物理学史与情感态度、价值观的培养

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物理学史与情感态度、价值观的培养

作者:蔡志凌

原载:教育实践与研究2004年06期

摘　要
：中学物理新课标是围绕着国家教育方针，以提高国民科学素养为目标而制定，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。物理学史是一门自然科学、人文科学、社会科学、思维科学紧密交叉渗透的历史科学，其内容的特殊性决定它在培养学生的情感态度与价值观方面将发挥出独特的功能。

关键词：物理学史；科学素养；科学态度和价值观；内涵；途径

一、引言

在进入21世纪之际，面对经济全球化趋势增强，国际竞争更加激烈的新形势，提高全民族科学素养，是增强我国综合国力和国际竞争力的根本举措。为此我国教育部制定了2001—2010年全国基础教育课程改革的目标，中学物理课程在这次改革大潮中对教学大纲作了较大的修订与调整，制定了新的课程标准。新课标围绕着全面贯彻国家教育方针，制定以提高国民科学素养为目标。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。众所周知，要是对科学没有兴趣，或者表现出非常冷漠、不积极、在价值判断中经常出现错误，即使他的科学知识、技能、方法、能力掌握得再好，科学研究的本领再大，又有什么用呢。这次课改与目前国际基础教育改革同步，是符合国际教育发展趋势的。

　　物理学史作为一门历史科学，它以人类与物理世界对话的历史为研究对象，融合了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的多学科知识，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。通过成功的科学家遇到困难如何思考、如何探索达到目的，描绘物理学家探索科学的欢乐与痛苦、成功与失败，使受教育者精神上受到感染、情操得到陶冶，意志得到磨炼，鉴赏力得到提高，正确理解人和自然的关系，正确理解人与社会的关系，并产生热烈的感情形成了对美和善的辨别力和追求热情，使自己的心智得到和谐的发展。由于物理学史其内容的特点及它所具有的丰富教育因素，决定它在培养学生的情感态度与价值观方面能发挥出独特的功能，起着重要的作用。

二、情感态度与价值观内涵剖析

　　情感主要是指一个人的感情指向和情绪体验，也就是他对什么感兴趣，表现出好奇、兴奋、满意等情绪，对什么不感兴趣，表现出讨厌、不高兴等情绪。科学素养中的情感是指一个人对科学事物所表现出的感情指向和情绪体验，是有兴趣、喜欢、兴奋、满意呢，还是讨厌、没兴趣、不高兴，这是形成其科学态度的前提。态度是一个人对待某一事物的倾向性，通常表现为积极或消极、热情或冷淡、好或坏。科学素养中的态度是指一个人对待科学事物的倾向性，是积极的，还是消极的；是热情的，还是冷淡的；是好的，还是坏的。这又是他的科学价值观的外在表现。科学价值观是一个人对待科学事物的最基本看法，包括基本信念和价值取向。科学的最基本信念有:物质是第一性的，必须承认自然规律的客观性，尊重事实，尊重客观规律；自然界是在不断发展变化的，人类认识自然有其局限性，要知道科学真理的相对性；科学提倡民主、平等、自由、合作的精神，提倡人文精神、独立精神、探索精神、创新精神和献身精神；科学教育中情感态度与价值观的目标主要包括对待科学学习、对待科学、技术与社会的关系、对待自然四个方面。

三、物理学史培养情感态度与价值观的途径

1. 引物理学史，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。

　　科学史上大量事例表明，不囿于传统理论和观念，不迷信权威和书本，是科学创造的前提。众所周知，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。同样，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。物理学中几乎每一个重大发现都表明，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。在物理教学中，为了培养学生提出科学问题的能力，仅仅像通常所做的那样从内容的衔接上提出问题是远远不够的，必须从真实的物理学认识发展的历史进程中，展示物理学探索过程中问题背景的演化，阐明重大物理学问题产生的历史条件及其所导致的深远影响。因此，在物理教学中，完全有必要用物理学史上的精彩事例，培养学生独立思考的能力，提高善于提出科学问题的灵性和聪慧。同时，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. 引物理学史，培养主动与他人合作的精神，认识交流与合作的重要性。

　　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、惠更斯、胡克等人研究的基础上，又经过牛顿长达20年的探索才得以完成的；从这些史料中我们可以看到，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。将这部分史料引入课堂，以强化学生们的合作意识，培养学生的合作精神，善于与他人相处与交流，尊重他人，依赖他人，建立和谐的人际关系，只有这样，才能在将来的工作环境中发挥更大的作用。

　　3. 引物理学史，激发学好物理的欲望与热情，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、富兰克林及普里斯特利等科学家都为此项工作进行过不懈的努力，最终由法国的物理学家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”；瓦特研究水蒸气冲起锅盖的现象，最终发明蒸气机；伽利略通过观察教堂吊灯的摆动进而发现单摆的等时性。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。

4. 引物理学史，培养实事求是、尊重自然规律的科学态度。

　　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. 引物理学史，培养克服困难的信心和不屈不挠的顽强意志。

　　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；开普勒贫病交加，历受迫害，死在讨债的路上；笛卡儿、牛顿、惠更斯、卡文迪许等为了科学研究终身不娶；富兰克林为了研究雷电而冒险进行“费城实验”，科赫曼为此而遭雷击身亡；居里夫妇为提炼镭元素而冒受放射性元素射线的威胁；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。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. 引物理学史，提高保护环境的意识，培养社会责任感以及与大自然亲近、热爱、和谐相处的情感。

　　当今世界的环境污染，已严重地危害了地球上的生态环境，其程度已危及到人类的生存，保护生态环境，已被当今世界各国列为重要的公民意识。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、光污染、电磁污染及核污染等)，我们要充分认识到污染的严重性。如麦克斯伟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；水力发电为人类造福的同时，修建大坝对环境造成负面的影响等等，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。教师应从自然科学的角度加强学生的社会责任感，
与通过政治教育和文史教育加强学生的历史责任感相结合综合形成学生的科学的价值观与人生观。

7. 引物理学史，正确认识科学及其相关技术对于发展、自然环境及人类生活的影响，树立可持续发展的意识。

　　通过物理学史教育使受教育者正确认识物理学对人类、对社会的贡献，理解人和社会、自然的关系，学会关怀，并产生热烈的感情。科学是一面双刃剑，要使科学真正造福人类，必须从人文价值的视野中来逐步看待和理解科学，因此要让学生对物理学发展的历史有所了解，对物理学上的重大突破在人类认识史上所产生的震撼人心的冲击以及在人类社会发展史上引起的重大技术变革有所了解，从蒸汽时代进入电力时代、电子和原子能时代，以至现今的信息时代的生动历史，更会使学生深刻了解科学技术的巨大社会功能，但从另一方面看来，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，使他们“学会关怀”，关怀社会，关爱环境，热爱大自然，关怀全球的发展，关怀人类的命运，关怀人类社会的持续发展问题，并能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。

8. 引物理学史，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。

　　综观我国古代文化，三千年以前，我国已有天象观测的记录；墨家和惠施的古代原子说早在公元前3000多年就已提出；色散的概念也比牛顿早提出1500多年；东汉王充是世界上最早用科学的方法解释潮汐现象的人；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；1974年物理学家丁肇中等发现了J/ψ粒子。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。

另外，在教学中若牵涉到现代物理科学和相关技术时，应向学生说明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。

参考文献:
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