摘要：在当前新课程背景下，“物理学史”的教育功能如何才能准确反映新的课程理念？如何才能较为贴切地符合新课程标准的要求？本文主要是结合新课程理念来阐述一下对物理学史教育功能的一些思考。
关键词：新课程；物理学史；教育功能；科学精神；科学方法；质疑；批判精神；创新能力；尝试科学探究；人文精神
中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)11(S)-0023-3
在物理教学中结合物理学史的教育是国内、外物理教育工作者所共同关注的问题。在当前新课程背景下， “物理学史”教育功能如何才能准确反映新的课程理念？如何才能较为贴切地符合新课程标准的要求？这是我们作为一线教师值得思考的问题。在这里，谈谈我对新课程背景下物理学史的教育功能的一些思考。
1 利用“物理学史”，重现物理概念、原理、定律的建立过程，对学生进行科学方法的熏陶和科学精神的培养，而不仅限于知识的传承。
新课程理念下，教师不仅仅是关心物理知识和技能的传授，更重要的是关注在传播知识的过程中, 对学生进行科学方法的熏陶和科学精神的培养。通过重现物理概念、原理、定律的建立历史过程，不但加深学生对知识的理解, 同时还培养学生勇于探索、献身科学的精神、 脚踏实地的学风，更让学生感知科学知识形成过程中所用到的科学方法。他们在此过程中学到的科学方法,对于今后从事任何研究和工作，对于解决和处理各种问题，都是很有用的，是终生受益的。例如，讲“自由落体运动时”，介绍伽利略用“归谬法”驳斥亚里士多德关于“重的物体比轻的物体落得更快”的错误观点，再利用“纸币、硬币”的实验（再现比萨斜塔实验）验证结论并得出产生轻重物体不同时着地的原因。库仑从牛顿的万有引力定律中得到启发，把电荷之间的作用力类比物体间的万有引力，推论电场力也象万有引力一样服从平方反比定律，从而发现了库仑定律。
2 利用“物理学史”培养学生的质疑、批判精神和创新能力。
高中物理新课程总目标明确强调了对学生自主学习能力和学生解决问题能力的培养，要培养学生的自主学习能力和解决问题的能力就要培养学生的独立思考和独立判断的能力，这就需要我们的学生具有怀疑精神和批判精神。在物理学习的过程中，许多学生把课本的概念、公式、定理、定律当成真理，搞不清它们的来龙去脉，也不知为什么这样，更不敢质疑。教师们的“填鸭式”的教学也在一定程度上抹杀了学生的质疑和批判精神，抑制了学生的科学精神和创新能力。
物理学史上大量的事例表明，不囿于传统理论和传统观念，不迷信权威和书本，是科学创新的思想前提，是科学前进的动力。伽利略对亚里士多德的质疑、批判，并通过自己的逻辑推理和著名的理想实验得出推论：一个运动的物体，假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这一速度。（《两种新科学的对话》）。普朗克否定了传统的能量连续的观点，得出了量子理论。人们对原子结构的认识，首先是汤姆生提出了枣糕模型，在此基础上汤姆生的学生卢瑟福依据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型，卢瑟福的学生玻尔把量子理论运用到原子系统上，建立了玻尔原子模型，这样使人们对原子结构的认识由错误到正确并不断加以完善，三代物理学家对原子结构的研究都是在承袭前人的理论的基础上进行创新，从而使得原子物理学飞速发展。在物理教学中，渗透这些物理学家质疑、批判、创新的物理学史，对于培养学生的质疑、批判精神和创新能力是大有裨益的。
3 利用“物理学史”激发学生尝试科学探究的兴趣。
科学的本质就是探究，物理学发展的历史就是物理学的探究的历史。《新课程标准中》把“科学探究及物理实验能力要求”、“共同必修模块”、“选修模块”并列作为内容标准的三大部分，由此可见科学探究在高中物理课程中占有非常重要的地位。它是一种学习方式，是学习目标，也是物理课中的重要的学习内容。英国学者贝尔纳就指出“如果学生不能以某种方式亲自参加科学发现的过程，就绝对无法使他充分了解现有科学知识的全貌。”我们知道，完整的科学探究包含七个要素，学生要进行一个科学探究，需要学生在课内、课外花大量的时间。对一些基础较差的学生来说，特别难以适应。利用“物理学史”，重现物理学的探究过程，让学生去感悟科学探究的艰辛和乐趣，体验科学探究过程的喜、怒、哀、乐，脱掉科学探究的神秘外衣，从而激发学生尝试科学探究的兴趣。
案例 在讲到“法拉第电磁感应现象”时，我们可以引导学生沿着物理学家的足迹进行探究式的教学。
首先，介绍当时的历史背景。奥斯特发现了电流的磁效应：只要有电流就会有磁场，不管这种电流是恒定的还是变化的。受此启发，法拉第也期望有磁场就会有电流。他因为没有料到电与磁之间的联系的某种非对称性而失败了许多次，为此整整奋斗了十年。然后，通过几个重要的实验重现法拉第的十年探索过程。
实验1 1824年，法拉第把导线绕在磁铁上并与电流计组成闭合电路。是否有电流产生？
实验2 1825年，法拉第将含有电流计的闭合回路放在另一通电回路中，是否有电流产生？
结果两个实验都没有电流产生。
法拉第还做了大量的实验都没有达到法拉第期望的结果。但这没有动摇他坚定的信念，他经过十年的不懈努力，经历了许多失败后终于获得了成功。
实验3 1831年法拉第在软磁铁的两边绕上了两组线圈。
如图实验3所示，当他把开关接通、断开时，发现电流计发生偏转。
实验4 如图4所示，1831年法拉第把导线绕在纸做的空心圆筒上并与电流计组成闭合电路。然后用永久磁铁棒迅速插入或拔出，发现电流计发生偏转。
让学生做上面4个实验，最后引导学生归纳产生感应电流的条件。
4 利用“物理学史”培养学生科学精神的同时培养学生的人文精神。
在《新课程标准》中提出：注重物理学与日常生活、社会科学以及人文科学的融合，让学生切身体验物理学与社会的相互作用以及物理学对人类文明的影响。在我们以往的科学教育中，对科学文化的人文价值几近漠视，很多人认为科学文化教育主要是理性和逻辑，不具备人文因素，这是一个长期的、普通的误解，也造成了许多理科受教育者的人文素养的缺失。其实科学是人为的和为人的活动，因而必然蕴含着人格力量和人文关怀。我们知道物理发展史就是一部完整的物理奋斗史，作为一线的物理教师，通过物理学史的教学，使学生受到科学和人文相结合的教育，让学生在学习过程中在情感态度与价值观等方面得到熏陶，培养学生健全的人格，也使学生对科学的本质、功能、性质等对社会的影响，有更深刻的理解。例如，在讲到“天体究竟做什么运动？”时，介绍人类对天体运动的认识历史：从“地心说——日心说——圆周运动——与事实矛盾——椭圆运动——开普勒对行星运动规律的描述”所经历的漫长而曲折的历史过程。人们根据“地心说”的理论制定了历法，用以指导人们狩猎、捕鱼和安排农业生产；绘制星象图，用以指导人们航海和旅行；安排宗教活动，在政治领域统治人们的思想。在介绍“日心说”时，可以介绍当时的社会文化背景：在此前一个世纪，文艺复兴运动已在意大利萌芽并扩展到全欧洲；马丁.路德向教会的权威发起了正面的冲击;哥伦布完成了划时代的远航……这一系列事件及其形成的思想解放的潮流,对人们的头脑起到了解脱枷锁的作用，因此哥白尼才可能对已纳入宗教教义的地心说发起冲击。“日心说”提出以后，人们解释了行星的退行现象以及亮度的周期性变化；绘制更加准确的星象图；从根本上动摇了宗教神权的统治，砸碎了禁锢人们思想达一千多年的枷锁。在进行圆周运动教学时,还可适当引入我国的科学发展史：介绍我国现代航天技术的发展历程；著名的物理学家杨振宁、李政道的事迹；
我国核技术的发展利用史等。增强学生民族自豪感、责任感，培养学生爱国主义情怀。
参考文献：
［1］廖伯琴/张大昌.《物理新课程标准解读》.湖北出版社,2004.
［2］柴宏良.《重走科学探索之路》、《中学物理 教学参考》.2007年3.
(栏目编辑黄懋恩)
