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摘 要: 本文从五方面结合实例,论述了物理学史在军校大学物理教学中的重要作用,并通过实例探讨教学中地具体实施方法。
关键词: 激发兴趣;培养习惯;进取精神;科学方法观;修养
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)03-0024-01
德国物理化学家、诺贝尔奖获得者威廉奥斯特瓦尔德在他的《精密科学的经典作家》一书中讲了如下的话:“虽然,用现在的教授方法很成功地讲授了在现今发展状态中的科学知识,但是杰出的和有卓识远见的人不得不一再地指出时常出现在当前我们的青年科学教育中的一个缺点,这就是缺乏历史感和缺少关于作为科学大厦基础的一些重大研究的知识。”[1] 目前我校物理教学改革的成果之一,就是尽量地把物理学史的内容引入物理教学,以增强教学的趣味性、思想性和启发性,提高教学质量,把它作为活跃学员思想,训练科学方法,发展科学思维,培养创造能力的有效手段之一。
一、课堂教学中穿插物理学史能激发学员学习兴趣和求知欲望
现在的很多军校大学物理课堂教学,没有安排演示实验,单纯的理论教学,若不讲究适当的方法,将枯燥无味,提不起学员的学习兴趣。如果在讲课过程中适当插入一些科学家小传、趣闻以及物理科学史,不仅可以拓宽学员的视野,扩大学员的知识面,而且可以激发学员的兴趣,活跃课堂气氛。
例如,在进行开普勒三大定律的教学时,可以把三定律的内容融合在物理学史中进行讲授。从第谷数十年刻苦观察、记录,得到精确的天文数据,到具有数学天才的开普勒对数据进行整理,终于得到第一、第二定律,最后用十年时间才发现第三定律,学员不仅从中感觉到自然规律是那样巧合有趣,而且还加深了对所学知识的理解,调动了学习积极性,逐步提高学习物理的兴趣。
二、讲述物理学史能激励学员努力学习、培养勇于进取的精神
物理学家的成长道路,敏锐的观察力、独特的思考和创造力、对待困难的态度、顽强拼搏的毅力以及对名利的看法等,都值得我们学习和借鉴。开普勒的一生充满了不幸:幼年体弱多病,落得一只手半残,妻死子病,终生贫困,最后惨死于索取欠薪的途中。但他一直没有被悲惨的命运压倒,他以惊人的毅力为人类作出了巨大贡献——开普勒三大定律。物理史中有许多科学家为真理献身的动人事迹:伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终生监禁、利赫曼为引雷电而捐躯、法拉第舍弃荣华富贵,几次拒绝接受封爵而甘当平民等。这些科学家不畏艰险,不惜生命,不慕利禄,不惧权威,追求真理的高尚品质,有利于培养学员实事求是的科学态度,献身科学的探索精神。
三、学习物理学史有利于学员科学方法观的形成
通过物理学史,让学员感受历史上产生的那些研究问题的奇思妙想与方法,使学员通过感受科学方法的产生过程,更好地理解和掌握科学方法,灵活主动地应用科学方法。教学中,教员可以引导学员从前辈科学家的创新活动中学习他们处理问题的方法。例如:他们是怎样抓住新课题,发现新规律、新现象的;是怎样借鉴前人经验教训找到新的途径的;是怎样对待矛盾,从矛盾的对立中找到突破口的;是怎样设计实验,从而得到判决性结果的。比如,伽利略在对运动的研究中所形成的科学实验与数学逻辑推理相结合的科学方法,教员在教学中应注意渗透。在自由落体运动研究中,教员应让学员体会如何通过“落体佯谬”的理想实验来推翻亚里士多德统治人们两千多年的观点,建立对落体运动的正确认识,又是如何通过“对接斜面”的理想实验确立惯性原理。
四、引入中外物理学史也有助于对学员进行爱国主义教育
近、现代物理确实起源于西方,但实际上西方科学从东方的古老文明中汲取了大量的营养:英国科学史家李约瑟在他所著的《中国科技技术史》序言中说:“中国的这些发明和发现往往超过同时代的欧洲,特别是在15世纪之前更是如此,在人类了解自然和控制自然方面,中国人是有过贡献的,而且贡献是伟大的。”[3]中国古代思想家不少富有哲理性的精辟之论述,对现代自然科学发展影响深远,是现代科学理论思维发展的启迪和源泉。例如,理论著作方面,《墨经》中对力学、光学的论述,《天工开物》中关于简单机械的记述,《梦溪笔谈》对磁角的论述,《考工记》中关于工程技术,声音传播的记载等在当时都遥遥领先于世界各国,今天仍具参考价值。实用技术方面,指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等,也是我国最早发明的。通过讲授这些历史,使学员为我国悠久的科学历史而骄傲,认识到中华民族是伟大、智慧的民族,增强了民族自豪感,同时又认识到科学上不进则退的道理,对学习也是一种促进。
五、通過教学中物理学史的二次学习提高教员自身的素质修养
“读史可以明智”,对学员是这样,对教员也是如此。正所谓“言教不如身教”、“其身正不令则从,其身不正虽令不从”。具有崇高人格魅力的教员可以感染学员,与学员产生心灵的碰撞,有利于教学互动,达到最佳教学效果。反之,即使你讲得很精彩,也可能因为你的为人,学员产生抵触情绪,而使你的课黯然失色,效果变得不好。晚年的牛顿沽名钓誉,品德低劣,而且有时不择手段。牛顿首先和天文学家夫莱姆斯梯德发生冲突,又与胡克争吵色彩理论,争夺万有引力定律的发现权,接着又与德国数学家莱布尼兹争夺微积分的发现权,表现得很没学术风范。做人和做学问是相通的,都需要脚踏实地,而且做人也会对做学问产生很大影响。青年时代的牛顿是一个谦虚、谨慎的人,他的主要学术成果就是这个时期完成的。而中年以后的牛顿,却是傲慢的、甚至是卑鄙的,这决定了他在这个时期不可能有什么大的贡献。事实上,牛顿中年以后也确实鲜有建树。作为物理教员,应不断向前人学习、向他人学习,做一个正直、坚强、博大的人,塑造自己的人格魅力。另外,物理学史的渗透,还增加了教学的人文特征,使客观知识蕴涵了主观精神的灵动。科学是人创造的,在物理学史的衬托下,知识变得不再刻板和抽象,甚至连失误和遗憾也变得那般的宝贵和可爱。在教学过程中长期坚持引入、学习物理学史,并不断在方法、内容上加以完善,真正做到从追溯前人中探索物理学的将来。
参考文献
[1] [美]F.卡约里.物理学史[M].桂林:广西师范大学出版社,2002.
[2] 陈世鸥.新课程理念下物理学史的再认识[J].四川教育学院学报,2005,(5).
[3] 杨晓荣,雷文华.物理学史对西藏地区物理教员的启示[J].西藏大学学报,2009,(1).
关键词: 激发兴趣;培养习惯;进取精神;科学方法观;修养
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)03-0024-01
德国物理化学家、诺贝尔奖获得者威廉奥斯特瓦尔德在他的《精密科学的经典作家》一书中讲了如下的话:“虽然,用现在的教授方法很成功地讲授了在现今发展状态中的科学知识,但是杰出的和有卓识远见的人不得不一再地指出时常出现在当前我们的青年科学教育中的一个缺点,这就是缺乏历史感和缺少关于作为科学大厦基础的一些重大研究的知识。”[1] 目前我校物理教学改革的成果之一,就是尽量地把物理学史的内容引入物理教学,以增强教学的趣味性、思想性和启发性,提高教学质量,把它作为活跃学员思想,训练科学方法,发展科学思维,培养创造能力的有效手段之一。
一、课堂教学中穿插物理学史能激发学员学习兴趣和求知欲望
现在的很多军校大学物理课堂教学,没有安排演示实验,单纯的理论教学,若不讲究适当的方法,将枯燥无味,提不起学员的学习兴趣。如果在讲课过程中适当插入一些科学家小传、趣闻以及物理科学史,不仅可以拓宽学员的视野,扩大学员的知识面,而且可以激发学员的兴趣,活跃课堂气氛。
例如,在进行开普勒三大定律的教学时,可以把三定律的内容融合在物理学史中进行讲授。从第谷数十年刻苦观察、记录,得到精确的天文数据,到具有数学天才的开普勒对数据进行整理,终于得到第一、第二定律,最后用十年时间才发现第三定律,学员不仅从中感觉到自然规律是那样巧合有趣,而且还加深了对所学知识的理解,调动了学习积极性,逐步提高学习物理的兴趣。
二、讲述物理学史能激励学员努力学习、培养勇于进取的精神
物理学家的成长道路,敏锐的观察力、独特的思考和创造力、对待困难的态度、顽强拼搏的毅力以及对名利的看法等,都值得我们学习和借鉴。开普勒的一生充满了不幸:幼年体弱多病,落得一只手半残,妻死子病,终生贫困,最后惨死于索取欠薪的途中。但他一直没有被悲惨的命运压倒,他以惊人的毅力为人类作出了巨大贡献——开普勒三大定律。物理史中有许多科学家为真理献身的动人事迹:伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终生监禁、利赫曼为引雷电而捐躯、法拉第舍弃荣华富贵,几次拒绝接受封爵而甘当平民等。这些科学家不畏艰险,不惜生命,不慕利禄,不惧权威,追求真理的高尚品质,有利于培养学员实事求是的科学态度,献身科学的探索精神。
三、学习物理学史有利于学员科学方法观的形成
通过物理学史,让学员感受历史上产生的那些研究问题的奇思妙想与方法,使学员通过感受科学方法的产生过程,更好地理解和掌握科学方法,灵活主动地应用科学方法。教学中,教员可以引导学员从前辈科学家的创新活动中学习他们处理问题的方法。例如:他们是怎样抓住新课题,发现新规律、新现象的;是怎样借鉴前人经验教训找到新的途径的;是怎样对待矛盾,从矛盾的对立中找到突破口的;是怎样设计实验,从而得到判决性结果的。比如,伽利略在对运动的研究中所形成的科学实验与数学逻辑推理相结合的科学方法,教员在教学中应注意渗透。在自由落体运动研究中,教员应让学员体会如何通过“落体佯谬”的理想实验来推翻亚里士多德统治人们两千多年的观点,建立对落体运动的正确认识,又是如何通过“对接斜面”的理想实验确立惯性原理。
四、引入中外物理学史也有助于对学员进行爱国主义教育
近、现代物理确实起源于西方,但实际上西方科学从东方的古老文明中汲取了大量的营养:英国科学史家李约瑟在他所著的《中国科技技术史》序言中说:“中国的这些发明和发现往往超过同时代的欧洲,特别是在15世纪之前更是如此,在人类了解自然和控制自然方面,中国人是有过贡献的,而且贡献是伟大的。”[3]中国古代思想家不少富有哲理性的精辟之论述,对现代自然科学发展影响深远,是现代科学理论思维发展的启迪和源泉。例如,理论著作方面,《墨经》中对力学、光学的论述,《天工开物》中关于简单机械的记述,《梦溪笔谈》对磁角的论述,《考工记》中关于工程技术,声音传播的记载等在当时都遥遥领先于世界各国,今天仍具参考价值。实用技术方面,指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等,也是我国最早发明的。通过讲授这些历史,使学员为我国悠久的科学历史而骄傲,认识到中华民族是伟大、智慧的民族,增强了民族自豪感,同时又认识到科学上不进则退的道理,对学习也是一种促进。
五、通過教学中物理学史的二次学习提高教员自身的素质修养
“读史可以明智”,对学员是这样,对教员也是如此。正所谓“言教不如身教”、“其身正不令则从,其身不正虽令不从”。具有崇高人格魅力的教员可以感染学员,与学员产生心灵的碰撞,有利于教学互动,达到最佳教学效果。反之,即使你讲得很精彩,也可能因为你的为人,学员产生抵触情绪,而使你的课黯然失色,效果变得不好。晚年的牛顿沽名钓誉,品德低劣,而且有时不择手段。牛顿首先和天文学家夫莱姆斯梯德发生冲突,又与胡克争吵色彩理论,争夺万有引力定律的发现权,接着又与德国数学家莱布尼兹争夺微积分的发现权,表现得很没学术风范。做人和做学问是相通的,都需要脚踏实地,而且做人也会对做学问产生很大影响。青年时代的牛顿是一个谦虚、谨慎的人,他的主要学术成果就是这个时期完成的。而中年以后的牛顿,却是傲慢的、甚至是卑鄙的,这决定了他在这个时期不可能有什么大的贡献。事实上,牛顿中年以后也确实鲜有建树。作为物理教员,应不断向前人学习、向他人学习,做一个正直、坚强、博大的人,塑造自己的人格魅力。另外,物理学史的渗透,还增加了教学的人文特征,使客观知识蕴涵了主观精神的灵动。科学是人创造的,在物理学史的衬托下,知识变得不再刻板和抽象,甚至连失误和遗憾也变得那般的宝贵和可爱。在教学过程中长期坚持引入、学习物理学史,并不断在方法、内容上加以完善,真正做到从追溯前人中探索物理学的将来。
参考文献
[1] [美]F.卡约里.物理学史[M].桂林:广西师范大学出版社,2002.
[2] 陈世鸥.新课程理念下物理学史的再认识[J].四川教育学院学报,2005,(5).
[3] 杨晓荣,雷文华.物理学史对西藏地区物理教员的启示[J].西藏大学学报,2009,(1).