科学史对教材的有效补充

物理学史是科学史的重要组成部分，也是不可或缺的部分，这是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，这块宝地所蕴含的精神财富值得我们去发掘，从中吸取营养，获得效益，学习《物理学史》对我们初中科学教学起到一定的借鉴作用和对人才培养模式有所启发。

不同的历史学家看历史有不同的观点，同样，不同的科学家来描述科学史也各有自己独特的角度。劳厄从那些对今天的物理学来说比较重要的一些观念和知识的起源和变化来阐述观点的，他从纵向和横向分别进行了分析和比较。纵向从时代更替来看，物理学经历了远古时代（从远古到16世纪），经典物理学时期（从16世纪中叶到19世纪末）和现代物理学时期（从19世纪末到当时）。从横向看，物理学的维度很宽，并不是单独存在的，它与数学、天文学、化学和矿物学密切相关。一个数学家同时也是一个物理学家，一个物理学家也是一位化学家，这类事例比比皆是……物理学和数学之间的联系也越来越密切。比如牛顿在人们争辩怎样给“力”下定义的时候，和莱布尼兹用数学微积分完美的解答了人们的疑问，数学也渐渐成为物理学家的思想工具。同时，物理与哲学、技术之间的关系也十分紧密，为之后物理多元化的发展提供了平台。

时间和空间既是哲学，又是科学的研究对象，人们一直认为时间是直观连续的，但如何去度量它本身，科学家不断提出自己的见解。从古至今，科学家们不断在找一个中间量来度量时间。随着时代的发展，这个中间量也不断被人们更新。早期的人们用拍桌子来度量时间，这种方式在当时对短期度量时间是有效的，但很快人们就发现这种方式不适合生活的需要，比如无法制定日常作息表。后来，人们还通过用沙漏或水钟来度量时间，虽然相比较拍桌子有明显的进步，但同样还是存在很大的局限性。到了中世纪，人们普遍使用重力钟，但也同样存在能源提供不连续的类似问题，在经过多次失败后，物理学家们始终坚持不懈，最终取得了重大突破——出现了单摆钟，不过当时科学界对单摆的认识始终有限，伽利略认为单摆振幅与周期无关（实际上是对小于5°的摆角振幅是忽略其影响的），但总体上已有了明显的进步。

到1657年，惠更斯做出了创造现代意义的钟的决定性一步。一个钟表总是有三个基本组件组成，第一个是摆动器，一般是单摆或轮摆组成，它的周期给出了实际度量。第二个基本组件是能源，它包括上进了的弹簧的弹性势能或升高的重力势能，当然还包括现代的电池电能来储存。第三个部件也是主要部件，是把能量输送给摆动器的装置。惠更斯第一次展出的钟不仅有单摆钟表，还有用轮摆的钟表，这种钟表时常需要“上紧”能源，但不影响也不会扰乱钟表的正常行走，这一钟表实际上可以度量所有的时间了，只是存在一定的误差。

直到1929年，马里逊的发明使钟表再一次发生了深刻的改变，之后再由谢贝和阿德尔斯伯格尔进一步发展为石英表，这一发明可以准确到每天只有1/10000秒的误差。

劳厄著作的《物理学史》跟现代的物理学史有较大的不同，还是很有自己的独特之处，这主要是由于作者当时的意愿和所处的环境导致的，作者编写此书时，恰好经历了第二次世界大战，就在这样动乱的历史背景下，完成了这本书的编写。就如他自己所说的，选择不同的角度去表达同一件事，结果会截然不同，而他不拘一格的从时间的度量开始，突破了一般学者把物理划分为力、热、光、电、原子物理学的传统分法，真正回到了物理学的原始轨道上。劳厄详细的阐述了当时欧洲时间度量的发展过程，他很形象的从最简单的计时拍桌子开始介绍，发现之前各种计时方式都满足不了当时社会的需要，科学家们通过不断地努力，秉着坚持不懈的探究精神，不断克服种种理论疑问和技术难关，先后由惠更斯、马里逊、谢贝和阿德尔斯伯格尔的努力和贡献，最终给现代钟表的发展奠定了基础。语言很通俗，思路很清晰，读者不需要很深的文化背景，就可以理解劳厄所表达的思想。

通过阅读劳厄的时间的度量，给我很大的启发。之前我面对——《时间的测量》这课时，总觉得缺少可表达的东西，仅仅是向学生介绍几种秒表，以及秒表最简单的使用方法。现在发现，这节课有很多课程资源等待着我们去挖掘，给我们留下了很大的发挥空间！可以通过还原科学技术史的，引导学生思考不同时期，不同情境，人的意识形态会发生改变；还可以着重开发惠更斯的第一个摆钟，引导学生认识到钟表的本质是有三部分组成的，即摆动器、能源、输送能源的装置。这些科学史都能形象和深刻的为讲解时间的测量做补充说明！当然，教师也可以选择不同的角度给学生设计课堂：

1、注重培养科学精神和科学态度，教育学生要拥有百折不挠的探索精神和科学态度；

2、注是科学理论和技术演变的分析，使学生理解理论和实践总是相辅相成的、不可分割的；

3、注重实验技能的掌握，不断对课堂进行改革，培养学生边动手边思考的能力。

当然还可以把这几种教育功能整合在一起，多管齐下……科学史的引入可以自然地还原历史背景，创设有意义的教学情境，更好的启发学生思维，加深学生对所学知识的背景，知识的演化过程的理解，学生能更好的理解科学探究过程中，前人是怎样处理各种问题，追求人身的价值观和社会责任。

其次，科学史的学习，同样也是提高学生科学素养的一种重要方式……

参考文献

[1]麦克斯.冯.劳厄.物理学史[M]

[2]郭奕玲,沈慧君.物理学史(第二版)[M]

[3]中华人民共和国教育部.义务教育初中科学课程标准[M]