三、发掘物理学史在物理教育上的功能

现有的物理知识，都是在人类与物理世界的长期对话中，经过无数的曲折与反复，进行抽象概括而获得的。对现有知识的历史考察，可以把发现过程放在更真实的背景下，让学生了解科学问题是如何提出的，它的自然原型和理想模型是什么，问题是如何解决的，相应的概念和定律是如何萌生、提炼和发展的，从而达到对知识本质的深入理解。在本教材中，我们精选了一些史料，运用历史与逻辑结合的方法，帮助学生理解相关知识的本质和内涵，并得到物理思想上的升华。

培养崇尚科学的信念，即树立对科学理性的坚定信仰，是培育科学精神的基石。在教学教育中，要善于从科学定律神奇的预测和辨识功能中，引导学生体验科学的巨大威力，激发他们崇尚科学的情结，并提高他们抵御伪科学的免疫力。

从奥斯特、法拉第的发现到电机的研制和电力的广泛应用，从麦克斯韦电磁场理论，到对电磁波的预言和电通讯事业的辉煌发展，都展示出科学理论的这种功能，应该作出明确的揭示和热情的颂扬。

独立思考和独立判断的能力，首先表现在怀疑和批判的精神。批判的头脑，怀疑的目光，是激励创新的先导。在以往的教学中，强调培养学生“分析问题和解决问题的能力”；但是更应该强调的是“提出问题的能力”。因为，创造性活动总是起始于对困难或问题的认识，是围绕着解决问题展开的。教材中应该揭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和导致的重大发现，培育学生善于提出科学问题的灵性。

在物理知识的探求中，物理学家们铸造和采用了一些有效的方法。如观察实验方法，综合归纳方法，科学假设方法，类比推理方法等等。几乎在每一项重要的发现中，都有其生动鲜活的研究方法的使用。在教材内容的叙述中，避免只注意知识和结论的讲述的片面性，善于揭示科学发现的方法论因素。科学大师们采用巧妙的方法做出科学发现的案例和经验，会在学生的记忆中长期保留下去，从中受到熏陶和感悟，产生科学思维训练的长效作用。这比单纯地讲授科学方法有效得多。

科学家的科学信念，实际上也是直觉思维和科学洞察力的一种表现形式。奥斯特一直坚持各种自然力的统一性，法拉第本能地相信电磁作用的对称性以及超距作用的可疑，这使他们执著地走向最后的成功。

正因为许多重要的概念和假设，本身就不是从已有的理论中逻辑地推演出来的，在教学中以纯粹的逻辑方法来讲授，当然也是不可能的。为了使学生能够适应不断发展着的科学创造工作的需要，既要使学生受到严格的逻辑思维的训练，也要使他们不把这种思维模式固定化，必须使他们从科学发现的真实案例中受到非理性、非逻辑的创造性思维的训练，以对未来的创造性工作有所准备。

四、突出人文教育特色

人文教育的主要功能是“教化”，即向学生提供正确的人文导向，设置一种理想人格的典范，引导学生确立正确的人生观和价值观，实现人格的完美化。作为侧重于社会科学和人文科学的物理教材，更必须突出人文教育的特色，力求完美地实现科学教育与人文教育的有机融合。

（一）在科学教育中，注意进行科学历史观的教育

人类在这个世界上，主要是通过对自然的认识和利用，求得自身的生存和发展。所以，人类认识自然、改造利用自然的历史，才是人类历史的核心和主线。所以，在科学教育中，必须进行科学历史观的教育。

物理学史本质上是一门历史科学，它是人类与物理世界长期对话的记录，是一门自然科学（物理学）、社会科学、人文科学和思维科学紧密结合的综合性学科。这一特性决定了它在沟通科学教育与人文教育中的桥梁作用。将物理学史融入物理教学，不仅可以发挥它在科学素质教育中的特殊功能，而且可以揭示出人类文明的发展历史本质上就是一种科学活动形态取代另一种科学活动形态的、科学进步推动技术和生产的发展，从而推动社会发展的历史。

在本教材的编写中，整体框架是按照物理知识的逻辑主线构建的，而在具体内容的表述上，则注意有计划地精选一些史料和案例，以正文或阅读材料的形式引入教材，使物理教学既发挥出物理学研究成果──静态的知识体系的作用，又发挥出其研究过程──动态的知识体系的作用，使“凝固的文化激活”，把物理知识的传授和学习转化成历史上（物理）文化的创造者与今天（物理）文化的学习者之间的亲切对话。

（二）在物理教育中，进行正确的哲学思想的教育

物理学是探讨物质结构和运动规律的学科。与其他学科相比，物理学更着重于物质世界普遍而基本的规律的探讨，所以它和哲学的关系是十分紧密的。从对物理学发展史上大量发现个例的分析中不难看出，哲学在诸多物理发现中，特别在一些具有划时代意义的发现中，具有不可忽视的启迪作用。科学发现无论如何也离不开正确的哲学观点的指导，正如爱因斯坦所说：“如果把哲学理解为在最普通和最广泛的形式中对知识的追求，那么，显然，哲学就可以被认为是全部科学研究之母。”

我们在 “能量转化世界图景”对牛顿机械论世界图景的冲击，各种自然力（能）的联系和转化，统计规律的客观性，自然界的发展性（不可逆性）等内容的叙述中，都力求贯彻辩证唯物主义哲学观点的教育。

（三）在物理教育中，进行科学美学思想的教育

“美是真理的光辉。”科学理论的真理性与其表现形式的简单、对称、和谐统一是互为表里的。美学的直觉和高超的审美鉴赏力，引导着科学家们去叩开科学真理的大门。所以费恩曼指出：“干物理得有鉴赏力。”所谓鉴赏力，就是那种善于从真善美的统一敏锐地抓住事物的本质去做出创造性发现的能力。在物理教材和教学中，应该结合知识的讲授，引导学生去认识自然界质朴的统一，认识科学理论内在的美，从而潜移默化地培养起他们的科学鉴赏力。

结合各个基本规律的表述，揭示自然过程的统一、和谐与科学规律的简单性与普适性；结合各种能量转化的过程，展示自然过程的联系网络和自然过程的统一性，等等。这些内容都会使学生得到科学美的熏陶与感受，受到科学与艺术相沟通的启示，提高他们的科学鉴赏力与创造力。

（四）在物理教育中，引进“STS”的内容，进行科学的社会功能和科学价值观的教育

马克思主义把科学看成是“历史上起推动作用的、革命的力量”，是历史进步的杠杆。邓****同志指出：“科学技术是第一生产力。”在本教材中，以较大的篇幅，叙述了以物理学理论和相关技术突破为先导的近代三次技术革命的发生，及其对社会进步的巨大作用，使学生认识到物理学上的重大进步在人类的认识和生产力发展中产生的震撼人心的冲击和推动。同时又以较充分的材料，从能源、资源、生态、环境等关系社会可持续发展的热点问题，揭示科学技术的“双刃剑效能”，以确立关于科学技术功能的正确的社会评价的观念，增强学生的社会责任感，“学会关心”，关心人类的命运，关心社会的可持续发展，关心科学技术的正确应用，形成正确的科学价值观。

（五）在物理教育中，对学生进行思想品德的教育

中华文明的深厚底蕴和科学成就，科学大师们追求科学真理的理想和献身精神，以及他们的高尚品格，光辉言行，都会给学生们人生价值的追求以深刻的影响，是进行思想品德教育的生动材料。

在本教材中，注意弘扬中华民族对世界文明的贡献，对学生进行爱国主义和民族自信心的教育。例如，介绍了中国是火箭的故乡。物理学史上大量事例表明，追求真理的科学理想和献身精神，是科学伟人们取得成就的思想支撑。他们不畏艰险，勇于探索；废寝忘食，惜时如金；不慕利禄，甘守清贫；严谨求实，敢于创新。科学大师们身上闪现出的这些高尚品格，永远是激励后人奋发向上的精神食粮。在教材和教学中向学生介绍科学家的生平、理想、贡献和情操，引用他们的名言警句，对于学生们树立正确的人生观，是有强烈感染力的。

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