论文导读：在工科院校中，由于过分强调所谓的“实验技能”、“动手能力”的训练，使得学生只知道机械的进行仪器的使用调整、实验步骤和数据的记录处理，力求得到符合理论的结果和结论,而对实验的理论依据和实验所包含的科学精神知之甚少。物理学史整合了物理学科的知识体系,能够为教学提供宏观、中观、微观的背景,将其融入物理实验教学中,不但能够克服“知识片断化”的现象,加深学生对实验本身的理解,还可以帮助学生澄清疑难问题。在工科院校中，将物理学史引入物理实验教学中，不但可以优化实验教学过程，提高工科学生实验研究的兴趣和主动性，而且可使其通过物理实验更好的学习科学研究的思想和方法，从而养成实事求是的科学态度和勇于创新不畏失败的精神。
关键词：物理学史，工科院校，实验教学
1. 引言
物理学是研究物理现象及其规律的一门科学, 物理学史是研究物理学发展的过程,描述物理学发展的历史, 包括物理思想、物理概念、物理规律的发展过程, 记载和放映了物理学逐步建设和完善, 融合了与物理学有关的自然科学、人文科学、思维科学等多门科学的渗透、交叉的综合学科。物理学是以实验为基础的, 在某种程度上说物理学史就是物理实验的发展史。物理实验是工科院校中绝大多数学生的必修基础课，它既是学生系统的接受实验技能训练的开端， 也是培养学生科研能力和科学素质的重要途径[1]。物理学史不但记述了物理实验和理论的发展过程, 而且还描述了物理学家的思维过程、对待科学的兴趣和态度以及物理研究方法上的创新和突破。因此,把物理学史渗透到物理实验教学中, 是激发学生学习物理兴趣、培养学生正确的世界观、人生观和培养学生具备科学素质的重要手段之一。对提高教学质量、培养学生综合素质起着不可替代的作用。
2. 物理学史在实验教学中的作用
2.1解决实验课为了“实验”而实验的问题
在工科院校中，由于过分强调所谓的“实验技能”、“动手能力”的训练，使得学生只知道机械的进行仪器的使用调整、实验步骤和数据的记录处理，力求得到符合理论的结果和结论, 而对实验的理论依据和实验所包含的科学精神知之甚少。出现了为“实验”而实验，忽视物理思想和方法论的现象。论文大全。实际上，在大学物理实验课程中，大多数的实验都不是孤立的、单纯的实验，它们大都具有丰富、精彩的物理思想，揭示了解决问题的途径和方法，这些思想和方法已经超越了具体实验而具有普遍的指导意义。而通过实验掌握这些思想和方法对工科学生是很有益处的。
2.2使课程内容系统化，降低学生学习的难度
不同于中学物理实验是物理课的附属，工科院校的物理实验作为基础课与大学物理是相对独立的, 可能大学物理课程还未涉及的内容而在物理实验中却已经要作为实验的理论依据了。物理学史整合了物理学科的知识体系,能够为教学提供宏观、中观、微观的背景,将其融入物理实验教学中,不但能够克服“知识片断化”的现象,加深学生对实验本身的理解,还可以帮助学生澄清疑难问题。例如，学生在大学物理中还没学习到爱因斯坦的光子理论，却要到实验室进行光电效应实验了。同时，实验课程的10 多个实验课题大都独立， 彼此间的独立性使得学生学习起来感到难度较大。实际教学中，如果把这10 多个实验课题比作是节点的话， 那么引入物理学史则可以很好的把这10 多个节点连成线，构成面，提高物理实验课程的系统连贯性，从而降低学生学习的难度。
2.3增强教学趣味性，激发学生的实验兴趣和求知欲，锻炼学生的科学思维能力
物理实验教学过程中，引入物理学史的内容，使学生通过学习物理学史,认识到正是物理实验的突破和飞跃,才推动了化学、生物学、天文学的发展和新兴交叉学科的诞生,促进了技术进步。使学生感受到物理实验充满了生机和乐趣,具有实际应用价值和广阔前景[2]。在教学实际中,结合物理学史给学生展示科学家在物理实验中的思想和方法,对学生进行具体的科学思想和方法教育,以促进学生的实践和创新能力培养。物理实验中建立的许多理想模型、理想过程,运用了比较法、放大法、转换法、模拟法、补偿法、干涉法等。如迈克尔逊干涉仪实验中,放入补偿玻璃,它的作用是使两束相干光相遇干涉时不致具有额外的光程差:动态悬挂法测量工程材料的杨氏模量实验中采用放大法观察金属棒的振动信号;固体线胀系数的测定实验中采用光杠杆的方法测量微小量。这些实验设计都十分巧妙,可以开拓学生思路,使学生深刻体会到运用科学思想和方法去发现真理的重要性,用获得的实验思想和方法去解决实际问题。论文大全。
2.4培养学生的求实创新和团结协作精神
在实验过程中对于实验数据不能随意捏造,只有尊重事实,才能有所发现,这些对学生的实践能力的提高和全面素质的培养都有积极作用。物理学史表明很多物理成就的取得都是物理学家团结协作的结果,如麦克斯韦和法拉第共同建立了完整的电磁场理论,开普勒结合第谷等人大量的测量数据总结出后人以他名字命名的三个定律。大学物理的综合性和设计性实验,更需要学生像物理学家一样,发扬团结协作的精神,才能很好地完成实验。
3. 将物理学史引入物理实验教学的方法和途径
由于物理实验的自身特点, 如何有机地、可行地把物理学史引入到物理实验中, 以加强实验效果、提高实践能力, 是物理实验教学应该认真探索和实践的问题[3]。首先，根据不同实验的具体情况, 适当引入物理学史 物理学史引入物理实验要取得较好的效果, 必须针对某个具体实验, 分析某个实验的任务、重点、难点及易出现的问题, 有针对性地引入, 不可一概而论。要分析实验内容, 看有哪些物理史料可以引入到实验中。要考虑引入的方式, 是引入物理思想方法还是科学实验的精神, 要制定一个切实可行的方案。其次，通过物理学史教育加强物理实验教学, 结合实际采取灵活多样的形式, 确实使物理学史融入到物理实验中。再次，搜集有关实验的物理学史内容, 作为某些实验的预习材料或者课外读物, 引导学生学习物理学史,指导自己的实验。论文大全。我们已经把很多有关的历史资料、实验内容等发布到物理示范中心的网站上, 供同学们查阅。材料内容也多种多样: 有故事、实验趣闻甚至音像资料等, 使学生在实验过程丰富多彩。引入物理学史既可以系统引入, 也可以灵活引入。对于历史资料丰富、线索清楚的实验内容, 可以比较系统的引入物理学史, 使学生深刻理解物理思想和物理规范深层次的东西。像近代物理实验中的“光电效应实验”、“康普顿效应实验”等。而物理学史上“量子力学”的建立曾引发了一场物理学革命, 爱因斯坦、普郎克更是物理学大师, 结合他们的研究过程讲解实验, 更能引人入胜, 使学生全身心投入到实验中。对于某些逻辑性强的经典实验, 可以结合严谨的逻辑系统, 培养学生的科学思维方法。同时可以用物理学史中的“亮点”调节课堂气氛, 增加学生的兴趣。例如比萨斜塔实验、电量减半的方法等, 十分的巧妙、有趣。更好的方法是能与前沿科技、物理结合起来。在进行粒子的加速和偏转实验时, 可以结合电视机和计算机显示器显像管的原理进行, 从而达到事半功倍的效果。
4. 结束语
在工科院校中，将物理学史引入物理实验教学中，不但可以优化实验教学过程，提高工科学生实验研究的兴趣和主动性，而且可使其通过物理实验更好的学习科学研究的思想和方法，从而养成实事求是的科学态度和勇于创新不畏失败的精神。
参考文献：
[1] 郭奕玲，沈慧君.物理学史[M].北京：清华大学出版社，2009.
[2]蔡厚贵 物理学史的课程功能及其应有的教学维度[J].毕节学院学报，2010,4（28），117-121.
[3]胡 轶 试析大学物理教学中物理学史的作用[J].太原大学教育学院学报，2010,2（28），101-102.
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