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对利用物理学史培养学生的情感态度、价值观的探讨

提高学生的科学素养是新课标的主要教学目标。科学素养包括知识和技能,过程和方法,情感态度和价值观,其最核心部分就是受教育者对待科学的情感态度与价值观,利用物理学史培养学生的情感态度与价值观,可以从以下几个方面着手:

1.培养质疑精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点 例如,在爱因斯坦之前,洛仑兹和彭加勒由于未能摆脱绝对时空观的束缚,没能最终迈入相对论的门坎。而爱因斯坦抛开了“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。又如,1956年,当精确的实验结果把“τ—θ疑难”尖锐地摆到物理学家们面前时,正是杨振宁和李政道敏锐地审察了从未被人怀疑的宇称守恒定律的适用范围,大胆提出了弱相互作用中宇称不守恒的假说,从而导致了物理学理论的一个突破性进展。通过这些史实的学习,让学生认识到物理学中几乎每一个重大发现都是创造性思维活动起始于对困难或问题的认识,是围绕着解决问题展开的,批判的头脑,质疑的精神,是打开未知科学大门的钥匙。同时也认识到真理具有相对性,科学是不断发展的,任何科学的结论或发现都可能存在局限性,因此,也要勇于放弃或修正自己的错误观点,这既是科学的态度,也是历史责任感。

2.培养主动与他人交流合作的精神

劳伦斯发明回旋加速器,对原子核物理的研究做出了巨大的贡献。一台现代化的加速器相当于一座规模庞大的工厂,需要大量的工程技术人员、实验家和理论家协同工作,正如劳伦斯在他的诺贝尔物理奖领奖词中说的:“从工作一开始就要靠许多实验室中的众多能干而积极的合作者的集体努力,各方面的人才都参加到这项工作中来,不论从哪个方面来衡量,取得的成功都依赖于密切和有效的合作。”又如:牛顿的万有引力定律是在哥白尼、开普勒、伽利略等人研究的基础上,又经过牛顿长达20年的探索才得以完成的;通过这些史料的学习让学生认识到,科学是全人类的事业和财富,任何一个科学概念的形成,每一个科学定律的建立,所有重大的科学发现,都是经过一代乃至几代人的艰苦探索汇聚和利用了许多人的研究成果才得以完成的。并且以此培养学生与他人交流合作的精神。

3.激发学习物理的热情,乐于参与观察、实验等科学活动,增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识

物理学史记载了人类揭开世界奥秘和令人兴奋的探索历程,老师能抓住学生的心理,穿插一些物理学史的材料,对培养学生学习物理的兴趣将会收到好的效果。比如讲“库仑定律”时,让学生了解在电学发展史中不只库仑,还有卡文迪许、富兰克林等科学家都为此项工作进行过不懈的努力,只不过最终由库仑利用库仑扭秤实验直接进行了证明,后人为了纪念他,把电量单位规定为“库仑”;这样的史实不仅能使学生对所学的内容印象深刻,同时还会引发学习物理知识的兴趣,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,乐于参与观察、实验、制作、调查等科学活动,增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

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4.培养实事求是的科学态度

物理教育中要培养学生的实事求是的科学态度,尊重科学,尊重客观的相对真理。像布鲁诺、哥白尼、伽利略等都是体现实事求是精神的典范。在教学中要培养学生敢于对传统的、权威的、公认的某种观点(当时认为是科学的)发出挑战,敢于不懈地追求真理,勇于献身的精神,并逐步形成判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。 5.培养克服困难的信心和不屈不挠的意志品质

物理学史上大量事例表明,科学的探究过程不可能是一帆风顺,都是经过曲折和磨炼,这需要科学家顽强的意志甚至是献身科学的牺牲精神。布鲁诺为捍卫科学真理走上火刑场;伽利略被终身监禁而矢志不移;法拉第经十年的不懈努力做了三百多次的实验最终得出电磁感应的条件等待。这些感人的事例,对于培养学生科学思想、顽强意志及忘我的精神非常有感染力。

6. 培养社会责任感,增强环保意识

技术的发展,使物理学的许多原理得到实际应用,从而造福人类,但与此同时也造成了一系列的物理污染(包括噪声污染、热污染、电磁污染及核污染等)。如麦克斯韦发现电磁场而建立电磁波理论,推动了信息技术革命的发展,同时进入到当今的现代化通信时代,要强调如今电磁波泛滥已危及到飞机的导航与人类的健康;核能的和平利用建立了核电站,但核电站的反应渣和随时可能发生的核泄漏都将影响到生态环境及人类的健康等等,为此我们要树立和增强保护环境的意识,培养与大自然亲近、热爱、和谐相处的情感,加强学生的社会责任感。

7.培养正确认识物理学及其相关技术对于人类社会、自然环境的影响,树立可持续发展的意识

通过对物理学史的学习让学生认识到物理学上的重大突破:如瓦特蒸气机的发明、法拉第电磁感应现象的发现,都引起了科学技术的变革,推动了人类社会的进步与发展,同时也认识到科学是一面双刃剑,科学技术的进步也带来了一些人们当初不曾料到的负面效应,如环境污染、生态失调、自然资源过度消耗等;原子能的实际应用,最初却是以毁灭性的杀人武器的形式出现的,核技术可以用作医疗、能源,同时将产生核污染、核放射可以污染环境甚至摧毁地球;对这些史实的了解,必将增加学生的社会责任感,确立正确的社会评价。

8.培养民族自豪感,形成有理想、有抱负、热爱祖国、振兴中华的使命感与责任感 从我国史实记载知道:墨家和惠施的古代原子说早在公元前3000多年就已提出;北宋沈括是世界上第一个清楚地准确地论述磁偏角的人,我国发明了指南针、印刷、造纸和火药。而现代科技成果中,我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇于1946年在巴黎发现铀的三分裂和四分裂;1957年美籍华人杨振宁和李政道因否定宇称守恒定律而获得1957年诺贝尔奖;还有钱学森、吴有训、吴健雄等他们都有一颗热爱祖国的赤子之心,这种为国为民、奋发图强的精神和事迹都是爱国主义教育的很好题材。通过介绍我国古代物理文化及发明成就,介绍现代海外华籍物理学家的成果和事迹来增强学生作为中国

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人的自豪感,培养热爱祖国、报效祖国的高尚情操,并树立攀登科学高峰的志向。同时也应让学生象了解到我国与世界科技发展的差距,通过对我国与西方之间存在差距的反思,唤起民族意识,树立振兴中华的使命感与历史责任感。

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南京廖华

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