谈物理学史的教育价值与功能

谈物理学史的教育价值与功能

◎虎秀铭

一、利用物理学史激发学生学习物理的兴趣和信心

兴趣是最好的老师。根据中学生好奇、自尊、求知欲强和以“小大人”自居的心理特点，在教学中可运用物理学史创设一个生动活泼、有利于学生自主探究学习的环境，让学生亲自参与物理知识的发现过程，在探究物理知识的过程中体会到科学发现的乐趣从而获得心理上的满足，这样我们就可以不断激发学生对物理学习乃至整个自然科学的学习兴趣。

在物理教学中还可以将历史上物理学的重大发现和促进科技发展的实际事例有选择地介绍给学生。比如，牛顿的万有引力定律使人造卫星得以上天；法拉第、麦克斯韦的电磁学使电动机和电视机的实现成为可能，带动了科技的发展，提高了人们的文化生活水平等等。使学生认识物理学的重要价值，激发他们学习物理的兴趣和探求自然奥秘的热情。

物理学发展史是一幅理论与实验交叉、失败与成功并存、逻辑与非逻辑思维并用的丰富多彩的画面。因此，在教学中可以向学生展示一些杰出物理学家的成功与失败例子和重大物理突破史，以及其曲折与反复、分歧与争论的史实，打破传统教学中科学发展给学生留下的直线前进的印象，破除学生对科学家的盲目崇拜，唤起他们追求科学的强烈好奇心和奋发向上的激情，从而提高学生学习和将来从事科学研究的兴趣和信心。

二、利用物理学史培养学生实事求是、锲而不舍的科学精神

一个人的科学态度和科学精神，一方面是要在平时的学习和工作中逐渐养成，另一方面榜样的力量也是无穷的。在物理教学过程中，我们可以适时地将有关科学家的伟大事迹介绍给学生，感染熏陶学生，使学生从中不断受到启示。学习和科学探索都需要有一个实事求是、严谨且不弄虚作假的科学态度，任劳任怨、不怕吃苦、脚踏实地的工作作风，勇往直前、锲而不舍的科学精神。比如，天文学家第谷花费了30年时间利用简陋的仪器观测恒星的运行情况，爱迪生为了寻找合适的材料做灯丝失败8000次，居里夫妇历尽苦难从400吨矿渣、1000吨化学药品和800吨水的混合物中提取1克镭，等等。

三、利用物理学史对学生进行爱国主义教育

正如美国科学家贝尔纳普所说：“中国在许多年以来，一直是人类文明和科学巨大中心之一”，我国古代和现代在物理学上都取得了不少伟大的成就。我国古代在力学、电学、光学、声学、热学等方面都有显著的贡献。如在能的开发和利用方面，我国早在2000多年前就开始利用风驱动船航行，在1900年前就发明了水力发动机（如水磨）；在磁学方面，我国早在战国时期就发明了指南仪器“司南”，北宋沈括在世界上第一个清楚地、准确地论述磁偏角；在光学方面，春秋战国时就有了小孔成像和凹面镜成像规律的记载。到了近现代，我国物理学家叶企孙1921年测得普朗克恒量值被国际上曾引用了10年之久；我国物理学家吴有训与康普顿合作研究的近代物理学中X射线量子散射理论，有力地证实了康普顿效应，人们把康普顿效应也称为“康普顿—吴有训”效应；我国著名科学家钱学森怀着热爱祖国的赤子之心，冲破美国当局的万般阻挠和迫害，终于在1955年回到祖国的怀抱，为祖国的科学和技术作出了杰出的贡献；外籍华人吴健雄、杨振宁、李政道、丁肇中等物理学家也为祖国的科学发展贡献了力量，等等。所以在物理教学过程中，结合有关教学内容将这些物理知识介绍给学生，可以大大增强学生的民族自豪感、民族自信心和社会责任感，从而收到爱国主义教育的效果。

四、利用物理学史培养学生崇高的道德品质和高尚情操

陶行知说过：“千教万教教人成真，千学万学学做真人。”物理教学不仅教学生掌握物理知识与技能，更重要的是让学生学会做人，将来更好地为人民和社会服务。教学中结合教学内容，抓住有利时机，向学生介绍一大批物理学家在科学探索道路上表现出的崇高道德品质和高尚的情操史实。比如，法拉第为了探索磁生电的这一设想而付出了十年多的心血，他从1821年开始研究，直到1831年才完成这一研究工作，法拉第从不计较名誉、地位和钱财，他在1851年坚决辞掉了英国皇家学会推选他任皇家学会会长的职务，拒绝了英国女王授予他的爵位，甘愿做一个平民；布鲁诺为了捍卫哥白尼的日心说，而被罗马教廷活活烧死；第谷三十年如一日地进行天文测量，科学研究使他一贫如洗，为了自己的事业，他利用卜星术替人算命，赚钱来维持生计，后来第谷把他三十年的天文观测记录资料全部赠送给开普勒，开普勒才有了行星运行三大定律的发现。运用这些感人的事例教育学生学习科学家们坚韧不拔的科学探索精神、高度的敬业精神、科学的献身精神、以及不计个人名利、地位的高尚品格。

五、利用物理学史帮助学生树立辩证唯物主义的世界观

物理概念、规律及物理发展史中都包含着深刻的辩证唯物主义原理。在物理教学中，结合教学内容有意识地用辩证唯物主义观来阐述物理现象和规律、介绍物理学某个重大发现史实，使学生逐步树立辩证唯物主义的世界观。比如，在光的折射、电磁波谱和光电效应现象教学中进行质量互变规律教育；在对光本性认识的过程中进行否定之否定规律教育等。

（此文曾发表于《宁夏教育科研》2004年第4期）