物理学史在教学中的作用

闫红星

(西藏日喀则市第二高级中学 西藏 日喀则 857000)

如果我们在进行物理知识教学的同时能把浓缩于其中的“知识的逻辑和理性组织进程(科学史)”(皮亚杰语)重现，让学生沿着前人思维活动的足迹，从中体验和学习科学思维方法，那无疑是交给学生一把打开思维宝库的钥匙。

通过描述物理学家探索科学的成功与失败、喜悦与懊悔、曲折与反复、分歧与争论，能够使受教育者的科学思维得以训练，精神上受到感染，意志得到磨练，从而牢固的把握物理知识。苏霍姆林斯基指出：“学生在学习中遇到困难的原因之一，就是知识在他们那里变成不能活动的货物，积累知识好像是为了‘储备’而不能‘周转’。”同时他也指出：为什么低年级学得很好、掌握知识不费力的儿童，随着年级的上升，学习却变得越来越困难？为什么儿童已掌握、积累起来的知识似乎成为一种负担，使他越来越吃力？原因在于掌握知识与智力发展；知识的应用能力的培养之间脱节。新课程标同样要求我们，在教学过程中不能满足于知识积累，而要促进知识进入流通过程，注重知识应用，帮助学生打开思维的大门，主动去获取知识。根据教材编排特点，分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程，而且有助于学生按照有规律的形式和体系来理解和把握物理知识以及应用知识，从而逐步掌握正确的科学思维方法。

例如，在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级“电磁感应”的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律等关键点的把握。

又如对光学知识部分的学习，光学共分为两大块知识部分，一部分是几何光学，也是比较容易掌握的部分；另一部分，是光的本性的研究，人类对光的认识也是有一定的过程的。从能形成学说的是在17世纪末期的以牛顿为首的“微粒说”和与牛顿同一时期的荷兰物理学家惠更斯的“波动说”，支持他们各自的学说均有相关的实验，当然由于牛顿的地位显赫，所以微粒说事占上风的。后来，再到19世纪后期，伟大的物理学家麦克斯韦提出了电磁说，并预言了电磁波的速度和光速在真空中是相同的。于是便又有了“电磁说”即麦克斯韦认为光的本性应该属于电磁波。比如光的干涉、衍射、偏正等实验现象均说明光是由波动性的。再到了20世纪，在电磁说达到鼎盛时期时，历史又开始转变，著名的“光电效应”现象发现了，这使电磁说陷入困境。于是，又一位伟大的科学家—爱因斯坦提出了“光子说”的观点。当然，这其中也有其他物理学家的探索和研究。到了现在，人们对光的本性认识统一到了“波粒二象性”。这一历史发展过程是在曲折中前进的，但也是很有逻辑性。有了这么一个知识作为背景，学生掌握光的本性时能够更加快捷，记忆更深刻。

再如在讲大气压强时，我们可以从古代科学家关于真空的种种争论开始，继而介绍这种争论波及到法国、德国，当时德国的马德堡市市长格里克也卷入了这场争论，他花了大笔资金从事获得真空的实验，经过多次失败之后，结果用一个又大又坚固的中空金属球终于获得了成功。1654年他又做了两个中空半球(直径为30多厘米)，扣在一起，将内部的空气抽去，这样大气把两个半球紧压在一起，直至用16匹马才把它拉开，这就是他在当时的德皇和众议员面前所做的物理学史上传为美谈的“马德堡半球”实验。学生听了思想为之活跃，不仅了解了人们认识大气压强存在这一过程，而且能更进一步具体理解大气压的性质及其种种测量方法。

总之，物理学史是通过介绍人类历史上成功的优秀物理学家面对物理问题是如何思考和解决的，其中哪些得到成功，哪些遭到挫折或修正，从而达到“益人神智”的作用。可以说，在物理教学中讲物理理论，会给学生以知识；讲物理学史，会给学生以智慧，二者是不可偏废的。物理教师不仅仅要善于运用逻辑的手段循序渐进地讲解定理、公式、习题，还要善于生动地描绘人类探索物理世界奥秘的艰苦历程，以其中的欢乐、痛苦、困惑、遗憾和哲理感染学生，树立起他们物理学习的历史意识。