物理學(xué)史在物理教學(xué)中的應(yīng)用分析
物理學(xué)來(lái)自于自然現(xiàn)象,規(guī)律源自于生活實(shí)踐,每一個(gè)物理規(guī)律的得出,都是前人用成千上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)推理得出的。其中匯集了古人的智慧和力量,飽含著人們發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的艱辛和獲得成功后的喜悅。人們?cè)谔剿饕?guī)律認(rèn)識(shí)規(guī)律的過(guò)程中留下的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)我們現(xiàn)在的學(xué)習(xí)有著很大的啟發(fā)作用,也給學(xué)生的學(xué)習(xí)增加了很大興趣。讓學(xué)生知道物理家探索物理規(guī)律的艱難,明確只有對(duì)物理學(xué)有執(zhí)著的追求,堅(jiān)持不懈地努力,才能到達(dá)成功的彼岸。適當(dāng)學(xué)習(xí)一些物理學(xué)史可以使學(xué)生更好地建立物理觀念,較好地在頭腦中形成物質(zhì)結(jié)構(gòu)及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)整體上的概括的物理圖景。適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)一些物理學(xué)史可以使學(xué)生加深對(duì)物理概念的理解,更好地掌握物理規(guī)律,當(dāng)學(xué)生知道了這些史實(shí)時(shí),不但明確了發(fā)現(xiàn)一種物理規(guī)律的艱辛程度,還能更好地明確物理規(guī)律的內(nèi)涵,從而更深層次理解了這一規(guī)律。更好地知道物理學(xué)是來(lái)自于自然生活而更重要的是服務(wù)于生活,使學(xué)生知道身邊處處有物理。適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)一些物理學(xué)史,可以陶冶學(xué)生的情操,從物理學(xué)家那些高貴的品質(zhì)中吸收更多的營(yíng)養(yǎng),對(duì)歷史上一些有杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家進(jìn)行個(gè)別考察和研究,這些科學(xué)家對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度、思想方法、高貴品質(zhì)等會(huì)對(duì)后人產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響和熏陶,受到深刻的啟示和啟迪,得到巨大的動(dòng)力和精神食糧,受到鼓舞。所以在學(xué)習(xí)中適當(dāng)?shù)丶尤胛锢韺W(xué)史,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣及探索問(wèn)題堅(jiān)持不懈精神的培養(yǎng)有著很重大的意義。
學(xué)習(xí)物理學(xué)史對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣起著相當(dāng)大的作用。
例如:在講牛頓第一定律的時(shí)候如果只講一個(gè)斜面實(shí)驗(yàn)得出物體在不受外力作用時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)。學(xué)生記得太抽象太枯燥,但如果你將亞里士多德推物體就運(yùn)動(dòng)不推就停止得出的力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因這個(gè)觀點(diǎn)提出,伽利略又加以反駁,在光滑的木板上小車失去推力以后還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),得出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。再介紹伽利略斜塔實(shí)驗(yàn)時(shí)大鐵球、小鐵球同時(shí)下落,加上牛頓管中羽毛與鐵片同時(shí)下落的實(shí)驗(yàn),說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。學(xué)生聽(tīng)得非常入神,再介紹牛頓將伽利略的觀點(diǎn)總結(jié)推廣成不受力時(shí)將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),加上了靜止的情況,引牛頓的一句話:“如果說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)一點(diǎn),是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募绨蛏。”引出牛頓第一定律的'得出過(guò)程,給學(xué)生增加了很大的學(xué)習(xí)興趣,再加上前人在探索實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的認(rèn)真求實(shí)精神非常值得學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生有了學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)才會(huì)更加主動(dòng),遇到問(wèn)題時(shí)解決問(wèn)題才更加有了信心,也使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,不斷提高自己的科學(xué)素養(yǎng),變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。
學(xué)習(xí)物理學(xué)史,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、理解和掌握知識(shí)也具有相當(dāng)大的作用。
例如:在講原子動(dòng)力時(shí)候,原子本身就非常小,用肉眼根本觀察不到它的結(jié)構(gòu),只能是抽象地去想象,如果硬背原子的結(jié)構(gòu)是由原子核、核外電子構(gòu)成,講解就非常的乏味,使學(xué)生不好理解和掌握,但是如果加上原子物理學(xué)史,對(duì)知識(shí)掌握和理解就容易多了。1897年,湯姆生利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子,說(shuō)明原子可再分,還有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),他就把原子想象成了一個(gè)棗糕模型,原子核就是蛋糕,電子就像棗鑲嵌在原子核上。過(guò)了二十年,英國(guó)的物理學(xué)家盧瑟福和助手們用氦核散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了棗糕模型不成立,提出了原子的核式結(jié)構(gòu),原子的直徑數(shù)量級(jí)比原子核直徑數(shù)量級(jí)大十萬(wàn)多倍。把原子比作足球場(chǎng),原子核也就是放在足球場(chǎng)中心的一顆綠豆那么大,電子在原子核外作高速運(yùn)動(dòng),使學(xué)生很形象地知道了原子的結(jié)構(gòu)。后來(lái)密立根又測(cè)出了電子電量,盧瑟福又發(fā)現(xiàn)質(zhì)子,又認(rèn)識(shí)了原子核還可以分為質(zhì)子和中子。1939年,德國(guó)的物理學(xué)家哈恩和助手用中子轟擊鈾核時(shí),鈾核發(fā)生裂變。1942年,費(fèi)米等人在美國(guó)建成第一個(gè)裂變反應(yīng)堆。人類在原子物理上發(fā)展迅速,到1952年第一顆氫彈爆炸,人類在物理上已取得相當(dāng)大的成就。在給學(xué)生講這些物理學(xué)史時(shí)學(xué)生聽(tīng)得非常認(rèn)真,物理學(xué)史對(duì)學(xué)生知識(shí)體系的形成,知識(shí)的把握有相當(dāng)大的促進(jìn)作用,使學(xué)生形成正確的科學(xué)思維方法,使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握更加牢固。
學(xué)習(xí)物理學(xué)史,對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得高尚品格。
鄭和下西洋用的司南是我國(guó)的四大發(fā)明之一,每次講課講到磁場(chǎng)說(shuō)到這段歷史時(shí),同學(xué)都會(huì)感到非常自豪,還有我國(guó)宋代沈括發(fā)現(xiàn)的磁偏角,證明了我們古人的智慧和力量。再介紹一下我國(guó)宋代發(fā)明的火箭和現(xiàn)代火箭的原理相同,我們現(xiàn)在的火箭技術(shù)更加精湛,是在前人的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高的。還比如在力學(xué)方面,力的大小與物體的形變成正比的線型關(guān)系是我國(guó)古代的鄭玄首先提出的,比胡克早了幾百年。中科院學(xué)部委王仁等同志認(rèn)為應(yīng)該將這一事實(shí)寫入教科書(shū)。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)我們的古人就知道小孔成像,凹、凸面鏡成像的規(guī)律,在光學(xué)上的研究也是源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。兩漢時(shí)期我們就熟用簡(jiǎn)單機(jī)械,明朝的方以智提出“宙輪于宇,則宇中有宙,宙中有靜”闡述了時(shí)空與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,在這時(shí)我們對(duì)時(shí)空觀已經(jīng)有了深刻的認(rèn)識(shí)。但是我們既要看到我國(guó)古代的燦爛文化還得讓學(xué)生知道,十七世紀(jì)后我們的科技發(fā)展就開(kāi)始落后于西方國(guó)家,以致于清末時(shí)期受西方的入侵、搶掠。以此激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)之情。在教學(xué)過(guò)程中對(duì)我國(guó)的物理學(xué)史上的事例加以介紹使學(xué)生了解祖國(guó)的燦爛文化,使他們從內(nèi)心激發(fā)一種自豪感、緊迫感,從而形成一種為中華民族之崛起而努力奮斗的愛(ài)國(guó)主義精神。
另外,物理學(xué)史的學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點(diǎn)意義重大。
物理是事物之間的道理、事物之間的聯(lián)系,這些是與封建迷信中的一些說(shuō)法格格不入的。比如古人認(rèn)為下雨時(shí)候的雷電是天上的雷公和電母兩個(gè)神仙發(fā)出,其實(shí)物理學(xué)告訴我們雷電現(xiàn)象是云層摩擦發(fā)出的現(xiàn)象。物理學(xué)使人們知道了很多自然現(xiàn)象的原因,不再對(duì)一些現(xiàn)象產(chǎn)生畏懼的心理。人們對(duì)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用、對(duì)整個(gè)世界的認(rèn)識(shí)越來(lái)越多,人類的文明才會(huì)越加光輝燦爛。
總之,物理學(xué)的發(fā)展在人類文明發(fā)展史中起著相當(dāng)大的作用,幾次大的工業(yè)革命都與物理息息相關(guān),物理學(xué)推動(dòng)著人類的進(jìn)步。使學(xué)生了解物理學(xué)史,對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,重視物理的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)習(xí)辯證唯物主義和愛(ài)國(guó)主義精神都有非常好的作用。通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí),弘揚(yáng)前人認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中繼承前人的高貴品質(zhì),弘揚(yáng)前人為科學(xué)獻(xiàn)身的精神,在學(xué)習(xí)中踏實(shí)肯干,努力提高自己的個(gè)人修養(yǎng)和知識(shí)水平。
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