物理学史在大学物理教学中的作用

物理学毕业论文物理学史作为一门物理学与多门自然科学、社会科学综合交叉的产物,不仅包含着物理学、数学和化学等自然科学的基本知识,而且包含有丰富的哲学和社会学的基本知识。

下面是店铺为大家整理的物理学毕业论文，供大家参考。

物理学毕业论文范文一：大学物理学史的作用摘要：近些年，随着科学技术的快速发展，大学物理的实用价值被越来越多的人所认识，特别是物理学中所蕴含的历史内容，使人们对物理学做了新的定位。

将物理学史融入到大学物理教学中，不仅可以培养大学生的科学、理性思维，同时还能够提升大学生的科学素养。

关键词：物理学史;大学物理教学;渗透;作用物理学是自然科学重要的分支。

随着物理教师对物理学史认知的加深，会恰当地将物理学史融入到物理教学中，使教学资源得以优化，同时还可引导学生从哲学的角度思考物理问题，激发学生对大学物理的学习兴趣。

一、物理学史的概念及其特点(一)物理学史的概念物理学史是从社会历史发展的角度研究物理学中的各种问题。

人类对自然界中所呈现出来的各种物理现象的认识是过程性的，而物理学史的基本研究任务就是对物理理论、物理定律以及物理学的研究方法加以描述，将与物理学研究有关的自然科学、思维科学、人文科学等相互渗透，使物理学成为一门综合性学科。

(二)物理学史的特点物理学史再现了人类探索物理世界的过程，属于综合性学科，是人类探索自然科学的历程。

其中所涵盖的内容包括物理现象、物理规律的探索，科学家的思维方式以及物理学的研究方法等等，记述的任何一个物理研究成果都具有阶段性和连贯性特点，都是多个研究成果的汇集。

一个物理研究成果往往要经历几年、几十年，甚至一个多世纪才会有突破性进展，足见物理学研究是一个漫长而艰辛的过程。

研究者要经历无数次的深入探索，还要运用正确的认识论和方法论，不仅要继承和借鉴前人的结果，还要辩证地思考，才能够获得研究成果。

可见，物理学史将人类探索物理世界的过程呈现出来，对引导学生运用正确的学习方法学习物理知识具有指导意义[1]。

物理教学中物理学史的重要意义物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史，它的基本任务就是描述物理概念、定律、理论和研究方法的脉络，揭示物理学观念、方法和内容的发生、发展的原因和规律性。

研究学习物理学史，不仅会为物理教学注入新的活力，还有利于激发学生学习物理、攀登科学高峰的积极热情。

一、可以了解物理学的本来面目，消除对物理的神秘感在物理教学中，我们主要是引导学生学习前人已经获得的理论知识。

教学中的物理知识都是人们经过多次整理而形成的严密的理论逻辑体系。

因此，我们在教学中只重视对知识本身的讲解，而对于一些概念、规律产生的历史事实很少问津。

有的物理教师虽然试图引进一些史料，但讲的不够准确，常见的错误有：牛顿因为观察苹果落地而发现万有引力定律、瑞利-金斯定律的失败引导着普郎克提出量子论等等。

这些神话使得学生对物理知识的来源、理论体系的形成等都产生很神秘的感觉，往往会认为各个物理学概念、原理和定律的获得等只是历史上的某些科学伟人们的灵感创造出来的，是历史的巧合和偶然的机遇，对于一般人而言根本就不能及的，这种认识是十分错误的，进而也会阻碍学生创造思维的发展。

事实上对于熟悉科学创造历史过程的人都知道，任何一个物理知识的获得，都必须要经历一个动态的过程，即从低级到高级，从感性到理性，从片面到全面，从粗糙到严格的产生、发展和演变的过程，而根本就不是任何天才的脑袋偶然地创造出来的。

经过对这些物理史的本来面目的了解和熟悉，学生们就会慢慢学着具体理解任何一个重要概念、定理和理论的获得，都是经过"试探-除错"的多次选择而得到一个动态的历史过程。

在物理教学中，我们可以通过必要的历史回顾，促使学生们了解物理学的各种原理、定律的实验基础，了解各种模型所依据的客观事实的原形，了解各种假说、观点和物理思想的演变。

虽然讲述时用的时间不多，但可以使学生了解物理概念、规律、原理产生、形成和发展的过程，这种做法不仅会消除学生对物理知识来源的神秘感和错误认识，还可以培养学生的创造性思维能力。

试析物理学史在大学生科学素质培养中的作用［摘要］在大学物理教学过程中引入物理学史，不但能够充分发挥物理学史的科学素质教育功能，也是大学物理课程实施素质教育的重要手段和方法，将会非常有效地培养大学生的科学素质。

［关键词］物理学史物理教学素质教育科学素质一、引言人类的教育思想在20世纪末发生了重大转变。

三百多年前，培根提出“知识就是力量”，强调“知识教育”。

20世纪初，一些著名的科学家则提出“重要的不是获得知识，而是发展思维能力”（劳厄）“想象比知识更重要”（爱因斯坦），强调“能力教育”到20世纪中叶成为教育思想的主流，尽管有的人还停留在知识教育上，但有的人则已经转向探索新的思想——素质教育了。

进入20世纪80年代，世界各国的教育都面临着新技术革命的挑战，1985年美国提出旨在提高国人科学素质的“2061”计划后，美国科学教育界又着手研究设计全美的科学教育标准并于1996年正式出版了《美国科学教育标准》。

①在我国，1995年5月，中共中央、国务院发布了《关于加强科学素质教育的决定》并召开了全国科学技术大会，号召全党、全国人民坚定不移地实施科教兴国战略。

可见，全面提高人才的科学素质是当前我国现代化建设的一项紧迫任务，大学生科学素质的提高尤为重要。

在教育思想向素质教育全面转轨的今天，充分发挥物理学史的教育功能、提高大学生的科学素质是在物理教学过程中实施素质教育的重要手段和方法。

二、物理学史融入物理教学的依据（一）伍兹霍尔会议对传统课程的批判1959年9月在美国召开的伍兹霍尔会议一致认为传统课程的最大弊端是充斥着“中间语言”。

所谓“中间语言”是指只谈结论，而不注重知识获得的探究过程。

对学习者来说，这种课程只需被动接受与记忆，而不需要心理的探究与发现。

充斥着“中间语言”的传统课程严重阻碍了学生对学科实质结构的理解，更背离了科学教育面向真实科学的初衷。

对传统课程的批判建立在现代认知理论的基础上，认为知识不再是固有的、一成不变的，而是在主体作用于客体的过程中主动获得或建构的。

电大理工2009年9月Study of Science and Engineering at RTVU.第3期总第240期大学物理实验教学中的物理学史教育张晓变陈晓武河南质量工程职业学院（平顶山467000）摘要把物理学史引入实验教学，不仅能激发学生的学习兴趣，加深对理论知识的理解，还可提高学生的科学素养，因此把物理学史引入到大学物理实验教学中的意义和作用。

关键词物理学科学素养科学意识大学物理实验在培养学生的动手操作能力、设计能力、创新能力方面具有非常重要的作用，尤其在高职院校的实验教学中，了解物理学史，不仅能激发学生的学习兴趣，加深物理理论知识的理解，而且还可以提高学生的思维意识，提高科学素养，树立正确的价值观和人生观，因此在实验中引入物理学史教育具有非常重要的意义。

1实验在物理学发展中的作用在物理学的发展中，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。

提供事实、验证理论、测定常数、推广应用等都是实验在物理发展史中的作用。

著名华裔科学家丁肇中教授是因1974年用高能同步加速器发现J/ψ粒子而获诺贝尔物理奖的。

从1901年伦琴用实验发现X 射线而获奖以来，90年中一共有140位获奖者，其中因实验获奖的共94人，占67.1％。

这一数字从另一个侧面说明了实验的重要地位。

2引入物理学史，可以提高学生学习大学物理实验的兴趣在实验课开始阶段，先介绍一下该实验的首做者的生平事例，他的思路与方法，该实验在物理学生中的贡献，未来的应用前景等。

这样一开始就抓住了学生感兴趣的问题，学生的注意力集中了，兴趣浓了，知识的掌握程度就提高，对做该实验的迫切程度提高了，通过这些介绍，学生就会对将要做的实验产生了亲近感，他们会认识到实验并不是空洞的，遥远的，而是实实在在的，可以感触的。

3引入物理学史，可以加强对物理理论知识的理解与掌握物理学是一门实验科学，正如丁肇中教授所说：“物理学是从物理实验中产生的”。

课程教材改革总第258期量子力学是反映微观粒子（分子、原子、原子核、基本粒子等）运动规律的理论。

[1]它是20世纪初在大量实验事实和旧量子论基础上建立起来的，是人们认识和理解微观世界的基础。

量子物理和相对论的成就使得物理学从经典物理学发展到现代物理学，奠定了现代自然科学的主要基础。

量子力学的发现引发了一系列划时代的科学发现与技术发明，对人类社会的进步作出了重要贡献。

通过量子物理的教学，有利于培养大学生的科学素质、科学思维方法和科研能力，培养学生的探索精神、创新精神、科学思维能力以及辩证唯物主义的科学观。

另外，量子物理是处于发展中的理论，怎样将量子论和广义相对论（引力作用）统一起来仍是困扰人们的问题。

“弦理论”的提出使人们看到了希望，通过这部分的教学可以培养学生的横、纵向思维和不断追求科学真理的精神。

因此，在大学物理的教学中应适当增加量子物理的教学内容。

由于量子物理里好多概念、思想和宏观世界里的完全不同，叫人无法理解，以致量子论的奠基人之一玻尔（Niels Bohr）都要说：“如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。

”[2]那么怎样让学生在轻松愉快的状态下学好量子物理呢？在教学过程中适当引入物理学史有利于学生掌握其核心，既培养了学生的学习兴趣，又有利于实现启发式教学，而非纯粹的概念和公式的教学。

下面主要从几个方面阐述物理学史在大学生学习中的重要作用。

一、非物理专业大学生学习量子物理的需要即使是物理专业的学生，多数人在学习量子物理时一直如在云里雾里，虽然知道微观粒子的波粒二象性，也知道不确定原理，了解原子的轨道理论，但是却不知道为什么这样。

这一方面是由于量子物理里好多概念、思想和宏观世界里的完全不同。

另一方面，学生没有掌握量子物理的核心，没有从整体上把握量子物理的基石。

一些教材对这部分的介绍也较少。

如果在教学中能够引入量子物理的发展史，不仅能吸引学生的注意力，调动学生的学习兴趣，还有利于学生理解量子物理的概念和思想，使学生能够身临其境地感受到那场史诗般壮丽的革命，深刻体会量子论的伟大，有利于学生辩证唯物主义观的形成。

第10卷第12期Vo l .10,No .12宜宾学院学报J ou rnal of Yibin Un i versity2010年12月Dec .,2010收稿日期修回5基金项目安徽省自然科学基金(635);安徽大学青年科学研究基金(QN B )作者简介刘泉(),男,安徽潜山人,讲师,博士研究生,主要从事物理教学方面研究大学物理教学中引入物理学史对学习成绩的影响刘泉(安徽大学物理与材料科学学院,安徽合肥230039)摘要:根据Monk 和O s borne 建议的教学模式,在大学物理教学中引入物理学史以提高学生的学习兴趣.期末考试结果分析显示,物理学史融入教学的实验班,其平均分高出控制班 2.84分,高分段的人数也更多,说明学生的学习成绩并未因物理学史占去部分上课时间而降低,反而好于控制班.关键词:物理学史;大学物理;实证研究中图分类号:O4-42 文献标志码:A 文章编号:1671-5365(2010)12-0116-02E ffects of the Physica l H istory I n tr oduct i on on Studen ts ’Aca dem ic P erforma nce i n Un iver sity Physica l C la ssL I U Quan(School of Physics and Ma teria l Science,Anhui U niversity,Hefei 230039,Ch ina)Ab stract:A ccording t o the model developed by Monk and O sborne,H istory of Physics (HOP )was intr oduced in the p hysical class teaching t o enhance the interests of student .The score of final examinati on show s that the average sc o r e of the experi m ental class is 2.84h igher than the c on tr o l and the number of students with high sc o r e is als o more than the c on tr o l .K ey word s:hist o r y of science;university p hysics;e mp irical study 科学史常常被提倡以提升学生对物理本质的了解[1].W ang 和M arsh [2]指出科学史有很多优点,他们将科学史的功能区分为:可增进对概念的了解、对探究过程的了解以及对情境的了解.其它学者[1,3]亦主张科学史可以让学生对科学的基本概念有更好的了解.近些年来,国内的专家学者[4-6]纷纷提议:在大学物理教学中应引入物理学史.对其引入的意义,主要集中于:激发学生对物理学科的兴趣和探究欲、增强学生对物理知识的全面理解和掌握、有助提高物理教学的历史感等.然而,将物理学史融入教学中,在直观上,常常被认为会占用上课时间,可能影响学生学习效果、增加教学进度压力,造成推广上的困难.对于物理学史融入教学中会对学习成绩有什么影响,鲜有学者提及,更无实证研究.因此,本研究拟将物理学史融入大学物理教学中,探究将物理学史融入教学后对学生学习成绩的影响.1　研究方法研究对象为中部某大学数学专业两个平行班大一的学生,由同一位物理教师任教,两个班各有51名学生,每周有三节大学物理课,共十八个教学周.其中一班为实验班,在物理教学中引入物理学史;二班为控制班,不进行物理学史教学,除此之外,两班上课的内容、方式都相同.如表1所示,在研究过程中使用十则物理学史案例.如摩擦力与布朗运动等历史,主要强调科学家的主观性,对同一现象或实验结果有不同的解释;热的本质与牛顿三大运动定律,则凸显科学知识的暂时性及观点的改变.每则物理学史所需时间约二十分钟(每节物理课四十分钟);因此,研究期间,使用物理学史总学时数约五学时,且物理学史与概念教学同步进行,实际占用物理课上课时数的比例到9.3%.研究采用Monk 和O sbo r ne [7]建议的教学模式,共分四个步骤,即:进行概念的教学,讨论与意见发表,反省,评鉴.主要收集学生期末考试成绩,以检验物理学史融入教学对学生学习成绩的影响.表1　使用物理学史个案总表(个案总数各5个)力学部分热学部分牛顿三大运动定律麦克斯韦速率分布开普勒定律热的本质动量定理布朗运动摩擦力焦耳热功当量试验力学简史热学简史2　研究结果期末考试试卷由大学物理教研组负责人从试题库中抽取,命题符合教学大纲.试卷覆盖较为全面,题量合适,:2010-11-04.:2010-11-1:0904122009024:1979-难度适中,题型符合多样性要求.其中单选题占15%,填空题和证明题各占20%,计算题占45%.考试结束后,试卷密封装订.阅卷时教研组全体教师流水作业,故卷面成绩可靠,可作为本研究的原始数据.由成绩登记表分析得表2及表3,表2代表控制班试卷统计分析表,表3为实验班试卷统计分析表.表2　控制班试卷统计分析表考生情况应考人数51人实考人数51人缺考人数0成绩分布分数段60分以下60～69分70～79分80～89分90～100分学生数6人12人19人10人4人百分比11.76%23.53%37.25%19.61%7.84%最高分94分最低分40分平均分73.24分题型与分值比例单选题填空题计算题证明题15%20%45%20%表3　实验班试卷统计分析表考生情况应考人数51人实考人数51人缺考人数0成绩分布分数段60分以下60～69分70～79分80～89分90～100分学生数3人10人21人11人6人百分比5.88%19.60%41.18%21.57%11.76%最高分99分最低分41分平均分76.08分题型与分值比例单选题填空题计算题证明题15%20%45%20% 综合分析表2及表3可知:1)控制班的平均分为73.24分,实验班平均分为76. 08分.实验班高出控制班2.84分.2)控制班最高分94分,最低分40分.而实验班最高分99分,最低分41分.均优于控制班.3)控制班成绩分布在70～100分数段的为33人,而实验班分布在此分数段的38人.清晰看出,实验班处于高分段的人数更多.由以上的结果发现,物理学史融入教学的实验组,总体成绩优于控制组.因为期末考试试题强调的是概念的理解与应用概念进行解题,并无特别复杂计算与特殊的解题技巧,显示物理学史融入教学中,不仅不会对学生学习物理产生负面影响,还能增进学生对于物理概念的理解,亦有助于解题.3　讨论作为自然科学的一门基础学科,物理学有着悠久的历史,并且与人类的生产和生活密切相关.Matthe w s[1]主张“透过科学史的教学,学生较易了解不同科学概念之间以及不同学科之间的相关性”.Wang等人[2]认为,历史可以提供科学知识相关的情境信息,有助于科学知识的表征,让学生了解知识的来龙去脉,对于概念的理解有正面帮助.而现行的大部分物理教科书,对于绝大部分知识,只用逻辑方法将物理结论和盘托出.顾虑到引入物理学史会耽误教学时间、影响学生成绩,很多教师也是将过去科学家研究的成果直接呈现给学生,并未交代科学家进行该研究的时代背景,以及科学家如何得到结论及过程中产生的诸多争议,因此多半学生会迷惑于概念的形成过程,造成学习动机上的障碍.将物理学史引入大学物理学中后,通过平时和实验班学生的交流,发现虽然学生觉得物理学史融入教学确实会占用上课时间,影响进度与讲题目的数量,但大部分同学认为对于学习成绩不会造成负面的影响,期末成绩的分析有力证实了这一点.参考文献:[1]M atthews M R.Science Teaching:The Role of H ist ory and Phi l os ophy ofSci ence[M].Ne w York:Rou tl ege,1994.[2]W ang H A,M arsh D D.Sci ence I nst ruct i on with a Hum ani s tic T wist:Teachers’Percep ti on and Practice in U sing the Hist o ry of Science i nTheir C lassr oom s[J].Science&Educati on,2002,11(2):1692189. [3]Neilsen H,Tho m s en P V.H ist o ry and Phi l os ophy of S cience i n PhysicsEducati on[J].Internati onal Journal of Science Educati on,1990,12(3):3082316.[4]毕冬梅,赵利军,支文.大学物理教学中引入物理学史的点滴体会[J].长春大学学报,2010,20(8):1082110.[5]范继春.试论物理学史教育在大学物理教学中的作用[J].甘肃科技纵横,2005,34(5):1862187.[6]何维杰,陈曙光,向险峰,等.大学物理教学中物理学史及科学方法论的教育[J].机械工业高教研究,1997,14(3):35239.[7]Monk M,O s borne J.Placing the Hist o ry and Philos op hy of Sci ence onthe Curricu l um:A Model for the Devel opment of Pedagogy[J].ScienceEducati on,1997,81(4):4052424.【编校:王露】711　第12期 刘泉:大学物理教学中引入物理学史对学习成绩的影响。

2012年第10期吉林省教育学院学报No.10，2012第28卷JOURNAL OF EDUCATIONAL INSTITUTE OF JILIN PROVINCEVol .28（总298期）Total No .298收稿日期：2012—07—08作者简介：刘莹（1982—），女，吉林白城人，长春工程学院理学院，讲师，硕士，研究方向：物理教育学。

于华民（1979—），男，辽宁沈阳人，空军航空大学，讲师，硕士，研究方向：物理教育学。

浅谈物理学史在大学文科物理教学中的作用刘莹1，于华民2，岳明1(1．长春工程学院理学院，吉林长春130012;2．空军航空大学基础部，吉林长春130022)摘要：随着物理学史知识和教学普及工作的深入发展，物理学史的教育功能已越来越受到国内外教育工作者的关注，将物理学史引入物理教学中也成为物理教育改革的重要举措之一。

本文拟结合我们的教学实践，就大学文科物理课程特点，探讨物理学史教育在大学文科物理教学中的重要作用。

关键词：大学文科物理;物理学史教育中图分类号：O4文献标识码：A文章编号：1671—1580(2012)10—0090—02物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史，研究物理学发生和发展的基本规律，研究物理学概念和思想发展及变革的过程。

关于它的基本任务就是描述物理概念、定律、理论和研究方法的脉络，提示物理学概念、方法和内容的发生、发展的原因和规律性。

如今，随着物理学史知识和教学普及工作的深入发展，物理学史的教育功能已越来越受到国内外教育工作者的关注，将物理学史引入物理教学中也成为物理教育改革的重要举措之一。

本文拟结合我们的教学实践，就大学文科物理课程特点，探讨物理学史教育在大学文科物理教学中的重要作用。

一、大学文科物理课程的特点大学物理学课程是高等院校的一门重要的公共基础课程，是自然科学的基础学科之一。

而现如今，高等院校已经开始全面开展人文素质和科学素质互补性教育，许多的文科类专业也都开设了文科物理学课程。