如何搞好高中物理教学中的物理学史教育

第一篇：如何搞好高中物理教学中的物理学史教育

如何搞好高中物理教学中的物理学史教育

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：

[1] 田蕾.中学物理引入物理学史的实践[J].内蒙古教育，2009，（9）：23.[2] 美国促进科学协会著，中国科学技术协会译.面向全体美国人的科学[M].北京：科学普及出版社，2001：123.[3] 李莹.高中物理教学中物理学史教育的理论与实践研究[D].[硕士学位论文].吉林：东北师范大学，2009，5：19.[4] 薛雷红，石永先.“准历史法”的中学物理教学设计[J].教育实践与研究，2008，（11B）：57.[5]朱宏雄.物理教育展望[M].上海：华东师大出版社，2002：71.

第二篇：高中物理教学中引入物理学史背景之谈（范文）

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。

第三篇：高中物理物理学史资料总结

高中物理中出现的所有物理学史资料的总结

必考部分

1、胡克：英国物理学家；发现了胡克定律（F 弹=kx）

2、伽利略：意大利的著名物理学家；伽利略时代的仪器、设备十分简陋，技术也比较落后，但伽利略巧妙

2地运用科学的推理，给出了匀变速运动的定义，导出S 正比于t 并给以实验检验；推断并检验得出，无论物

体轻重如何，其自由下落的快慢是相同的；通过斜面实验，推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。

3、牛顿：英国物理学家； 动力学的奠基人，他总结和发展了前人的发现，得出牛顿定律及万有引力定律，奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。

4、开普勒：丹麦天文学家；发现了行星运动规律的开普勒三定律，奠定了万有引力定律的基础。

5、卡文迪许：英国物理学家；巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。

6、焦耳：英国物理学家；测定了热功当量J=4.2 焦/卡，为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热，得到了焦耳定律。

8、库仑：法国科学家；巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用，发现了“库仑定律”。

9、密立根：美国科学家；利用带电油滴在竖直电场中的平衡，得到了基本电荷e。

10、欧姆：德国物理学家；在实验研究的基础上，欧姆把电流与水流等比较，从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念，并确定了它们的关系。

11、奥斯特：丹麦科学家；通过试验发现了电流能产生磁场。

12、安培：法国科学家；提出了著名的分子电流假说。

13、法拉第:英国科学家；发现了电磁感应，亲手制成了世界上第一台发电机，提出了电磁场及磁感线、电场线的概念。

14、楞次：德国科学家；概括试验结果，发表了确定感应电流方向的楞次定律。

15、麦克斯韦：英国科学家；总结前人研究电磁感应现象的基础上，建立了完整的电磁场理论。

16、赫兹：德国科学家；在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年，第一次用实验证实了电磁波的存在，测得电磁波传播速度等于光速，证实了光是一种电磁波。

选考部分

1、惠更斯：荷兰科学家；在对光的研究中，提出了光的波动说。发明了摆钟。

2、托马斯·杨：英国物理学家；首先巧妙而简单的解决了相干光源问题，成功地观察到光的干涉现象。（双孔或双缝干涉）

3、伦琴：德国物理学家；继英国物理学家赫谢耳发现红外线，德国物理学家里特发现紫外线后，发现了当高速电子打在管壁上，管壁能发射出X 射线—伦琴射线。

4、普朗克：德国物理学家；提出量子概念—电磁辐射（含光辐射）的能量是不连续的，E 与频率υ 成正比。其在热力学方面也有巨大贡献。

5、爱因斯坦：德籍犹太人，后加入美国籍，20 世纪最伟大的科学家，他提出了“光子”理论及光电效应方程，建立了狭义相对论及广义相对论。提出了“质能方程”。

6、德布罗意：法国物理学家；提出一切微观粒子都有波粒二象性；提出物质波概念，任何一种运动的物体都有一种波与之对应。

7、卢瑟福：英国物理学家；通过α 粒子的散射现象，提出原子的核式结构；首先实现了人工核反应，发现了质子。

8、玻尔：丹麦物理学家；把普朗克的量子理论应用到原子系统上，提出原子的玻尔理论。

9、查德威克：英国物理学家；从原子核的人工转变实验研究中，发现了中子。

10、威尔逊：英国物理学家；发明了威尔逊云室以观察α、β、γ 射线的径迹。

11、贝克勒尔：法国物理学家；首次发现了铀的天然放射现象，开始认识原子核结构是复杂的。

12、玛丽·居里夫妇：法国（波兰）物理学家，是原子物理的先驱者，“镭”的发现者。

13、约里奥·居里夫妇：法国物理学家；老居里夫妇的女儿女婿；首先发现了用人工核转变的方法获得放射性同位素。

第四篇：在物理教学中渗透物理学史教育

在物理教学中渗透物理学史教育

张彬

【摘要】物理教学的一个重要目标是使学生知道科学知识体系逐步发展成熟的过程，从中体会科学研究的基本方法，养成良好的思维探究习惯。在物理教学中渗透物理学史教育，可在激发兴趣、梳理知识、培育精神、训练思维等多个方面起到关键作用。【关 键 词】物理教学 渗透 物理学史

【作者简介】张彬，女，1972年8月出生于吉林镇赉，松原职业技术学院教师，讲师，本科学历，研究方向：物理课程改革，通讯地址：吉林省松原市松原职业技术学院（138005），电话*** 信箱：1027135146@qq.com

在物理教学中，使学生知晓科学事实只是目的之一，让他们知道科学知识体系逐步发展成熟的过程，从中体会科学研究的基本方法，养成良好的思维探究习惯，是更为重要的目标。在教学中渗透物理学史教育，对后者可以起到关键的作用。

物理学史，研究对象是物理学的发展历史，它真实记载物理科学形成发展的历程, 描述科学家们探索追求真理的故事，分析物理事实规律发现的背景与规律。许多科学家都非常注重对物理学史的探究和传播，认为这对于培养物理学家是非常重要的。例如爱因斯坦、霍金等，都曾对物理学史有过精彩的论述。在物理教学中渗透物理学史教育，可在多方面起到重要作用。

一、激发学习兴趣

物理知识是比较抽象和理性的，学生思维往往难于介入。物理学故事就不同了，它有更多的感性，容易激起学生的兴趣。例如有关“两个铁球是否同时落地”的命题，如果展开一点，把伽利略对亚里士多德的怀疑，伽利略的思考论证方法，伽利略通过实验证实两个铁球同时落地这些史实像讲故事一样说给学生，就能够起到激发学生的作用。再如，讲解牛顿时，可以介绍牛顿的生平，以及牛顿如何把物理学原理通过数学方法表达出来。这些史实不仅能加深学生对所学内容的印象,且可以激起学生对科学家的崇拜，从而转化为对科学研究的热爱。

二、梳理知识体系

物理学理论体系严密，内容庞大，学生对这些知识的来源和形成常感深奥莫测,难以把握，很容易形成对这些知识的片面和僵化的理解。沿着物理学发展历程对物理知识进行梳理，是对物理知识进行体系化的一条捷径。因为物理发现的历程，常常是沿着人们的认知规律发展的，是人们的认知规律在一个大的时间尺度的折射。认知的发展历程一般是从感性到理性，从直觉到实验再到思想实验，从定性分析到定量分析，物理学的发展同样如此。对物理知识按照物理学史的方法进行梳理，不仅有助于学生了解各种概念、定理、定律的来龙去脉和发展过程,而且有助于按照学生认知规律来对物理知识进行系统化，同时让学生认识到科学动态生成的历史过程。

沿物理学发展历程对物理知识进行梳理，一个重要方法是画出“历史线条”。所谓历史线条，是一条带分叉的曲线，曲段上分布着若干结点，每个结点对应着一个物理学家。例如，关于力学，可以画出这样一个历史线条：

爱因斯坦

亚里士多德 伽利略 牛顿

波尔等

亚里士多德是研究的开端，其研究多以人的直觉为依据；伽利略发展了以实验为基础的研究方法，注重对事实的客观分析而不是主观感觉；牛顿总结和发展了前任的研究，并引入数学工具进行分析；爱因斯坦推翻了绝对时空观，提出相对论；波尔等研究了微观粒子的物理规律，发展了量子力学。

又如，关于电磁学，可以把奥斯特、安培、法拉第、楞次和麦克斯韦等画在一条螺旋上升的历史线条中，以此为线索，向学生介绍人类对电磁关系的认识过程,使学生在对电磁发展总体认识的基础上,加深对左、右手定则、法拉第电磁感应、楞次定律等关键点的把握。这样可使学生对物理知识的实质的全面理解、有助于学生更好理解、掌握物理知识内容,更好地应用物理知识解决问题。

三、培育科学精神

物理学是一门深邃、求真、细致和有着高度逻辑性的科学。在探究物理规律中，要求学生必须具备良好的科学精神。物理学史上的科学家们，都是拥有着良好学习、探究行为习惯的人，这些良好的习惯是：

1、细致观察的习惯。观察和实验既是研究物理学的基本方法,也是学习物理学的关键。历史上的许多科学家，都善于从不为人所注意的平常现象中细心地观察与思考，这些事例对学生是很好的激励。例如，法拉第经过细心观察，发现线圈通、断电瞬间的状态的变化，从而总结了电磁感应现象；而安培、科拉顿等尽管也见到这些现象，却没有留意，从而与成功失之交臂。

2、怀疑和批判的精神。物理学的发展过程，是一个不断推翻和修正前人的认识，建立新认识的循环过程。这就要求物理学的探究者们，敢于挑战权威，在科学事实基础上提出新观点、新理论，如果缺乏怀疑和批判精神，人们的思维就会被权威所左右，停滞不前。例如，亚里土多德从人们的日常经验出发得出了一个结论:力是维持物体运动的原因。此后两千年时间里被奉为真理,而正是因为伽利略具有怀疑和批判的，才用理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点,提出物体运动时并不需要外力来维持。

在我们的教学中，往往注重知识的传授，而忽视了对这种怀疑和批判精神的培养。这是一个相当大的失误，其剥夺了学生的怀疑和批判的权力，扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性，抑制了学生的科学精神和创新能力。在物理教学中，有意识地渗透这些物理学批判性发展的精彩事例,能促使学生养成独立思考的习惯，培育他们的科学精神。

3、严谨求实的品质。科学来不得半点虚假，在科学问题上采取随意甚至欺骗的态度，其后果往往是极其严重的。例如，欧洲粒子物理实验室宣布，他们测量到了运动速度超过光速的亚原子粒子。这一消息曾令全球为之震撼，因为这可能会导致爱因斯坦的相对论被推翻。然而事实是，他们在设计实验装置时的一个小失误，导致了这一乌龙事件。物理学史中的这类事件也有很多，在教学中适当引述，有助于培育学生严谨求实的工作作风。

4、百折不挠的毅力。要从事实表象直达物理本质，单靠兴趣和灵性是不够的，必须有百折不挠的毅力，能够始终如一的坚持，才能有所发现。爱迪生研究灯丝，实验了几千种材料；俄罗斯诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛为得到石墨烯，用铅笔和不干胶撕了一万多次。物理学史中，这样的事例极多，对培育学生科学研究工作的毅力，会起到很好的作用。

四、训练思维和研究方法

如前所述，物理发现的历程，常常是沿着人们的认知规律发展的，是人们的认知规律在一个大的时间尺度的折射。这就决定了科学探究过程与学生的认知过程的相似性。物理学家在发现、建立、检验、运用和发展物理规律过程中所采用和总结的思维和研究方法，也应该成为学生学习物理知识的思维和研究方法，惟其如此，才能使学生学会正确思维和研究方法，促成新的发现和新的贡献。

例如，观察——提出假说——逻辑论证——实验检验——修正推广，是科学研究的普遍过程，物理学史中的许多事例都证明了这一点，我们就应训练学生以此为基本研究方法。再如，科学研究中使用的许多类比、归纳、演绎的思维方法，在物理学史中都有描述，应提示学生，进行有意识的训练。

当前的教学中，往往把结论直接呈现给学生，却隐去了曲折复杂的思维过程，这实际上是一种买椟还珠的行为，因为学生对思维和研究方法的掌握，其重要性远远超过掌握已有知识。物理教师要通过物理学史的渗透，让学生理解科学的思维和研究方式，在教学中要有意识地使学生经历科学探究过程,从中体会科学方法、科学思维。

综上所述，在物理教学中，应有意识地渗透物理学史。它不仅可以激发学习兴趣，而且可以培育科学精神，养成科学的思维方法和学习、研究习惯。

【参考文献】

1、普通高中课程标准实验教科书《物理（必修1）》

2、普通高中课程标准实验教科书《物理（必修2）》

第五篇：物理学史在中学物理教学中的作用

1．物理学史的渗入有助于激发学生的学习兴趣 传统教学学生主体意识淡薄，老师习惯于边讲述，边板书，学生只是被动听课和记录，没有独立思考的时间和空间；教师代替学生思考和总结，缺乏师生交流、生生互动；关注学生的心理状况、兴趣和爱好不够，只关注学生的学习成绩等。新课标强调学生的感受和对“过程”的经历与体验，要求老师在课堂教学中，尊重学生的想法和见解，哪怕是不对的；鼓励学生质疑书本、质疑教师；要承认学生的差异；要重问题的思考、重认知的形成。“兴趣是最好的老师”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，才能积极主动去克服学习中遇到的困难。对物理学史的回顾，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等可以消除学生对物理知识来源的神秘感。学生就不会认为各个物理学概念、原理和定律的获得只是历史上的某些科学伟人们的“灵感”，不是历史的巧合和偶然的机遇，科学家也是付出艰辛的努力才能获得巨大的成功（灵感、顿悟只垂青于天才而又勤奋的头脑），以此来激发学生学习物理的兴趣。

在讲述物理学史时还可以将科学家作为普通人的一面讲给学生听以引发学生的兴趣。如麦克斯韦少年就出名，牛顿、爱因斯坦学生时代却并不出色；科学家也会犯错误，约里奥.居里夫妇把已经发现的中子错误解释为伽玛射线；著名科学家的身份又是也很普通的，比如爱因斯坦是专利局职员；莫尔斯是画家；亚当斯、勒维利是学生和天文爱好者；欧姆是中学教师。法拉弟、焦耳、瓦特都是自学成材。这些科学家不畏艰险，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，对培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神起着潜移默化的作用。

2． 物理学史的渗入有利于培养学生的科学思想方法 物理学之所以被人们公认为一门重要的科学, 不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示，还因为它在发展、成长的过程中, 形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。例如：观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和综合、佯谬和反证方法、科学假设方法等等。

物理学最基本的研究方法是：假说——实验——理论（或新假说）。科学家在研究问题时，一般根据以往的观察、实验或各种实验得来的知识进行推断，得出初步的结论，这就是“假说”。为了验证假说是否正确，需要进一步“实验”，如果大量的实验结果证明假说是正确的，这种“假说”就上升为“理论”；否则，就要被修改、补充或放弃，这就是科学发展的一般规律。