度下落的物体中,较重的物块下落所需的但具体说来,还是各有不同的认识,而且,随着物时间较短.在学习曲线运动时,在如图1所示的4理学和物理教育的发展,这种研究也越来越深入.个不同位置处切断摆线,判断摆锤可能产生的运收文日期:2000-02-22作者简介:蔡铁权(1948—),男(汉族),浙江诸暨市
6、人,浙江师范大学数理与信息科学学院教授,硕士生导师.主要研究方向:光学,学科教学论.246浙江师大学报(自然科学版)2000年动路径.在大部分情况下,学生们都忽略了摆线被教科书对物理学知识的阐述是按逻辑顺序排切断的瞬间摆锤是具有速度的.不少同学在摆锤列的,但物理学的历史发展并不是朝着我们今天通过平衡位置时切断摆线的图1中画了一条向下的认识和理解的现状而稳步前进的.一方面,如果[3]的垂线.显然,学生们把关于物体运动的先入之认为只要随心所欲地把不处在虚构的发展主线上见(或叫做“前概念”precon
7、cept)带到了物理学习的任何东西弃之不顾,就能轻而易举地发明这种中,即按其生活经验假定要维持运动,总是需要有历史,那样不仅歪曲了历史,而且还给人一种错力的作用.觉,把实际上正随着新发现和新概念的出现而不[4]断变化的课题的现状看作确凿的定论.另一方面,在物理教学中应用真正的历史将给学生一个新的(对他们来说)搞乱了的科学图画,好像它经常是杂乱无章的追逐,这可能会有损于科学家们如下的形象,即他们是具有独立见解的真理探索者,他们追求真理,在全部工作中以冷静的逻辑支[5]配自己.物理教师在这两者之间必
8、须有恰当的处置和合理的兼顾.此外,引用物理学史料必须十分谨慎小心,绝不能将道听途说作为立论的依据,也不可信口开河地将查无实证的一些名人轶事作为严肃的史实加以阐发.例如,牛顿发现万有引力并非就是仅仅[6]因为他看到了苹果落地,也不是迈克尔逊-莫雷图1摆锤运动示意图以太零效应实验引导爱因斯坦得出了狭义相对[7]物理学的概念、规律随着物理学的发展将不论.断地演变,同时这些概念、规律的教学也是分层次2培养科学思维的,二者之间是相关的,特定阶段的教学与发展的特定过程相联系.如力的概念,力的初步概念的建重大
