物理学史与学生人文素质培养

时间:2022-09-07 11:57:09

物理学史与学生人文素质培养

情感态度和价值观是新课程标准中最核心的部分,它是三维教学目标之一,是比“知识与技能”更为重要的东西.中学物理教学不能只是知识的堆砌与传授的过程,更重要的是提高学生的科学素养,培养学生的情感态度和价值观.那么如何实现这一目标呢?我认为在物理教学中适时地穿插一些物理学史,将知识传授与历史的回顾结合起来是一条行之有效的途径.物理学史融合了与物理学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史发展有关的文史哲等的多学科知识,它是一门自然科学、人文科学、社会科学、思维科学紧密交叉渗透的综合学科.教师可以描绘物理学家探索科学的欢乐与痛苦,成功与失败,从而使学生精神受到感染、情操得到陶冶、意志得到磨练、鉴赏力得到提高,使他们能正确理解人与自然的关系,理解人与社会的关系,并产生热烈的感情,形成了对美和善的辨别和追求,使他们的心智得到和谐发展.

一、培养学生实事求是的科学严谨态度

在物理教学的过程中,我们可以结合教材的具体内容,适时地将有关物理学家的事迹介绍给学生,去感染他们,让学生了解他们所具有的优秀品质和所持的科学态度,意在起到潜移默化的教育作用.物理学家们正是从对实验和现象的实事求是和一丝不苟,才能不断地发现物理学新的理论和规律.

例如,德国天文学家开普勒在研究行星运动的规律时,用了20年的时间研究丹麦天文学家第谷的行星观测数据,发现如果把行星的运动看成是圆周运动,计算得到的数据与观测数据有2′的微小差距.但是开普勒没有忽视这个微小的差距,他通过多年的尝试计算发现之所以存在差距是由于行星的运动轨迹不是圆而是椭圆,从而发表了行星运动的三个定律.

二、对学生进行爱国主义教育,激发民族自豪感

在物理教学中,适当地、有选择地介绍我国古代物理学发展史和现代我国物理学发展的成就有助于学生增强民族自信心、自豪感和爱国主义热情,激励他们为建设有中国特色的社会主义作出贡献.

我国在科学技术上的成就比比皆是,“两弹一星”的研制历史就是其中具有典型意义的事例,教师可以相应地进行补充.在人造地球卫星和原子核物理的教学过程中,可以穿插介绍为“两弹一星”的研制做出卓越贡献的科学家的感人事迹.

例如,“中国导弹之父”钱学森如何冲破美国的重重阻挠,放弃国外的优越生活条件,响应祖国的召唤毅然回到祖国;“中国原子弹之父”邓稼先为了研制核武器,打破美国的核垄断和核讹诈,隐姓埋名31年,在极其艰苦的条件下研制出我国第一颗原子弹和氢弹.

三、培养学生的质疑、批判精神

在物理教学中,由于以灌输为目的的教学方式仅立足学生记住公式、定律并能够熟练应用,使学生在学习的过程中逐渐形成了无条件接受的观念.久而久之,历史性的、进化着的科学理论被神圣化,学生不知道这个理论从何而来,为什么会是这样.不自觉地剥夺了学生的怀疑和批判精神,致使大多数学生对科学家和科学理论永远怀着一种盲目的崇敬心情,这种心情扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性,从而抑制了学生的科学精神和创新能力.

物理学家的批判精神充溢着整个物理学发展的进程,是促使物理学向前发展的动力.

例如,在讲“原子的核式结构”时,介绍汤姆逊在研究阴极射线的时候发现了原子中电子的存在.这本身就是批判了从古希腊人那里流传下来的“原子不可分割”的理念.而对于原子的内部结构,汤姆逊那时完全缺乏实验证据,于是他展开自己的想象提出了所谓的“枣糕”模型.他的学生卢瑟福想通过粒子散射实验来确认那个“枣糕”模型的大小和性质.但是,极为不可思议的情况出现了:有少数粒子的散射角度如此之大,以至超过90°.对于这个情况,卢瑟福自己描述得非常形象:就像你用十五英寸的炮弹向一张纸轰击,结果这炮弹却被反弹了回来,反而击中了你自己一样.卢瑟福发扬了亚里士多德前辈“吾爱吾师,但吾更爱真理”的优良品质,决定修改汤姆逊的“枣糕”模型.次年卢瑟福发表了他的这个新模型——原子的核式结构,使他导师汤姆逊的“枣糕”模型成为了历史.

在物理教学中融入这些物理学批判性发展的精彩事例,能够使学生意识到这样一条真理:要有条件地、有怀疑地思考,不迷信权威,这是科学能不断向前发展的动力.

四、帮助学生树立正确的人生观和价值观

在物理教学中,可以适时地介绍物理学史中一些科学家的事迹,感悟科学家身上的不求名利,甘于奉献,服务大众的光辉的品质.通过宣讲这些科学家的光辉人格,可以起到潜移默化的效果.

总之,通过物理学史教育,可以加强物理教学的人文色彩.物理教学不能只是关注知识的传授,还要关注良好情感的培养、科学严谨治学态度的养成和正确的人生观价值观的树立.同时,物理学史的介绍,还可以丰富课堂教学内容,开阔学生的视野.

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