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　　1物理学史的介绍，可以帮助学生更好地理解物理学知识

　　科学的发展过程始终是一个生动的历史过程。教育重演论认为，“现代学生的学习过程是对人类文化发展过程的一种认知意义上的重演，即现代人的认知发展是对其祖先认知水平长期演化过程的浓缩”。如果学生对所学知识的来源和理论体系的形成感到深奥莫测，就很容易形成对这些知识的僵化的绝对化的理解。只有在相应的文化背景中学习，才能构建合理的知识体系。建构主义的学习观认为，学习不是知识由教师向学生的传递，而是学生自己建构知识的过程，学习者不是被动的信息吸收者，而是主动地建构信息的意义，这种建构不可能由其他人代替。所以物理学史应该成为物理教学必不可少的有机组成部分。从整个物理学科的发展来看，物理学可以分成两大块，一块是物理学知识，另一块是物理学史和物理学方法论。如果说物理学的理论体系是骨架的话，那么物理学史就是附着在骨架上的血肉。对于物理学中各个基本概念、基本规律和基本理论，学生只有了解它们产生、形成和发展演化的过程，才能深刻掌握它们的意义。在物理教学时，教师不但要教学生物理知识，还应该讲清知识的由来和发展，讲述它的成功，讲它解决了哪些问题，当然也要讲清它的缺陷和局限性，使学生在很短的时间内“亲身经历”一下各部分物理知识的“系统发育过程”。这样，不仅会消除学生对这些知识来源的神秘感，而且还会让学生从知识的更替演变中认识它的条件性、局限性，认识科学理论的相对真理性。如果学生只是生硬地记住一些物理概念、数据、定律和公式，并不表示他们真正理解物理知识。对物理学知识的实质的全面理解，有助于学生更好理解、掌握物理知识内容，更好地应用物理知识解决问题。比如探索微观粒子的教学中，由于日常生活中学生无法亲自看到或接触到微观粒子，使学生感觉很抽象，很难在头脑里构建相应的物理情境，因此在认识上较为模糊。如果在教学中能呈现这段历史，将有助于学生形成对微观粒子的认识。1896年到1945年，这是令物理学家激动，同时也是科学史上最令人迷惑的50年。原子这一经历2300年之久的概念，在此期间经历了重大变化。当物理学家发现还有更小的组成部分时，原子这一以前曾经被看成是终极不可再分的粒子，在人们的头脑里不再是原先的概念。鉴于在原子内部还有带负电的电子，于是人们起初把电子想象成围绕着密集的原子核旋转的微观行星。而原子核同样让人吃惊，竟由具有质量与正电荷的质子与只有质量没有电荷的中子紧密结合而成。随之又有更小的微粒被发现。

　　2物理学史的内容能激发起学生学习物理的兴趣

　　心理学研究证明，只有当人们对获得知识产生兴趣时，才能引发其认知的需要，它是学习最重要、最稳定的动机，是促使人们进一步探究的内在驱动力。初中学生刚刚开始接触物理，心中充满了好奇感和神秘感。一方面，物理学史中有许多科学家的奇闻趣事，在课堂教学的情境设置时可以充分地应用，以激起学生的学习兴趣。例如，牛顿在太阳光下吹肥皂泡研究白光色彩的故事可以用于光学一章的引入。在电学一章的引入时，可以介绍富兰克林的传奇故事，来激发学生的求知欲。另一方面，兴趣的养成又可以激发学生继续学习物理的欲望。杜威指出：“最重要的态度是能养成继续学习的欲望。如果这方面的动力减弱而不加强，那么，就会发生比仅仅缺乏预备更加严重得多的事情。”传统的教学往往只重视知识的传递，却忽视了对学生学习欲望的培养，就会导致学生学习的后续动力不足，不利于学生的“终生学习”能力的培养。而物理学史恰好可以弥补这方面的不足。根据马斯洛的“需要层次说”，“自我实现的需要”是人最高层次的需要，自我实现者与常人的区别是自我实现者能更经常地产生“高峰体验”。物理学史中有大量物理学家自我实现的事例，通过介绍这些事例，可以创设使学生分享科学家“高峰体验”的情境，激发学生“自我实现”的主观愿望，潜移默化地使学生的学习动力得到加强。

　　3物理学史的内容可以培养学生质疑的精神和探究精神

　　物理学发展的历史向我们显示了这样一条真理：要有条件地有怀疑地思考，即力求以发展、变化、联系的思想为标准来审视一切科学假说与科学理论，不迷信权威，这是科学能不断向前发展的动力。以往的物理教学过分强调学科体系，过分注重知识的系统性传授，在教学过程中要做到滴水不漏。一节节的物理课上下来，学生面前所呈现的物理知识是一个整体，这牢不可破的形式足以吓退学生探索物理的尝试，从而让学生失去学习物理的信心，更没有勇气去怀疑、去探究。学生逐渐形成了这样的观念：这就是真理，学习它、记住它。久而久之，发展着的科学理论被神圣化、教条化，学生不知道这个理论从何而来，为什么会是这样的？这种灌输式的教学不自觉地剥夺了学生的怀疑和批判精神，扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性，抑制了学生的创新思维。因此通过物理学史在物理教学中的渗入，能让学生认识到：物理学充满了怀疑、批判和超越。让学生用发展的、动态的眼光看待物理学，养成敢于怀疑，勇于批判的科学态度，形成独立思考和独立判断的能力，从而在学习和探究物理的过程中发展个性。独立思考和独立判断的能力，首先表现在怀疑和批判的精神。物理学史上大量事例表明，不局限于传统理论和观念，不迷信权威和书本，是科学创造的思想前提，批判的头脑，质疑的精神，是打开未知科学大门的钥匙。如伽利略对亚里士多德的怀疑和批判，推翻了错误的落体定律，得出了惯性定律，为牛顿力学的建立打下了理论基础；卢瑟福在做了大量α粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型，否定了他的老师汤姆孙提出的葡萄干蛋糕模型。在爱因斯坦之前，洛仑兹和彭加勒已经走到相对论的大门口，只是由于未能摆脱绝对时空观的束缚，才没有最终迈入相对论的门坎。正是由于爱因斯坦抛开了“绝对运动”和“静止以太”的观念，并深刻地审察了“同时性”概念的物理学根据，才创建了狭义相对论，引起了人类时空观的巨大变革。科学家们决不容许科学的停滞与思考的停止，即使面对世俗的诸多重压也毫不妥协，而科学过程就是这一思考与再思考的经典过程，这也正是科学推进的方式。科学家提出的理论，有时正确，有时错误，这些理论被后人反复纠正、扩展或者简化，不断完善。这种勇于创新的批判性思维，正是科学最宝贵的精神所在。

　　4物理学史的内容可以帮助学生掌握科学方法和进行科学思维的训练

　　初中阶段学生身心发展基本成熟，同时可塑性强。他们具有一定的抽象思维能力，思维活跃，具有强烈的探究欲望，不满足于对书本知识的简单地死记硬背，在知识和能力方面具有了一定的研究基础。在物理教学中要注重于帮助学生掌握科学方法，如观察和实验既是研究物理问题的基本方法，也是学习物理学的基本方法，物理学史描述了许多科学家善于从不被人注意的一些平常现象中细心地观察与思考的事例。比如伦琴一生在物理学领域中进行过大量实验研究工作，一次实验中，他偶然发现包有黑纸的底片被曝光，他没有放过这一个细小的现象。正是他这种观察能力、分析能力使他发现X射线从而获得诺贝尔奖，其实在伦琴发现X射线之前，1800年哥尔茨坦曾发现过这种现象；1887年克鲁克斯曾发现过未知射线使他的底片变黑，他却以为是底片质量问题……。再如法拉第“电可以生磁，磁也一定可以生电”的历史故事可以帮助学生形成“对称”的思想……。又如“建模”的方法，物理学史中物理学家合理的“建模”对问题的解决起到了决定性的作用。简单的理想化模型能够帮助学生从众多现象中看到事物的本质，对学生的思维发展大有裨益。在中学物理教学中引入物理学史，有利于学生知识和技能的掌握，让学生了解科学发现的过程与方法，同时在潜移默化的过程中渗透了对情感、态度、价值观的教育。如何更好地把物理学史的内容融入物理教学中，以促进学生综合素质的提高，这需要广大物理教师在实践中积极探索。

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