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英国哲学家培根有句名言“读史使人明智”.我国著名核物理学家钱三强指出:“物理学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,值得我们去开垦,从中吸取营养,这对我国的教育事业和人才培养都会是大有益处的.”物理学史对激发学生的学习兴趣、掌握正确的科学研究方法、丰富学生的情感体验、树立正确的科学态度和价值观都有一定的积极作用.所以物理学史教育在物理教育中的作用受到应有的重视.但在实际物理课堂教学中,由于受到课程学时的限制和应试为主的影响,物理学史的选取存在随意性较大、教育价值取向狭窄等不尽人意之处.为此在物理学史教育的过程中需要我们认真地进行研讨和改进,在以下几个方面应引起足够的重视.
1 为增加趣味性随意编造情节,使物理学史沦为“戏说”
首先,在课堂教学中引用物理学史时,必须注重所选科学史实本身的真实性和叙述(或评论)的科学性.不能为了增加趣味性而采用类似于“戏说”的方式随意添加甚至编造某些情节.因为“戏说”不但模糊了真实性,还可能隐含着某些违反科学教育的因素.例如牛顿与苹果的故事几乎可以确定是捏造的,要不然就是对事实的过度渲染.关于苹果的故事出自好几个源头,其中一个故事是极端崇拜牛顿的伏尔泰写的,他的著作《牛顿哲学原理》中说:根据牛顿的外甥女巴尔顿夫人所说,牛顿回到乡下之后,看到园子里的果子落满地上.就在1666年的某一天,他陷入深思之时,忽然想到物体掉落地面所走的是一条直线,如果这条线一直延长下去,他几乎会通过地球中心.牛顿从苹果落地这一理所当然的现象中找到了苹果下落的原因——引力的作用,这种来自地球的无形的力拉着苹果下落,正像地球拉着月球,使月球围绕地球运动一样.如这段话所言,伏尔泰是从牛顿的外甥女那儿听来的二手故事,伏尔泰自己没有见过牛顿.但是事实是否如此却无从找到其他史料加以考证.物理本身是一门实验科学,注重的就是事实依据,物理学史作为物理教育的一部分也应从事实出发.
2 过分强调科学家的天资,使科学家远离我们
再者,国内物理学史教育中对科学家研究大多侧重科学家的非凡素养,过分强调科学家的天资和勤奋,往往给人一种奋发、怪异、不食人间烟火的印象,对科学家“人性”的一面介绍得很少.其结果是科学家这一职业离我们很远.
其实,科学家首先也是人,除了非凡的素养之外,同样具有人性的弱点.比如被誉为“最富有的学者,最有学问的富翁”的英国科学家卡文迪许性格就特别古怪、腼腆、孤僻,“几乎到了病态的程度”.他跟任何人接触都会感到局促不安,连他的管家都要以书信的方式跟他交流.有时,他也参加一些科学界名流的聚会,但他会躲在一个安静的角落里,当他就某个问题发表自己的见解时,人们要装着不在意地晃悠到他身边,还要装着没有听见他说话.如果讨论的问题与科学无关,人们就会听到身后一声惊呼突然响起,转身就会看到卡文迪许正奔向另一个更安静一些的角落.科学家伟大的成就同样是靠1%的智慧和99%的努力得到.我们应学习他们的科学精神,而不应特别注重科学家的天资.
3 不能以偏概全评价科学家,不利于弘扬科学精神
涉及对科学家的评价问题,应当着重弘扬其科学精神,不能以某个结论而否定科学家.比如亚里斯多德在物理学上曾提出物体只有在外力推动下才运动,外力停止作用,运动也就停止;并认为作自由落体运动的物体重的比轻的落得快.虽然这些观点和真理相去甚远.但是它们仍然值得我们注意,因为在中世纪和文艺复兴时期,亚里士多德的权威性是如此之大,以致他的这些观点在科学思想上起着重要作用.同时还应考虑当时的实验条件,一个现代的作者极力为作为物理学家的亚里士多德开脱,他说:“如果亚里士多德有某种现代的观测仪器,他会多么敏捷地利用这种有利的条件呀!”的确在当时的条件下,亚里斯多德能提出这样的结论已经相当不容易了,更何况他在逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学上都有很大的成就,写下了大量的著作,他的著作是古代的百科全书,据说有四百到一千部,主要有《工具论》、《形而上学》、《物理学》、《伦理学》、《政治学》、《诗学》等.他的思想对人类产生了深远的影响.我们应公正客观的,并从理性上评价一个人,我们要学习他们对待科学的态度和精神,弘扬他们的科学精神.
4 不能以应试为目的,消弱物理学史的教育
在实际物理课堂教学中,有教师认为高考中关于考查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;教师普遍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.我们教学的目的不是让学生知道“库仑只是一个定律,普朗克只是一个常量,开尔文只是一个温度,阿伏伽德罗仅仅是一个数目”.
物理学史作为物理课堂的一部分,能积极调动课堂气氛,激发学生学习物理的兴趣,使学生爱上物理.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.”物理学史并在培养学生正确的人生观,严谨的科学态度,树立正确科学态度都有着积极的作用.那么就要求我们教师正确的运用物理学史,让学生感触科学家的科学精神,弘扬科学精神,使物理学史发挥真正的作用.
1 为增加趣味性随意编造情节,使物理学史沦为“戏说”
首先,在课堂教学中引用物理学史时,必须注重所选科学史实本身的真实性和叙述(或评论)的科学性.不能为了增加趣味性而采用类似于“戏说”的方式随意添加甚至编造某些情节.因为“戏说”不但模糊了真实性,还可能隐含着某些违反科学教育的因素.例如牛顿与苹果的故事几乎可以确定是捏造的,要不然就是对事实的过度渲染.关于苹果的故事出自好几个源头,其中一个故事是极端崇拜牛顿的伏尔泰写的,他的著作《牛顿哲学原理》中说:根据牛顿的外甥女巴尔顿夫人所说,牛顿回到乡下之后,看到园子里的果子落满地上.就在1666年的某一天,他陷入深思之时,忽然想到物体掉落地面所走的是一条直线,如果这条线一直延长下去,他几乎会通过地球中心.牛顿从苹果落地这一理所当然的现象中找到了苹果下落的原因——引力的作用,这种来自地球的无形的力拉着苹果下落,正像地球拉着月球,使月球围绕地球运动一样.如这段话所言,伏尔泰是从牛顿的外甥女那儿听来的二手故事,伏尔泰自己没有见过牛顿.但是事实是否如此却无从找到其他史料加以考证.物理本身是一门实验科学,注重的就是事实依据,物理学史作为物理教育的一部分也应从事实出发.
2 过分强调科学家的天资,使科学家远离我们
再者,国内物理学史教育中对科学家研究大多侧重科学家的非凡素养,过分强调科学家的天资和勤奋,往往给人一种奋发、怪异、不食人间烟火的印象,对科学家“人性”的一面介绍得很少.其结果是科学家这一职业离我们很远.
其实,科学家首先也是人,除了非凡的素养之外,同样具有人性的弱点.比如被誉为“最富有的学者,最有学问的富翁”的英国科学家卡文迪许性格就特别古怪、腼腆、孤僻,“几乎到了病态的程度”.他跟任何人接触都会感到局促不安,连他的管家都要以书信的方式跟他交流.有时,他也参加一些科学界名流的聚会,但他会躲在一个安静的角落里,当他就某个问题发表自己的见解时,人们要装着不在意地晃悠到他身边,还要装着没有听见他说话.如果讨论的问题与科学无关,人们就会听到身后一声惊呼突然响起,转身就会看到卡文迪许正奔向另一个更安静一些的角落.科学家伟大的成就同样是靠1%的智慧和99%的努力得到.我们应学习他们的科学精神,而不应特别注重科学家的天资.
3 不能以偏概全评价科学家,不利于弘扬科学精神
涉及对科学家的评价问题,应当着重弘扬其科学精神,不能以某个结论而否定科学家.比如亚里斯多德在物理学上曾提出物体只有在外力推动下才运动,外力停止作用,运动也就停止;并认为作自由落体运动的物体重的比轻的落得快.虽然这些观点和真理相去甚远.但是它们仍然值得我们注意,因为在中世纪和文艺复兴时期,亚里士多德的权威性是如此之大,以致他的这些观点在科学思想上起着重要作用.同时还应考虑当时的实验条件,一个现代的作者极力为作为物理学家的亚里士多德开脱,他说:“如果亚里士多德有某种现代的观测仪器,他会多么敏捷地利用这种有利的条件呀!”的确在当时的条件下,亚里斯多德能提出这样的结论已经相当不容易了,更何况他在逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学上都有很大的成就,写下了大量的著作,他的著作是古代的百科全书,据说有四百到一千部,主要有《工具论》、《形而上学》、《物理学》、《伦理学》、《政治学》、《诗学》等.他的思想对人类产生了深远的影响.我们应公正客观的,并从理性上评价一个人,我们要学习他们对待科学的态度和精神,弘扬他们的科学精神.
4 不能以应试为目的,消弱物理学史的教育
在实际物理课堂教学中,有教师认为高考中关于考查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;教师普遍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.我们教学的目的不是让学生知道“库仑只是一个定律,普朗克只是一个常量,开尔文只是一个温度,阿伏伽德罗仅仅是一个数目”.
物理学史作为物理课堂的一部分,能积极调动课堂气氛,激发学生学习物理的兴趣,使学生爱上物理.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.”物理学史并在培养学生正确的人生观,严谨的科学态度,树立正确科学态度都有着积极的作用.那么就要求我们教师正确的运用物理学史,让学生感触科学家的科学精神,弘扬科学精神,使物理学史发挥真正的作用.