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1、物理学史在物理教学中的渗透内容摘要:物理学是一门以实验为基础的科学,它具有系统而严谨的理论体系。物理学史是研究人类对自然界各种物理形态的发展历史,揭示出物理学发展规律以及它对科学技术的影响和作用。物理学给人以知识,物理学发展史则给人以智慧。 关键词:物理非智力因素整合 在多年的物理教学实践中,深深体会到物理教学的任务决不仅仅是传授物理知识与技能,培养学生自己学习,自己发现问题与解决问题的能力。还应让学生知道那些受人钦佩的伟大物理学家究竟是怎样从平凡的年轻人中产生的。应该让学生了解物理学家们那种刻苦钻研、勤于思考与实践的感人毅力,勇于探索又善
2、于探索的超人本领,以及事实求是、严肃认真细致的科学情操和热爱祖国、愿为人类的科学事业现身的高贵品质到底是如何形成的。通过研究物理学家的科学思想、言行,重大科研活动及科学事件等,挖掘出所蕴含的科学智慧,因此很有必要把物理学史渗透到物理教学之中。 1、可激发爱国热情我国古代的“四大发明”曾被马克思称为“科学复兴的手段”。在商代甲骨文中就有世界上最早的日食、月食和新星的记载。周代已用圭表来确定季节,用漏刻来记时。东汉的张衡设计制造了浑天仪、地动仪等,钱三强、何泽慧发现了原子核三分裂,我国原子弹、人造卫星、超导研究、正负电子对撞机等伟大成就,都可激发我们
3、的自尊心、自豪感和爱国热情。 2、可启人心智把物理学发展过程的史实与物理学内容结合成有机整体,阐明科学家间的质疑及争论,进而引出重大发现,并突出他们所用的科学思维方法及解决问题的关键,可给人以启发和精神享受,从而使缺乏物理知识的学生,从中学到一些基本物理概念,并激发进一步学习的兴趣;对已掌握物理教学内容的学生,也能从中了解物理学的发展过程,进而使已掌握的知识得到深化,融会贯通。 3、启迪领会方法论物理学史说到底是一部人类对自然的认识史。通过人类认识物理世界真实而令人兴奋的探索历程,可以感受到物理大师们用有效的方法一步一步地揭示出物理奥秘时,那种
4、科学创造的快感与激动,并受到研究方法的熏陶。那些在物理学发展的关键时刻处在前沿和十字路口的物理学家们,都有自己独特的思路和研究方法。“近代科学之父”—伽利略创立的科学实验方法,改变了以直观感觉或臆想为基础的思辨方法,他将数学作为描述自然的语言,使自然科学迈进定量表示的阶段。麦克斯韦通过对稳定理想流体场、热流场和静电场的类比,找到了对法拉第力线图景的数学描述……这些举不胜举的创造性工作中所显示出来的种种绝妙的方法,都会给我们以极其深刻的启示,有助于我们正确设计自己和科学对待自己,从而有利于提高创造性思维能力。4、开发非智力因素,造就为科学现身精神在物
5、理学发展中,许多科学家为人类利益做出了无私的奉献。为“上帝之火”—雷电的研究,富兰克林被击昏。居里夫人忍受清贫之苦,丧父之痛,在探索道路上表现出百折不挠的毅力。爱迪生为寻找一种合适的灯丝,试用了1600多种材料。……从这些史料中我们既可以分享科学研究的喜怒哀乐,也可经受专注奉献的感染,接受科学态度和优良品质的熏陶,造就为科学现身的精神,坚定追求真理的科学信念。5、深化物理学知识,给人以智慧随着物理学中数学工具越来越高深和逻辑方法越来越广泛的运用,人们对物理学的成就虽越来越钦佩,但对物理学知识本身却越来越觉得玄妙,人们普遍对物理学感到烦躁和深奥,把物
6、理学家看成是超人的偶像和高不可攀的天才。若通过具体、生动、可靠历史事实来说话,通过再现历史发展的的具体过程或某些侧面,使人们从中得到某些启示或结论,可增长智慧,提高对现实问题的认识能力。物理学史通过介绍人类历史上成功的优秀物理学家面对物理问题是如何思考和解决的,其中那些得到成功,那些遭到失败或修正,从而达到益人神智的作用。在物理教学中学习物理理论会给人知识,学习物理学史则给人以智慧,二者是不可偏废的。 6、物理教学中穿插物理学史,能使学生感到物理知识是特别有用的很多物理规律的建立不是孤立的和偶然的,而是社会发展到一定阶段的必然产物。万有引力定律和
7、牛顿运动三定律的建立已说明了这一点。热力学第一定律、第二定律的建立,是在18世纪初期,在欧洲产业革命的推动下,出现了蒸汽机,引起了第一次工业革命,大大促进了工业的迅速发展。在蒸汽机的发明和使用过程中,人们迫切需要研究热和功的关系,所以热和机械功的相互转化就得到了广泛的研究,并使人们对于水和蒸汽,以及其他物质的热性质作了深人的研究,这就有力地促进了热力学理论的建立和发展,并在此基础上建立了热力学第一定律。在蒸汽机的应用得到很大发展的情况下,如何进一步提高机器的效率就成了当时工程师和科学家共同关心的问题,克劳修斯和开尔文各自独立地发现了热力学第二定律。
8、热力学第二定律基本说明了热传递的过程是不可逆的。它在实用上的重要性是寻求热机效率的最大可能性和预测化学反应进行的可能性。由
