高中物理教学中引入物理学史背景之谈

高中物理教学中引入物理学史背景之谈（通用8篇）

篇1：高中物理教学中引入物理学史背景之谈

中学物理教学中引入物理学史背景之谈

刘伟

物理学史教育融入物理教学的研究由来已久，在西方发达国家中，尤其是美国早在上个世纪五六十年代就已经开始了对于物理教学和物理学史教育的研究，我国相对于国外稍晚了一些，开始于上个世纪八十年代。了解国内及国外一些国家的研究成果及发展最新状况，同时认识到自身的不足，有利于我过更好的研究和发展物理学史教育。

1.国外研究概况

在国外的很多国家专门研究物理教学和物理学史教育的不多，但研究基础教育中利用科学史教育的却不胜枚举。上世纪50年代末，英国学者斯诺(C.P.Snow)指出，在“科学文化”和“人文文化”之间存在着一条相互不理解的鸿沟，而这种文化的分裂对社会则是一种损害，一种损失。他认为产生文化分裂的主要原因之一就是我们对专业化教育的过分推崇，从而，要改变文化分裂的现状，唯一的方法就是要改变现有的教育制度和教育方法。他关于“两种文化”问题的提出，致使许多科学史家和教育家都是将科学史视为联结科学文化和人文文化之间的一座重要的“桥梁”。后来美国科学史学科的奠基人萨顿也明确地提出，可以将科学史作为联结科学文化和人文文化之间的一座重要的桥梁。

在斯诺、萨顿之后，两种文化的问题在教育界已成为一个恒久的话题，通过对教育的改革来弥合两种文化间的分裂也成为许多国家教育家们努力的方向。虽然在如何做的问题上，讨论一直延续至今，但在总的方向上，各国已基本上达成了一种共识。二十世纪70年代，联合国教科文组织国际教育发展委员会在其著名的报告《学会生存一教育世界的今天和明天》中在第一部分就提出“历史对于教育具有强烈的影响，教育的发展是社会历史发展的一种功能；教育带有许多过去的遗迹；教育应为历史做好准备并将有助于创造历史”；“合理的教育学说必须以下列准则为根据:目前的社会与未来的社会能够或将能证明科学与技术本身并不是目的，它们的真正目标是为人类服务。”这份报告一方面强调科学教育的重要性，另一方面也体现出与传统不同的教育目标:“科学与技术必须成为教育事业基本的组成部分;科学与技术必须同一切儿童、青年或成人的教育活动结合起来，以帮助个人既控制自然与生产的力量，也控制社会的力量，并从而控制他自己，控制他所做出的决定和他的行为。最后，科学和技术还必须帮助人类养成科学精神，因而使他能促进科学而不致为科学所奴役。”

美国更是在物理学史教育方面研究较为深入的国家。从上个世纪60年代起，科学技术的迅猛发展促使美国向传统教育发起了挑战。在这期间，哈佛的卢瑟福和沃森领导编写了<<哈佛物理教程>>，其中结合了相当数量的史料，与其他只讲述物理知识的窄条式课程结构的教材相比，这部教材吧最基本的物理科学史，科学哲学和概念规律融为一体，用深入浅出的叙述把重要的物理概念，理论体系的演变过程把人类对物质世界的认知活动作为一个整体展示给学生，在当时产生了广泛的影响。这部大量利用科学史内容，具有明显人文取向的教程成为在美国最有影响的物理教程之一。到了80年代，美国物理学史分会成立，它极大的促进了物理学史的研究和物理学史与物理教学的结合。在1989年出版的《面向全体美国人的科学——2061计划》的总报告中，第10章专门论述了“历史观点”的问题，并且说明了包含一些历史知识的建议理由。1994年，美国国家研究委员会理事通过了一个研究和制订美国科学教育标准的计划。这项研究的最后成果是

一。在1994年，美国国家研究委员会理事会通过了一个研究，并制定了美国科学教育标准计划。这项研究的最后一个成果是一份题为<<国家科学教育标准>>的内容详尽的报告，尤其是在其科学内容标准部分，针对从幼儿园以后直到高中的不同阶段的教育，报告分别对科学探索，物理科学，生命科学，地球和空间科学，科学与技术特别是科学的历史及本质几个部分，制定了明确而详尽的教学标准和要求。关于历史的观点，<<国家科学教育>>还规定了具体的要求，这是美国科学史教育上的里程碑。

当然，在教学中引入史料的实践并不是一帆风顺的，在发展的过程中产生了不同的观点。在两次具有影响意义的有关物理学史与教学的国际会议上还出现了争论的高潮。一次是1970年在美国麻省理工学院召开的“物理学史在物理教学中的作用国际工作讨论会”，这次会议争论极其激烈，在物理学史与物理教学结合的问题上未达成一致意见，归纳起来主要有下述三种观点(1)物理学史与物理教学不能结合，应当分开设置；(2)对于不同的学生，引入物理学史的效果不同；

(3)物理教学必须结合物理学史。另一次是1983年在意大利Pavia召开的“物理学史用于物理教育革新国际会议”，这次会议从科学研究人员应具有的科学素养的角度出发，认为现代科学教育面临的最大任务之一，就是尽可能使教学中的概念努力去接近科学研究成果中的概念，并且从这个意义上指出，科学史可以发挥巨大的作用，能告诉学生科学的过去、现状与发展趋势。这些观点的提出在世界范围内促进了物理学史与物理教学结合的交流和研究。

争议尚且存在，任何事物都有其“双刃剑”，利用的得当就会造福人类为我所用；相反就会产生消极的影响。同样对于研究物理教学中的学史教育，我们应该致力于研究其如何更好的促进物理教学。如今在国外现有的科学教育中，用各种手段增加科学史教育，已经成为各国学者广泛研究的趋势，对于我们物理学科而言，在物理教学中进行物理学史教育势在必行。

2.国内研究概况

我国对物理学史教育与教学关系的研究起步较晚，与国外同类研究相比还存在一定的差距。我国最早的关于物理学史方面的教学研讨开始九十年代，国家教委高教司于1990年10月在北京召开了首届物理学史与物理教学讨论会，与会者从多方面论述了物理教学中采用逻辑方法与历史方法的统一性和可行性，介绍了物理教学中引入物理学史的具体做法和实际效果，特别是在挖掘和开拓物理学史的教育功能方面，交流了不少成功的经验。1997年5月12日至16日，在江苏省苏州市召开了中国第九届物理学史学术年会。会议着重阐述了物理学史研究的意义，回顾了20世纪以来物理学的发展历程，论述了古今中外物理学史渗透入大中院校的物理教学，对促进当今物理教学改革的重要意义。会议期间，还对如何进一步办好专业学术期刊—《物理学史》、《物理学史丛刊》及其出版、发行等问题进行了讨论和规划。进入二十一世纪后关于物理学史与教学之间关系的研究才开始被越来越多的学者和专家所重视，这期间涌现出大批具有积极影响和实践价值的观点，文章。

如赵凯华在<<挖掘与开拓——关于在物理教学中引入物理学史的几点看法>>一文中提出了在教学中引入物理学史的几大原则，颇具指导性意义。申先甲先生的<<谈谈物理学史在素质教育中的作用>>一文中，首次从科学教育目标的三个层次，“即效作用”，“中效作用”和“长效作用”的角度论述物理学史对实现物理教育目标中的重要作用。文章中还精辟的论述了物理学史对于培养学生的科学素质及创新素质方面的作用，字字珠玑，对于我们今后研究物理学史在教学中的实践起着推波助澜的作用。此外还有徐天华的<<物理教学中的方法论教育>>，孙慧娟的<<物理学中的形式美及其在教学中的渗透>>从美育教育的角度对物理学史教育的功能进行剖析。

总的来说，我国当前物理学史方面的研究重点是从物理学的发展中研究物理学家在探究中使用的方法；从物理学的发展中总结物理学的研究方法；研究物理思维的形成及重要的实验，以及重要的概念规律的确立。与国外的研究相比存在差距，对于物理学史教育与课堂物理教学之间的关系如何进行系统研究，有怎样的行之有效的策略，这还需要广大教育工作者和一线教师共同努力去探索和研究。

篇2：高中物理教学中引入物理学史背景之谈

物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程.任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的，常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步，它包含着认识论和方法论的因素，包含着探索者的艰辛与悲欢，又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辨证统一，因而也包含着丰富的“教书育人”的教育(www.xfhttp.com-上网第一站xfhttp教育网)因素，因此，在高中物理教学中引入物理学史教育(www.xfhttp.com-上网第一站xfhttp教育网)具有非常重要的意义。

一、有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯,树立勇于探索的献身精神。只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中。把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的.争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。例如，牛顿是举世公认的伟大科学家，在高一一开始以专题讲座的形式，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。

同时，通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物理知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。因此，了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性，这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。同时，物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘“平民法拉第”，亚里士多德富有批判和怀疑精神等。这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神，为以后的学习和研究打下良好的基础。

二、有助于对物理知识的理解和把握。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，而且有助于学生按规有的形式和体系来理解和把握物理知识，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。

三、有助于对学生进行爱国主义教育(www.xfhttp.com-上网第一站xfhttp教育网)有助于学生树立辩证唯物主义观点。我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如，在理论著作方面，《墨经》中对力学、光学的论述;《天工开物》中关于简单机械的记述;《梦溪笔谈》对磁角的论述，《论衡》中关于简单电现象的记述《考工记》中关于工程技术，声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国，就是在今天仍有参考价值。在实用技术方法，更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等，都是我国最早发

篇3：将《物理学史》引入教学中

只有当学生对学习有了兴趣, 才能表现出学习的自觉性、主动性, 才能在学习中发扬开拓和探索精神, 以顽强的毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中, 不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来, 使学生认识到学习的现实意义, 还需要把历史引入教学中, 把科学理论的建立, 科学发现的过程, 科技发明对人类社会发展的贡献, 用生动的事例展示给学生。并使学生通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题, 来激发学生学习物理的兴趣, 让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法, 不断提高学生自身科学素质, 养成良好的学习习惯, 变被动学习为主动获取知识。例如, 牛顿是举世公认的伟大科学家, 笔者在高一开始以专题讲座的形式, 介绍牛顿的生平及其科学研究的历程, 从而消除了科学研究的神秘感, 拉近了科学家与学生之间的距离, 激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。

通过对《物理学史》的回顾, 使学生消除对已有物理知识来源的神秘感, 了解科学技术发展的过程, 懂得任何一个定律的发现和理论的建立, 既与社会生产力密切相关, 也受到物理学发展内在规律的制约, 任何一部分物理知识的获得都离不开实验, 可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。因此, 了解《物理学史》可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性, 这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。同时, 《物理学史》中有许多科学家, 为真理献身的动人事迹, 如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁;利赫曼为引雷电而捐躯;居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲;法拉第舍弃荣华富贵, 几次拒绝接受封爵而甘当“平民法拉第”;亚里士多德富有批判和怀疑精神等。这些科学家不畏艰险, 不惜生命, 不慕利禄, 不怕权威, 追求真理的高尚品质, 有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神, 为他们以后的学习和研究打下良好的基础。

二、有助于对物理知识的理解和把握

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个概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程, 而且有助于学生按原有的形式和体系来理解和把握物理知识, 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“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、法拉第、愣次和麦克斯韦等人, 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、法拉第电磁感应、愣次定律等关键点的把握。

三、有助于对学生进行爱国主义教育, 有助于学生树立辩证唯物主义观点

我国是世界四大文明古国之一, 在物理学的理论和实践中有着辉煌的成就。例如, 在理论著作方面, 《墨经》中对力学、光学的论述;《天工开物》中关于简单机械的记述;《梦溪笔谈》对磁角的论述;《论衡》中关于简单电现象的记述;《考工记》中关于工程技术、声音传播的记载等, 在当时都是遥遥领先于世界各国, 就是在今天也仍有参考价值。在实用技术方法, 更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等, 都是我国最早发明的。在教学中结合教材内容, 介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献, 可以使学生了解祖国古代灿烂的文化, 激发他们的民族自尊心和自豪感。

物理学发展的历史表明:物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特殊的密切关系, 在中学物理教学内容中, 概念、定理、定律充满了辩证唯物主义内容。在教学中, 有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学的发展历史, 阐明概念、规律。结合物理学特点, 进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育, 可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点。例如:在介绍爱因斯坦的“相对论”时, 我们就可以把“新生事物不可战胜”这一哲学观点渗透进去;在讲到“万有引力定律”时, 可将“物质是普遍联系的”这一哲学观点渗透进去。

教学实践告诉我们, 不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识, 还应教给学生科学的学习和研究方法, 科学既是一种人类的知识体系, 又是人类认识世界的一种方式和探索过程, 而通常的科学方法都贯穿在物理学发展的过程中。物理学具有很强的继承性, 许多科学家就是从对本学科的历史研究中, 开始自己的创造活动的。牛顿说过:如果说我比别人看的远一点, 那是因为我站在巨人的肩上。不仅牛顿如此, 凡是作出重大贡献的物理学家都是善于批判和继承的。学习《物理学史》有助于活跃思维, 增强胆识, 使学生更自觉地继承前人的事业, 有效地进行学习研究, 高中课程设置已将“研究性学习”纳入到新的课程体系中, 通过《物理学史》进行科学方法教育变得尤为重要。

总之, 在高中物理的教学中, 有目的的渗透《物理学史》, 是完全必要的, 也是切实可行的。

摘要：《物理学史》集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的, 常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步, 它包含着认识论和方法论的因素, 包含着探索者的艰辛与悲欢, 又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辩证统一, 因而, 也包含着丰富的“教书育人”的因素。因此, 在高中物理教学中引入《物理学史》教育具有非常重要的意义。

篇4：高中物理教学中引入物理学史背景之谈

关键词：高中物理教学；物理学史；培养学生；科学素养新课程改革的时代背景下，高中物理教学除了传统意义上的知识点外，还应该注重培养学生的创新思维能力以及科学素养［1］。高中物理本身就具有一定的难度，使得一些基础不够好的学生兴趣和积极性不高，因此在高中物理教学实践中引入物理学史的教学就显得很有必要了。学生通过对物理学史的学习，既能提高自身的科学素养，又能增加学习的趣味性，实在是大有裨益。

一、寓教于史，让物理学史传达科学精神

高中之后的物理学科，不管是在难度还是知识广度上都与之前的物理课程不可同日而语，一些暂时跟不上或者基础不是很牢固的学生开始渐渐被拖累直至掉队，最后对物理学科渐渐失去兴趣，这时候物理老师在学习过程中的引导作用就显得至关重要。

物理作为一门历史悠久的学科，物理学史见证了很多物理理论的初生到成熟全过程，也包涵了很多物理学家的成功经历，这些东西都带有很强的趣味性和故事性，在培养学生兴趣方面具有先天的优势和无限的潜力。通过一个个小故事来讲述物理理论概念的产生形成以及前因后果，不仅能活跃课堂教学氛围，还能让学生的学习获取过程更加自主和轻松。物理老师在教授理论知识点的时候，可以尽量从知识点背后的历史事件切入，以趣味带理论，以轻松带枯燥，这样不仅能让学生在学习时注意力更集中，还能在历史故事中给予学生以启迪，学生对于物理学先驱们的事迹犹如感同身受，自然其学习热情和兴趣也有所提高。

此外，这一类故事所折射出的科学精神以及科学素养同样能长久地作用于学生的意识之中，潜移默化地对学生的学习生活造成长久持续的影响。高中生具有极强的好奇心，只要在老师正确适度地引导下，完全可以利用这点来培养其创新思维能力，例如在物理实验课时引入物理学史，就能很好地锻炼学生在实践中提出问题、分析问题并解决问题的能力［2］。

二、寓教于乐，注重物理学史教学过程中的生活化

时至今日，教学方式和课堂氛围对于授课效果的影响已经愈来愈大，要想培养学生兴趣，提高教学效率，教学方式就不得不做出变革。物理教学在引入物理学史的同时，要求物理教师加强备课，做好充足的课前准备，还可以在教学过程中利用情境教学的方式，例如在教授“透镜成像原理”一节时，教学情境可以设置在伽利略发明望远镜的情形之下，既使得枯燥的理论知识变得更轻松易于接受，又能激发学生的好奇心和探究心理，此时学生就会为这一幕场景所吸引，老师只需要再指导学生亲手制作简单的望远镜，就足以让学生既切身感受到透镜的乐趣，又能在自身实践中，领悟到很多原理性的物理光学知识。这样的结果是学生不仅学习到了理论知识，还锻炼自身的实践动手能力，培养实事求是的科学素养和科学精神。

三、科学严谨地进行物理学史教学

作为高中物理教师同时还应该谨记，物理学史毕竟不是高中物理教学的主要内容，因而一定要注意物理学史在教学中的地位，不要颠倒主次轻重混淆，高中阶段的物理学史还只是教学过程中的一种引导工具，其中心依然是为了物理教学这一目的，因此一定要把握好物理学史在教学过程中的分量和比重，不可让物理课单纯地变成了历史课堂。此外，物理学史的史实固然是历史真实发生的，但毕竟在历史长河中经过了后人的一些艺术加工和整理，有些地方有些时候可能与现实生活有些不相符合，这也是可以理解且正常的现象，教师要引导学生进行正确地区分。同时还要避免学生单纯地沉浸在物理学家们的伟大成就和闪耀光环之中，一味地盲目自负好高骛远，又或者妄自菲薄觉得自己永远不可能达到那样的高度，这都是需要老师正确进行引导的地方。诚然，伟大的物理学家几乎都是天才，但他们同样付出了很多普通人不能想象的努力，甚至很多大师其实就是个普通人，是后天的勤奋和敏锐铸就了他们的成功。老师在物理学史的教学引入中，应该着重于前人先驱们所付出的努力和奋斗的片段，而不是常人眼中被惊为天才的那部分。这样学生就能以客观积极的眼光来看待前人和自身，更能激发学生的学习热情，培养学生的创新能力。

与此同时，由于物理学科的特殊性，物理学史的内容复杂，且系统性也很强，要是随意引入到教学实践中，则会导致知识没有承接性，显得没有条理，学生不能将所学知识系统地串联起来。因此，在物理学史的引入过程中，应注意史实和知识点的相互联系和承接关系，要有系统的将物理学史内容有序地引入到物理学科日常教学中，一则便于教师的授课科学性，二则有利于让学生更自然详实地接收物理学知识。以物理学上著名的“四大统一论”为例：牛顿的萬有引力定律，麦克斯韦的电磁场理论、电磁波和光的统一，爱因斯坦的光子说以及德布罗意的物质波理论。这四大统一场论表面看似相互独立，而实则相互之间非但有内在的千丝万缕联系，时序上同样有一个明确的相继次序关系，而在讲授物理学史的时候如果忽略掉这种时序上的前后联系顺次，则可能会导致学生一时难以把握其相互关系，对统一场论的知识点也很难形成科学的系统的认知。这就要求教师在教授物理学史的同时，必须把握住物理学史的内在规律，或以时间为经，或以空间为纬，还可以著名的论断、事件以及物理学先驱为线索来进行备课和教学。此外，物理学史的内容也并非要同新课程新知识点一起引入到教学之中，其后的课业复习或者习题测验等引入也完全合乎教学规律，例如使用物理学史知识为背景出测试或习题，就可以让学生在课后练习的时候自主地去接收新知识，培养学生的自主性和积极性，激发学生的学习热情。

总之，利用各种学科内相关资源甚至学科间交叉知识引入到教学实践中，不但能开拓学生视野，激发学生学习热情，还能营造出更良好的教学学习氛围，培养出复合型的多方面人才。将物理学史引入到物理教学当中，不但能对教学两方面起到事半功倍的效果，同时还能通过先贤们的亲身经历勉励下一代，激发学生的思维方式和思维模式转变，对于物理学的学习也自然能走出书本，更上一层楼。参考文献：

［1］刘兴云.充分发挥物理学史在高中物理教学中的教育功能［J］.黔西南民族师范高等专科学校学报,2010,10(2):366-367.

［2］周艰.浅议物理学史在高中物理教学中的应用［J］.中学课程辅导,2011,4(2):922-923.

篇5：高中物理教学中引入物理学史背景之谈

刘玉中

河南省确山县第一高中 463200

[摘要]：中学物理教学融入物理学史知识是十分必要的，教师应掌握必要的物理学史教学方法，重视物理学史课程资源的开发和利用，教师自身的物理学史素养也要提高。

[关键词]：物理学史

准历史法

课程资源

物理学史是研究物理学发生、发展的历史，是介绍物理学概念、定理、定律等发展与变革，以及人类对自然界各种物理现象的认识史。它不仅记述了物理实验与理论的发展过程，而且记述了物理学家的活动。著名哲学家马赫认为：物理学史的教学是对学生进行富有成效的科学教学的一种辅助手段[1]。1989年出版的《普及科学——美国2061计划》的总报告指出，“大部分科学概念是缓慢形成的，凝聚着许多研究人员的心血。没有历史实例，不论记忆多少一般概念，最多也不过是一些口号。[2]” 科学史与基础科学教育相结合可以说已是一种教育改革的必然趋势，我们教学的目的不是让学生知道“欧姆只是一个定律，科里奥利只是一个加速度，开尔文只是一个温度，阿伏伽德罗仅仅是一个数目”。

国内物理教育界对物理教材中应融入物理学史的做法也给与了充分肯定，2003年教育部颁布的《普通高中物理课程标准》（以下简称《课标》）提出教科书的编写要重视科学的发生与发展过程，应对科学过程所凝练和升华的科学思维方式和科学研究方法有较为精到的展示，使学习者汲取前辈科学家科学思维和研究方法的滋养，也要以鲜活的资料弘扬其科学精神和献身于科学的意志品质，使学习者受到生动的情感、态度与价值观的熏陶和感染，有利于健全人格的养成。根据《课标》编写的各种版本的高中物理课本，都不同程度地在内容上增加了很多历史知识，主要呈现在“科学足迹”、“科学漫步”、“STS”等栏目中。

从国内的关于高中物理课堂中物理学史教育的一项调查可以知道[3]：在物理教学中进行物理学史教育尚存在一些困难和制约因素，有教师认为高考中关于考察物理学史内容的考题几乎没有，他们在教学中就会削弱了对于物理学史教育的重视；有的认为在教学中进行物理学史教育有时占用了大量时间，有可能完成不了规定的教学内容；对学生来说，由于课业负担繁重，他们没有充足的时间去阅读课本以外的物理学史资料；教师普通认为加入物理学史素材毫无疑问是有利的，可是怎样加入，在实践中还缺乏将物理学史内容融入物理课程中的教学方法和策略。但不可否认的是，在实际中还存在有轻视物理学史作用的倾向，认为物理学史只不过是传授物理知识的载体，或者是物理教学内容的附加而已，实际上这种只关注物理知识的教学倾向，不利于学生科学素养的提升，低估、忽视了物理学史本身具有的教育价值。也有教师认为物理学史在高中物理教学有着十分重要的作用，但教学效果难以评价。笔者认为，并不能因其评价问题而放弃物理学史的教学，物理学史对学生的影响是在潜移默化中的、不知不觉中的，正像著名科学家杨振宁教授所说的那样“学习有两种办法，一个办法是按部就班的一个办法是渗透性的。很多东西是在不知不觉中，经过了一个较长时期的接触, 就自己也不知道什么时候已经懂了。”那么如何在高中物理教学中搞好物理学史的教育呢？笔者认为应从以下方面入手：

一、掌握物理学史的教学方法

（一）渗透法：所谓渗透法就是把与物理课程相关的物理学史知识恰当地穿插在物理课堂中来逐步开展物理学史教育的方法。物理学史的渗透可以以问题为线索来引入物理学家的轶闻趣事或者以往物理学家研究的过程或片断，可以是大篇幅，也可以是几句话，甚至一副图等，此举不仅可以缓解学习者的学习疲劳，激发物理学习的热情，可以使学生在心理上和情感上接近科学，增加物理学对学生的亲和力，开拓学生的视野，使学生更具有洞察力；还可以使他们以一种移情的方式设身处地体验以往科学家的探究过程，促使他们主动学习和建构知识，并形成严谨的科学态度。例如在探究产生感应电流的条件时，先提出问题“电流能产生磁场，那么磁场能否产生电流呢？若能产生，条件是什么？”接着介绍历史上安培、科拉顿、法拉第等科学家相继提出的利用磁生电的方法。在历史材料基础上，让学生讨论、提出几种产生感应电流的猜想：①将导线放在磁场中就能在导线中产生电流；②导体在磁场中运动能在导线中产生电流；③磁体运动，导体不动能在导线中产生电流；④导体和磁体都不动让穿过闭合电路磁场发生变化能在导线中产生电流。然后全班学生进行分组进行实验，根据事实得出结论：穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。还可以插入科拉顿在这方面的研究轶事：“科拉顿在法拉第发现之前，曾做过这样的实验，他把一个螺线管与电流计相连接，为了避免实验时磁铁对电流计指针的影响，他将电流计放在另一个房间。实验时，他将磁铁插入或抽出线圈以后，再跑到另一个房间去观察电流计指针的变化，结果当然什么也看不到了。”再让学生思考科拉顿没有成功的原因在什么地方，“科拉顿的方法暴露出他实验设计的不够严密，如果当时他能安排一名助手在另一房间观察电流计，那么他将最先在这一领域取得突破。这一事例从反面告诉我们思考问题和设计实验必修要科学周密，不能有任何疏忽。”但在课堂渗透时，千万不可为了迎合学生们的需要而讲大量的科学家轶事等等，这样会喧宾夺主，冲淡主要教学内容的学习。不能为了引入史料而引入史料，如果没有必要引入时，就不引入。既要注重与课本结合，注重与学生的认知能力结合，同时还要言简意赅。适时、适当、适度地的进行课堂渗透是一种有效的进行物理学史教育的主要途径。

（二）准历史法：所谓准历史法，就是在忠于历史事实的情况下，按照历史发展的顺序将与教学内容相关的物理学史料进行组织后贯穿在教学过程中来达到一定教学目的教学方法。这种方法要求科学的还原那些重要的历史足迹，是对历史最具体的重演，是很好的过程体验教学方式，而且在很大程度上符合学生的认知发展过程，让学生更容易理解和接受物理规律并从相关历史事件中广泛吸取科学的思想方法和研究方法以及所蕴含的科学精神与人文精神，把物理学史教育真正实践在课堂教学中[4]。具体步骤是：1.将物理学理论（教学内容）的历史发展过程按问题起源—提出的工作假设—思辨以得出推论—实验或思想实验对推论进行检验—假设的修正及结论的推广进行整理，以形成教学内容的“准历史”过程。2.将学生对物理知识（教学内容）的一般认知过程，即对物理现象的观察-提出问题-假设或猜测-实验探索-结论及对认知过程的反思，整合到已组织形成的教学内容的“准历史”过程中，形成具体的教学过程。例如，在学习牛顿第一定律时，先向学生提出问题：“根据生活中经验，有力作用在物体上，物体才运动，没有力的作用，物体就静止，这种说法正确吗？”然后让学生讨论形成自己的观点（假设），再向学生阐述历史人物对这个问题的思考，即亚里士多德及同时代的人也都有“物体受力而运动，不受力则停止”的认识。接下来，向学生阐明三百年前的物理学家伽利略认为这种认识是错误的，再向学生展现伽利略为推翻这一论断而如何质疑、如何进行实验验证的？最后慢慢让全班的立场都站到正确的或更具优势的认识上，使学生经历从错误到如何突破、再到正确认识的过程。再例如，在学习万有引力定律时，可以按照教材展现的人类对行星运动规律的认识的过程，先提出是什么原因使行星围绕太阳运动的问题，然后引导学生追寻牛顿的足迹，重演历史过程，动手和动脑，经历“发现”万有引力定律的过程，让他们在万有引力的简洁公式中看到了宇宙的统一与和谐。

二、重视物理学史课程资源的开发和利用

根据课程标准编写的物理教材尽管通过多样化的方式呈现了丰富多彩的物理学史内容，但这些内容还不能满足老师教学的需求，网络、课外读物等已经成为教师获取物理学史课程资源的重要渠道。教师可以从网络上获取物理学家奇特而伟大的构思和重大发现，以及他们的成功与失败等方面的材料展示给学生，或者让学生真搜集整理物理科学发展资料，自主地了解物理发展的历史，也可以定期举办物理学史讲座，讲座不一定要在大的会议室进行，教师可以灵活自主的选择在自习课的时间，在教室里或者以开主题班会的形式进行。在讲座过程中可以采用多媒体设施，播放一些科教系列片，这些都可以潜移默化的实现物理学史的教育功能。当然如何选择适合学生认知水平、便于学生理解和激发学生兴趣的讲座内容，则需要教师根据学生物理知识掌握情况及认知规律而确定，因为物理学家的思维水平与学生思维水平间存在着一定程度的差异，学生可能很难深刻地理解他们的思维方法和技巧。

三、提高教师物理学史教育的素养

教师具有的物理学史知识的丰富程度直接影响到他们在教学中对物理学史的自觉应用程度。物理教育理论指出，为更好地完成物理教育的目的任务，教师不能只掌握物理学本身的概念、规律和理论，物理教师最低限度要掌握物理学知识、物理学史知识、物理方法论知识这三方面的专业知识[5]。将物理学史知识列入物理教师必备的专业知识中，足见其重要性。教师只有对物理学史的内容有全面、深入的了解，才能对其作出合理取舍，设计出符合中学生思维和认识水平的教学方案，这同时要求教师能够创造性地使用教材，除选入教科学的物理学史知识外，还要补充与物理知识直接相关的物理学史内容。此外，教师还要特别关注物理学研究进程中出现的各种概念、学说、规律是怎样建立的、怎样形成的？这也是物理教师了解学生学习难点的有效途径。因为历史上物理学家在形成物理概念，发现物理规律的过程中所遇到的困难，所产生的种种想法(其中包括很多错误想法)，所做出的种种判断(包括一些错误判断)等，学生在学习过程中往往也遇到过、产生过、做出过。熟知物理学史的教师，能够了解学生在学习过程中可能出现的问题和困难，进而将之作为教学重点和难点，并有针对性地帮助学生克服认识上的困难，排除误解和疑问，加深了他们对物理学知识结构的理解。

参考文献：

篇6：在物理教学中引入物理学史

在日常的教学活动中, 如果教师能恰当运用物理学史中各种生动有趣的史料, 那么在对学生学习兴趣的激发和对学生进行爱国主义教育等方面将起着积极的不可估量的作用。

一、教师在教学中注重引入物理学史, 可以激发学生学习的兴趣和求知欲

日本教育家木村久一说:“天才, 就是强烈的兴趣和顽强的入迷”。在教学中, 教师在讲物理理论的时候, 要多引入一些生动有趣的物理学史, 这样就能消除枯燥的单纯概念和理论的讲解, 使教学显得生气勃勃, 也培养了学生学习的主动性和积极性。学生具有对物理学习的积极性, 是提高物理教学水平的一个主要方法。在教学中, 我经常根据具体的教学内容适当讲述一些精彩生动的物理学史料, 提高学生学习的兴趣, 增强求知欲。例如在讲到运动的相对性时, 教师可以插入这样的故事:“第一次世界大战时、德法之间一场激烈的空战之后, 一个法国飞行员正驾驶着飞机在2000米的高空飞行, 准备返回基地。忽然, 他觉得脸旁有一个小东西在游动。飞行员以为是一只小昆虫, 感到很新鲜, 就顺手把它抓了过来, 定睛一看, 大吃一惊。原来, 这是德国飞机射向他的一颗子弹。”为什么会有这样的效果呢?原因就在于参照物了。通过这样的史实, 学生不易理解的运动的相对性的问题得到了轻松的解决。

例如我们在讲“引力常量的测定”时, 可以首先介绍伟大的物理学家卡文迪许的生平。这位伟大的科学家将大部分遗产捐赠给剑桥大学, 剑桥大学利用这笔捐赠建立卡文迪许实验室, 这个实验室共培养出了26位获得诺贝尔物理学奖的科学家。

二、教师在教学中注重引入物理学史, 学生能够了解物理学家的探索过程, 从而具有严谨的求学精神和正确的研究方法

科技, 无非就是科学与技术。只有科学的不断发展, 才会出现技术的不断革新。我们的物理学是一门基础科学, 它是许多科学与技术的基础和发源地, 也是革新某些科学技术的基本依据。所以, 我们得出这样的结论:科学为基, 技术为果。例如, 电机和电器工业的产生源于电磁学的发展, 而它们的不断革新改在依然离不开电磁理论和量子理论。

然而物理学的发展也与技术有密切关系。如果没有真空技术、低温技术、和电子技术, 就不会有现代的物理学。因此许多物理学家同时也在从事着技术工作, 因为技术的改造与发展, 需要物理学家的合作。我们不要鄙视技术工作, 也不要低估物理学的作用。许多工程技术人员重视物理学的研究, 这就是因为物理学在科技中的重要作用, 要真正的在先进技术中找到突破口, 往往要依靠物理学的新成就。激光技术、晶体管技术、超导技术、同位素技术、红外技术、生物工程技术……那一门不是这样呢?

大家都知道, 亚里士多德的落体观念认为:“重物比轻物下落得快。”伽利略从由思想实验得出的一个错误入手, 对亚里士多德的落体学说提出了反驳。物理学是一门以实验为基础的科学, 实验是检验真理的重要手段。1878年, 德国著名的物理学家赫尔姆赫兹向他在柏林大学的学生提出了一个竞赛题目, 即用实验方法验证麦克斯韦的理论。赫尔姆赫兹的学生之一赫兹从那时起就致力于这个课题的研究。1888年, 赫兹发表了《论动电效应的传播速度》, 证明了电磁波具有与光完全类似的特性, 还证明了麦克斯韦理论的正确, 也为人类使用无线电波开辟了道路。

三、在物理教学中, 教师讲物理学史可以培养学生的认真严格的研究科学态度和热爱祖国的情感

在天体物理的教学中, 我讲了一个物理历史。在中世纪的欧洲, 基督教为了与神学教条相吻合把“地心说”摆到了一个神圣的地位。大多数人也接受了这种观点, 直到波兰的哥白尼提出了他的“日心说”理论。他在自己长期坚持天象观测所获得的大量资料基础上, 经过近40年观测、计算和反复思考, 他终于写出了不朽的名著《天体运行论》。哥白尼的宇宙体系仅局限于太阳系, 太阳是宇宙的中心。意大利人布鲁诺提出太阳系实际上只是无限宇宙中的一个天体系统。因为布鲁诺接受和发展了哥白尼学说, 被宗教裁判所判处死刑, 被烧死在罗马的鲜花广场, 成为捍卫科学真理的殉道者。讲完后, 我又进一步启发学生:在科学的道路上, 没有平坦的大道, 只有崎岖难行的山路。我们研究科学, 就要做一个有坚定信念的人。信念对人的发展起到了导航的作用, 心存坚定信念就会创造一个奇迹。坚定信念会将一切化作现实。人类追逐的就是真善美, 面对真理要有一颗坚定的心, 无论外界的压力多强都要坚持。信念是支撑一个人走下去的精神食粮, 没有它的人终究是一个庸庸碌碌的人。

介绍科学家在探索物理规律中一丝不苟的治学精神, 介绍他们怎么样以毕生精力锲而不舍地从事科学研究, 可以培养学生严谨的治学精神。比如讲电学时我举例法拉第经10年的不懈努力做了三百多次的实验, 最终得出电磁感应的条件。1974年11月12日, 在实验室里夜以继日地工作了两年多, 全力攻关的丁肇中向全世界宣布, 他的小组发现了一种未曾预料过的新的基本粒子-J粒子。这种粒子有两个奇怪的性质:质量重, 寿命长, 因而它一定来自第四夸克, 这推翻了过去认为世界只由三种夸克组的理论, 为人类认识微观世界开辟了一个新的境界, 被称为是“物理学的十一月革命”。

在教学中, 我还经常介绍一些我国的物理学家, 增强学生的自豪感, 培养学生的爱国主义情怀。比如在讲核物理的时候, 我就讲了“中国的居里夫妇”钱三强与何泽慧的历史, 在巴黎大学的实验室, 他们一起发现了铀核的三分裂, 后又首先发现了铀核的四分裂, 在国际科学界引起很大反响。1948年, 他们放弃了优厚的待遇, 毅然从法国回到了自己的祖国。何泽慧常挂在嘴边的一句话是:“国家是这样一种东西, 不管对得起对不起你, 对国家有益的, 我就做。”

综上所述, 物理学史的引入, 可以使科学的内容和思想内容有机结合, 把物理规律的学习上升为科学的世界观和方法论的学习, 在物理教育学中产生积极的效果。

摘要：物理学史丰富有趣, 寓意深刻, 如果教师在教学中经常加入物理学史的内容, 那么它一定能够使枯燥的物理理论知识增添活力, 激发广大学生探索物理学的兴趣和求知欲;在学好知识的同时, 也培养了学生热爱真理, 热爱祖国, 真诚质朴, 作风严谨的优秀思想品质。

关键词：物理教学,物理学史,学生

参考文献

[1]何维杰, 欧阳玉.物理学思想史与方法论.湖南大学出版社, 2001.

篇7：高中物理教学中引入物理学史背景之谈

关键词：物理学史；物理课堂；引入

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148(2009)4(S)-0007-3

歌德曾说过：“一门科学的历史,就是这门科学本身。”早在20世纪30年代,著名的物理学家保罗•朗之万也指出：“在科学教学中，加入历史的观点是有百利而无一弊的。”就高中阶段的物理教学而言，笔者认为更应如此。高中阶段学习的物理知识更严密、更系统，知识面逐渐拓展,这要求学生具有勤学好问、独立思考、深入钻研的自觉性。因此，学生需要的不是“满堂灌”式的讲授，更渴望引人入胜的启迪。

在课堂中系统地引入物理学史教育，将有助于学生顺利地完成此阶段的学习任务。因为历史上物理学家在形成物理概念，发现物理规律的过程中所遇到的困难，所产生的种种想法（其中包括很多错误想法），所做出的种种判断（包括一些错误判断）等，学生在学习过程中往往也遇到过、产生过、做出过。当学生了解到物理学家们也有同样的想法时，会产生共鸣，而且能从他们的想法中得到启迪。教学实践也表明，一个初学者通常难以学会的那些部分往往正是科学进展中难于攻克的部分。熟知物理学史的教师，能够了解学生在学习过程中可能出现的问题和困难，进而将之作为重点和难点，并有针对性地帮助学生克服认识上的困难，排除误解和疑问，从而使学生正确地理解和掌握物理知识。如何在课堂教学中灵活地引入物理学史，笔者认为应该做到有序、有趣、有度。

1 要注重引入物理学史的有序性

引入物理学史的有序性主要体现在引入对象和引入行为自身（即物理学史）两个方面的有序性。

1.1 引入对象的有序性

高中阶段没有专门开设物理学史课程，大多数教师引入物理学史是为了学生更易了解和掌握物理知识，视物理学史为一种工具，但笔者认为，物理学史在高中物理教学中，不仅具有工具性，更具目的性。物理新课程各模块的教科书中，无论是侧重于基础的必修部分，还是侧重人文的选修1系列，侧重应用的选修2系列，或是侧重理论的选修3系列，物理学史作为叙事脉络始终贯穿于各模块教材。作为教科书的有机组成部分，物理学史无论是从内容选入上，还是呈现方式上都较以往有着很大的不同。在内容上增加了很多历史知识，主要呈现在“科学足迹”、“科学漫步”、“STS”等栏目中。可以说，物理学史教育已经成为了一个相对独立的教学目标。

物理学史是关于物理学发生、发展的历史，它们自身的知识是有序的。因此引入课堂的物理学史也应有自身的发展脉络和完整性，而不应是支离破碎、混乱的。例如在高中物理阶段，涉及了物理学史上四次影响深远的“统一”：第一次是牛顿三定律和万有引力定律的建立确立了天上和地上的物体遵循相同的规律；第二次是麦克斯韦电磁场理论的建立，实现了电和磁的统一；第三次是人们确认了光是某一频率的电磁波，实现了电磁波和光的统一；第四次是爱因斯坦的光子说和德布罗意的物质波理论的提出，实现了波和粒子的统一。以上“统一”都是科学史上的一个里程碑。

又如，1900年普朗克曾提出著名的能量量子化假说，那正是量子论新纪元的开始，十分巧合的是，在量子概念产生的同年，W•泡利降生了。以后每隔一年，海森堡（1901年生）、狄拉克（1902年生）等人又相继来到世间。我们知道，除了这几人以外，在世纪之交，即物理学史上风云际会的时期前后诞生的还有赫兹（1857~1894）、普朗克（1858~1947）、密立根（1868~1953）、卢瑟福（1871~1937）、爱因斯坦（1879~1955）、朗之万（1872~1946）、波恩（1882~1970）、玻尔（1885~1962）、薜定谔（1887~1961）、德布罗意（1892~ ）等人。他们在青年时代就脱颖而出，才华横溢。近代物理学发展史上著名的二十世纪物理学革命，总是与这些了不起的人物的名字联系在一起。在时间非常有限的高中物理教育中，我们不可能穷尽浩瀚的物理学史，应删繁就简，合理安排教学计划，尽量充分展现物理学史发展的清晰脉络，让学生了解较为完整有序的物理学史知识体系。

1.2 引入行为的有序性

物理学发展史的有序性是单一的，即以时间为序。但引入行为的有序性则是灵活多样的。引入行为是思想到行动的过程，最终体现在教师的语言上。教师在叙述史实时，或以时间为序，或以空间为序，也可以相关理论、人物、事件的关联为序；同时选择叙述的方式，可顺叙，可倒叙，也可插叙，还可补叙。比如，关于卢瑟福发现放射性元素半衰期的历史，可以在高一物理第一节课绪言部分论及物理学的未来时插入，也可以在高三第十九章新课中关于半衰期的定义时插入。其实，物理学史既可在新课上，也可在复习课上，还可以在习题课上引入；或者在课堂开头做为引言，或者在课堂进程中间做为论证证据，或者在课堂结尾时做为总结等。只要结合教学需要，考虑到学生的接受能力和兴趣，教师可以充分发挥主观能动性。

必须正确处理好引入对象和引入行为的有序性两者的关系。笔者认为，引入对象的有序性要为引入行为的有序性规划整体运行轨迹，引入行为的有序性最终要完全展现引入对象的有序性。在课堂上以自由灵活的方式引入的物理学史实，尽管它们是物理学史中的片断，散布于整个高中物理课堂之中，但是整体来看，是一幅历史画卷。

2 要注重物理学史引入课堂的趣味性

一些学生因初中阶段缺乏牢固的物理知识基础，进入高中阶段后一时无法适应，难以跟上教学进程，往往出现厌学情绪，觉得物理枯燥乏味，倍感焦躁与不安。无疑，物理学史的引入为他们学习物理开启了另一扇窗。将学生们感兴趣的知识的发现历程和物理学家成长经历，以讲故事的方式娓娓道来，最大程度地还原知识产生的过程，这不仅利于学生理解知识，而且有利于激发他们的求知欲和学习的激情。因此，在引入物理学史时，趣味性应重点强调。

2.1 侧重引入物理学家的趣味故事

物理学史由于具有故事的情节性、人物的生动性、过程的坎坷性而极容易引起学生的注意力。例如，费恩曼与老妇人关于汽车超速问题的不同解释，幽默地说明了科学知识与人们生活经验的区别，这也是学生学习过程中往往遇到的困惑。又如，在学习胡克定律时，可适当介绍胡克在发表这个定律时的故事：胡克于1676年发现物体的弹性规律时，既想领先发表这一定律，又不愿让竞争对手直截了当地掌握这一定律，于是他采用了当时流行的办法--用猜谜的方式发表了这一定律，谜面是“ceiiinosssttuv”。两年后，胡克才揭晓了谜底，即拉丁语“uttensiosicvis”，翻译成中文就是“有多大的伸长就有多大的力”（物体的形变跟受到的力成正比），这一史实很容易吸引学生，从而激发其好奇心。

2.2 侧重物理学前沿的最新发展史

对未来的探索追问，是青少年最为感兴趣的话题。高中阶段的学生最富于幻想，较少保守思想，物理学家们进行创造性思维活动所特有的那种好奇心、好胜心和怀疑精神在学生中比较突出。众所周知，陈景润攻克哥德巴赫猜想的雄心壮志，就源自于中学时代一位高明的数学老师在讲课中提及的“额外”一词。在物理学史中，类似于这样的问题是不乏其例的。比如，高中学生学习电磁学时，他们深知有单独存在的正电荷和负电荷，但一根磁棒一分为二后，仍具有南北两个磁极也是不可否认的事实。善于思考，敢于想象的学生必然向老师发问，“有电荷，那有无磁荷？”、“世界上有没有单独的磁荷存在？”这时，教师可提到1931年英国物理学家狄拉克关于磁单极子的最先设想和论证，然后介绍目前寻找磁单极子实验的最新信息。又如在讲基本电荷时，就可适当介绍近年来在高能物理研究中，提出了存在分数电荷设想的有关内容。这样的史实，给学生创造了思考的平台，更能激发学生强烈的求知欲和学习热情。

通过讲解物理学家的奇闻异事、各大物理学派间的争端、科学佯谬与科学争论以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。

3 物理学史引入课堂，要掌握好度

3.1 目的性和工具性的尺度

目的决定工具，工具服务于目的。两者是主导和被主导的关系。前文所述，物理学史在高中物理教育中具有双重地位，一是目的性、二是工具性。所处地位不同，引入物理学史的限制条件和自由尺度就不同，需要区别对待。

当物理学史处于目的性的地位时，那么学生通过了解物理学史来培养人文素质成为相对独立的教学目标，这时引入行为的自由度就非常大，制约因素较少。它的自由度取决于它与其它教学教学目的之间的关系。相对于传授基础物理知识体系教学目的而言，高中物理课堂中的物理学史教育是处于次要地位的，这与大学中物理学史课程不同。因此，它不可能像大学安排充分的教学时间，涉及丰富的教学内容，更不可能像大学物理学史教师那样自由拓展。

当物理学史处在工具性的地位时，作为辅助性材料，目的是让学生更容易理解知识。这时引入行为的外在限制条件就较多。关于选择什么内容、用多少、怎样用，既要考虑知识点的难易程度、学生的接受能力，还要考虑讲解这一知识点所用时间的限制等。当引入的物理学史处在工具性的地位时，引入行为的自由尺度最终要取决于教学目的——让学生更易掌握该知识点或理论。与前一种情况相比，此时的引入行为更为讲究适度，既要注重与课本结合，注重与学生的认知能力结合，同时还要言简意赅，生动有趣，切不可客居主位。

3.2 日常生活化与艺术化的尺度

无论用哪种方式呈现历史事实，都是作者根据已有资料整理加工而成。尽管与文学作品不同，但都有艺术化的成分，只是多少之分。有时这些艺术化的史实若偏离了日常生活真实情况，容易使我们产生偏见。

科学家们在一定的历史时期对科学的发展做出了不朽的贡献，获得了社会和历史给予的崇高荣誉和评价，这是理所当然的。比如牛顿进行了光的色散实验，建立了二项式定理，创立了微积分，确立了运动三定律和万有引力定律，被人们称为“有史以来最伟大的天才”。这是历史对他的赞誉。在课堂教学中，如果教师只讲他的成就和荣誉，容易使学生觉得牛顿太了不起，是可望而不可及的。其实，还应提及牛顿的成就除自身的天赋和勤奋外，还凭借了前人的成果和同代人的思想，最终才作出了伟大的成绩。而且，牛顿性格古怪，曾同许多人发生过论战，晚年还误入歧径，致力于上帝第一推动的研究。这样，学生对牛顿的了解更全面，就会感到牛顿是可敬的，可学的。

我们应该认识到真理并非绝对，定律也非永恒。随着科学的进步，物理概念的内涵在不断地发展着。如果没认识到这点，人们就容易使人固步自封，止步于前人的发现而不能前进。

比如，牛顿定律的适用范围和惯性概念的历史演变。十七世纪，牛顿力学被看成永恒的真理，物理学领域出现了一切归于牛顿力学的思想。到十八世纪，电磁学的发展才打破了这一观念。二十世纪初，人们认识到牛顿力学包含在爱因斯坦的相对论之中，但在高速微观粒子领域，牛顿力学不在适用。另外，惯性概念的演变也说明了这一点：惯性概念起源于伽利略，牛顿认为惯性是物质的固有属性，质量是惯性的量度，并用第一定律来表述这一性质。这一概念历经贝克莱、马赫发展到现在，则由爱因斯坦在广义相对论中作了进一步的表述：惯性包含在运动的最短程线中。这一思想富有更深的含义，因而，我们在传播这方面知识时首先要有所暗示，为学生继续学习埋下伏笔。

因此，笔者认为在引入物理学史时，在保留艺术化的同时，更要强调史实的日常生活化，还原已经“神”化或“天才”化的科学家以本真的生活状态，还原探索真理过程的“非凡”以日常生活的“平凡”。

我国物理学家钱三强曾论述了在物理教学中引入物理学史的意义：“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，这块宝地很值得我们去开垦，这些精神财富很值得我们去发掘。如果我们都能重视这块宝地，把宝贵的精神财富发掘出来，从中吸取营养，获得效益，我想对我国的教育事业和人才培养都会是大有益处的。” 因此，在高中物理课堂中有序地，有趣地，有度地引入物理学史，对高中生的培养是非常有作用的。

篇8：高中物理教学引入物理学史的意义

【关键词】物理学史

中图分类号：G633.7

物理学史是研究物理学发展的学科，它是物理科学体系中重要的组成部分。物理学史教育是通过传授物理学史方面的知识，培养学生科学意识、科学精神及科学方法等多方面品质的过程。在教学活动中深刻体会到，物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分。尤其在全面推进素质教育，实施课程改革的今天，对发展中学生综合素质提出了更高的要求，物理学史的教育功能则更加明显。

从物理教学的角度上看，物理学史和物理学方法不是物理课堂教学中可有可无的附属物和装饰品，而是物理教学中必不可少的部分。为了克服传统物理教学模式的弊端，高中物理教学中渗入物理学史尤为重要。

一、物理教学中渗入物理学史，可以培养学生的科学精神和科学态度，树立勇于探索的献身精神

在物理教学中适当渗入物理学史知识可以促进学生养成科学态度和科学精神。科学精神是指从事科学活动应具有的稳定的行为倾向，它包括：严谨认真的态度、一丝不苟独立思考的能力、追求新知不怕困难勇于实践的精神等。随着社会的发展，科学精神已经成为现代人们科学文化素质的重要组成部分，渗透到社会活动的各个领域。能否用科学态度来对待和处理问题，已经成为判断人才素质高低的一个标准。科学精神是从事科学实践和科学工作的意识、思维活动和一般心理状态，即基本精神，它包括客观精神、理性精神、实证精神、合作精神、怀疑批判和创新精神。科学精神是科学素质的重要组成内容。科学精神教育对于学生从事科学活动、使用科学方法、实现科学目标都有极其重要的意义。在物理教学中，学生科学态度的形成和科学精神的养育，一方面要在平時的学习过程中养成，另一方面，物理教学要让学生与科学家零距离接触，走进物理学家的精神世界，让学生从中感受科学态度和领悟科学精神，因此在教学过程中适时地引入一些科学家的光辉言行、孜孜不倦的工作态度、高尚品格以及丰富的个性，这些介绍都会给学生留下深刻的印象，对学生产生激励作用。

二、物理教学中渗入物理学史，可以激发学生学习兴趣，有助于理解物理知识，提高教学质量

物理学发展史是一幅理论与实验、挫折与成功、逻辑与非逻辑思维混合在一起的丰富多彩的画面，物理学家的生平事迹、成功与失败、分争与合作及物理学思想与方法的演变，这些都可以调动学生的积极性，唤起他们强烈的猎奇心和奋发向上的激情。孔子说过：“知之者不如好知者，好知者不如乐知者”，在物理教学中应将物理学上一些重大知识的形成过程渗入到教学中，使学生主动“参与”物理知识的形成过程中去，亲身体会科学探索发现的乐趣和成功的感觉。这样，我们就能在物理教学中不断激发学生学习物理的兴趣，对于教学质量的提高达到事半功倍的效果。例如：在讲自由落体运动时可以从伽利略的比萨斜塔实验的小故事引入新课，激发学生兴趣，同时让学生自己做实验验证不同的物体下落的快慢与什么因素有关，教师点拨引导，使学生更好地掌握本节知识。通过对物理学史的回顾，使学生了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。因此，了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性，这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。

三、有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯，树立勇于探索的献身精神

只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中。把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。

同时，物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘"平民法拉第"，亚里士多德富有批判和怀疑精神等。这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神，为以后的学习和研究打下良好的基础。

四、有助于对学生进行爱国主义教育有助于学生树立辩证唯物主义观点。我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。 教学中结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，可以使学生了解祖国古代灿烂文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。

物理学发展的历史表明：物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特殊的密切关系，中学物理教学内容中，概念、定理、定律充满了辩证唯物主义内容。在教学中，有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史，阐明概念、规律。结合物理学特点，进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育，可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点。