物理选修3—5近代物理学史(探析物理学史在物理教学中的作用)

论文摘要：在物理教学中讲授物理学史可以激发学生的学习兴趣和求知欲；使学生掌握科学方法；它可以培养学生严谨的学术精神和对学生的爱国主义教育。

物理学史体现了探索和逐渐理解物理世界的现象、特征、规律和本质的过程。了解和掌握物理学史，在教学中适当运用物理学史中各种生动有趣的史料，对激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探索方法，对对学生进行爱国主义教育等。

首先，学习物理学史，激发学生的兴趣和求知欲

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、提高教学质量的重要环节。在教学中，我经常根据具体的教学内容引用一些精彩生动的物理史料，激发学生的学习兴趣，增强他们的求知欲。例如，当谈到“万有定律”时，让学生们知道，不仅库仑，而且卡尔文迪许，富兰克林和普里斯特利等科学家也为这项工作在电磁学的发展中做出了不懈的努力。最后，法国，物理学家库仑，通过库仑扭转平衡实验直接证明了这一点。为了纪念他，后人把电的单位定义为“库仑”。在物理教学中，通过生动有趣的物理学史讲述物理理论，可以克服简单物理概念和物理理论的枯燥讲解，使教学生动活泼，培养和提高学生的学习兴趣。

第二，研究物理学家的探索过程，让学生掌握科学的探索方法

物理学是一门研究自然界各种物理现象的规律和物质结构的科学。观察是研究物理问题最基本、最重要的方法。要学好物理，必须善于观察，勤于思考。众所周知，亚里士多德的落体概念认为“重的物体比轻的物体下落得快。”伽利略从一个从意识形态实验中获得的悖论开始，对和亚里士多德的落体理论对此进行了反驳。他提出，如果亚里士多德理论是正确的，即一个物体的下落速度与其重量成正比，并且一个重物体的下落速度肯定比一个轻物体的下落速度快，那么可以设想一个简单的实验：将两个不同重量的物体连接起来，由于这两个物体具有不同的初始下落速度并相互影响，它们在连接在一起后将以中间速度下落；然而，当两个物体连接在一起时，它们当然会比原来较重的物体下落得更快。因此，我们可以从重物体比轻物体运动更快的假设中推导出重物体运动更慢的结论，从而证明错的亚里士多德理论是错误的

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，著名物理学家赫尔姆赫兹，向他在柏林大学的学生们提出了一个竞赛题目，那就是用实验来检验麦克斯韦理论。赫兹，赫尔姆赫兹的学生之一，从那时起就致力于这个课题的研究。1886年，当他在做放电实验时，他发现附近的线圈也发出火花，他敏锐地意识到这可能是电磁波在起作用。为了更好地证实这一点，赫兹再次安排了实验。他设计了一个振荡电路，周期性地在两个金属球之间发出电火花。根据麦克斯韦理论，当电火花出现时应该发射电磁波。然后，赫兹设计了一个有缺口的金属环线圈来探测电磁波。因此，当振荡电路发出火花时，在金属间隙会出现较小的火花，这证明电磁波确实存在。赫兹进一步观察了不同距离的探测线圈，并根据电火花强度的变化粗略计算出电磁波的波长。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相似的特性，也证明了麦克斯韦理论的正确性，这也为人类使用无线电波开辟了一条道路。[1]

第三，利用物理学史培养学生严谨的学术精神，开展爱国主义教育

摘要：本文介绍了科学家探索物理规律的一丝不苟的学术精神，以及他们如何用毕生精力坚持科学研究，培养学生严谨的学术精神。在粒子散射实验中，如果马斯登和盖革没有观察到“入射粒子中每8000个粒子都有一个统计结果来反映，卢瑟福就不可能提出正确的原子结构模型；为了发现新的元素，居里夫人日夜进行了1000多次艰苦的实验，最终从几十吨铀渣中分离出0.1克镭；[2]密立根对基本电荷的测量花了大约21年的时间，在1910年发表精确测量基本电荷的实验之前，他做了无数次测量。

在物理知识教学中，恰当地介绍古代中国的物理成果是爱国主义教育的有效手段。中国在古代有着辉煌的科技成就，在许多方面长期处于世界领先地位。战国时期，墨家对杠杆和浮力的认识比阿基米德早西部多了约两个世纪。西汉对对地震动和运动的叙述比伽利略早16个世纪。公元前11世纪，沈括用纸码叙述了弦的共振现象，比欧洲，和沈括发现磁偏角早6个世纪，比欧洲人早约400年。英国，的科学历史学家李约瑟，在他的《春秋纬•考灵曜》一书的序言中说：“中国的这些发明和发现往往远远超过同时期的欧洲，特别是在15世纪以前。”“在人类理解和控制自然方面，中国人做出了贡献，他们的贡献是巨大的。”[3]

综上所述，物理学史的引入可以将科学内容与思想内容有机地结合起来，将物理规律的研究提升到科学世界观和方法论的研究上来，对物理教学产生积极的影响。