近代科学史的教学重点与策略

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1、近代科学史的教学重点与策略姚锦祥关键词：经典力学；进化论；教学重点；教学设想［中图分类号］G63［文献标识码］B［文章编］10457-6241（2009）09-0028-03世界近现代科学史的内容，专业术语多、知识点密集，从来都是教学中的一个难点。新课程实施以來，这一状况不仅没有改善还出现了新的问题，亟须引起各方回的注意。一、近代科学史内容的教学问题在历史课中，近代物理学和牛物学等科学史的教学内容怎样选择？是从经典力学和进化论的具体内容着眼，还是从其历史发展的进程着眼？实际教学中的一些现象告诉我们，要在两者中作出正确的选择并不轻松。笔者随意从某网站

2、卜载了些相关内容的教学课件，其中一个课件中有关“经典力学”的教学内容如下：（一）经典力学体系的创立和发展1.伽利略对亚里士多德力学观的否定亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。教学建议：关于“亚里士多德力学观”可以举例做简要的说明和分析。“推箱子”的例子（略）。关于“伽利略的力学观”的教学，可以补充伽利略“斜面实验”的动画演示，以利于学生形象地认识他的观点，理解伽利略对经典力学建立的主要贡献。斜面实验（略）。2.

3、牛顿对前人科学理论的发展（1）经典力学体系的主要内容：物理运动三定律，包括惯性定律、加速度定律、作用与反作用定律；万有引力定律。牛顿力学体系及数学、天文学方面的研究成果记载在他的科学巨著《自然哲学的数学原理》。教学建议：关于“经典力学体系的主要内容”的教学，可以补充一些动画资料，以利于学生的理解。惯性定律的实例；作用与反作用定律的实例：炮弹例子（略）（2）经典力学体系的历史地位理论的综合：牛顿力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。经典力学体系的建立

4、标志着近代科学的形成。实践的验证：根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐的成因。根据这一定律，人们还发现了海王星、冥王星。但牛顿的理论仍然有缺陷，比如他的绝对时空观，新研究的现象，比如，电磁波、光的传播和快速的电子运动，等等，都不遵循牛顿的力学定律。也就出现了所谓的物理学危机。（由此引出爱因斯坦相对论内容的教学）从比较高的点击率看，很多教师可能就是以这样的内容和方法展开教学的。有的老师可能会说，这有什么奇怪的，教科书就是这样写的啊，例如，某一版本教材的“牛顿及其经典力学的主要内容”子目中，既有万有引力定律的公式及其

5、说明，也有运动三定律的定义及说明。在必修三的世界科技史专题中，多数教材也将近现代物理学的内容编为一课，并以牛顿力学体系、量子力学和相对论的具体内容作为教学耍点。这样的做法也在情理之屮，因为课程标准也是从这样的和度提出教学要求的，女广了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展屮的历史地位”、“知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义”。既然要求从“近代自然科学理论发展”方血认识其“历史地位”，从物理学发展的角度作教学设计好像也没错。但若着重于科学史的内容研究，“历史”课的味道从何体现呢？教学中二者究竟应如何取舍呢？笔者认为，应从科学史教学内

6、容的要点，也是学生感兴趣的内容人手。二、近代科学史内容的教学重点科学史课程以人类在科学技术筹方面的文化成果为学习要点，主要包含三方血的知识内容。一是体现学科发展成果的知识，如经典力学的运动三定律、万有引力定律的具体内容和表现等。它们一般以学科专业术语、公式和原理的方式呈现。二是体现学科发展进程的知识。其中，有与学科发展背景相关联的知识，如导致17世纪科学革命产生的文艺复兴运动、欧洲的航海活动；有与学科发展影响相关联的知识，如科学革命所引起的欧洲经济发展、思想观念和社会生活的变革；也有与学科发展线索相关联的知识，如从哥白尼的太阳屮心说到伽利略和开普勒

7、的科学发现，再到牛顿力学体系近代夭文学的发展进程。三是体现学科秸神的知识。人类科学的发展是在“猜想”与“反驳”的进程中前述的，既有牛顿等科学家“站在巨人肩膀匕”的继承与发展，也有爱因斯坦等人对“巨人”提出挑战的勇气和决心。科学发展进程中科学家勇于探索、不断创新的情感、态度和意识，就是科学史内容的学科粘神，也是培养学生崇尚科学粘神，坚定求真、求实和创新的科学态度的基木内容。但是，在科学史教冇中，学科知识与学科楮神的教冇价值和教学功能有明显的区别。体现学科发展成果的知识是一定历史阶段的产物，其对客观世界的认识常常有一定的局限性。从历史的发展实践看，一•

8、切有形的、物质的成果都将随着时间的流逝而失去它的使用价值，只有那些对以表达人类对真理的理解和追求的精神成果才是永存的。对学