大学物理学史物理实验论文

1物理学史融入物理实验教学的必要性

物理学是一门实验科学，物理实验是物理学发展的基础。也可以说是“系统工程”，它集力、热、声、光、电于一体。大学物理实验作为一门独立设制的课程，是学生动手、观察、创造思维、处理数据、总结写作等综合能力提高的过程，有着其他课程不可替代的作用。因此不能教条学习，只是简单地照猫画虎，测几组数据。应使知其然，还能举一反三，循序渐进。要在全学年实验中，致使综合能力有全面“质”的飞跃。只有这样才能真正起到锻炼实效，这就要求实验教师在每个实验过程中积极引导学生的学习欲望。

2利用物理学史激发学生的兴趣

光学是研究客观世界中有关光现象规律的一门学科，通过大量历史资料和出土文物的分析研究，充分证明我国古代光学在世界科学技术史中的重要贡献。当时物理学领域内成就最大的是墨家，它是由鲁国的墨翟(公元前480～39年)和他的弟子等所创立。《墨经》是墨家的集体创作成果，它比古希腊欧几里得(公元前330～275年)“光学”还早百余年，不仅是中国光学的先驱，在世界光学史中也占领先的地位。《墨经》对光的直进律，做出了精辟的记载，认为从物体上发出来的光线，好像箭矢一样(“光之人，照若射”)，通过精细的观察实验发现，当两个光源同时照一物，产生本影和半影，还给投影下了一个科学定义：光有所遮挡的地方就是影。墨家根据光的直进律，制成了世界上最早的针孔照相机。在十一、十二世纪间，我国科学家郭守敬根据光学原理制成了各种天文仪器，观测天象，取得了丰硕成果[4]。

在教学中我们感到，上实验课缺少足够的时间，应该将实验仪器的一些改进通过演示，使学生明了其实用与便捷。而我们只能见缝插针，简单叙述。例如：在薄透镜测焦距的实验中，以前成像的像屏用的是一个喷漆薄铁片。共轭法测焦距，要求同学们在观察到大小两个像，我们说这叫“大像追小像”，追的结果是看两像的中心是否重合，这一步是用成像的方法(细调)验证粗调是否调好了，是否“同轴等高”。为了对比，学生往往在屏上做记号(划一横线)，时间长了，白色屏被画得全是横线，面目全非，很难辨别。新仪器做了巧妙的改进，在一小张硬纸板上，印了坐标，然后用塑料薄膜扎制，既美观又实用。这一看似简单的改进，给使用者带来很大便利。让同学们知道，实验仪器的设计也不是完美的，需要不断改进、更新，这首先就需要认真观察，发现不足，提出建议或思路。

单摆测重力加速度实验，这是经典的物理实验。单摆不仅是准确测定时间的仪器，也可用来测量重力加速度的变化。第一个发现摆的振动等时性的科学家伽利略，他用实验求得单摆的周期随长度的二次方根而变化。惠更斯制成了第一个摆钟，而且第一次记录到一个耦合的振荡器观察。“惠更斯的同时代人天文学家J.里希尔曾将摆钟从巴黎带到南美洲法属圭亚那，发现每天慢2.5min，经过校准，回巴黎时又快2.5min。惠更斯就断定这是由于地球自转引起的重力减弱。英国科学家罗伯特•胡克发明了圆锥摆，是在两个方向上自由摆动的钟摆。通过分析摆锤圆周运动，他用它来分析行星的轨道运动。19世纪中叶傅科在巴黎的先贤祠证明了地球的自转。牛顿则用单摆证明物体的重量总是和质量成正比的。实验教师本身应该对所做实验从实验内容、历史背景、仪器结构、仪器调节、仪器维护各环节了如指掌，这样才能及时解决和解答实验中出现的种种难点、问题，并迅速应急处理。更重要的是要教会学生遇到问题应该如何面对、怎样解决。当然教师的知识也不是全方位的，在科学技术不断进步的过程中，有些问题也可能会出现瞬间“卡壳”的尴尬现象，这就敦促教师应大量查询资料，不断更新知识，在教学中学习，提高自己认知能力，从而保障教学质量。

3存在的问题

（1）对物理学史融入大学物理实验重视不够，且不重视学生的逻辑思维及动手能力的培养，形成单纯知识灌输。

（2）没有特定时间进行物理学史、物理思想的教学，从而导致在实验课中不系统、不全面，缺乏完整性。

（3）需进一步加强教师对教学的严谨态度、拓宽知识面、提升自身素质、提高实验教学水平。

4结论

我校是综合性大学，对理、工各科、各专业的学生，从开始做物理实验起，就应有意识地培养他们的观察、动手、逻辑思维、处理数据、归纳写作能力。物理学史不但记述了物理理论的发展历程，再现了物理学家的思维过程，对待科学的态度以及研究物理方法的创新与突破。应引起足够重视，安排适当的课时进行物理学史教学，因材施教。并将物理学史适时充分地穿插、融入到物理实验中，从力、热、声、光、电每一个实验中汲取历史和现代各种“养分”。使学生基本技能、创造思维、科学方法、严谨的科学态度等得到全面的发展。

作者：王宏伟 张仪叶 单位：太原理工大学