物理学史范文

导语：如何才能写好一篇物理学史，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯,树立勇于探索的献身精神。只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中。把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。例如，牛顿是举世公认的伟大科学家，在高一一开始以专题讲座的形式，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。

同时，通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物理知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。因此，了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性，这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。同时，物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘"平民法拉第"，亚里士多德富有批判和怀疑精神等。这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神，为以后的学习和研究打下良好的基础。

二、有助于对物理知识的理解和把握。根据教材编排特点，分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程，而且有助于学生按规有的形式和体系来理解和把握物理知识，从而逐步掌握正确的科学思维方法。例如，在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级"电磁感应"的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律等关键点的把握。

三、有助于对学生进行爱国主义教育有助于学生树立辩证唯物主义观点。我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如，在理论著作方面，《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，《论衡》中关于简单电现象的记述《考工记》中关于工程技术，声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国，就是在今天仍有参考价值。在实用技术方法，更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等，都是我国最早发明的。教学中结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，可以使学生了解祖国古代灿烂文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。

物理学发展的历史表明:物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特殊的密切关系，中学物理教学内容中，概念、定理、定律充满了辩证唯物主义内容。在教学中，有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史，阐明概念、规律。结合物理学特点，进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育，可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点。例如介绍爱因斯坦的相对论时，我们就可以把"新生事物不可战胜"这一哲学观点渗透进去，讲到万有引力定律时可将"物质是普遍联系的"这一哲学观点渗透进去。

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[关键词]物理学史 物理学美 价值

中学物理教育不仅要对学生进行物理知识的教育,还应在教学过程中对学生进行审美教育。物理学的发展史集中体现了人类探索和认识客观世界的现象、特性、规律和本质的历程。物理学史告诉人们,每一个物理概念和规律的形成,都是汇集着许多人艰辛的努力,常常需要几十年乃至上百年的努力,才能迈出有意义的几步。物理学美不仅体现在物理知识的形式上、内容上、结构上、物理学的研究方法上,而且体现在科学探索的过程中,体现在物理学家们的非凡的想象力,探索精神和高尚的思想品德上;通过物理学史展示物理学家求真、求美的过程,让学生感受科学家探索未知世界的过程,感受他们尊重自然、尊重客观意志的“真”,体会他们推动发展的动机的“善”,不屈不饶的科学精神,高尚的人格,坚强的毅力等,达到以美感人,以美育人的目的,引导学生自己去追求和创造物理美,并将美的认识转化为追求美的自觉行动。

一、通过物理学史,感受经典实验的美妙,体会科学方法美

科学方法是人类智慧的结晶,是人们在认识和改造世界的实践活动中总结出来的正确思维和行动方式。物理学史证明科学理论的重大突破,必然伴随着新的科学方法的诞生。在物理学史上有很多精美的物理实验,不但在实验设计上极具创造性,而且实验装置设计上非常具有新颖性和实验技术上具有艺术性,经过艰辛的过程,通过长时间的努力,克服无数困难,才做出物理学上的重大发现或技术上的伟大发明。在教学中充分展示这些精湛优美的实验可以使学生发现和体验物理实验的精彩和美妙。例如:引力常数的测量,在牛顿发现万有引力定律一百年后,卡文笛许设计出扭秤实验,通过三次巧妙放大,将力的测量变换为力矩的测量;又将力矩的测量转变为石英丝转动角度的测量;再将转动角度的测量转变为光点移动距离的测量。这一精妙设计终于获得了历史性的突破,测出了这一微小的引力常量。著名的伽利略“斜面圆球滚动实验”,就给人一种简洁的美,它的美体现在对实物形态实验的超越,使实验条件、实验过程在思维中以理想化的方式表现出来,通过猜想、设计、推理,由有限个实验归纳出一般的结论,没有考证所有可能的情况。讲述这段物理学史,使学生了解到伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。伽里略在物理学史上占有重要地位。被后世誉为“近代科学之父”,这不仅与他在科学上的伟大成就有关、而且与他在科学方法上的革命性转变分不开。正是由于他在科学方法上的创新、引导自然科学走上了正确的道路。

二、通过物理学史,感受科学家的精神美、人格美、毅力美

在物理教材中涉及到许多中外著名物理学家。他们生平大量动人的事迹,尤其是不怕挫折的拼搏精神、爱国奉献的敬业精神和相互协作的精神都是—部绝好的美育教才,能激起学生心灵的震动。教学过程中,若能让学生了解物理学家勇于探索,实事求是的科学精神;以苦为乐,顽强拼搏的不屈精神;只图贡献,不求索取的奉献精神;坚持真理,并为捍卫真理不怕牺牲的献身精神等。这无疑是最理想、最成功的情感教育。

物理学史表明,物理学大厦并不都是成功者创造的,它是成功者与失败者共同创造的。焦耳为准确测得各种情况下热功当量值,历经40年,进行了400多次实验。法拉第“磁生电”经过十年的研究;居里夫人为了从沥青铀矿中提炼出纯净的镭,经过近一千三百五十个日日夜夜的奋战,从8吨铀沥青矿渣中提炼出0. 12克纯氯化镭,开普勒在困境中还是坚持对行星运动的研究,从大量的观测数据中,花了近十年的时间,计算出了行星运动的三大定律等等;爱迪生为了寻找一种合适的灯丝,试用了一千六百多种材料。所以爱迪生说:“失败也有我需要的……”。还有许许多多的物理学家,他们坚持不懈地探索的科学精神和献身科学、捍卫真理的感人事迹,光辉的言行和高尚的品格,为人处世和爱国主义的热情,无不显示了物理学家的精神美。因此在教学中引入物理学史的实例,通过讲述这些物理学史来培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和锐意进取、百折不挠、不断创新的科学精神,激励学生以科学家在创造伟大业绩所表现的人格力量为楷模,树立科学的世界观和人生观,确立为科学真理而献身的崇高品质。

三、通过物理学史,激发学生科学审美情趣和提高对科学美的审美能力

自然界本身是一个简单、和谐、统一的整体,作为描述和揭示自然现象和规律的物理科学也应是简单、和谐和统一的。“多样统一”是人类追求的永恒主题。整个物理学史,在某种程度上也可以说是物理学大师们为建立统一的物理理论的奋斗史,也是物理学家追求美的历史。牛顿为追求天体运动和地面物体运动的完美统一发现了万有引力定律;焦耳为追求热与功的完美统一测出了热功当量;法拉第为追求电和磁的完美统一发现了电磁感应现象;爱因斯坦为追求时间与空间的完美统一发现了相对论、为追求质量与能量的完美统一发现了质能方程等等。作为支撑经典物理大厦的牛顿运动定律,在宏观低速领域,实实在在地展现其简洁和完美;而作为现代物理大厦支柱的相对论和量子力学,又从更广阔领域描绘了一幅极其简洁的物质组构和运动的生动图像。科学的美,还体现在科学技术的巨大进步上,海王星与冥王星的发现、人造卫星的升空、原子弹的制造等等,这些无不叫人惊叹科学的伟大。在物理教学中渗透科学家追求科学完美的典型事例能促进学生对科学美的认识转化为对科学美的追求。

四、利用物理学史,激发学生的爱国热情

物理学史是一部科学文明的发展史,在物理教学中,结合教学内容介绍我国古代在物理学方面对世界的卓越贡献和我国现代物理学相关技术的飞速发展及成就,这既能使学生了解祖国灿烂辉煌的文化,培养学生民族自尊心和自豪感,又能增强学生的民族自信心,激发学生爱祖国爱民族的热情;介绍物理学的前沿知识,了解当前我国现代物理学相关技术与世界科技发展存在的差距,这样不仅能使学生开阔眼界,领略了知识的巨大力量和科学技术的日新月异,还能使学生感受物理学美和人类智慧美。从而激发学生的求知欲,唤起学生的时代责任感与使命感,有勇气肩负祖国赋予的使命,树立为提高我国科技水平而勤奋学习、刻苦钻研、勇于探索、献身科学的信念。

例如,我们讲述“声波”时,就要讲讲北京天坛绝妙建筑;在学习“原子和原子核”时,就应提到在现代物理前沿领域所作的巨大成就的李政道、杨振宁、丁肇中等科学家;在讲“超导”时,应介绍我国在超导材料方面所做出的巨大贡献;我们在讲述“天体运动”时,不能不介绍“神五”、“神六”、“神七”“嫦娥一号”的发射,介绍我国航天技术的现状和发展,介绍平均年龄只有三十岁的航天人。学生会为自己的祖国感到自豪,为这样一群年轻人而感到自豪。这不但能激起学生的学习兴趣、民族自豪感、使命感和责任感,还能激发学生爱国热情,报国之心。

五、通过物理学史,渗透概念形成的历史背景和过程,挖掘美育因素

在物理学史上,每一个科学上的新发现,都为后继者提供了宝贵的经验和启迪。中学物理中一些概念、定律和理论建立的过程凝练、升华了科学思维方式和科学研究方法,也包含了丰富的育人因素,展示这些科学过程有利于学生对知识全面正确的理解和建构,让学生得到前辈科学家科学思维和研究方法滋养,认识到物理学每前进一小步,都伴随深刻的物理思想和观念的变革。使学生受到生动的情感、态度、价值观的熏陶和感染,有利于健全人格的培养。例如:人们对原子结构的认识,就经历了一个发现、认识、否认、再认识过程。j·j·汤姆生发现电子后,曾提出关于原子的“枣糕式模型”。 1910年,卢瑟福建议用a粒子轰击金箔片。实验表明a粒子能穿透很薄的金箔片。这一实验事实使汤姆生枣糕模型遇到了无法解决的矛盾。因a粒子是失去两个电子的氦原子,犹如一块掉落两颗枣子的小枣糕,小枣糕打在大枣糕上,氦原子无论速度多么大,也很难想像它能穿透出去。但是1908年卢瑟福用a粒子轰击原子时,有大约八千分之一的几率被反射回来。这一事实使卢瑟福惊奇,他说:“这是我一生中最不可想像的事,真如用一枚重型炮弹轰击一张卷烟纸,而炮弹竟然被卷烟纸弹回来又打中了我自己一样的不可思议。”。卢瑟福用不同金属箔片进行了多次实验,并经过三个多星期的认真思考,指出汤姆生的原子模型不会使a粒子发生大角度偏转。卢瑟福以丰富的想象力提出,原子是一个很“空”的,中间是一个很小但质量很大的硬核。卢瑟福在实验的基础上经过严谨的推理,提出了原子的“核式结构模型”。

在物理教学中应该反映这种高潮迭起波澜壮阔的发展过程,使学生的科学思维和科学方法得到启迪,让学生从知识的完善和演变中认识它的条件性和局限性,使凝固的物理知识变得生动,学习仿佛是一次与科学创造者的对话;适当分析科学家的成功和失误,体会科学探索者的困惑、沉思、试探和创新智慧之光,让学生用发展的观点,辩证地看问题,认识到物理学知识的相对性,有效地消除学生对物理学知识来源的神秘感,消除对已有知识的僵化认识,为今后的学习和生活树立信心。

参考文献:

[1]李艳平,申先平.物理学史教程[m].北京:科技出版社,2003. 103.

[2]邹纪常.物理学的美学价值[j],广西物理2000.3.

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关键词：物理学史；高中物理；必要性；途径

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）05-353-01

如今新课程改革如火如荼的进行，当下教育中不单单要传授基本知识和简单技能，更要关注学生在人文素养等方面等的培养，使学生能够全面的发展，早日适应社会的需求。特别是作为学生将来进行学术研究基础的高中物理，使物理学史融入高中物理可以让学生在熟练掌握物理知识基础的同时，清楚的认知物理和社会之间的联系。在向学生传授物理知识的同时注重对科学素养的培养，使高中物理教学质量和效率得到提高。

一、将物理学史恰当融入到高中物理教学中的必要性与重要性

物理学，简而言之就是对物质以及物质运动方式进行探讨与研究的一门基础性学科。物理学在人类的发展史上具有十分重要的地位，它引领人们走进并深入地了解大自然，探索了宇宙的奥妙。随着时间的流逝，物理学在前辈们不断地开拓下取得了长足的进步与发展，物理学的知识结构也渐渐变得相对完善。

物理学的历史就是发展中物理研究的进程。物理学不断的进步与完善，不仅极大的丰富了物理学的研究方法，并且不断的补充人们在物理学界的认知。因此我们的教育工作者要注重将物理学史融入到物理教学中，这是时代进步和发展的要求。此外，传统的物理教学方式大部分是照本宣科。而实际上，老师过度依靠教材很难提升学生的综合素质。这将严重降低高中物理教学的质量和效率，所以现代教育更应该注重将物理学史与高中物理教学融合在一起。

二、物理学史融入高中物理教学的若干途径

1、在教学中注重理论知识与发展历程的结合

相比较来说，物理知识的内容与其他的学科较为不同。其他的科目需要通过层层的探索，学生才能自己得出结论。然而物理教学并不如此，物理学的逻辑一般是直接得到结论，虽然具有简洁，逻辑性规律性强、科学严谨等特点。但是，大多数教学在内容上忽视了物理学发展的历史过程，致使学生无法切身体会到当初科学家得到结论的艰辛历程，对知识点的理解程度、掌握程度也不高。

因此，教师应当将理论知识与历史经历相结合，将物理学史在物理教学里贯穿始终。让学生能够细细地体会和感受这些物理知识得到的过程和一些有趣的细节，丰富其教学内容，增加学生的知识广度。这样不仅能让学生增加在物理学科方面的兴趣，吸引学生的眼球，还可以创造良好的课堂氛围与教学氛围，为将来教学生活中给学生构建物理学知识框架奠定扎实并有益的基础。

2、引导学生充分利用课外资源

目前国内受制度限制，大部分教学都受应试教育的影响。高中物理教学大都仅仅局限于45分钟的课堂时间。为了让学生在有限的学习时间里尽可能了解更多的物理学史的知识，教师要根据实际情况与效果以及学生本身的个体特点，仔细筛选历史物理资料。做到物理学的历史材料能更好的帮助在物理知识上的教学，发挥其应有的积极作用，从而使学生更加清晰的记住物理知识点。这样可以激发学生在物理方面的兴趣，同时可以快速提升学生学习水平。

此外，如果只是依靠课堂知识是无法使学生了解更多的物理学历史的。教师应当积极的引导学生利用下课空余时间，充分利用学校资源、互联网等优势，根据个人情况不同，简单或深入了解物理学的历程。还可以通过展开讲座等形式的活动，来有效的提升学生学习的兴趣，使学生能自发的去学习更多的物理学知识。教师也可以通过现代科技教育手段，使用多媒体设备准备合适的物理学史课件，为学生展示生动形象的知识要点（最好做到给学生一种耳目一新的感觉。把课外知识与课内知识相结合教育，可以最大程度的提升学生的学习兴趣。使其能够自主学习，提高本身的教学水平和质量，进而推动物理学以及物理教育的进一步发展。

3、在课堂教学中营造历史氛围

课堂上的教学是目前物理教学的主要组成部分，在学生对物理知识的理解与记忆方面有重要的影响。教师创造的课堂氛围直接影响到学生的学习质量。教师要善于结合或更改传统的教学模式，丰富其教学内容以及教学方法，在课堂开始阶段吸引学生的注意力，牢牢把握学生的心理和思想特点，将学生引入正确的教学课堂之中。

教师可以尝试提前布置一些任务，让学生对某一典型事例进行情境展示，让学生自行扮演历史事件中的角色，营造良好的氛围并吸引学生注意力，从而让学生能够一步一步地切身体会物理发展过程。此外，教师应当采取合理性筛选教学内容，结合课堂内容，提起学生兴趣，这样才可以有效的达到物理教学目标。

4、提升学生对物理学史典型事例的兴趣及研究

物理学史的范围很广，教师和学生都不可能面面俱到。这时候教师应该筛选在物理历史上具有一定代表性的人物及其事件，让学生能够通过事例进行深入钻研与探讨。在课堂教学过程中，教师应该把典型事例的作为这一知识点的衍生知识，进行深层次的研究和讨论。与学生共同分享历史上优秀科学家的宝贵成果，这样不但能让教师和学生打成一片，营造出良好的教学氛围，还可以让学生切身体会物理发展的曲折和喜悦。

物理学历史以及相关知识融入高中物理教学有着积极的效应，教师应当认识到这点的重要性以及必要性。在教学过程里，采取合适的措施，考虑学生的个体差异，配以科学的现代教育技术，筛选适宜学生适宜课堂的物理历史内容，激发学生自主学习的动力以及对物理学史的兴趣，提升教学效率，培育学生良好的科学素养和品德，以响应课程改革对高中物理教学提出的新要求。

参考文献：

[1] 杜玉娟. 新课程背景下物理学史和高中物理教学相结合的研究与实践[D].辽宁师范大学，2007.

[2] 王惠芳. 物理学史和高中物理教学相结合的探索与实践[D].西北师范大学，2004.

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关键词：物理学史；物理实验；科学素养

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）08-094-01

一、物理学史引入实验教学的必要性

作为素质教育的方式，物理学史常常会引入到课堂理论教学中。但这种方式往往更多地局限于教师普通的讲授，多采用口头描述的形式。往往容易让历史与理论割裂，不能达到增加学生兴趣帮助理解物理概念的效果。如果引入不当，这样的方式可能演变成枯燥的物理理论课程中增加了枯燥的历史课程。但是如果在实验课程中引入物理学史，可以直接生动地重温当年大师们的探索历程，跟随他们的思维脚步，有助与学生的主动思考和积极参与。

二、实验教学中引入物理学史的作用

1、从历史的角度认识物理概念和规律

物理学史在中学物理课堂的应用较多，很多教师常通过讲解让学生了解物理学的发展历史以期增加学生对物理知识的掌握。但是实验在物理学科的发展中起到极其重要的作用，让同学们参与一些经典的物理实验，是一个重温历史的过程，也让学生在实际动手的过程中，对物理有更基础更本原的认识。

2、通过物理学史实验培养和提高学生的科学研究方法

介绍物理学史实验，让学生不仅了解最终实验的结果和结论，更重要的是能够了解设计实验的初衷，了解设计实验的思路和方法。学生可以以史为镜，学习到很多科学的分析过程，不仅仅是对物理，甚至是其他课程的研究性学习，对培养学生的科学素养都有着良性的作用。

三、物理实验中引入物理学史的方法

在实际操作过程中，根据物理实验的难度，和历史的不同联系，可以有不同的操作方法，以下以两个例子来说明：

1、设计性实验

奥斯特电流磁效应发现后，很多科学家开始思考，电能生磁，磁能否生电。法拉第最早在1822年，开始了“电生磁，磁生电”的设想，经过了10年的探索，最终探测到感应电流。课堂上提供材料，学生自己设计实验。

例一：闭合回路放于磁铁旁，观察指针是否偏转

例二：例一中的磁铁换成电流的磁场（带电闭合电路），观察指针是否偏转

请学生如实记录实验现象（越详细越好）并分析原因。

根据理论我们知道，变化的磁场才能产生电流。所以学生会观察到磁铁刚插入时或者电路由断变通时电流计指针偏转，但很快指针回零。学生可能会忽略开始瞬间的变化。让学生了解到细致观察的重要性，以及实验的条件对实验结果的影响。

通过一系列的分析和思考，让学生知道有无示数。都是实验现象，都不能忽略。对于不同的实验现象怎样进行分析，并设计修改实验，从而得到科学的结论。可以从中看出探究过程，让学生掌握科学研究的办法。结合历史，对比实际操作，一方面增强学生分析问题的能力，另一方面，有助于学生科研自信心的建立，激发学生探索的兴趣。

2、直接重复历史实验

有些物理学实验非常经典，或者有些实验的理论较复杂时，教师可以以简化的方式还原历史实验。让学生了解实验的精妙，了解科研探索需要的严谨态度，以及不畏艰难的品质。

密立根油滴实验绝大部分安排在大学实验中，但因其设计思想简洁而巧妙，但其操作过程却要求学生细致耐心，对学有余力的中学生是一个较好的研究型实验。

它的实验原理如下：

一带电油滴在水平的平行板均匀电场中受到重力mg，电场力qE和空气阻力的作用。油滴平衡时空气阻力为0，有mg=QE，即Q=mgd/U

不同油滴的电荷量是基本电荷量e的整数倍。测量的油滴不够多，可以用e去除q，看q/e是否接近某个整数n，再用这个整数n去除q，得到电子电量e经一系列的运算揭示了微观世界与宏观世界的关系：Q=ne

这一实验基本还原了密立根当年所作的实验。

虽然实验原理清晰简单，但实际操作中有很多环节需要重视。举例来说，当从监视器中不能观察到油滴时，有多种可能因素。比如没有恰当使用油壶，或者喷油孔堵塞或者监视器观察时光学系统没有对焦准确，或者是监视器未调节好，怎样分析影响实验的因素，并排除不当因素，是对学生动手及分析能力很好的锻炼。

电子电荷最早是通过测量云室内的带电水滴的荷质比及水滴质量得到的，早期测量的误差达到60%以上。密立根在前人基础上最重要的改进，是用带电油滴来代替水滴，和现在的测量结果比较，误差不到1%。密立根由于对电子电荷的精确测量以及确立了电荷的分立性，获得了诺贝尔物理学奖。

通过同学们的研究性学习，可以让学生们了解大师的实验设计思路，也能理解实际操作过程中会遇到的困难，以及科学研究过程中大师们所具备的认真严谨的态度。

本文中只涉及两种方法在物理实验课程中引入物理学史，还需更多地实践和探索找到更适合学生的物理学史实验。

四、结论

无论是过程与方法维度还是情感态度与价值观维度，物理学史引入物理实验都有着显著的优点。但实际操作时，可能有诸多困难。一，大部分学校不重视实验教学，实验教学所占比重较少。结合物理学史的研究性实验课程如何设计并和学校常规课程结合需要一个过程；二，需要大量仪器及场地，需要更多的经费投入；三，对物理教师的要求提高。在物理学史引入中学物理课堂，特别是直接和学生的动手实验相结合的路上，还有许多工作要做。

参考文献

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物理学来自于自然现象，规律源自于生活实践，每一个物理规律的得出，都是前人用成千上万次的实验推理得出的。其中汇集了古人的智慧和力量，饱含着人们发现过程中的艰辛和获得成功后的喜悦。人们在探索规律认识规律的过程中留下的实践经验，对我们现在的学习有着很大的启发作用，也给学生的学习增加了很大兴趣。让学生知道物理家探索物理规律的艰难，明确只有对物理学有执着的追求，坚持不懈地努力，才能到达成功的彼岸。适当学习一些物理学史可以使学生更好地建立物理观念，较好地在头脑中形成物质结构及物质运动整体上的概括的物理图景。适当地学习一些物理学史可以使学生加深对物理概念的理解，更好地掌握物理规律，当学生知道了这些史实时，不但明确了发现一种物理规律的艰辛程度，还能更好地明确物理规律的内涵，从而更深层次理解了这一规律。更好地知道物理学是来自于自然生活而更重要的是服务于生活，使学生知道身边处处有物理。适当地学习一些物理学史，可以陶冶学生的情操，从物理学家那些高贵的品质中吸收更多的营养，对历史上一些有杰出贡献的科学家进行个别考察和研究，这些科学家对待事物的科学态度、思想方法、高贵品质等会对后人产生深远的影响和熏陶，受到深刻的启示和启迪，得到巨大的动力和精神食粮，受到鼓舞。所以在学习中适当地加入物理学史，对学生学习物理的兴趣及探索问题坚持不懈精神的培养有着很重大的意义。

学习物理学史对培养学生学习兴趣起着相当大的作用。例如：在讲牛顿第一定律的时候如果只讲一个斜面实验得出物体在不受外力作用时将保持匀速直线运动或静止状态。学生记得太抽象太枯燥，但如果你将亚里士多德推物体就运动不推就停止得出的力是维持物体运动状态的原因这个观点提出，伽利略又加以反驳，在光滑的木板上小车失去推力以后还会继续运动，得出力是改变物体运动状态的原因。再介绍伽利略斜塔实验时大铁球、小铁球同时下落，加上牛顿管中羽毛与铁片同时下落的实验，说明力是改变物体运动状态的原因。学生听得非常入神，再介绍牛顿将伽利略的观点总结推广成不受力时将保持静止或匀速直线运动状态，加上了静止的情况，引牛顿的一句话：“如果说我比别人看得远一点，是因为我站在了巨人的肩膀上。”引出牛顿第一定律的得出过程，给学生增加了很大的学习兴趣，再加上前人在探索实验过程中的认真求实精神非常值得学生学习。学生有了学习兴趣，学习才会更加主动，遇到问题时解决问题才更加有了信心，也使学生在学习过程中养成了严谨的学习态度，不断提高自己的科学素养，变被动学习为主动学习。

学习物理学史，对学生学习知识、理解和掌握知识也具有相当大的作用。例如：在讲原子动力时候，原子本身就非常小，用肉眼根本观察不到它的结构，只能是抽象地去想象，如果硬背原子的结构是由原子核、核外电子构成，讲解就非常的乏味，使学生不好理解和掌握，但是如果加上原子物理学史，对知识掌握和理解就容易多了。1897年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可再分，还有复杂的内部结构，他就把原子想象成了一个枣糕模型，原子核就是蛋糕，电子就像枣镶嵌在原子核上。过了二十年，英国的物理学家卢瑟福和助手们用氦核散射实验证实了枣糕模型不成立，提出了原子的核式结构，原子的直径数量级比原子核直径数量级大十万多倍。把原子比作足球场，原子核也就是放在足球场中心的一颗绿豆那么大，电子在原子核外作高速运动，使学生很形象地知道了原子的结构。后来密立根又测出了电子电量，卢瑟福又发现质子，又认识了原子核还可以分为质子和中子。1939年，德国的物理学家哈恩和助手用中子轰击铀核时，铀核发生裂变。1942年，费米等人在美国建成第一个裂变反应堆。人类在原子物理上发展迅速，到1952年第一颗氢弹爆炸，人类在物理上已取得相当大的成就。在给学生讲这些物理学史时学生听得非常认真，物理学史对学生知识体系的形成，知识的把握有相当大的促进作用，使学生形成正确的科学思维方法，使学生对知识的理解和掌握更加牢固。

学习物理学史，对学生进行爱国主义教育，使学生在学习中获得高尚品格。郑和下西洋用的司南是我国的四大发明之一，每次讲课讲到磁场说到这段历史时，同学都会感到非常自豪，还有我国宋代沈括发现的磁偏角，证明了我们古人的智慧和力量。再介绍一下我国宋代发明的火箭和现代火箭的原理相同，我们现在的火箭技术更加精湛，是在前人的基础上不断改进和提高的。还比如在力学方面，力的大小与物体的形变成正比的线型关系是我国古代的郑玄首先提出的，比胡克早了几百年。中科院学部委王仁等同志认为应该将这一事实写入教科书。春秋战国时我们的古人就知道小孔成像，凹、凸面镜成像的规律，在光学上的研究也是源远流长。两汉时期我们就熟用简单机械，明朝的方以智提出“宙轮于宇，则宇中有宙，宙中有静”阐述了时空与运动的关系，在这时我们对时空观已经有了深刻的认识。但是我们既要看到我国古代的灿烂文化还得让学生知道，十七世纪后我们的科技发展就开始落后于西方国家，以致于清末时期受西方的入侵、抢掠。以此激发学生的爱国之情。在教学过程中对我国的物理学http://史上的事例加以介绍使学生了解祖国的灿烂文化，使他们从内心激发一种自豪感、紧迫感，从而形成一种为中华民族之崛起而努力奋斗的爱国主义精神。

另外，物理学史的学习对培养学生辩证唯物主义观点意义重大。物理是事物之间的道理、事物之间的联系，这些是与封建迷信中的一些说法格格不入的。比如古人认为下雨时候的雷电是天上的雷公和电母两个神仙发出，其实物理学告诉我们雷电现象是云层摩擦发出的现象。物理学使人们知道了很多自然现象的原因，不再对一些现象产生畏惧的心理。人们对物理规律的发现和运用、对整个世界的认识越来越多，人类的文明才会越加光辉灿烂。

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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,那种科学创造的与激动,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。

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论文摘 要：在物理教学中讲授物理学史能够激发学生学习的兴趣和求知欲；能够使学生掌握科 学方法；能够培养学生严谨治学的精神和对学生进行爱国主义育。

物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。了解和掌握物理学史，在教学中，恰当运用物理学史中各种生动有趣的史料，对激发学生学习兴趣，培养学生科学的探索方法，对学生进行爱国主义教育等方面起着积极的不可估量的作用。

一、学习物理学史，激发学生学习的兴趣和求知欲

爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”。培养学生学习物理的兴趣，是搞好物理教学，提高教学质量的一个重要环节。我在教学中经常依据具体的教学内容引用一些精彩生动的物理学史料来激发学生的学习兴趣，增强求知欲。例如在讲“库仑定律”时，让学生了解在电磁学发展中不只库仑，还有卡尔文迪许、富兰克林及普里斯特利等科学家都为此项工作进行过不懈的努力，最终由法国的物理学家库仑利用库仑扭秤实验直接进行了证明。后人为了纪念他，把电量单位规定为“库仑”。 在物理教学中，通过生动有趣的物理学史来讲述物理理论，就能克服单纯的物理概念和物理理论的枯燥讲解，使教学显得生动活泼，使学生的学习兴趣得以培养和提高。

二、学习物理学家的探索过程，使学生掌握科学的探索方法

物理学是研究自然界中各种物理现象的规律和物质结构的一门科学。而观察是研究物理问题最基本，最重要的方法。要学好物理，必须要善于观察，勤于思考。大家都知道，亚里士多德的落体观念认为：“重物比轻物下落得快。”伽利略从由思想实验得出的一个佯谬入手，对亚里士多德的落体学说提出了反驳。他提出，如果亚里士多德的学说是正确的，即物体下落的速度与其重量成正比，重物的下落速度肯定比轻物为快，那么就可以设想一个简单的实验：把两个轻重不同的下落物体连接在一起，由于两个物体原来的各自的下落速度不同而相互影响，它们连在一起后将以中间大小的速度下落；但是两个物体连在一起时当然要比原来较重的物体下落得更快些，由此可以得出，我们可以从“较重物体比较轻物体运动的快的假设推出了较重物体运动较慢的结论来，”从而证明了亚里士多德的学说是错误的。

物理学是一门以实验为基础的科学，实验是检验真理的重要手段。1878年，德国著名的物理学家赫尔姆赫兹向他在柏林大学的学生提出了一个竞赛题目，即用实验方法验证麦克斯韦的理论。赫尔姆赫兹的学生之一赫兹从那时起就致力于这个课题的研究。1886年，他在做放电实验时发现近处的线圈也发出火花，他敏锐地意识到这可能是电磁波在起作用。为了更好地确认这一点，赫兹再度布置实验。他设计了一个振荡电路用来在两个金属球之间周期性地发出电火花，按照麦克斯韦理论，在电火花出现时应该有电磁波发出。然后，赫兹又设计了一个有缺口的金属环状线圈，用来检测电磁波。结果，当振荡电路发出火花时，金属缺口处果然也有较小的火花出现，这就证明了电磁波的确是存在的。赫兹还进一步在不同的距离观测检测线圈，由电火花的强度的变化大致算出了电磁波的波长。1888年，赫兹发表了《论动电效应的传播速度》，证明了电磁波具有与光完全类似的特性，还证明了麦克斯韦理论的正确，也为人类利用无线电波开辟了道路。[1]

三、运用物理学史培养学生严谨治学的精神和进行爱国主义教育

介绍科学家在探索物理规律中一丝不苟的治学精神，介绍他们如何以毕生精力锲而不舍地从事科学研究，可以培养学生严谨的治学精神。在 粒子散射实验中马斯登与盖革若没有观察到“入射的 粒子中每8000个粒子有一个要反射的统计结果，卢瑟福也就不可能提出正确的原子结构模型；居里夫人为发现新元素，进行了1000多个日日夜夜的艰苦实验，终于从数十吨的铀矿渣中分离出了0.1克镭；[2]密立根关于基本电荷的测量，总共经历约21年的时间，进行了无数次的测量才于1910年发表了他精确测定基本电荷的实验。

在有关物理知识的教学中，适当介绍中国古代的物理学成就，是进行爱国主义教育的有效手段。中国古代有着光辉灿烂的科技成就，不少方面长期处于世界的领先地位。战国时代墨家关于杠杆和浮力知识的成就，比西方阿基米德早约两个世纪。西汉时期写成的《春秋纬考灵曜》中关于地动和运动的相对性的叙述，比伽利略早出16个世纪。公元前11世纪沈括又叙述了用纸游码演示的弦的共振现象，比欧洲早了6个世纪，沈括关于地磁偏角的发现比欧洲人早约400年。英国科学史家李约瑟在他所著《中国科学技术史》的序言说：“中国的这些发明和发现往往远远超过同时代的欧洲，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]

综上所述，物理学史的引入，可以使科学的内容和思想内容有机结合，把物理规律的学习上升为科学的世界观和方法论的学习，在物理教学中产生积极的效果。

参考文献

[1] 吴国盛《科学的历程》[M] 北京大学出版社 326页

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为此，充分利用物理学史料，以历史上物理学产生的重大突破，以科学家的成功与失败，最能激发学生的学习潜能，激励他们的创新思维，培养他们的科学探究精神.这将使物理教学内容和过程更加丰富、更有挑战色彩，不再单调乏味，显得丰富多彩更具吸引力.纵观近几年教学实践，笔者非常关注课堂教学环节的互动性、合作性和有效性，并做了以下尝试和思考.

1利用背景资料，创设课堂情镜

物理小实验和小制作可以激发学生的兴趣，采用讲故事的形式同样也可以激发学生的兴趣，营造一个轻松愉快的氛围，构建良好的学习平台；在实际教学过程中引入方式很多；笔者认为通过物理学史上的小故事或相关的背景资料，不但激发了学生的求知欲望，更重要的是可以激活课堂，充分调动了各方面积极因素，活跃了课堂气氛.例如，给他们讲一些科学家的故事、相关背景资料，或他们经历了磨难，最终克服困难，取得举世瞩目的成就.让学生明白，成功的关键是靠毅力和恒心，以此激励他们.

对相关物理学史的了解，既可以使学生了解物理知识的来源，也可以培养学生实事求是的科学态度、勇于探究和创新的精神.这样既提高了学生的学习兴趣，也提高了物理课堂教学效率，更提升了学习物理的能力，同时也激发了物理教学的无限生机活力.

2利用物理学史资料，磨练学生意志

教师在授课过程中，特别是组织学生进行自主探究实验时，让学生分组讨论，互相合作，设计实验方案，分析论证，得出实验结论.学生在动手过程中会遇到这样或那样的问题，如缺乏研究方法，观察力或信心；教师这时可以讲述一些科学家探索物理规律的曲折历程.例如，在探究电流周围的磁场规律时，首先，介绍奥斯特的物理思想：他将自然统一的思想运用到物理研究中；其次，介绍他的大胆猜想：他从许多人沿着电流方向寻找磁效应都没有获成功的事实中得到启示，猜想到如果电流能够产生磁效应的话，这种效应很可能像电流通过导线时产生的热和光那样向四周传播，是一种横向作用，所以应当把小磁针放在与载流导线平行的上下方或前后方来观察.接着，他设计了精巧的实验：具体的办法是：用一个小的伽伐尼电池，让电流通过直径很小的铂丝，铂丝下方放一个封闭在罩中的小磁针.经过无数次尝试，最后，终于做成功了.敢于提出问题、大胆的猜想和坚忍不拔的毅力，助他成为了揭开电与磁之间联系的第一人；又如在学习法拉第电磁感应现象时，可以讲解法拉第经历无数次的失败，甚至将要失去信心时，硬是凭着顽强的意志，经过近十年艰苦探索的尝试，终于发现了电磁感应现象，进一步揭示了电和磁的联系，发电机也就应运而生.几乎所有的物理学家为了探索自然界的奥妙，曾经运用了各种手段进行科学实验，发现了一个又一个的物理规律，他们留给人类宝贵财富的同时，也给后人以启迪，这不仅仅在于知识本身，更重要的是引导人们去重视获得科学知识和规律的方法，此外，还有他们那精巧的设计、独到的方法，深刻的思想，丰富的想象力，是物理教师引导学生如何克服困难，如何用科学的方法来分析解决实际问题的素材，更主要的是在物理教学过程中，让学生了解物理学家对物理发展的重要贡献，了解科学家在探索中的艰辛和献身精神，是激发学生兴趣、培养意志和树立正确科学观和世界观的有效措施.

3利用物理学史教学，获得物理学习的方法

从新的教学理念来看，教师怎么施教，让学生学会如何学，比教什么、学什么更重要.因为知识是学不完的，并且知识本身在不断更新和发展，所以教会学生学习和研究的方法，激发学生的学习兴趣和探索欲望，培养学生主动获得知识的能力，显得尤为迫切.在教学过程中，我们要求学生不仅要充分认识前人得到的结论或成果，而且还要研究发现他们探索、运用知识的方法，那么我们如何适时穿插物理学史教学，以达到让学生学习前人刻苦钻研的精神和探索知识的方法呢？例如，在学习苏教版初三物理《滑动变动器》这节时，教师可在课前提出这样一个问题，让学生自制一个滑动变阻器，可利用它来做改变小灯泡的亮度的实验.在课堂上组织学生小组讨论，进行生生互动和师生互动，在学生分组实验的桌子上放几根不同的材料做成的导线和一些相关器材.实验前教师先讲述爱迪生如何发明电灯的故事，激发学生探索知识奥秘的动机，培养他们亲近自然，走近科学，勇于动手，敢于实验探索的精神；通过设置合理的情景和教学内容，把以前单调的演示实验和按教师意图进行的学生实验转变为学生的自主探究活动，使课堂气氛和谐轻松.此外，我们还要充分利用现代教学手段，来向学生展示一些物理学史详实的史料，通过这些活动，不但可以克服部分学生学习物理学科的懒惰和畏难情绪，还可以挖掘学生学习物理的潜能，以达到学生想学、乐学和会学的最佳效果.

4渗透物理学史教育，培养学生应用知识的能力

课外社会实践活动也是物理教学的有机组成部分，教学过程中，我们可开展丰富多彩的课外活动，用以加深和扩大学生的知识面，激发学生的学习兴趣，发展学生的爱好特长，培养他们的活动能力和健康向上的思想品德，提高学生的综合素质.

4.1组建课外活动小组

如学习透镜的成像性质后，教师可以利用多媒体视频播放伽利略望远镜和开普勒望远镜的工作原理和制作过程，让学生利用透镜自制望远镜，并书面介绍望远镜的工作原理、制作方法和使用方法等，对学生的成果分层进行点评和颁奖，以增强学生灵活运用知识的能力.

4.2举办形式多样的物理学史知识讲座或竞赛

备课组集体备课时还可安排人员作有关讲座，并开展丰富多彩的知识竞赛，通过一系列活动，既拓宽了学生的视野，又增强了他们热爱科学和永攀科学高峰的意识.

4.3组织学生参加社会实践活动

让学生了解社会、认识社会、融入社会，形成科学的世界观，训练学生运用物理知识解决生活和生产中的一些简单问题，因此，我们要组织学生开展各种社会实践活动，如：参观南京天文台，了解天文知识，了解我国和世界天文学发展的历史，遐想宇宙的未来；组织学生郊游，了解自然界的变化情况，研究它的变化和发展规律；参观现代企业，了解我国企业发展的情况，或现代科技成就及应用，预测今后的发展趋势等等，这样既可以激发学生学习物理的兴趣，又培养了学生运用物理知识解决实际问题的能力.

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1. 将物理学史引入物理教学中，有助于激发学生学习物理的兴趣

如牛顿是举世公认的伟大科学家，在将力学之前以专题讲座的形式，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘“平民法拉第”，亚里士多德富有批判和怀疑精神等。这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神，为以后的学习和研究打下良好的基础。

2. 物理学史为教学中的思维训练提供了广阔的背景

如，在长期的天文观测中，人们发现天王星的轨道与理论计算有偏离，于是便猜想有一颗未知的行星在干扰天王星的运动。亚当斯和勒维烈分别根据万有引力理论计算出这颗未知行星――海王星的轨道，并由天文学家加勒在指定位置观察到。“用笔尖发现”海王星是演绎推理得多么精彩的实例！

奥斯特发现电流可以产生磁场，法拉第就从反面思考：“磁能不能产生电？”经过10年的艰苦工作，法拉第终于发现了电磁感应的规律。法拉第是靠“逆向思维”取得成功的。“世纪之交”一系列重大的发现（X射线、电子、放射性物质的发现，普朗能量子假说、爱因斯坦狭义相对论和光量子说的提出……）引起了物理学深刻的革命，量子的力学和相对论的建立，充分说明了辩证思维中的真理的相对绝对律的正确性。

上述物理学史中的这些精彩实例，都可以作为学生思维训练的参考。

3. 运用物理学史，寓科学美于物理教学之中

物理科学不仅揭示了美的本质，更丰富了美的内涵。物理规律本身是美妙和谐的，它符合审美的所有要求，反映了该领域所固有的审美内容。物理教学中的美育任务，就是在传授知识的同时，增强学生对科学的审美感受能力，同时丰富学生的理性积淀，以至创造美。

库仑于18世纪通过实验总结出来的关于点电荷间相互作用的规律，但他认为电与磁是完全不同的实体，这种观点在当时得到了安培和托马斯・杨的支持，但没有说服丹麦物理学家奥斯特。奥斯特崇尚哲学，哲学中关于“美是表现在有限中的无限性”以及“美的要素是高于形式的普遍性”的思想对奥斯特有着无与伦比的魅力，他于1812年提出了电与磁之间存在着联系，于1820年发现了磁针在通电导体附近转动的现象，从而改变了一直连续两个世纪电和磁截然无关的观点，首次找到了电与磁的联系，为电磁理论奠定了基础。

4. 作为反面资源，激发学生课堂学习气氛

在教授运动的相对性是很多老师都巧妙的运用了《刻舟求剑》这一故事。《吕氏春秋》中记载:楚任过江,佩剑落江。即在船舱板上记号。到岸,船停,下水找剑。“舟已行矣,而剑不行。求剑若此,不亦惑乎?”学生了解至此,大多会很兴奋的运用“运动的相对性”来为老师解惑,课堂气氛十分活跃。光速教学是在速度教学之后。经历速度测量、声速测量的学习后,学生很容易和当年伽利略有相同的关于测量光速的构思:伽利略与他的助手在一个漆黑深夜来到佛罗伦萨郊外,两个试验者各提一盏信号灯,在相距数公里的小山头,甲亮灯开始计时,乙看见甲亮灯时也立即亮灯,当第甲看到乙亮灯时立即停止计时。用两地的距离的两倍除以时间,得到光速。伽利略的实验失败了,可学生会非常乐意分析伟人的失败之处。通过这样的分析,学生也明白了:实验设计除了科学性之外还要具有可行性。

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统计显示, 沪科版初中物理教材共引入3处中国古代物理史, 而鲁科版高中物理教材则共引入8处, 平均每册引入1～2处, 因此, 现如今物理教学对中国古代物理史的重视程度可见一斑.

2 中国古代物理史与物理教学结合的必要性

2.1 响应课程标准落实核心素养

物理课程改革已经进入了一个全新的时代, 2017年版普通高中物理课程标准在实施建议中提出注重教材的人文关怀, 弘扬中华优秀传统文化, 增强民族自信心和凝聚力[1], 中国古代物理史毋庸置疑是中华优秀传统文化的一部分, 在物理课堂中结合中国古代物理史进行教学则有效响应了课程标准的理念.在介绍古人如何就自然现象进行大量独立的研究和归纳演绎的过程中, 让学生从中习得人文科学等知识与技能, 体现并彰显了人文底蕴、科学精神的核心素养.

2.2 弘扬爱国情怀助力德育教育

科学无国界, 但科学家有自己的祖国.爱国情怀是国家凝聚力的内核, 是全民族大步向前的强劲合外力, 且爱国主义教育又是学校德育的首要内容.在物理课堂教学中不应妄自菲薄、数典忘祖, 过分宣扬国外科学家的赫赫战绩, 而孤立冷落了我们先人的伟大成就.例如在体积的测量一节中, 可以在课前向学生展示中国古代量米所用的斗, 以此引入课题, 再简要介绍秦始皇统一度量衡的创举, 促进其民族自豪感和自信力的形成, 同时也有助于德育教育的开展与实施[2].

2.3 激发学习兴趣培养探索精神

中国古代物理史主要来源于生产生活实践, 为学生所熟悉, 其仪器设备简洁但原理巧妙, 操作性和重复性较高, 不少古代科技成就即便从今天视角来看仍令人拍案叫绝.如在学习机械振动之后, 让学生双手来回摩擦鱼洗的两只耳朵, 伴随着阵阵的嗡鸣声, 洗内的水便产生华丽壮阔的驻波, 仿佛是洗底的鱼嬉闹所致, 使学生切身体验这一过程, 一改往日对物理持有晦涩枯燥的浅层印象, 学生兴奋不已的同时, 对物理的学习兴趣也徒然而增, 更进一步激发起内心的探索欲望.

3 中国古代物理史与物理教学的结合

3.1 中国古代物理史内化物理概念的理解

机械运动这一概念, 人教版高中《物理必修1》的教材中仅是列举了一系列物体运动的实例便直接给出物体的空间位置随时间的变化, 是自然界中最简单、最基本的运动形态, 称为机械运动[3].即便是最简单、最基本的运动, 但这样的编排对于高一的学生而言仍略显苍白浅显.其实在教学过程中, 教师可以介绍我国古代着名思想家、科学家墨子曾言:动, 或 (域) 徙也. (《墨子经上》) 这里的徙, 即迁徙之意, 指地域即地理位置的变化.意思就是, 机械运动就是物体位置的变化.

通过对古人就机械运动言简意赅阐述的深入解读, 提升学生古文的阅读理解能力的同时, 做到学科之间渗透滴漏, 从而促进学生核心素养的提升.在物理概念课上巧妙地与中国古代物理史进行结合, 丰富了课程资源的同时, 加深了学生对知识的理解与感悟, 更为后续力学的学习奠定良好的基础.

3.2 中国古代物理史拓宽物理规律的探究

探究弹簧弹力与形变量的关系在新课标中被列为学生的必做实验之一[1], 且胡克定律在日常生活和工农业生产中有着极为广泛的应用.常规教学中, 教师演示或进行分组实验探究弹力与弹簧形变量的关系, 再给出这是由英国科学家胡克发现的, 叫做胡克定律.实际上, 来自国防科技大学的一名教授研究发现, 我国东汉末年的一名大儒郑玄 (127年-200年) 是世界上已知的首位明确提出力与形变成正比这一线性关系的学者.

教学中, 教师可以抛出问题:既然弹力的产生和方向都与其形变有关, 那么弹力的大小是否也存在与形变的确切关系?引导学生利用所提供的器材进行分组实验探究, 学生拟合实验所得数据得出胡克定律.此时教师介绍, 早于胡克约1 500年的郑玄在为齐国人所着的《考工记弓人》中量其力, 有三钧一句做出这样的注解:假令弓力胜三石, 引之中三尺, 驰其弦, 以缓擐之, 每加物一石, 则张一尺.此处的缓擐指的是没有力的作用, 而每加物一石, 则张一尺则更是正确揭示了弹性定律.学生内心汹涌澎湃着民族自豪感, 对胡克定律也有了更深层次的认识, 学习兴趣和热情也高涨了不少.

3.3 中国古代物理史显化物理实验的思想

实验之于物理的重要性不言而喻.我国东汉时期的王充也认为效验是必要的, 其在所着作的《论衡》中记有故夫王道定事以验, 立实以效, 效验不彰, 实诚不见.意为必须要通过实际效验来论证事物, 若不引证实际效验或实际效验不充分, 即便说再多, 人们也不会相信.

我国古代先人在光学上的造诣和科学思想是光学教学很好的素材资源.我国古代很早便开始制作和应用光源, 为世界古代光学做出了突出的贡献.在光沿直线传播这节知识的学习中, 教师可以让学生在上新课之前查阅世界上最早的墨家所完成的针孔成像实验, 以及沈括在《梦溪笔谈》中所做的小孔成像实验的相关资料, 在课堂上或课后教师还可以引领学生亲自动手还原实验的整个过程.在焦距的测定一节中, 教师让学生像沈括那般将一指置于凹面镜前, 观察成像情况, 再随着手指与镜面距离的远近移动, 观察像的变化情况, 最后用蜡烛完成凹面镜的焦距测定实验.

通过经典实验的还原再现, 让学生经历我国古代学者们的实验探究过程, 领悟其中蕴含的思想方法, 使其真正领会物理定律背后的科学本质和物理实验的精美绝伦, 提高学生的学习主动性和知识获得感, 从而大大提升物理课堂教学效果及学生的实验探究能力.