物理学史在促进科学与人文教育融合中的作用

黄海宁

随着素质教育理念在社会发展和教育实践中的深化，科学教育和人文教育的融合成为科学教育改革的主题。在物理教育中，培养学生的科学精神和人文精神，更是在高中物理课程标准有明确的体现。

物理学史集中体现了在一定的社会历史文化背景下，人类认识和探索物理世界的现象、规律和本质的历程，其中包含了物理思想和观念的变革，包含了认识论和方法论的因素，深刻地反映了物理学家的思索与创造历程以及艰辛与悲欢的认识过程，蕴涵了丰富的育人因素。物理学史的具体内容比起主要按逻辑体系编排的教科书，更为丰富多彩，复杂曲折。因此，物理学史为物理教育提供了丰富的载体，更在科学教育和人文教育的融合中起到重要的作用。

一、物理学史有助于培养学生严谨求实的科学态度

严谨求实的科学态度，是物理学家重要的科学素质。教师通过物理学史“重演”物理学中概念、规律的产生、发展过程，“重现”科学家的实验、探究历程，有助于培养学生严谨求实的科学态度。

物理前辈们在探索过程中认真严谨的表现数不胜数。比如，牛顿运用数学公理化方法构建其力学理论、麦克斯韦在法拉第“力线”思维基础上，推出位移电流和电磁波假说，进而建立方程组，两大经典理论的思维可以说是丝丝入扣，体现出一种逻辑美。再比如，爱因斯坦和波尔围绕“量子力学的不确定性”的论战，其中每一个细节上所体现出的两位伟大的物理学家尊重实验和理性思维的态度，可以说令人震撼。

纵观物理学的整个发展历史，无论是经典物理学各分支学科的建立和完善，还是近代物理学理论的诞生和发展，都是与求实精神分不开的。物理学的求实精神很多时候表现在任何新理论、新发现，都必须能够被其他人的重复实验所验证，才能得到公认。像磁单极的预言，虽然1982年美国斯坦福大学物理系的研究人员宣称利用超导线圈发现了磁单极粒子，然而，事后在重复先前的实验时却未得到先前探测到的磁单极粒子，最终未能证实磁单极粒子的存在。

二、物理学史有助于启发学生感受物理学的科学美

物理学家在探索过程中具备强烈的审美感受和对美的追求欲望。正如狄拉克所说：“理论物理学家对科学美的要求，堪称是一种信仰。”物理学家们对自己所从事的物理研究工作倾注了极深厚的感情，从而在审美对象——物理学上所引起的情感倾泻，使得他们对自己所探索的物理学内容，主观情感上引起美的感受。教师在教学时，可以介绍物理前辈们是如何分析物理学中简洁、对称、和谐与多样统一的科学美，和他们对物理学研究的痴迷和陶醉，进而产生乐趣的故事。这实际上，教师就利用了一种具体生动的科学发现历史与所体现出来的科学美去感染学生，在进行科学美的教育。当学生也能鉴赏所学物理知识的美时，那这一种科学美将引领他们进入一个更高的学习境界。

三、物理学史有利于提高学生的思想道德素质

物理学史以其特有的精神价值，在学生的思想道德教育中，可以发挥重要的作用。这种精神价值，主要蕴涵在物理科学家们的科学理想、高尚品格和献身精神中，以及在中华民族的文明中。物理科学大师们的楷模形象和中华文明的深厚底蕴，都会深深感染学生，有利于提高其思想道德素质。

物理学史中大量的事例表明，献身科学的牺牲精神和追求真理的科学理想是物理科学家取得成就的重要支撑。布鲁诺为捍卫科学真理走上刑场，伽利略被终身监禁而矢志不移，居里夫妇为提炼纯净的镭而不断受到放射性的损害——这些励志的事例对培养学生的科学理想，树立正确的人生观和价值观是很有帮助的。

中华民族上下五千年的历史，在物理学方面有自己的光辉篇章。我们不仅可以追溯到中国古代，中国在力学、声学、光学、热学的、电磁学方面，都有着重要贡献；还可以回到现代，“二战”期间那些为反法西斯战争作出卓越贡献的中国物理学家，也是我们的骄傲。当教师向学生历数中国人在物理学方面的贡献时，我们是在培养学生的民族自豪感和爱国主义精神。当我们跟学生探讨中国近代科技落后的状况和原因时，还可以激发学生社会责任感和进取心，让学生面对时代挑战有一种紧迫感。

总结：物理学的发展从来就对人类社会思想、文化形态产生重要的影响。我们从物理学史中可以看到人类社会进步的主要动力就是科学精神与人文精神的融合。教师把物理学史的内容与思想有机融入到物理知识的教学过程中，对科学教育和人文教育的融合具有重要的教育功能和作用，其有助于培养学生严谨求实的科学态度，启发学生感受物理学的科学美，提高学生的思想道德素质。总之，通过物理学史教育学生，可以促进学生在物理学习时不但建构起物理知识的科学意义，同时也体悟其中的人文精神，从而实现物理教学中科学教育与人文教育的融合。

（华南师范大学物理与电信工程学院）