物理学史范文

时间:2023-03-07 00:03:25

物理学史

物理学史范文第1篇

一、物理学史的渗透,有助于学生科学素养的提高

我国新一轮基础教育课程改革中,物理课程的总体目标定位于“提高全体学生的科学素养”。因此,在教学中有意识的对物理学史的渗透,还原物理规律形成的历史过程,就有两方面的价值:

1.有助于学生科学素养的提高,培养了学生科学价值观和尊重客观事实的科学精神,同时对所学知识更加笃信。

2.有助于学生情感、态度与价值观的形成。特别是物理学史中对科学家的介绍:包括生平以及主要贡献和一些历史故事,那些对学生来说既熟悉又陌生的名字一个个变得生动亲切,对物理学家的敬仰和热爱,使他们激发出了学习物理的极大兴趣,并且在物理学习中用物理学家的精神激励自己。

例如,在原子结构的教学中,原先笔者在教学中只按教材简单介绍汤姆逊发现电子,从而展开对原子结构的讲解,课后,会有许多学生将我围住,问“原子的结构为什么是核式结构?”“电子带负电,为什么不被带正电的原子核吸在一起?”等等问题,于是我在教学中添加了《原子结构的发现》的物理学史的内容,将卢瑟福α粒子散射实验――原子核式结构模型的发现作为课堂教学的一部分,而其他的相关内容作为拓展性阅读的内容印成册子让学生看,学生看过后知道了原子结构的发现经历了漫长而曲折的过程,无不惊讶。之余,又对其中的科学家的工作充满了敬佩,对科学家们追求真理的执着深深感动,对原子的核式结构更加笃信,记忆也更深刻。

二、物理学史的渗透,是STS教育的要求

物理学是基础科学,是许多科学与技术的发源地,也是革新和改进某些科学技术的基本依据。例如,电器和电机工业源于电磁学;半导体技术和计算机技术的发展源于固体物理学等等。而物理学的发展又得益于技术的革新,如果没有真空技术、低温技术和电子技术就不会有现代物理学。物理学史的渗透不仅单纯向学生传播物理学史的知识,更重要的是向学生展示科学研究的活动过程。这样让学生充分理解历史上的科学研究用到了什么方法,遇到了什么困难,物理学家及技术人员是如何克服的,这些在物理学史中都可以找到有力的例证和得到宝贵的启示。由此让学生在真实的历史进程中领会STS之间相互制约、相互促进的关系,培养学生对真理的追求、勇于批判和为人类造福的崇高奉献精神。

例如,在讲大气压时,我介绍了马德堡半球实验,同时介绍了实验的历史背景。并且加入了对奥托・格里克的介绍。当学生知道奥托・格里克不仅是马德堡市的一位市长,同时还是一位著名的工程师,是真空泵的发明人。我还告诉学生奥托・格里克当时发明的真空泵几乎能够将那两个半球抽成真空时,学生的反应是既惊讶又佩服。在讲热机时,我加入了《热机发展简史》《瓦特与蒸汽机》等科普文章让学生课下阅读,学生们不仅对瓦特对蒸汽机改良的工作进行了了解,还对瓦特锲而不舍的精神所激励,对物理学与现代技术相互促进、相互制约的关系有了进一步认识。

三、物理学史的渗透,有助于学生正确理解物理学中理论与实验的关系

物理学是以实验为本的科学。物理理论来源于实验,但又高于实验。现今物理教学中有一种不良的倾向:重结论、轻过程;重理论、轻实验。一些教师在教学过程中往往是应用几次消化了的教材来讲授,经过抽象的理论分析、严谨的数学推理或演算,从而得到规律或结论;或者把已有的知识系统归纳,形成简明扼要的理论体系。这种做法是必要的但是时间长了,往往会使学生对科学概念的产生和发展产生误解,以为什么都可以用数学推导出来,失去了对观察和实验的兴趣。长期以来造成的后果就是学生们不知道科学是怎么来的,把科学当成了死科学来学,教师把科学当成了死科学来教。通过物理学史的学习,可以使学生充分认识实验在物理学发展中的作用,端正对实验的认识。

例如,在欧姆定律、焦耳定律、电磁感应等教学中,我介绍了欧姆、焦耳、法拉第等物理学家如何经历十年甚至几十年,通过成百上千次的实验得出物理结论和规律,使同学们认识到实验在物理学中的地位,以及尊重客观规律、尊重事实的科学态度。在讲解能量守恒定律时,我将能量守恒定律得出的大致过程做到课件中,并且把详细的内容印成册子,作为课外阅读材料,学生们看到了参与其中的科学家做的大量实验,甚至哲学家也参与其中,不仅使学生对自然界各种现象普遍联系的认识得到深化,对能量守恒定律理解更加深刻,同时对物理学与其他科学的关系有了新的认识。

物理学史范文第2篇

[关键词]物理学史 物理学美 价值

中学物理教育不仅要对学生进行物理知识的教育,还应在教学过程中对学生进行审美教育。物理学的发展史集中体现了人类探索和认识客观世界的现象、特性、规律和本质的历程。物理学史告诉人们,每一个物理概念和规律的形成,都是汇集着许多人艰辛的努力,常常需要几十年乃至上百年的努力,才能迈出有意义的几步。物理学美不仅体现在物理知识的形式上、内容上、结构上、物理学的研究方法上,而且体现在科学探索的过程中,体现在物理学家们的非凡的想象力,探索精神和高尚的思想品德上;通过物理学史展示物理学家求真、求美的过程,让学生感受科学家探索未知世界的过程,感受他们尊重自然、尊重客观意志的“真”,体会他们推动发展的动机的“善”,不屈不饶的科学精神,高尚的人格,坚强的毅力等,达到以美感人,以美育人的目的,引导学生自己去追求和创造物理美,并将美的认识转化为追求美的自觉行动。

一、通过物理学史,感受经典实验的美妙,体会科学方法美

科学方法是人类智慧的结晶,是人们在认识和改造世界的实践活动中总结出来的正确思维和行动方式。物理学史证明科学理论的重大突破,必然伴随着新的科学方法的诞生。在物理学史上有很多精美的物理实验,不但在实验设计上极具创造性,而且实验装置设计上非常具有新颖性和实验技术上具有艺术性,经过艰辛的过程,通过长时间的努力,克服无数困难,才做出物理学上的重大发现或技术上的伟大发明。在教学中充分展示这些精湛优美的实验可以使学生发现和体验物理实验的精彩和美妙。例如:引力常数的测量,在牛顿发现万有引力定律一百年后,卡文笛许设计出扭秤实验,通过三次巧妙放大,将力的测量变换为力矩的测量;又将力矩的测量转变为石英丝转动角度的测量;再将转动角度的测量转变为光点移动距离的测量。这一精妙设计终于获得了历史性的突破,测出了这一微小的引力常量。著名的伽利略“斜面圆球滚动实验”,就给人一种简洁的美,它的美体现在对实物形态实验的超越,使实验条件、实验过程在思维中以理想化的方式表现出来,通过猜想、设计、推理,由有限个实验归纳出一般的结论,没有考证所有可能的情况。讲述这段物理学史,使学生了解到伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。伽里略在物理学史上占有重要地位。被后世誉为“近代科学之父”,这不仅与他在科学上的伟大成就有关、而且与他在科学方法上的革命性转变分不开。正是由于他在科学方法上的创新、引导自然科学走上了正确的道路。

二、通过物理学史,感受科学家的精神美、人格美、毅力美

在物理教材中涉及到许多中外著名物理学家。他们生平大量动人的事迹,尤其是不怕挫折的拼搏精神、爱国奉献的敬业精神和相互协作的精神都是—部绝好的美育教才,能激起学生心灵的震动。教学过程中,若能让学生了解物理学家勇于探索,实事求是的科学精神;以苦为乐,顽强拼搏的不屈精神;只图贡献,不求索取的奉献精神;坚持真理,并为捍卫真理不怕牺牲的献身精神等。这无疑是最理想、最成功的情感教育。

物理学史表明,物理学大厦并不都是成功者创造的,它是成功者与失败者共同创造的。焦耳为准确测得各种情况下热功当量值,历经40年,进行了400多次实验。法拉第“磁生电”经过十年的研究;居里夫人为了从沥青铀矿中提炼出纯净的镭,经过近一千三百五十个日日夜夜的奋战,从8吨铀沥青矿渣中提炼出0. 12克纯氯化镭,开普勒在困境中还是坚持对行星运动的研究,从大量的观测数据中,花了近十年的时间,计算出了行星运动的三大定律等等;爱迪生为了寻找一种合适的灯丝,试用了一千六百多种材料。所以爱迪生说:“失败也有我需要的……”。还有许许多多的物理学家,他们坚持不懈地探索的科学精神和献身科学、捍卫真理的感人事迹,光辉的言行和高尚的品格,为人处世和爱国主义的热情,无不显示了物理学家的精神美。因此在教学中引入物理学史的实例,通过讲述这些物理学史来培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和锐意进取、百折不挠、不断创新的科学精神,激励学生以科学家在创造伟大业绩所表现的人格力量为楷模,树立科学的世界观和人生观,确立为科学真理而献身的崇高品质。

三、通过物理学史,激发学生科学审美情趣和提高对科学美的审美能力

自然界本身是一个简单、和谐、统一的整体,作为描述和揭示自然现象和规律的物理科学也应是简单、和谐和统一的。“多样统一”是人类追求的永恒主题。整个物理学史,在某种程度上也可以说是物理学大师们为建立统一的物理理论的奋斗史,也是物理学家追求美的历史。牛顿为追求天体运动和地面物体运动的完美统一发现了万有引力定律;焦耳为追求热与功的完美统一测出了热功当量;法拉第为追求电和磁的完美统一发现了电磁感应现象;爱因斯坦为追求时间与空间的完美统一发现了相对论、为追求质量与能量的完美统一发现了质能方程等等。作为支撑经典物理大厦的牛顿运动定律,在宏观低速领域,实实在在地展现其简洁和完美;而作为现代物理大厦支柱的相对论和量子力学,又从更广阔领域描绘了一幅极其简洁的物质组构和运动的生动图像。科学的美,还体现在科学技术的巨大进步上,海王星与冥王星的发现、人造卫星的升空、原子弹的制造等等,这些无不叫人惊叹科学的伟大。在物理教学中渗透科学家追求科学完美的典型事例能促进学生对科学美的认识转化为对科学美的追求。

四、利用物理学史,激发学生的爱国热情

物理学史是一部科学文明的发展史,在物理教学中,结合教学内容介绍我国古代在物理学方面对世界的卓越贡献和我国现代物理学相关技术的飞速发展及成就,这既能使学生了解祖国灿烂辉煌的文化,培养学生民族自尊心和自豪感,又能增强学生的民族自信心,激发学生爱祖国爱民族的热情;介绍物理学的前沿知识,了解当前我国现代物理学相关技术与世界科技发展存在的差距,这样不仅能使学生开阔眼界,领略了知识的巨大力量和科学技术的日新月异,还能使学生感受物理学美和人类智慧美。从而激发学生的求知欲,唤起学生的时代责任感与使命感,有勇气肩负祖国赋予的使命,树立为提高我国科技水平而勤奋学习、刻苦钻研、勇于探索、献身科学的信念。

例如,我们讲述“声波”时,就要讲讲北京天坛绝妙建筑;在学习“原子和原子核”时,就应提到在现代物理前沿领域所作的巨大成就的李政道、杨振宁、丁肇中等科学家;在讲“超导”时,应介绍我国在超导材料方面所做出的巨大贡献;我们在讲述“天体运动”时,不能不介绍“神五”、“神六”、“神七”“嫦娥一号”的发射,介绍我国航天技术的现状和发展,介绍平均年龄只有三十岁的航天人。学生会为自己的祖国感到自豪,为这样一群年轻人而感到自豪。这不但能激起学生的学习兴趣、民族自豪感、使命感和责任感,还能激发学生爱国热情,报国之心。

五、通过物理学史,渗透概念形成的历史背景和过程,挖掘美育因素

在物理学史上,每一个科学上的新发现,都为后继者提供了宝贵的经验和启迪。中学物理中一些概念、定律和理论建立的过程凝练、升华了科学思维方式和科学研究方法,也包含了丰富的育人因素,展示这些科学过程有利于学生对知识全面正确的理解和建构,让学生得到前辈科学家科学思维和研究方法滋养,认识到物理学每前进一小步,都伴随深刻的物理思想和观念的变革。使学生受到生动的情感、态度、价值观的熏陶和感染,有利于健全人格的培养。例如:人们对原子结构的认识,就经历了一个发现、认识、否认、再认识过程。j·j·汤姆生发现电子后,曾提出关于原子的“枣糕式模型”。 1910年,卢瑟福建议用a粒子轰击金箔片。实验表明a粒子能穿透很薄的金箔片。这一实验事实使汤姆生枣糕模型遇到了无法解决的矛盾。因a粒子是失去两个电子的氦原子,犹如一块掉落两颗枣子的小枣糕,小枣糕打在大枣糕上,氦原子无论速度多么大,也很难想像它能穿透出去。但是1908年卢瑟福用a粒子轰击原子时,有大约八千分之一的几率被反射回来。这一事实使卢瑟福惊奇,他说:“这是我一生中最不可想像的事,真如用一枚重型炮弹轰击一张卷烟纸,而炮弹竟然被卷烟纸弹回来又打中了我自己一样的不可思议。”。卢瑟福用不同金属箔片进行了多次实验,并经过三个多星期的认真思考,指出汤姆生的原子模型不会使a粒子发生大角度偏转。卢瑟福以丰富的想象力提出,原子是一个很“空”的,中间是一个很小但质量很大的硬核。卢瑟福在实验的基础上经过严谨的推理,提出了原子的“核式结构模型”。

在物理教学中应该反映这种高潮迭起波澜壮阔的发展过程,使学生的科学思维和科学方法得到启迪,让学生从知识的完善和演变中认识它的条件性和局限性,使凝固的物理知识变得生动,学习仿佛是一次与科学创造者的对话;适当分析科学家的成功和失误,体会科学探索者的困惑、沉思、试探和创新智慧之光,让学生用发展的观点,辩证地看问题,认识到物理学知识的相对性,有效地消除学生对物理学知识来源的神秘感,消除对已有知识的僵化认识,为今后的学习和生活树立信心。

参考文献:

[1]李艳平,申先平.物理学史教程[m].北京:科技出版社,2003. 103.

[2]邹纪常.物理学的美学价值[j],广西物理2000.3.

[3]郭奕玲、沈慧君.物理学史[m].北京:清华大学出版社2000.

物理学史范文第3篇

〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004―0463(2008)08(B)―0050―01

一、问题的产生及提出

通过物理学史的教学,一方面可以使学生了解物理学家热爱科学和执着追求真理的精神及他们成功的经验与失败的教训,从而激发学生学习物理的兴趣,并能开阔眼界,活跃思想,以达到实事求是的科学态度。另一方面,如果说一般物理教学只着眼于让学生获得知识,那么通过物理学史的教学不但能够使学生了解物理学的基本概念、定律和原理的形成及发展过程,而且还能掌握获得这些基本概念、定律和原理的方法,从而为进一步深入理解和灵活掌握这些知识打下良好的基础。

基于以上对物理学史教育价值的认识,近年来,有关物理学史的教学问题受到了广泛的关注,有关的学术观点和研究成果也不断涌现,但现状并不乐观,现行的物理学史教学中还存在诸多的问题。

二、教学实践中引入物理学史应该遵循的原则

任何教学都应该遵循一定的教学原则,同样,物理学史和物理教学的结合也应该遵循一定的原则。除了一般的教学原则之外,还应该遵循以下几点原则:

1.科学性原则

物理学史本身就是一门学科,将其引入教学时不能随意改动,要实事求是,讲求科学性,我们不能将道听途说的所谓历史教给学生。现在论及物理学家、物理实验和物理研究过程的书籍众多,有时候不同资料会有不同的说法,这时,我们就必须多方取证,最好能查找到原始的资料。

2.适量适度原则

这条原则要求我们在教学过程中要分清主次,引入的物理学史要适量,不能因为无节制的大量引用物理学史而冲淡主要的教学内容。毕竟我们不能用对物理学史的学习来代替物理学本身理论的学习。引入物理学史在方式上必须要深入浅出,内容上要尽量不含学生尚未掌握的概念和原理,总体上要做到引入适度,这样才能真正发挥出物理学史的教育功能。

3.灵活性原则

我们常说:教无定法,贵在得法。要想充分发挥物理学史的教育功能也是如此。目前,由于在教学中引入物理学史还没有规律可寻,也无现成的模式可套,只能靠教师因地制宜,灵活掌握。所以,我们不仅要在内容上把好关,而且要在方式、方法上选择好。总之,我们要在有限的时间内做到重点突出、点面结合、详略得当,才能发挥其最好的效果。

三、物理学史与物理教学相结合的具体方法

1.课堂渗透法

要很好的挖掘和发挥物理学史的教育功能,就必须要求教师在授课过程中关注物理学史和物理教学的穿插和结合。在具体操作的过程中,教师必须要遵循以下步骤:

要了解和学习相关的历史内容并对其进行筛选;将历史和教学内容进行整合;在课堂教学中将整合过的内容传授给学生。

2.借用物理学史引入新课

历史,总给人以启迪,使人明智。物理学史同样给我们提供了一个了解过去的平台。因此,如果在一节课的开始就引入物理学史,在某种程度上会给学生带来新鲜的气息,使他们更快地进入到课堂中来,从而激发学生的学习兴趣,提高学习效果。

3.课后以史为例,小结全课

物理学史范文第4篇

关键词:物理学史;大学物理教学;渗透;作用

物理学是自然科学重要的分支。随着物理教师对物理学史认知的加深,会恰当地将物理学史融入到物理教学中,使教学资源得以优化,同时还可引导学生从哲学的角度思考物理问题,激发学生对大学物理的学习兴趣。

一、物理学史的概念及其特点

(一)物理学史的概念

物理学史是从社会历史发展的角度研究物理学中的各种问题。人类对自然界中所呈现出来的各种物理现象的认识是过程性的,而物理学史的基本研究任务就是对物理理论、物理定律以及物理学的研究方法加以描述,将与物理学研究有关的自然科学、思维科学、人文科学等相互渗透,使物理学成为一门综合性学科。

(二)物理学史的特点

物理学史再现了人类探索物理世界的过程,属于综合性学科,是人类探索自然科学的历程。其中所涵盖的内容包括物理现象、物理规律的探索,科学家的思维方式以及物理学的研究方法等等,记述的任何一个物理研究成果都具有阶段性和连贯性特点,都是多个研究成果的汇集。一个物理研究成果往往要经历几年、几十年,甚至一个多世纪才会有突破性进展,足见物理学研究是一个漫长而艰辛的过程。研究者要经历无数次的深入探索,还要运用正确的认识论和方法论,不仅要继承和借鉴前人的结果,还要辩证地思考,才能够获得研究成果。可见,物理学史将人类探索物理世界的过程呈现出来,对引导学生运用正确的学习方法学习物理知识具有指导意义[1]。

二、物理学史在大学物理教学中的渗透

大学物理教学将物理学史渗入其中,赋予了物理知识以生命意义。大学物理教学围绕着教材展开,虽然物理学知识丰富,但是教师要能够将物理知识有效地传递给学生,就需要将物理学史渗透于大学物理教学内容中,引导学生从社会历史的角度理解物理知识,以哲学思维方式思考物理知识[2]。学生通过了解物理知识形成的过程,明确物理学来源于社会实践,是科学用于实践、执着地追求真理所获得的成果。大学物理学教学中,物理学史的渗透使物理学教学更富于生机和活力,可有效激发学生对物理的兴趣。

三、物理学史在大学物理教学中的作用

(一)引导学生认识物理学研究进程对工业发展的推动作用

大学物理教师运用历史的观点开展教学,将已经固化的物理知识中加入历史元素,活化物理知识,以培养学生的物理知识应用能力。物理学史让学生认识到物理研究成果并不是一蹴而就的,而是不断探索和创新的过程。比如,物理学理论对工业革命的贡献是非常大的[3]。从17世纪到18世纪,牛顿力学为第一次工业革命奠定了基础,它对其他学科的发展起到了重要的推动作用,特别是蒸汽机的研制以及机械工业的发展,改变了工业生产方式,满足了当时工业社会的需要。进入到19世纪,法拉第和麦克斯韦的电磁理论形成,推动工业发展进入到电能时代,即为第二次工业革命。工业生产中开始应用各种电气设备,并向自动化方向发展。进入到20世纪,爱因斯坦建立了相对论和量子力学,各种微观理论成果被研究出来。在工业技术领域中,半导体、电子计算机、空间科学等普遍应用,将工业文明推向了新高度,如今的物理学将成为推动工业4.0的强大动力源。学生从历史的角度学习和探索物理学知识,可以激发学生的学习动机,实现更为有效的学习效果。

(二)物理学史对现今工业发展具有指导意义

将物理学史渗入到大学物理教学中,要注重培养学生新型的物理观,即对物理的学习不拘泥于单纯的知识,而是要以探索的方式研究物理现象。物理学史更多地呈现了科学家探索自然奥秘、寻求自然规律的过程,从探索中获得真理。现代的工业发展进程不断加快,如果仅依赖于固有的知识很难实现工业创新[4]。物理学史对学生创新知识的能力具有重要的培养作用,特别是将情感教育贯穿于学生的物理学习中,可培养学生良好的科学研究品质,令其以实事求是的态度对待科学研究,并将这种态度运用到未来的工业建设中。综上所述,在大学理工科专业教学中,大学物理是必修基础课。近年来,物理学史被应用到大学物理教学中,使得大学物理教学及技术教学与思想教学融为一体,其中所蕴含的人文精神和科学思维方式对大学生综合素质的培养非常有利。

参考文献:

[1]代国章.将物理学史引入工科院校大学物理教学中的作用与途径探讨[J].科技创新导报,2012(8):153-155.

[2]陈惠敏,门卫伟.大学物理教学中穿插物理学史料的作用及方法探讨[J].新疆师范大学学报:自然科学版,2010,29(2):100-104.

[3]毕冬梅,赵利军,支文.大学物理教学中引入物理学史的点滴体会[J].长春大学大学学报,2010,20(8):108-111.

[4]张玉峰,李一梅.物理学史在物理教学过程中的作用[J].安阳师范学院学报,2011,15(10):137-139.

物理学史范文第5篇

1.利用物理学史创设探究情境,引发学生自主探究

物理学史作为高中物理课程资源的重要部分,其包含了丰富的课题和素材,这些资源也给学生提供了一些可供自主学习的平台。当前,学生普遍缺乏学以致用,即将实际问题转化为物理问题的能力。为了改变这种现状,教师可以利用物理学史创设探究情境,并以教材中相关物理知识和物理学史中的相关方法论为基础,创造性地组织和引导学生进行探究活动,让他们在提问题¬、想设计、做实验、得结论的探究过程中既学到物理核心知识,又提升其解决实际问题的能力,真正做到学有所获,学有所用。例如,在教学“自由落体运动”这部分内容时,教师就可以向学生讲述伽利略亚里士多德“重的物体要比轻的物体下落的快”的错误观点这一著名的物理学史实,并再此基础上创设一个探究活动情境,让学生通过亲自动手实践,去验证这样两个小实验:①相同的两张纸,一张揉成团,另一张不变,在同一高度的下落;②相同的两张纸,一张纸减去一半,另一张捏成团,在同一高度的下落。这样,学生们通过物理学史中有关科学方法的教育并将其灵活运用到实验实践中,很快就能得出“物体下落快慢与质量无关”这个探究结论。在这个过程中学生们不仅能深刻地理解所学物理知识,更重要的是在探究中可以体验到物理学研究的基本思路和科学方法,对于其今后的学习之路可以说是大有益处。

2.利用物理学史渗透思想方法,促进学生全面发展

俗话说“:授人以鱼,不如授人以渔。”在高中物理教学中,教师要重视对学生进行思想方法的渗透,只有掌握了科学的思维方法,才能更好地促进学生掌握知识的来龙去脉,加深对知识的理解,从而在知识和方法上得到升华,能力上得到提高,最终实现全面发展。物理学史本身就蕴含着丰富的科学思维和方法,如类比思想、理想化思想、统计方法等,这些素材都可以成为教师利用的对象被运用到物理教学中,给学生以智慧的启迪,使学生在理解物理知识本质的同时认识和体会到物理学科的精髓,并通过思想和方法论的实践逐步养成良好的科学态度和科学精神。

3.结语

总之,在高中物理课堂教学中引入物理学史这个宝贵的教学资源无论是对课堂教学质量的提高,还是对学生自身的发展来说都有着积极的作用,广大教师要认识到这一点的重要性和必要性。但同时教师也要注意到物理学史的引入不是盲目的,而应结合具体教学内容,合理选择物理学史内容将其融入到教学之中,只有这样才能充分发挥物理学史的教育功能,最终促进物理教学取得理想的效果。

物理学史范文第6篇

高中物理课程标准中明确提出,高中物理教学旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,使学生通过高中物理的学习逐步养成科学方法、科学态度、科学思维习惯、科学世界观,引导学生认识科学和技术的差别、科学技术对社会的影响、技术对环境的影响,强调认识和领悟科学的本质、科学与人文的关系,培养学生的社会责任感等。

可见,高中物理教学要让学生经历科学探究过程、了解物理学的研究方法、理解物理学的发展历史,从物理学发展的历程中领悟到科学事业的本质特性,体会物理学对经济和社会发展的贡献、深刻地理解物理学与人的存在关系,以及科学的发展对人的精神世界的影响,逐步形成科学态度和科学精神。而物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程,在高中物理学中加强物理学史教育,展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程,以其中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生,把物理知识的逻辑展开与物理学认识的历史发展有机结合起来,将物理教学过程设计成是把“凝固的文化激活”的过程,把文化传播和学习转化成为历史上的创造者与今天的文化学习者之间的对话,让学生以物理学家认识世界本来面目的态度去认识世界,确立物理学的历史意识,在获得物理知识的同时,全面提高学生的科学素养。

在物理学史中有不少伟人,他们都为了揭示自然真理做出过巨大贡献,并取得了辉煌成就,但随着科学的发展,人们不得不否定这些先辈们的某些错误结论和不正确猜想。亚里士多德的很多物理知识,如“力是维持物体运动的原因”被人们接受了上千年,但伽利略通过“斜面小球滚动”实验的理想化分析,正确认识到物体运动并不需要力的维持,从而让人们知道亚里士多德也有错误的认识;关于光是波动说还是粒子说的争论,有很多科学家都参与其中,经典力学奠基人牛顿就是粒子说的代表,但当托马斯·杨的“双缝干涉”实验成功时,这位物理巨匠也不得不承认光的波动说;诺贝尔物理学奖获得者约瑟夫·约翰·汤姆逊发现了电子,并提出原子的“枣糕式”原子模型,但当他的学生卢瑟福发现“α粒子散射”实验后,他的“枣糕式”原子模型无论如何也不能解释这一实验现象,为此学生卢瑟福的“核式”原子模型取代了老师汤姆逊的“枣糕式”原子模型……这众多物理学史一定能让学生明白,在科学真理面前,人人是平等的,在这里,只要你努力探索,科学的大门就一定会为你打开,不论你多么渺小,都将获得人们的肯定和赞许。

新课改下的物理学史是学生综合能力的体现。学习理科,已经不只是能做几道练习题,而是注重学习的过程,知识来龙去脉,知道知识的产生,发现,以及知识在实践中的应用,并且进行创新和发展,这才是课改的真正目的。可见,学好物理学史在这一点上有着不可替代的作用效果,所以在此建议各位物理教师和学生不能轻视物理学史在教学中的地位。

物理学史范文第7篇

关键词:初中物理 物理史 教学

中图分类号: G633.7 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2012)09-0143-01

在物理教学中适当讲述物理学发展的历史,不同程度、不同时机地向学生介绍展示物理学发展过程中不同的物理观念、思想方法以及相应的实验基础,让学生了解物理发展中的偶然与必然,理解科学家们的坚韧与顽强以及物理研究的曲折与艰辛,使学生在思想道德情操方面受到感染的同时,也加深学生对物理学习的决心,并激发它们极大的兴趣与好奇。

1 引入物理发展史教学,激发学生学习物理的兴趣

有的学生提起物理学习就感到困难,以致于失去学好物理的信心。面对这种情况,我们不妨给初中生讲一些著名物理学家成才的故事,就会激发起学生的学习。例如:牛顿在小时候的学习成绩并不是很好,很多考试成绩不及格,但经过努力,最终成为著名的科学家。把这些事例讲给学生听,他们会感到物理学家也就是平凡人,和自己区别并不大,只要努力也能学好物理。其次,给学生多讲一些名家的故事,对于培养其克服困难的精神也有好处,如著名的化学家居里夫人,在如此艰难的情况下发现镭元素来,需要付出多少艰辛的劳动。我们当代的中学生在学习与生活中常常遇到一点困难就害怕。物理学家伽利略等为了坚持哥白尼的日心说被判监禁都无法动摇他的意志,而布鲁诺更是献出了自己宝贵的生命,科学家们这些实事求是的精神与追求科学真理的高贵品质,无论是对学生学习品质的养成,还是对克服困难的精神,都起着一定的激励作用。

2 讲述物理学家的故事,拉近学生与物理学家的距离

初中学生对许多物理概念已经有了初步的认识,但又些概念中有很多是不全面的,甚至是错误的。一旦形成了错误的概念,在较短的时间内就很难消除,对课教学新的知识产生一定的影响。例如:在教学“力和运动的关系”时,学生总认为力产生了运动,于是就介绍了物理学史上“力和运动的关系”的发展过程,从古希腊的亚里士多德到后来的伽利略、牛顿等人。讲述伟人的人生历程,使学生与物理学家之间的距离变得近了。物理课本中介绍了电磁波和核物理等现代物理学知识,这些内容较多,又不能详细的介绍,如果一味的讲解,学生就会觉得单调、无味。所以,在教学这些内容时,打乱了课本对内容章节的安排,先讲述麦克斯韦和爱因斯坦的故事,然后介绍19世纪末20世纪初物理学的三大发现,促使学生产生迫切探究的心理,再布置一些阅读方面的作业,并要求学生查阅相关的历史资料,结合课堂教学,不仅较快地完成了教学任务,还让学生保持了对物理学习的兴趣。

3 阅读物理学史材料,正确理解理论与实验的关系

传统的物理教学重结论、轻过程;重理论、轻实验。教师在教学过程中往往是对抽象的理论分析、严谨的数学推理或演算,从而得到规律或结论。长期以来造成的后果就是学生们不知道科学是怎么来的,把科学当成了死科学来学,教师把科学当成了死科学来教。通过物理学史的学习,可以使学生充分认识实验在物理学发展中的作用,端正对实验的认识。例如:在教学欧姆定律、焦耳定律、电磁感应时,就介绍了欧姆、焦耳、法拉第等物理学家如何经历十年甚至几十年,通过成百上千次的实验得出物理结论和规律,使学生认识到实验在物理学中的地位,以及尊重客观规律、尊重事实的科学态度。在讲解能量守恒定律时,把能量守恒定律得出的大致过程做成多媒体课件,并且把详细的内容印成册子,作为课外阅读材料,学生们看到了参与其中的科学家做的大量实验,甚至哲学家也参与其中,不仅使学生对自然界各种现象普遍联系的认识得到深化,对能量守恒定律的理解更加深刻,同时,对物理学科与其他科学的关系有了新的认识。

4 通过物理学史的学习,使学生树立正确的价值观

物理学发展的历史集中体现了人类对物理世界的探索与认识,每个物理学家的成就都经历了难以想象的过程。他们的事迹留给我们更多的是一种精神与追求,那就是探索未知,发现真理、献身科学事业的精神。在物理学发展的历史中,很多物理学家具有令人难以想象的毅力、坚定信心和百折不挠意志。他们与困难作斗争,与落后的观念作斗争,以及与科学界内部和外部的阻力作斗争,甚至还要经受恶势力的迫害,这需要科学家顽强的意志和献身科学的牺牲精神。例如:居里夫妇为了研究放射性元素,在受放射性元素射线的危害时,却历经了两年多的艰苦劳动,经过数万次的反复提炼,终于从几吨沥青铀矿渣中提炼出了0.12克的氯化镭;布鲁诺为了捍卫科学真理义无反顾地走上了火刑场,像这样生动的事例,在物理学发展史上还有很多很多。物理学史在培养学生高尚的情感、进取的人生态度、树立正确的价值观方面具有不可替代的作用,运用物理学史丰富学生情感态度与价值观是一种有效的途径。

总之,在初中物理教学中,应该充分意识到物理学史对于学生各方面能力的培养有着独特的优势,只要我们站在物理教学对人的培养功能的高度上,充分发挥其功能,就能让我们的学生在学习物理知识的同时,深刻体会到物理学的无穷魅力和博大精深,使他们的智慧得到充实,能力得到提高。

参考文献:

[1]丁邦平.HPS教育与科学课程改革[J].比较教育研究,2009,(6).

[2]董海鹏.把物理学史引入物理教学的实践与思考[J].内江科技,2010,(01).

物理学史范文第8篇

关键词:物理学物理史学习

适当学习一些物理学史可以使学生更好地建立物理观念,较好地在头脑中形成物质结构及物质运动整体上的概括的物理图景。适当地学习一些物理学史可以使学生加深对物理概念的理解,更好地掌握物理规律,当学生知道了这些史实时,不但明确了发现一种物理规律的艰辛程度,还能更好地明确物理规律的内涵,从而更深层次理解了这一规律。更好地知道物理学是来自于自然生活而更重要的是服务于生活,使学生知道身边处处有物理。适当地学习一些物理学史,可以陶冶学生的情操,从物理学家那些高贵的品质中吸收更多的营养,对历史上一些有杰出贡献的科学家进行个别考察和研究,这些科学家对待事物的科学态度、思想方法、高贵品质等会对后人产生深远的影响和熏陶,受到深刻的启示和启迪,得到巨大的动力和精神食粮,受到鼓舞。所以在学习中适当地加入物理学史,对学生学习物理的兴趣及探索问题坚持不懈精神的培养有着很重大的意义。

学习物理学史对培养学生学习兴趣起着相当大的作用。例如:在讲牛顿第一定律的时候如果只讲一个斜面实验得出物体在不受外力作用时将保持匀速直线运动或静止状态。学生记得太抽象太枯燥,但如果你将亚里士多德推物体就运动不推就停止得出的力是维持物体运动状态的原因这个观点提出,伽利略又加以反驳,在光滑的木板上小车失去推力以后还会继续运动,得出力是改变物体运动状态的原因。再介绍伽利略斜塔实验时大铁球、小铁球同时下落,加上牛顿管中羽毛与铁片同时下落的实验,说明力是改变物体运动状态的原因。学生听得非常入神,再介绍牛顿将伽利略的观点总结推广成不受力时将保持静止或匀速直线运动状态,加上了静止的情况,引牛顿的一句话:“如果说我比别人看得远一点,是因为我站在了巨人的肩膀上。”引出牛顿第一定律的得出过程,给学生增加了很大的学习兴趣,再加上前人在探索实验过程中的认真求实精神非常值得学生学习。学生有了学习兴趣,学习才会更加主动,遇到问题时解决问题才更加有了信心,也使学生在学习过程中养成了严谨的学习态度,不断提高自己的科学素养,变被动学习为主动学习。

学习物理学史,对学生学习知识、理解和掌握知识也具有相当大的作用。例如:在讲原子动力时候,原子本身就非常小,用肉眼根本观察不到它的结构,只能是抽象地去想象,如果硬背原子的结构是由原子核、核外电子构成,讲解就非常的乏味,使学生不好理解和掌握,但是如果加上原子物理学史,对知识掌握和理解就容易多了。1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可再分,还有复杂的内部结构,他就把原子想象成了一个枣糕模型,原子核就是蛋糕,电子就像枣镶嵌在原子核上。过了二十年,英国的物理学家卢瑟福和助手们用氦核散射实验证实了枣糕模型不成立,提出了原子的核式结构,原子的直径数量级比原子核直径数量级大十万多倍。把原子比作足球场,原子核也就是放在足球场中心的一颗绿豆那么大,电子在原子核外作高速运动,使学生很形象地知道了原子的结构。后来密立根又测出了电子电量,卢瑟福又发现质子,又认识了原子核还可以分为质子和中子。1939年,德国的物理学家哈恩和助手用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。1942年,费米等人在美国建成第一个裂变反应堆。人类在原子物理上发展迅速,到1952年第一颗氢弹爆炸,人类在物理上已取得相当大的成就。在给学生讲这些物理学史时学生听得非常认真,物理学史对学生知识体系的形成,知识的把握有相当大的促进作用,使学生形成正确的科学思维方法,使学生对知识的理解和掌握更加牢固。

学习物理学史,对学生进行爱国主义教育,使学生在学习中获得高尚品格。郑和下西洋用的司南是我国的四大发明之一,每次讲课讲到磁场说到这段历史时,同学都会感到非常自豪,还有我国宋代沈括发现的磁偏角,证明了我们古人的智慧和力量。再介绍一下我国宋明的火箭和现代火箭的原理相同,我们现在的火箭技术更加精湛,是在前人的基础上不断改进和提高的。还比如在力学方面,力的大小与物体的形变成正比的线型关系是我国古代的郑玄首先提出的,比胡克早了几百年。中科院学部委王仁等同志认为应该将这一事实写入教科书。春秋战国时我们的古人就知道小孔成像,凹、凸面镜成像的规律,在光学上的研究也是源远流长。两汉时期我们就熟用简单机械,明朝的方以智提出“宙轮于宇,则宇中有宙,宙中有静”阐述了时空与运动的关系,在这时我们对时空观已经有了深刻的认识。但是我们既要看到我国古代的灿烂文化还得让学生知道,十七世纪后我们的科技发展就开始落后于西方国家,以致于清末时期受西方的入侵、抢掠。以此激发学生的爱国之情。在教学过程中对我国的物理学史上的事例加以介绍使学生了解祖国的灿烂文化,使他们从内心激发一种自豪感、紧迫感,从而形成一种为中华民族之崛起而努力奋斗的爱国主义精神。

另外,物理学史的学习对培养学生辩证唯物主义观点意义重大。物理是事物之间的道理、事物之间的联系,这些是与封建迷信中的一些说法格格不入的。比如古人认为下雨时候的雷电是天上的雷公和电母两个神仙发出,其实物理学告诉我们雷电现象是云层摩擦发出的现象。物理学使人们知道了很多自然现象的原因,不再对一些现象产生畏惧的心理。人们对物理规律的发现和运用、对整个世界的认识越来越多,人类的文明才会越加光辉灿烂。

物理学史范文第9篇

关键词:物理学史;教学

中图分类号:G620 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2011)05-0205-01

我们陕西省从2010年首次实行新课程高考,理科综合中的物理部分也将物理学史的考查列入重点考查(比如第14题),笔者认为,这正体现了物理学史在物理教学有重要的的作用,可见,在教学活动中,物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分,主要表现在以下几点

一、有助于激发学生学习物理的兴趣,培养

良好的学习物理的习惯

只有当学生学习有了兴趣,才能表现出学习的自觉性、主动性,才能在学习中发扬开拓和探索精神,以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中,不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来,使学生认识到学习的现实意义。同时,还须把历史引入教学中,把科学理论的建立,科学发现的过程,科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争论以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣,让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法,不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯,变被动学习为主动获取知识。

二、有助于对物理知识的理解和把握

根据教材编排特点,分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程,而且有助于学生按规有的形式和体系来理解和把握物理知识,从而逐步掌握正确的科学思维方法。例如,在讲高二年级“磁潮和“电磁感应”的时候,以奥斯特发现电流的磁效应为线索,向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟和愣次等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果,使学生在有了对电磁发展总体认识基础上,加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律、磁通量等关键点的把握。。物理学发展史是人类探索自然规律的历史。通过史料教育学生,可以培养实事求是、严谨治学的科学意识。例如,通过卢瑟福的α粒子散射实验、伦琴射线的发现等生动事例,激发学生对科学家的敬重之情,进而培养学生求实、严谨的科学意识与勇于创新的科学精神。从而培养学生学习物理的良好情感、态度与价值观。

三、有助于对学生进行情感教育

我国是世界四大文明古国之一,在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如,在理论著作方面,《墨经》中对力学、光学的论述;《天工开物》中关于简单机械的记述;《梦溪笔谈》对磁角的论述,《考工记》中关于工程技术,声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国,就是在今天仍有参考价值。在实用技术方法,更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等,都是我国最早发明的。教学中结合教材内容,介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献,可以使学生了解祖国古代灿烂文化,激发他们的民族自尊心和自豪感。在物理教学过程中,由于众多物理学史料中有很多品德教育素材,将品德教育与知识教育有机结合,能够更好地发挥物理学史的思想品德教育功能。如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁,利赫曼为引雷电而捐躯,居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲,法拉第舍弃荣华富贵,几次拒绝接受封爵而甘“平民法拉第”,亚里士多德富有批判和怀疑精神等。这些科学家不畏艰险,不惜生命,不慕利禄,不怕权威,追求真理的高尚品质,有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神,为以后的学习和研究打下良好的基础。

四、有助于学生树立辩证唯物主义观点

中学物理教学内容中,概念、定理、定律充满了辩证唯物主义观点。在教学中,有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史,阐明概念、规律。结合物理学特点,进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育,可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点。纾介绍爱因斯坦的相对论时,我们就可以把“新生事物不可战胜”这一哲学观点渗透进去。相对论的建立打破了统治三百年之久的牛顿时空观,开辟了物理学新领域。但是,在相对论最初提出来的时候,并没有被大多数物理学家所承认,反而遭到了许多人的反对,甚至出现对爱因斯坦进行声讨和人身攻击的事件,然而,真理是不可战胜的,不管反对的势力如何强大,随着时间的推移,理论和实践日益证实了相对论的重大意义和作用。在今天,它被广泛应用于天体物理学、字宙学和原子核物理,而目不断被实验所证实。伽利略认真读过亚里士多德的《物理学》等著作,认为其中许多是错误的。伽利略依靠工匠们的实践经验与数学理论的结合,依靠他自己敏锐的观察和大量的实验成果,通过雄辩和事实,粉碎了教会支持的亚里士多德和托勒密思想体系两千多年来对科学的禁锢,在运动理论方面奠立了科学力学的基石。

所以,我们在以后的教学中,一定要加大物理学史方面的教学力度。总之,这既是是完全必要的,也是切实可行的。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部。科学(3~6年级)课程标准(实验稿)[S],北京:北师大出版社,2001.7.8―15

[2]郭奕玲,沈慧君.物理学史[M].北京:清华大学出版社. 1993,14―17,139111-141

物理学史范文第10篇

关键词:物理学史;课堂实践;教育功能

《普通高中物理课程标准》要求:高中物理课程应体现物理学与文化、经济和社会互动发展的时代性要求,肩负提高学生科学素养,促进学生全面发展的重任。作为贯彻这一指导思想的重要手段之一,物理学史在这方面可以发挥很大的作用。随着新课程的推进,越来越多的教学实践和教育研究开始关注物理学史。本文通过大量案例的运用介绍,探索渗透物理学史的课堂教学,希望可以起到抛砖引玉的作用。

一、在教学中渗透物理学史的必要性

物理学是人类社会生产实践的产物。随着人类对客观世界认识的不断深入,物理学也经历了一个不断积累发展的过程。物理学中的每一个概念、定律和理论,都有一个萌芽、形成和发展的曲折过程。

但在传统教学中,人类对物理学认识的历史往往被忽视,学生只有通过具体的公式、定律或者单位中所冠的人名,才模糊地窥视到一点点历史的端倪。这样的做法,既容易使学生把科学家当成具有“超人智慧”的圣哲,从而产生畏惧心理,又不能对物理学的深刻本质了解透彻。

在教学中,如果能把物理学形成和发展的过程从大量历史资料中整理概括出来,渗透在教学的各个环节,从知识层面讲,可以更好地揭示物理发展的历史足迹,概括出物理学研究的基本规律;从科学思维和情感态度与价值观的角度来讲,还可以增强物理教学的趣味性、思想性,进一步提高教学质量,因而得到越来越多教师的肯定和运用。

二、教材中渗透物理学史的几个典型案例

人教版教材非常重视“充分展现和利用物理学史”这一要求。既有完整的章节介绍重大发现的来龙去脉,还通过“科学漫步”“信息窗”等栏目对代表人物、评价或意义作了补充说明。使学生既学到了基本规律和概念,又不失兴趣,得到多维度的素质培养。在这里试举几例:

1.伽利略对自由落体的研究

伽利略的运动理论,是经典力学的开创性工作。尤其是他对自由落体的研究更是其科学思想和方法的集中体现。教材中用了完整的一节对这部分历史作了详尽的介绍。

从内容上看,这一节主要分为三部分:一是介绍了时代背景,二是脉络清晰地介绍了发现过程,三是对伽利略“科学实验法”进行了总结和评价。应该说一和二都写得很精彩,推理逻辑严谨,文字表述生动。然而真正出彩的还是第三部分,正如教材所言:“伽利略之前的科学踌躇于泥途荒滩,因而千年徘徊。从伽利略开始,大师辈出,经典如云,近代科学的大门从此打开了”。比自由落体研究本身更可贵的,正是这一种“勇气”和科学的方法态度,这对学生今后物理的学习乃至人生的发展都有深远意义。

2.牛顿对万有引力的研究

教材对万有引力规律发现过程的描绘也是浓墨重彩。这里重点谈了两个内容:一是如何从开普勒定律发展到天体间力学的研究。牛顿从自己提出的运动定律出发,结合开普勒定律,证实了天体间的力是相互的,从力学上解释了开普勒定律。二是进一步推广这一规律,最终发展成万有引力定律。这里最重要的就是讲述了经典的“月地检验”。牛顿勇于探索的魄力、胆识和惊人的想象力、对事物普遍意义的敏感性,造就了伟大的发现,也成就了自己经典力学奠基人的地位。

通过这段历史的回顾,给学生以这样的启示:物理学的重大理论的发现,不仅是简单的实验结果的总结,还需要直觉和想象力、大胆的猜想和假设,再引入合理模型、深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维。这必然是一个充满曲折和艰辛的过程。

三、渗透物理学史的课堂实践

1.牛顿第一定律的提出

作为经典力学的两大伟人,伽利略和牛顿都为经典力学的建立作出了巨大贡献。在讲述牛顿运动定律之前,回顾一下对受力和运动关系问题的探讨,可以感受物理学史上的传承和发展。

(1)亚里士多德认为必须有力作用在物体上物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来。

(2)伽利略的观点是:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为受到摩擦力的缘故。若没有摩擦力,它的速度应该不增不减,球将永远滚动下去。随即提出了物理学史上著名的理想实验,对自己的观点进行了证明。

(3)笛卡儿认为,如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。

(4)牛顿在大量前人研究的基础上最终归纳出了牛顿第一运动定律。

在此处,为了培养学生的爱国热情还可以介绍一下我国古代对这一问题的研究成果:早在两千多年前的《墨经》中就对力和运动的关系给出了正确的结论,书中指出:“力,形之所以奋也。”这里的“形”指物体,“奋”是指物体由静到动,动而愈速。所以,这句话的意思是:力是使“物体由静到动、动而愈速”的原因。

2.介绍人类宇宙观的发展

在“行星运动”这一节可以先介绍古今中外历史观的异同,一来引发学生的学习兴趣,二来也能够更好地理解开普勒定律。

(1)古代中国的宇宙观

①盖天说:是中国最早的宇宙观,可能起源于殷周时期。在《周髀》中有“天圆如张盖,地方如棋局”的记载。盖天说的本质就是“天圆地方”,并且认为天地相距八万里。

②浑天说:是中国古代影响最广的宇宙观,代表人物是张衡。《浑天仪图注》中写道:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小”。浑天说的本质观点是:大地是球形的,地球是宇宙中心。

③昼夜说:是中国古代最先进的宇宙观,它认为宇宙是广袤无垠并且充满气的空间,日月星辰在其中运行,没有任何几何学的构思。昼夜说以无限的宇宙取代了有限的天球,是非常深刻的。

(2)古希腊的宇宙观

①米利都学派,认为地球像一个圆盘或圆筒浮在水上,地静止不动。

②毕达哥拉斯学派,企图用“数的和谐”来建立宇宙的理论。他们认为球体是最完美的几何形体,所以断言宇宙是球形的。其他天体也是球体,绕共同的球心作匀速圆周运动。

③柏拉图学派,对毕达哥拉斯学派进一步发展,认为地球就是所有天体共同的球心。

④地心说,为了克服柏拉图学派中遇到的问题,阿波罗尼提出了“本轮―均轮”结构模型,后经希帕克斯和托勒密的改进,最终形成了流行1400多年的“地心说”。

⑤太阳中心说,阿里斯塔克提出,地球不是宇宙中心,太阳才是。地球每年绕太阳运转一周,又每天自转一周。可惜他的看法不为当时的人们所理解,很快就被埋没了。

(3)近代宇宙观

①哥白尼认为宇宙与自然是最美的,而美的东西一定是简单与和谐的,这与“80个轮上轮”显然不一致。他的眼光跳出了地心说,再次转向日心说。

②哥白尼虽然提出了日心说,但一直不敢发表,直到临死前才拿出来。而布鲁诺将它公开说了出来,为此被宗教裁判烧死在罗马的鲜花广场。

③第谷对天文观测有着浓厚的兴趣,他认为要建立科学的星体运动理论,必须先精确地掌握星体的位置。为此第谷付出了毕生的心血,历经20余年编制了777个星体的位置图表,至今仍有利用价值。

④开普勒是第谷的助手,他以数学的和谐性探索宇宙,在天文学方面作出了巨大的贡献,提出了著名的“开普勒行星运动定律”。

通过这样系统的介绍,为学生呈现了人类文明的发展进步,理清天文学的研究脉络,对培养学生的人文主义情怀影响深远。

总之,在课堂教学中如果能够充分发挥物理学史的教育功能,不仅可以点缀物理课堂,使课堂教学生动活泼,还能带给学生心灵的冲击,提高他们的人文素养,这一手段在新课程背景下的课堂教学中乃是大有可为的。

参考文献:

刘筱莉,仲扣庄.物理学史.南京师范大学出版社,2004-02-01.

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