物理学是研究物质的运动形式和物质各层次的结构、相互作用和运动的基本规律的科学。如其他学科一样，物理学的基本概念、基本定律和基本定理都经历过一番从酝酿到产生，从萌芽到建立的辩证发展过程。因此，物理学史作为研究物理学发展及规律的科学随之出现了。著名物理学家钱三强说：“物理学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，这块宝地值得我们去开垦，这些精神财富值得我们去发掘。如果我们能重视这块宝地，把这块精神财富发掘出来，从中吸取营养，我相信对我国教育事业和人才培养都会大有益处。”物理学史是物理学产生发展的历史，是人类文明进程的重要组成部分。通过对物理学史的学习，不仅可以了解前人的科学精神、科学思想，还可以达到“益人神智”的作用。因此，在提倡素质教育的今天，教师应该把物理学史融入物理教学中，在为学生传递知识和技术的同时，拓展学生思维、培养学生的科学精神，推动物理理论教学顺利实施。
一、 我国物理学史教育的现状及存在的问题
传统的物理史教学内容单一并未独立成课，甚至未独立成篇，往往是物理教师在教学时捎带讲授。有的教师甚至开门见山、直接教授理论性强的知识，对物理学理论的产生、发展、应用介绍甚少，更少关注学生科学素质的培养。在传统物理教学中，物理学史与物理学教育未能有机结合，物理学史的意义教师没有充分重视，导致学生对物理学史态度淡漠，忽视了物理学史的引导作用，从而影响了物理教学和学习的效果。物理作为科学发展中的一门基础学科，其中的理论方法、定律公式深刻地影响着人类对物质世界的基本认识、思维方式和社会生活。因此，在物理教学中有机融入物理学史教学，对于培养学生的科学素质具有重要意义。
二、 物理教学中渗入物理学史的重要意义
法国著名物理学家郎之万说：“在科学教育中，加入历史的观点有利而无一弊。”物理学传递的是知识，物理学史则传达的是智慧。因此，物理学与物理学史的结合、知识与智慧的结合、学习物理科学成果与学习物理学发展过程的结合对于科学素养的培养具有重要意义。
1.读史使人明智
学习物理学史可以培养学生的科学思想和精神。学习物理科学的发展史，就是为了读前人的成败兴衰，领会其科学思想，并指导我们的工作学习。物理学史教学常见的内容是一些有关科学家的小故事。如阿基米德在浴盆内发现了浮力定律，牛顿从苹果落地的现象中发现了万有引力，瓦特因发现烧水壶的壶盖被沸腾的开水所掀动而发明了蒸汽机，奥斯特在上电学课时无意中移动了小磁针而发现了电流的磁效应……就是这些科学轶事使理论学习变得更有吸引力。物理学史教学的目的是让学生系统了解物理学，即使不能对物理学有深入研究，学习了物理学家探索物理世界所具有的物理思想、高尚的品质，也会使学生端正学习态度，对学生的工作和生活进行指导，使其终身受益。
2.加深理解，提高智能水平
了解科学思想的逻辑发展和历史行程，对学习物理学大有益处。开始学习物理时，常会为不理解一些新概念而烦恼。这时，若能了解一下这些物理学概念形成的历史，则有助于加深理解这些概念。例如，“惯性”是一个难以理解的概念，定义众所周知，但仍然不能掌握它。倘若我们从概念产生的历史出发，就容易理解了。古希腊学者亚里士多德从观察到的现象出发，得出了一条定律，叫“强迫运动定律”，即物体的运动依赖于外力，外力一消失，运动就会停止。所以他得出的结论是：力是维持物体运动的原因。伽利略用理想斜面的试验推翻了这一错误的“强迫运动定律”，得出了正确的理论：运动不需要力来维持。从而用它可以解释更多的物理现象。两个简短的历史故事对比鲜明，使学生对惯性的理解一目了然。在回顾惯性概念的形成过程中，我们对其本质有了较为明确的认识，这比硬背定义学习物理概念要生动有趣得多，印象也深刻得多。
3.有利于培养学生的科学素质
“科学素质”虽然离不开“科学知识”，却并不等同于知识，它是更深层次的、基础性的东西，是对知识本质的理解和内化。科学教育不仅要让学生掌握知识，更要求学生具有热爱科学、并不断探索的科学意识和科学精神。现有的物理学知识都是人类从与物理世界的长期对话中，经过无数的曲折与反复，抽象概括而获得的。但物理教科书上那种公理化、逻辑化的讲授方式，却掩盖了概念、定律和理论的发展过程，将科学理论静止化、僵硬化、神圣化、教条化。世界上一切客观的东西都是永恒的运动和变化的，物理学的发展是一种不断获取知识并使其一切知识成果不断经受检验、证伪而获得发展的批判的、非教条的事业，永远不会达到无事可做的认识的终点。在这样的物理学辩证的发展过程中，只有通过物理学史的学习，才能使学生树立正确观念，使学生认识到，人类对于客观世界的认识运动是永无止境的，永远不存在什么终极真理，所有理论只有在发展中不断充实、不断完善，才能永葆青春。
4.有助于培养学生的创新精神
科学的本质在于探索，科学的生命在于创新。物理学史在培养学生的创新素质方面具有独特的功能。创新能力首先表现在怀疑和批判的精神，即力求以发展、变化的思想为标准来裁决和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。然而在现实的物理教学中，各类概念、公式、定律被神圣化、教条化。在以灌输知识为目的的教学中，剥夺了学生的批判精神。在物理学发展的进程中，物理学家的批判精神，是推动物理学不断发展的动力，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和强迫运动定律，得出了惯性定律；爱因斯坦抛弃了牛顿的绝对时空观，得出了相对论；普朗克否定了传统的能量是连续的观点，得出了量子论……这些物理学发展的史实，增强了学生的批判精神，同时培养了他们的创新精神，这对他们今后的学习和工作是大有好处的。
5.有利于培养学生良好的道德品质
真正的科学家不仅仅能增长人类的自然知识，而且还传播一种在思想上独立思考、有条理的怀疑的科学精神，传播一种在人类生活中相当宝贵的协作、友爱和宽容的精神。科学家是德、才、识的结合，是真、善、美的象征，他们不仅因为取得辉煌的科学成就而被千古传颂，还因为具有高尚的道德情操而流芳百世。他们在思想品质上都有一些共同的特点：对科学有浓厚持久的兴趣和真诚执着的追求，具有坚韧不拔的毅力和锲而不舍的精神，持之以恒的顽强奋斗；追求真理的科学理想和献身科学的牺牲精神；学习与创造同时并举，继承与创新相辅相成，科学实验与科学思想有机结合，形象思维与抽象思维综合运用，智力因素与非智力因素互相促进，无畏精神与科学态度高度统一……这些正是学生需要学习的道德素养，然而这些道德素养在物理理论学习过程中是无法充分了解的，只有通过对物理学史的学习才能被学习到。 6.有利于培养学生的审美素养
物理学的探索、建立和发展过程同样是对自然美的狂热的追求过程。如哥白尼认为“只有一光辉的太阳居于宇宙的中心，才能充分显示出宇宙具有令人赞叹的对称性与轨道运动和大小的和谐性。”从而创立了日心说。法拉第深信电与磁的对称性，经过10年的不懈努力，终于发现了电磁感应现象。开普勒用他的行星三定律论述了天体的运动是如此惊人的简单与和谐。因此，通过对学生进行物理学史教育，可以使学生形成正确的审美观、陶冶情操、热爱科学。
三、 渗透物理学史教育探索物理教学的途径
纵观我国历次物理课程目标和任务的变化和教学的实际，人们逐渐把关注传授知识、技能、方法为主的科学教育扩展到关注学生态度、科学精神、人文精神、价值观等整体性的发展。物理课程目标要为提高学生的素质促进学生全面发展服务，为社会培养所需人才服务。因此，物理课程目标既要考虑社会需求人才的基本素质要求，又要考虑所需人才是多层次和多规格的，学生个性是多样化发展的。在传授学生物理学知识的同时，培养学生的科学精神、人文精神；培养学生分析和解决问题能力、科学探究能力及创新能力；发展学生自主学习能力和独立探究能力；培养学生的质疑能力、信息收集和处理能力、交流合作能力。为了实现这样的目标就需要在物理教学过程中采取有效的方法来开发学生的潜能。而在物理教学中渗透物理学史教育，不失为一个实现新的教育目标的有效手段之一。但是由于我国物理学史教育还处于恢复、探索阶段，有关内容、形式和方法论述比较少，需要在实践中加强研究。笔者结合教学实践，在此方面提出了一些探索的途径。
1.以文字材料形式，将物理学史融入教材
我们目前的教材关于物理学史的内容很少，而且教师又不太重视给学生传授物理学史知识。若在教材中，按教材内容的需要，适时、适量地插入一些物理学史的内容，学生就可以很容易从课本教材中了解到与所学知识有关的历史背景和发展过程，这样会有很好的教学效果。如在胡克定律这节，若在教材中介绍：权威人士认为应将胡克定律改称为“郑玄——胡克定律”。因为物理学史中记载了早于胡克1500年，在《考工记·弓人》一文中记载了这个弹性定律……。通过对这些史料的介绍，能加深学生对定理和定律的印象和理解，使知识形象化，更容易记忆。从而，激发学生树立攀登科学高峰的信心。
2.通过教师讲授形式，将物理学史引入课堂教学
虽然物理学本身不是历史学，但它含有丰富的历史背景素材。物理教师应该在日常教学活动中认真挖掘历史素材，多方位展示物理规律的由来和背景，让学生在学习科学知识的同时受到物理学家探索精神的陶冶。教师在进行物理学史教学时主要采取课堂授课方式，因为课堂教学是贯彻物理学科教学的主渠道。这就要求教师必须具备与之相适应的素质和知识结构，教师一方面要重视教材中的物理学史教学，不能一带而过甚至避而不谈；另一方面要不断补充必要的物理学史内容，并应做到恰当地与物理理论教学有机的融合，在教学中，教师可以讲述一些科学家的故事和事迹。例如，富兰克林为研究雷电冒险进行的“费城实验”；法拉第鄙视名利，探索一生，老死在书桌旁；居里夫妇为提炼镭元素而甘受放射线的伤害，他们的女儿和女婿因长期从事放射线研究而英年早逝……。用这些科学家的事迹感染和熏陶学生，激发学生的美的人格力量。这样才能在教学过程中充分发挥物理学史的教育潜能，从而达到预期的教学目的。
3.以学生自学形式，利用第二课堂途径传播史学资料
物理课堂时间是有限的，教学内容也有一定的局限性，一节课的教学内容，不会涉及某一领域的全貌。教师可以利用课外时间，适时开展学史讲座或是专题讨论会，使学生对所学部分物理知识从整体上进行把握，进一步加深理解，使所学的知识立体化、网络化，全面提高学生科学素养。另外，教师还可以指导学生在业余时间阅读和搜集整理一些有关物理学史的资料，使学生了解更多的物理学史知识，开阔视野，培养学生的科学态度，以进一步实现物理学史的教育价值。学生通过自己查阅史料，还可以提高学生的初步科研能力，为以后从事科研工作打下基础。
4.利用多媒体形式，将物理学史渗入物理教学
在物理教学中，可以采用多样化的教学手段，如幻灯片、电影、录像、电视、广播、计算机等多媒体工具。教师在平时要注意物理学史方面资料的积累，通过电视或网络等手段收集与物理学史有关的内容。然后再采用多媒体播放这种直观的教学手段，将物理学史素材展现给学生，学生通过观看或是收听这些资料，不仅可以开阔他们的眼界，而且能激发他们的创造积极性和学习的兴趣。
如今，在物理教学中引入物理学史的内容，作为一种教学手段已经受到国内外许多物理教育工作者的广泛关注。物理学史集中体现了人类探索和认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。它本质上是一门历史科学，它以人类与物理世界的历史为研究对象。所以它必然融合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多学科知识，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，这种特性决定了物理学史在实施科学教育与素质教育结合中起到特殊作用。正如诺贝尔物理学奖获得者劳厄所说：“重要的不是获得知识，而是发展思维能力。教育无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西。”物理学史有着永恒的教育价值，揭示了物理学家在认识自然规律过程中的艰难历程，展示了科学家探索真理、追求完美的精神和品格。所以，在具体教学过程中将教学内容与其涉及的物理学史知识正确地结合在一起，有助于开阔学生的视野，拓展思维，培养他们的创新精神，从而树立正确的科学精神。
参考文献
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（责任编辑 郭振玲）
