浅谈物理学史的作用

时间:2022-08-09 12:15       来源: 未知
浅谈物理学史的作用

浅谈物理学史的作用

  在实现物理教育的目标中,物理学史由于它所具有的丰富的教育因素,在应试教育向素质教育转变的过程中可以发挥出独特的功能。物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识世界的现象、结构、特性、规律和本质的历程。物理教师不仅要善于运用逻辑手段去讲授物理理论,还要善于对物理知识作出历史的叙述,把物理知识的获得作为一种经验,作为一个激动人心的知识奇遇来讲,把着眼点放在物理学中的发现、推理及概念的形成的认识过程上;要善于生动地描绘人类探索物理世界奥秘的艰辛历程,以其中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生,在给学生物理知识的同时,也使他们得到全面的素质的浅谈物理学史的作用培养。

  一、物理学史与高中学生科学素质的培养

  在封闭的“专业教育”模式中,“科学素质”仅仅被理解为“科学知识”本身。但实际上,“科学素质”虽然离不开“科学知识”,但却不同于“科学知识”,它是更深层次的、基础性的东西,是对知识本身的理解,内化和激活。广义的“科学素质”应该包含科学知识、科学思想、科学态度和科学方法。

  (一)帮助学生理解和掌握物理学知识

  科学和任务是探索未知,科学素质终将在获取知识的能力上反映出来。科学知识虽然并不等于科学素质的全部内涵,但没有科学知识也就谈不上科学素质了。融会贯通的知识是科学素质的基础和载体。不过,仅仅掌握住有关内容和理论事实、定义、结论、公式和计算方法,还不等于理解知识的深刻本质和丰富的内涵。现有的物理知识都在人类与物理世界的长期对话中,经过无数的曲折和反复、抽象、概括而获得的,对现有知识的历史考察,可以把发现的本质放在更真实的背景下,使学生真正懂得它们的本质,并得到超过定律和公式的许多启示。

  (二)认识物理学知识的相对性、动态性

  光记住一些物理概念、数据、定律和公式,并不表示真正理解了物理学。因为科学的主体并不是它所获得的知识的多寡与深度,更重要在于“探索”。对物理学理论的全面理解,包含着物理学理论发展的动态性及能对物理学理论的相对真理性的认识。作为认识历史的选择结果的物理学理论,都包含着对与错,真与假的双重因素,包含有大量未因素,不可能完美无缺。在教学中作必要的历史回顾,会使学生从知识的更替演变中认识它的条件性、局限性,认识科学理论的相对真理性。

  (三)了解物理学基本观念的变革

  爱因斯坦曾指出:“在建立一个物理学理论时,基本观念起了最主要的作用”。物理学理论的发展,最本质地表现在物理学基本观念的演变上。海森伯也指出“一个新的经验领域,总会导致一个新的科学要领的体系产生出来;而每一个新概念体系的发现,实际上等于发现了一种新的思想方法。”不同的物理学基本观念,描绘出不同的物理世界图景。所以,每一次物理学理论的变革,都使人面对一个崭新的物理世界。物理学上每一个重大的发展,总是以物理观念、物理思想的突破为先导和基底的。

  将一些历史实例引入教学,将会使学生深刻理解物理学理论范式的变革与物理这基本观念的转变的一致性,认识到物理中的各个理论体系,都有其相应的基本观念和思想方法,它们是有着本质的差异的。因此,每当学习一个新的理论的时候,必须改变自己的思想观念和思维方法。

  二、物理学史与高中生创造素质的培养

  科学的本质在于探索,科学的生命在于创新。创新思想与创造才能是跨世纪人才最重要的的基本素质之一。把物理学史引进物理教学,是培养创造素质的有效方法之一。

  (一)发展独立思考的能力和怀疑精神

  爱因斯坦在《论教育》中说,发展独立思考和独

  立判断的一般能力,应当始终放在首位,而不应把获得知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论,并且学会了独立思考和 工作,他必定会找到他自己的`道路,而且比起那种主要以获得细节知识为培训内容的人来,他一定会更快地适应进步和变化。

  (二)培养学生想象力和判断力

  赵凯华先生说过:“当一个成熟的物 理学家进行探索性的科学研究时,常常从定性和半定量的方法入手来提出问题和分析问题,这包括对称性的考虑和守恒量的利用,量纲分析、数量级估计、极限情形和特例的讨论,简化模型的选取,以至概念和方法的类比,等等。”所以,在物理教学中就应该培养和 发展学生的这种想象力、洞察力和判断力。正如爱因斯坦所言,想象力比知识更重要。他认为,想象力是知识进货的源泉。科学探索需要想象力----以科学基本原理和基本事实为基础的想象力。

  (三)学习科学方法,进行科学思维的训练

  诺贝偿奖获得者费曼在美洲物理 教育会议上讲的一段话:“科学是一种方法,它教导人们:一些事物是怎样被了解的,什么事情是无知的,现在了解到什么程度,如何对待疑问和不确定性,证据服从什么法则,如何去思考事物,做出判断,如何区别真伪和表现现象。”

  教学改革的重要任务之一,就是要把科研人员应具备的本领和能力及时对学生进行培养。这就要求我们必须尽可能使教学中概念、定律和理论知识尽量接近科学家们在其研究过程中形成的概念,发现的定律和创建的理论,以使学生从中领会科学的实际创造过程和他们所运用的研究方法。正如史学家霍尔顿所说:“科学发现没有唯一的方法。”物理这家劳厄说:“重要的不是获得知识,而是发展思维能力。教育无非是一切已学过的东西都遗忘的时候,所剩下来的东西。”

  总之,物理学的发展史,是辩证唯物主义世界观和科学方法论的发展史,如何在新课程的背景下把物理学史的内容融入物理教学中,以促进学生的全面发展,这需要我们广大物理教师在 实践中积极探索。“读史可以明智”,这句话对学生是这样,对物理教师也是如此。

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