用物理学史实施德育

摘要：新的物理课程标准注重学生情感态度和价值观的培养，要求物理教学中体现德育精神，而初中生身心发展的特点决定了他们对生动的故事有天然的兴趣，本文对物理学史在德育中的作用做一阐述并提供了可供参考的德育资料。

关键字：物理学史；德育；参考资料

过去物理教育通常被看作是教授学生自然科学知识的课程，与德育似乎不相关，其实不然。按照中学物理课程标准的要求，中学科学教育的根本使命是全面提高学生的基本科学素养，培养具有科学知识、科学思维方式、科学创新精神和科学实践能力的一代新人。物理学科本身具有精确性、客观性、实践性的特点，自有其严密的理论体系，可用来培养学生的科学态度，形成正确的世界观。物理学本身历史悠久，在其两千多年的历史发展过程中，有很多可作德育的素材。

12-15岁的初中学生正处于从儿童向青年过渡的阶段，他们半成熟、半幼稚，一般求知欲十分旺盛，好奇心强，想象力丰富而奇特，对神秘的现象迫不及待地希望了解一二。物理教师在教学中可以充分利用学生的这一特点，适时穿插讲述生动的物理学史，如重大发现发明的历史、物理学家的典型事例等，既能吸引学生注意力、激发学习兴趣，亦可以培养学生追求真理、持之以恒、大胆创新等优秀品质，对学生的成长和发展都大有裨益。笔者从自己的教学中总结了几点物理学史对德育的作用。

一、用物理发展史激发爱国主义情感

爱国主义是德育的中心内容，在我国源远流长的历史长河中，在物理学方面对世界作出了杰出贡献。实际上根据英国著名学者李约瑟所主编的巨著《中国科学技术史》，中国的科学技术在17世纪之前很长一段时间内都远远超过了西方国家。我国历史上记载了大量的物理科学知识，这些都是爱国主义教育素材，能够很好地激发学生的民族自豪感。比如上海教育出版社的八年级物理，开篇部分向学生介绍了大量的物理知识，这是进行爱国主义教育的良机，在课堂中向学生介绍、宣传我国古代和现代科学技术的伟大成就可加深学生热爱祖国的崇高感情。当然也应该把我国目前的整体科技水平与世界先进水平的差距真实地展示给学生，以激发他们为国争光的雄心斗志。

比如课本中介绍了生于公元前287年的古希腊科学家阿基米德在力学中的成就。而我国成书于春秋时期（公元前700至400年）末年的作品《考工记》一书中就有了关于惯性的记载、滚动摩擦的论述、论箭的飞行与保持稳定，还记述了有关力的测量、斜面受力分析以及材料和施工中的一些科学知识。战国时代以墨翟（公元前490至403年）为首的墨家的代表作《墨经》，也对力学现象进行了概括，介绍过斜面、滑轮及其应用。中国在力学上的发展就文字记载方面来说比西方早了100多年。再比如课本中有关于风洞的介绍，风洞代表了一个国家在航空航天方面的基础研究的水平，“神舟”飞船、返回舱、逃逸塔等大量模型在风洞中经历了数千次的气动试验，才迎来中华“神舟”飞天的辉煌一刻。中国的风洞水平曾让欧洲代表团极度震惊！但是我国目前的民用航空飞机却要依赖进口，用最便宜的劳动力做出1亿双鞋子，才够换回一架波音747，我国航空工业发展任重道远。

二、用物理学家的人格力量感召学生

物理学具有极强的严谨性和科学性，纵观历史上取得伟大成就的中外科学家，在他们发现新规律、发明新技术的过程中无不经历了巨大的艰辛甚至磨难，这需要许多可贵的品质。因此，在物理教学中，可通过介绍科学家的生平轶事、成功经验，让学生懂得物理学中每一项成就的获得，都与物理学家们的个性素质密切相关，同样个人要获得事业上、生活上的成功也需要具备优秀的品质。

1.全力以赴，勤奋不怠。物理学家之所以能成为伟大的科学家，取得斐然的成就，主要是因为他们刻苦勤勉，忘我工作。

在电学中电流的单位是安培，之所以用他的名字做单位就是因为他所做的研究，属于科学史上曾经作过的最卓越的工作之列。安培十分勤奋，几乎每时每刻都在思索。有一次，他在街上边走边思考，突然想出了一个电学算式，急着想把式子列出来，正巧前面停着一辆马车，他就把马车的车厢当黑板，马车走他也走，马车越走越快，直到追不上马车时，他才停下来，这时街上许多人都已经被他的这种失常行为逗得前仰后合了。

在电路中我们经常要用到灯泡，其发明者爱迪生曾被人们称为“妖魔”。据不完全统计，自从他发明第一台自动数票机的一八六九年至一九一〇年，他一共获得一千三百二十八种发明专利权，即在此时期，每十一天他就有一个发明。正因为这样，他才被人们称为“妖魔”。可是，这个“妖魔”人物的真正魔力究竟出自哪里呢？他自己这样说：“一分灵感，九十九分汗水。”顽强的毅力、惊人的勤奋正是他真正的“魔力”所在。

2.百折不挠，持之以恒。法国启蒙思想家布封曾说过：“天才就是长期的坚持不懈。”在物理学的发展史中，无数物理学家正是因为有毫不动摇的持之以恒的精神，才驶向了智慧大海的彼岸，登上了物理学的高峰。

这方面有很多事例可以介绍。爱迪生为了找到适合做灯丝的材料，做了1000多种不同的试验，仅植物类的炭化试验就达六千多次。他的试验笔记多达二百多本，共计四万余页。他每天工作十八九个小时。每天清早三、四点的时候，他才头枕两三本书，躺在实验用的桌子下面睡觉。有时他一天在凳子上睡三四次，每次只半小时。先后经过了三年的时间，才找到合适的材料。在这以后爱迪生开始研制碱性蓄电池，研究了近十年的时间，大约经过五万次的试验，记录试验笔记一百五十多本，方才达到目的。

在“电能的获得”的教学中，可以介绍法拉第经历10多年研究发现电磁感应现象的故事。同时也可以介绍一下克拉顿的故事这样的反面例子，使学生产生心理反差，会对他们产生震撼。瑞士物理学家克拉顿是与法拉第同时代的科学家，在十九世纪二十年代也进行过电磁感应的实验，但克拉顿的实验失败了。其实克拉顿的实验设计是合理的，问题是方法不得当，如果他能够把实验多进行几次，再完善一下实验方法，那么电磁感应现象的发现者就会是他，而不是法拉第。

荀子的《劝学》中有言：骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍。再聪明的人要获得成功都不可能一蹴而就，任何人只要锲而不舍，则金石可镂。

3.追求真理，勇于献身。科学研究的目的之一是为了改造自然，造福人类，但科学更崇高的使命在于对真理的追求，使人类对真理的沉思更完美。哥白尼说过，人的天职在于探索真理，很多物理学家为了追求真理不惜献身。

伽利略因坚持“日心说”被判终身监禁。他明知道他的同胞布鲁诺曾因宣传“日心说”被作为“异端”烧死在罗马鲜花广场，仍然公开表达自己的观点。而在监禁其间他仍未停止工作。富兰克林冒着生命危险，在雷雨天用风筝把闪电导了下来，成功阐述了电的本质。而另一位叫利赫曼的俄罗斯科学家则在研究雷电的实验过程中献出了宝贵的生命。

人类自从诞生以来，就渴望真实，探求真知，爱因斯坦把追求科学真理作为人生的终极意义。科学家追求真理的无畏精神应该代代相承

4.不随权威，大胆创新。物理学的理论是在持续的斗争中得到不断发展和完善的。物理学的发展史中充满着唯心论和唯物论、形而上学和辩证法、旧理论和新观念的激烈斗争。很多物理学家正是因为具有怀疑精神，敢于向权威挑战，敢于同束缚科学发展的传统观念决裂，提出新思想、新见解，才取得突破性成就，推动物理学的发展。

在伽利略之前，古希腊的亚里士多德的学说认为，力是维持物理运动的原因。亚里士多德的这个观点是错误的，但这个违背自然规律的学说一直被当作圣经来讲述，没有任何人敢去怀疑它。直到16世纪伽利略提出反对，后来笛卡儿完善了伽利略的观点，最后由牛顿提出了牛顿第一定律。

大气压的测定也是充满了曲折。当时学术界对空气是否有重量和真空是否可能存在的问题还认识不清，主要是受亚里士多德思想的影响，认为“世间万物之中除了火和空气以外均有各自的重量。”并坚持自然界“害怕真空”的说法。但伽利略对此说法表示怀疑，他曾发现，抽水机在工作时，不能把水抽到10米以上的高度，他认为这一现象只能归结为水柱受不了它本身重量之故，再找不到其它合理的解释。托里拆利赞同伽利略的观点，并在总结前人理论和实验的基础上，进行了大量的实验，实现了真空，验证了空气有重量的事实，测定了大气压的值。

当今时代是个充满竞争的时代，只有富有开拓创新精神，才能在竞争中立于不败之地。任何人都不是全知全觉的，即便是权威也难免出错。用物理学家的故事告诉学生：许多重大发现、重大发明，往往都是小人物做出的，他们当时人微言轻，但不因循守旧，墨守成规，富有怀疑精神、求实精神，任何人具有这样的品质并能勤奋刻苦、坚韧不拔也会做出新发现、新成就。

5.互助协作，共同发展。物理学中许多重大的成就，是不少科学家之间相互协作共同取得的，协作精神是对独创精神的有益补充。科学家之间的书信往来、相互讨论对科学理论的建立和科学事实的发现有很大的帮助。现代科学研究的组织形式更加多样，集体研究成为科学研究的主要形式。如今科技资源的配置、科技成果的评价和应用、科技合作与交流都呈现出全球化的特征，单个科学家的独立研究正在让位于网络化、全球化的协作研究。不仅仅是科学研究，在人们的日常生活中，大量的工作也已无法靠个人的单打独斗完成。在这样的背景下培养学生的协作精神就尤为重要。在物理教学中，可以运用物理学家的典型事例，适当地对学生进行团结协作精神的教育。

如牛顿第一定律的提出就凝聚了多位物理学家的研究心血。如电磁场的研究过程，当时法拉第长于实验研究，麦克斯韦擅长理论概括。麦克斯韦在法拉第电磁感应定律的基础上，运用数学知识建立了麦克斯韦方程组，奠定了电磁场理论的基础。如“神舟”飞船升空，需要大量的科学家和工程师通力协作。综上所述，在物理教学中，结合物理学史中大量的德育素材，将德育内容隐性地穿插于课堂教学内容与过程中，使学生在学物理知识与技能的同时，也受到良好的德育教育。中国社会心理学会曾进行过中国青少年注意力调查，八成学生承认上课走神，初中学生身心发展的特点决定了他们要长时间保持注意力集中很困难，正面教育讲大道理又会引起学生反感。在物理教学中适时穿插物理小故事，是吸引注意力、激发兴趣、培养学生品质的良策之一。