关于物理学合理引入物理学史试述提高课堂教学有效性要求

摘要：高中物理课堂中合理的引入物理学史，不仅能帮助学生领悟物理学基本思想和观念、加深对物理规律的理解，还能培养他们科学态度和科学精神、激发学习物理的好奇心与求知欲，从而提高课堂教学的有效性。
关键词：物理学史；兴趣；有效性

1、引入物理学史，能有效帮助学生更好的掌握规律

很多物理教源于：论文格式排版www.618jyw.com
育家主张让学生“经历类似物理学家的思维过程”，能够对物理学的重大发展过程中科学家的探索精神、思维方式、研究方法有所了解和感悟。并且使学生重视科学思想、科学方法，如：场的思想、守恒的思想，在讲述物理学史的过程中，可以再现物理学家当时发现问题、抽象出概念、寻找概念之间的联系，从而建立起物理规律的过程。科学家在形成物理概念、认识物理规律的过程中所遇到过的困难、产生过的错误想法、所做的一些错误判断等，多会对学生的学习产生影响。学生在学习过程中也很容易产生类似的情况，例如对力与运动关系、光的本性等的认识，学生在头脑中的错误观念与历史上曾产生过的观念相似，而且这种经验性的、想当然的、习惯性的错误观念是很难纠正过来的。了解一些物理学史就可以增强学生学习物理的自信心，让学生了解物理学家也不是遥不可及的，他们也会犯错误。在教学过程中，如果教师了解物理学史就会预测到学生可能出现的问题和可能遇到的困难，从而更好地把握教学难点，引导学生在实验的基础上进行正确的思维外，还可以让学生踏着历史的足迹，纠正错误观念，建立起正确的物理规律。符合学生认知规律，让学生知道所学习的规律是怎么得来的。
如能量守恒和热力学第一定律，旧教材是把热力学第一定律作为能量守恒定律的一种特殊情况，其实在历史的发展中能量守恒定律和热力学第一定律是各自发展、相互促进的。热力学第一定律对能量守恒定律做出了很重要的贡献，在新课本中对热力学第一定律的发现过程作了详细的说明。

2、引入物理学史，能有效帮助学生改善学习方法

以伽利略对自由落体运动的研究为例：从亚里士多德绵延两千年的错误开始，伽利略提出异议认为重的物体和轻的物体应该下落得一样快，那时候没有速度的概念，伽利略提出了自己的假设，认为落体运动应该是最简单的变速运动，并提出了速度均匀变化的两种可能—一种是按时间均匀变化、一种是按位移均匀变化，如果速度是随位移均匀变化那么将得到很复杂的结论，不符合自然界简洁明了的规律，于是开始按速度随时间均匀变化来研究。受当时条件的限制，伽利略只能从斜面运动开始研究，将得到的结果合理外推，得到落体运动是匀加速运动。伽利略最先倡导并实践实验加数学的方法，但是他所谓的实验并不是亚里士多德、培根等意义上的观察经验，而是理想化的实验，因为日常生活中空气阻力对不同物体的影响不同，才使亚里士多德的观点统治了两千年之久。但地球上的任何力学实验都不可避免的受到摩擦力的影响，但要认识基本的力学规律首先要从观念上排除摩擦力的影响，这就需要全新的理念支撑将要做的实验，包括设计、实施和解释实验结果。只有理想化的实验才能与数学处理相配套。
我们从这个过程中应该学会伽利略研究问题的科学方法：对现象的一般观察—提出假设—运用逻辑（包括数学）得出推论—通过实验对推论进行检验—对假说进行修正和推广。其中核心的方法是教给我们把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐统一起来，全部近代物理科学都是建立在自然数学化基础上的。就像爱因斯坦所说的：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”在这一节中还包含我们学习物理的一种很重要的思想—“懂得忽略什么，有时比懂得重视什么同等重要”，在我们研究质点、点电荷、平抛运动等时都是这种思想的应用。

3、引入物理学史，能有效培养学生严谨求实的科学态度

当法拉第发现电磁感应之后，曾为此举行了一次科学普及讲座，当时在场的英国财政大臣问道：“它到底有什么用呢？”法拉第认真的说：“啊，阁下，也许要不了多久你就可以对它收税了。”这段话后来成为科学成就与经济发展、社会进步关系的千古美谈。
物理学上的重大进展通过技术革命转化为了直接生产力，从而推动了社会经济的巨大发展，引发了社会革命，使人类从农业社会到工业社会，从蒸汽时代到电力时代、电子和原子能时代，直到现在的信息时代，这些都是科学技术的巨大的社会功能。同时也应该让学生了解科学技术进步所带来的负面影响：如环境污染、生态失衡、自然资源过度消耗、甚至最初以杀人武器出现的、到现在日本地震造成的影响巨大的核辐射等，体会到科学技术的“双刃剑效应”。通过物理学科的学习结合现代科技、日常生活，让学生认识到物理就在身边，物理来源于生产、生活，服务于生产、生活：万有引力与航天技术的紧密联系—中国航天事业的发展（神舟号的发射和回收、天宫一号的发射成功、浪漫的天空之吻）；传感器在生活中的应用：如力电传感器—电子秤，声传感器—话筒，温度传感器—电熨斗、电饭锅，光传感器—鼠标、火灾报警器等。使学生在学习物理规律时得到的就不仅仅是知识的本身，同时培养了他们的科学责任和态度。
总之，把物理学史融于物理规律教学中，既符合物理规律学习的构建过程，同时也是满足我们有效果教学的要求，既能提高学生学习物理的兴趣，也能培养他们的物理思维，具有非常重要的价值。
参考文献：
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徐立海，物理教学中“引发认知冲突”的策略[J]，物理教师，2011（3）
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