物理學史論文

物理學史課程論文學生姓名：學號：學院：物理電子工程學院專業(yè)：物理學指導老師：馮一兵職稱：副教授摘要：物理學既是人類認識的結(jié)晶，具有科學知識的價值，同時具有思想文化價值。學習物理史不僅可以激發(fā)學生的想象力，同時物理學史的介紹還可以使學生以一種移情的方式，設身處地地體驗以往物理學家的探究與思考，更能促進學生對科學本質(zhì)的理解，培養(yǎng)學生的科學精神和創(chuàng)造力。

關鍵詞：物理學史；

作用

；物理教學HistoryofPhysicscoursepapersAbstract：Physicsisboththecrystallizationofhumanknowledge,scientificknowledgehasvalue,bothideologicalandculturalvalue.Learnthehistoryofphysicscannotonlystimulatestudents'imagination,butcanalsointroducethehistoryofphysicsstudentsinanempathicway,putyourselfintheexperienceofthepastandthinkingphysicistsexplorebetterpromotestudents'understandingofthenatureofscience,studentsofthescientificspiritandcreativity.Keywords：HistoryofPhysics;role;physicsteaching1引言人們常說“學史以明鑒”。我們學物理學史也是一樣，有了前人給我們做了這么多的知識上的鋪墊，我們應該更加努力地去學習。我發(fā)現(xiàn)每一次物理學的發(fā)展都會是一批默默的科學家去研究出來的，而且需要那種勇于向真理發(fā)出挑戰(zhàn)的決心和勇氣。在實現(xiàn)物理教學的素質(zhì)教學目標中，物理學史是有著重要的作用。物理學是由于其科學內(nèi)容的特點以及它所具有的豐富的教育因素，在素質(zhì)教育中可以發(fā)揮獨特的功能。2物理學各分科的發(fā)展歷史2.1力學中的物理學史（1）前384年—前322年，古希臘杰出思想家亞里士多德：在對待“力與運動的關系”問題上，錯誤的認為“維持物體運動需要力”。（2）1638年意大利物理學家伽利略：最早研究“勻加速直線運動”；論證“重物體不會比輕物體下落得快”的物理學家；利用著名的“斜面理想實驗”得出“在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去即維持物體運動不需要力”的結(jié)論；發(fā)明了空氣溫度計；理論上驗證了落體運動、拋體運動的規(guī)律；還制成了第一架觀察天體的望遠鏡；第一次把“實驗”引入對物理的研究，開闊了人們的眼界，打開了人們的新思路；發(fā)現(xiàn)了“擺的等時性”等。（3）1683年，英國科學家牛頓：總結(jié)三大運動定律、發(fā)現(xiàn)萬有引力定律。另外牛頓還發(fā)現(xiàn)了光的色散原理；創(chuàng)立了微積分、發(fā)明了二項式定理；研究光的本性并發(fā)明了反射式望遠鏡。其最有影響的著作是《自然哲學的數(shù)學原理》。（4）1798年英國物理學家卡文迪許：利用扭秤裝置比較準確地測出了萬有引力常量G=6.67×11-11N·m2/kg2（微小形變放大思想）。（5）1905年愛因斯坦：提出狹義相對論，經(jīng)典力學不適用于微觀粒子和高速運動物體。即“宏觀”、“低速”是牛頓運動定律的適用范圍。2.2電磁學中的物理學史（1）1785年法國物理學家?guī)靵觯航柚ㄎ牡显S扭秤裝置并類比萬有引力定律，通過實驗發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖定律。（2）1826年德國物理學家歐姆：通過實驗得出導體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比即歐姆定律。（3）1820年，丹麥物理學家奧斯特：電流可以使周圍的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流的磁效應。（4）1831年英國物理學家法拉第：發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律——電磁感應現(xiàn)象。（5）1834年，俄國物理學家楞次：確定感應電流方向的定律——楞次定律。（6）1864年英國物理學家麥克斯韋：預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，并從理論上得出光速等于電磁波的速度，為光的電磁理論奠定了基礎。（7）1888年德國物理學家赫茲：用萊頓瓶所做的實驗證實了電磁波的存在并測定了電磁波的傳播速度等于光速并率先發(fā)現(xiàn)“光電效應現(xiàn)象”。2.3光學、原子物理中的物理學史（1）歷史上關于光的本質(zhì)有兩種學說：一種是牛頓主張的微粒說——認為光是光源發(fā)出的一種物質(zhì)微粒；一種是荷蘭物理學家惠更斯提出的波動說——認為光是在空間傳播的某種波。(2)1800年，英國物理學家赫謝爾發(fā)現(xiàn)紅外線。紅外線具有明顯的熱效應。應用：紅外遙感和紅外高空攝影。(3)1801年，英國物理學家托馬斯·楊：通過“楊氏雙縫干涉實驗”觀察到了光的干涉現(xiàn)象，證實了光的波動性。(4)1801年，德國物理學家里特發(fā)現(xiàn)紫外線。紫外線具有明顯的化學作用、熒光效應。應用：殺菌、消毒、黑光燈滅害蟲。(5)1818年，法國科學家泊松：觀察到光的圓板衍射——泊松亮斑。(6)1895年，德國物理學家倫琴：發(fā)現(xiàn)比紫外線頻率還要高的電磁波——X射線（倫琴射線）。具有很強的穿透本領，能使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，還能使照相底片感光。高速電子流射到任何固體上都能產(chǎn)生這種射線。(7)1896年，法國物理學家貝克勒爾：發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核也有復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)即原子核也是可分的。之后居里夫人于1898年7月發(fā)現(xiàn)放射性元素釙（Po）同年12月又發(fā)現(xiàn)了鐳（Ra）。(8)1900年，德國物理學家普朗克：解釋物體熱輻射規(guī)律時提出電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的，把物理學帶進了量子世界。(9)1905年愛因斯坦：在德國物理學家赫茲首先發(fā)現(xiàn)“光電效應”實驗的基礎上提出了“光子說”，成功地解釋了光電效應規(guī)律。(10)1897年，英國物理學家湯姆生：利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，說明原子可分、有復雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并提出原子的棗糕模型。3物理學史在物理教學中的作用物理學史集中體現(xiàn)了人類探索和逐步認識物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程。任何一個具體的物理知識和理論體系都是匯集許多人的研究成果而建立起來的,常常是幾十年、甚至上百年的努力才能邁出有意義的一步,它包含著認識論和方法論的因素,包含著探索者的艱辛與悲歡,又體現(xiàn)著認識過程中理論與實踐、繼承與突破、理性與非理性的辨證統(tǒng)一,因而也包含著豐富的“教書育人”的教育因素,因此,在物理教學中引入物理學史教育具有非常重要的意義。1、借用物理學史引入新課，激發(fā)學生興趣帶著積極的情感去學習，江湖而取得良好的成績。教學的目標包括情感和認知兩個方面，情感包括興趣、欣賞、價值觀和情緒一直的培養(yǎng)，這些非智力因素對教學的同樣是非常重要的。學習效果的好壞，與學習者的態(tài)度、情感、以及責任心是密切相關的。這就要求我們——未來的教師，應該把情感滲透到物理教學中去。愛因斯坦也曾說過“興趣是最好的老師”，引入物理學史從某種程度上可以增強學生對物理學的興趣。在一節(jié)課的開始，就引入物理學史，可以很快地把學生的學習積極性調(diào)動起來，吸引學生的注意力，從而會認真聽講。2、物理學史的滲透,可以幫助學生更好的掌握物理基礎知識和方法教師在講授新的物理知識時，如果能及時穿插歷史案例，不僅可以使學生進一步加深對知識的理解，而且可以使學生的心靈受到多方面的啟迪。讓學生適當?shù)牧私馕锢碇R產(chǎn)生的背景和歷史過程有助于對物理知識的把握和深層次的理解。有了理解才會有長時間的記憶。物理課相對于文科要顯得枯燥、抽象和無趣，對處于特定心里階段的中學生來說物理難學，學著吃力“。興趣是最好的導師”，講課中結(jié)合有關章節(jié)，適當插入相關的物理學史。最初學習物理的時候，實驗是物理學的基礎。研究聲音的影響因素，大家都知道，聲音的影響因素有音色、響度，音調(diào)。研究音調(diào)的如何影響聲音的高低時，控制其中哪些不變的量，而只研究頻率的大小及變化對聲音的影響。3、物理學史的引入可以更好的培養(yǎng)學生的能力物理是一門以實驗為基礎的學科，科學實驗在物理學的形成和發(fā)展中，始終起著主導和決定性的作用，在教學中引入一些物理學史，可以培養(yǎng)學生善于觀察、重視實驗的良好習慣。物理教學的基本任務中，很重要的一點是教給學生一種思維方法和能力，從長遠觀點來看，后者更具有特殊的意義?，F(xiàn)在我們的學生往往習慣于死記硬背，缺乏全面的、歷史的、辯證的觀點思維方法。物理學研究中建立了許多理想模型、理想過程、理想實驗，運用了觀察和實驗、類比和聯(lián)想、猜測和試探、分析和綜合、反證方法、科學假設方法等等。物理學史中有大量生動事例說明科學大師們熟練而巧妙地運用這些方法取得重要成果的過程。利用這些事例，可以對學生進行具體的科學方法的教育。在物理教學中，僅僅像通常所做的那樣從教學內(nèi)容的銜接上提出問題是遠遠不夠的，必須從真實的物理學認識發(fā)展的歷史進程中，展示物理學探索過程中問題背景的演化，闡明重大物理學問題產(chǎn)生的歷史條件及其所導致的深遠后果。因此，在物理教學中，完全必要用物理學史上的精彩事例，培養(yǎng)學生獨立思考的能力，提高善于提出科學問題的靈性和聰慧，使他們的思想沉浸在好奇之中，永遠不閉塞懷疑的目光。物理學史的引入,對學生思維能力的培養(yǎng)會起到積極的促進作用。4、引入物理學史,對學生優(yōu)良情感、意志和非智力因素的形成,將起到積極的促進作用“教書育人”是教師的天職，中學生正處于身心發(fā)展的重要階段，對他們進行良好的思想教育及性格的培養(yǎng)是不容忽視的一環(huán)。講授物理學史內(nèi)容，介紹近代聞名全球的物理實驗室發(fā)展歷程及科學家的生平和成就，不僅能培養(yǎng)學生的愛國主義思想和情操，培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作、共同進取的集體精神，還有助于培養(yǎng)學生堅強的意志和性格。著名的物理學家大多數(shù)都是意志堅定，有著高尚品德情操及人生觀的人，他們的言行意志對學生非智力因素的培養(yǎng)將起到積極作用。實踐證明，介紹他們的求學成長經(jīng)歷，能引起學生強烈的共鳴和思索，有助于幫助學生樹立追求真理的科學理想和樹立正確的人生觀、價值觀。5、讓學生開拓眼界，了解過去，探知未來人類的前進與科技的發(fā)展是離不開的，科技的發(fā)展又牽涉各門科學學科的發(fā)展其中包括物理學的發(fā)展，而任何一門學科都是處在不斷發(fā)展前進的狀態(tài)中。講解物理學史，不能認為歷史就是過去，而也包括它的未來，所以不僅要將過去告知學生，適當?shù)慕榻B前沿科學的發(fā)展動態(tài)也是有必要的。5結(jié)語在物理教學中讓學生了解物理學史，對于學生的發(fā)展是有一定好處的。而作為校本課程來開設也是有很大的益處。系統(tǒng)的讓學生在學習物理時從較復雜的知識之中理出一根線，讓學生能體會物理學的美，對物理有興趣。同時學