探析物理学史在中学物理中的作用毕业论文.doc

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1、探析物理学史在中学物理中的作用专业：物理（师范）班级：09级姓名: 目录引言1培养学生的学习兴趣，激发求知欲望1、1物理学史在力学方面的应用1、2物理学史在其他章节的应用2可以培养学生勇于探索、精益求精的科学精神。2、1物理学史在电学方面的应用2、2物理学史在其他章节的应用3可以培养学生对事物的好奇心和动手操作的能力。3、1物理学史在热学方面的应用3、2物理学史在其他章节的应用4能够增强学生的合作意识，培养团队精神。4、1物理学史在光学方面的应用4、2物理学史在其他章节的应用结论致谢参考文献摘要随着教育体系的不断改革，物理学史显示出越来越明显的作用，关于物理学史在教学中的作用，国内外的有识之士

2、进行过许多研究，并且不断有研究成果问世，很多研究成果充分论证了物理学史知识在教育教学中所蕴藏的巨大的作用，为教师提供了教学方面的参考资料。本文用传统教学模式作为对比，阐述了在中学课堂中引入物理学史的几方面作用。激发学生的学习兴趣和求知欲望。兴趣才是最好的老师，只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性。培养学生勇于探索、精益求精的科学精神。以著名物理学家的成功与失败，喜悦与懊丧，以重大物理学突破中的曲折与反复、分歧与争论、停滞与跃进，以有血有肉的历史描述，用一种具体生动的科学发现的历史参与感去感染学生，这会对学生产生心灵的强烈震撼，激励他们以顽强的毅力克服学习中的困难。培养学生对

3、事物的好奇心和动手操作的能力。每一个物理概念、每一条物理定律的形成都离不开当时的历史条件，都少不了物理学家们用尽毕生心血所做的不计其数的实验，让学生了解这些充满教育意义的历史，可以激起他们的好奇心，真正动手操作参与到物理学习中。能够增强学生的合作意识，培养团队精神。在物理教学中，要善于运用些典型事例来强化学生们的合作意识，培养学生的合作精神，只有这样，才能在学习中感受到团队精神的重要性。关键词：中学物理；物理学史；传统模式；作用AbstractThe introduction of physics history into physics teaching,from the education

4、perspective，has all important educational value in helping students understand the nature of science，the law of physics concepts and fostering creative thinking abilityof students，research interest and confidence in learning physics，and the spirit of scienceMoreover,the survey shows that the introdu

5、ction of physics history is in line with the aspirations of studentsTherefore，how to unearth the rich valuable contentwhich fully the physics history has and form the educational model of teacher-student interaction,teacherguide and student self-development，is currently before general physics educat

6、orsThis article has consulted the related literatureabout applying physics history to the juniorphysics teaching at home and abroad，and found that on the one hand，the general students have a strong interestinphysicshistory,on the other hand，the teaching material has the very big limitationin the arr

7、angementaspect to the physics historyAnd then proposed a juniorhigh school physics new coursesand the history of physics，the practiceof combiningThis article is based on educationand teaching theory,the penetration of the new textbooks of physics education in the history of values，principles，approac

8、hesIn practice areas，it carried on the analysis of junior physics teaching material which involves in physics history and includes the education thought，andcarriedout the practice research in the classroom instruction and the studentinvestigative learning activities，which has made the positive progr

9、ess and provided the achievement for juniorphysics teaching reforillKey words：Junior physics；physics history；subject；combination引言物理学史是研究物理学发展的学科，它是物理科学体系中重要的组成部分，是通过传授物理学史方面的知识，培养学生科学意识、科学精神及科学方法等多方面的品质，也是人类文明史上的一颗璀璨明珠，它加速了人类社会的进步，丰富并壮大着人类的智慧和力量，使人类从纯自然中逐步独立并解放出来。物理学史蕴含着无数的思想、精神、技术、意志和文化，是人类发展的智力基础

10、，也是人类赖以发展的智慧源泉。随着对物理学史越来越深入的了解，在教学活动中深刻体会到物理学史是中学物理教学中不可缺少的组成部分，尤其在全面推进素质教育，实施课程改革的今天，对发展中学生综合素质提出了更高的要求，物理学史的教育功能则更加明显，作用不可忽视。忽视历史就等于抛弃发展的根基，这不仅不会加速发展还会使发展被架空或重蹈覆辙。那种认为物理学史就是讲讲故事的看法是简单的、狭隘的，同时那种认为物理学史应与正常的物理教学分开的想法也是有害的。真正的物理教学应将物理学史贯穿始终，应是集鲜活人生、鲜活思想和鲜活方法于一体的综合学习。物理学史以研究物理学发生、发展的历史，介绍物理学概念、定理、定律等发展

11、与变革，以及人类对自然界各种物理现象为主要内容。它不仅记述了物理实验与理论的发展过程，而且记述了物理学家的活动。因此，通过物理学史教学，一方面可以使学生了解物理学家热爱科学、执着追求真理的精神，了解他们成功的经验与失败的教训，培养学生学习物理的兴趣和实事求是的科学态度，对学生进行创新精神、人文精神教育和爱国主义教育；另一方面，如果说一般物理教学只着眼于让学生获得知识，那么通过物理学史教学就不仅使学生了解物理学的基本概念、定律和原理，而且了解这些基本概念、定律和原理形成和发展过程，为进一步深入理解和灵活掌握这些知识打下良好的基础。由此可见，对学生进行物理学史教育，正是从知识与技能、过程与方法、情

12、感态度与价值观这些方面培养学生，为学生终身发展，应对社会和未来发展的挑战奠定基础。物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程，蕴涵着丰富的认识论和方法论因素。物理学史和中学物理教学相结合不仅有利于激发学生学习物理的兴趣，更重要的是对学生进行科学态度、情感和价值观的教育以及科学精神的陶冶。因此，物理学史在培养学生的科学素养方面起到不可低估的作用。物理学史和中学物理教学结合成为当前物理教学改革的中心议题之一。深入研究这一课题对构建面向世界、面向未来的我国物理教育体系，促进教学内容和课程体系的改革具有重要的现实意义。物理对学生进行物理学史教育，符合初中物理新课程标准的

13、要求，把知识的逻辑展开与认识的历史发展有机地结合起来，真正的做到把文化的传授和学习转化成历史文化创造者与今天文化学习者之间的对话。为此，在总结教学经验的基础上，本文对物理学史教育在中学物理教学中的重要性、与传统教学方法相比有哪些优势，以及可能发挥的作用，做了初步的研究。1培养学生的学习兴趣，激发求知欲望。1、1物理学史在力学方面的应用1、1、1传统教学模式例如，在讲初中第十二章第二节重力这节时，传统教学中教师会按照课本，先做一个模拟引力的实验：用细线拴住一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手作圆周运动。这时，让学生感觉到橡皮需要用细线拉住才不会跑掉。接着提出牛顿的观点，牛顿认为地球和月亮之间存在互相吸引

14、的力。地球吸引月亮，使月亮绕地球转动而不会跑掉。这个力地球吸引地面附近物体使物体下落的力，是同一种力。在此基础上引出万有引力的概念：宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都会存在互相吸引的力，这就是万有引力。最后，在万有引力的基础上，引出重力的定义：地球对地面附近物体的引力，使得吊灯把悬绳拉紧、台灯压着桌面、飞机投放的物资落向目的地由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力。由于初中阶段的学生对各种天体完全没有了解，并不知道它们是怎存在如何运动的，再从实验联想到天体间的引力会有一定的困难。其次，万有引力到重力的过渡太僵硬，学生不能很好的理解天体间的力和地球与物体间的力有和关联，这样就没有真

15、正的理解到底什么是重力。这个无处不在的力到底是怎么被发现的，它的出现有什么样的重要意义。1、1、2同例引入物理学史如果将相关的物理学史应用到本节课中，就会有不一样的教学效果。首先对牛顿进行简单的介绍，让学生们对这位伟大的物理学家有一定的了解，从而更能够轻易的对重力这个新的知识感兴趣。一谈到牛顿，人们可能认为他小时候一定是个“神童”、“天才”、有着非凡的智力。其实不然，牛顿童年身体瘦弱，头脑并不聪明。在家乡读书的时候，也很不用功，但他的兴趣却是广泛的，游戏的本领也比一般儿童高。平时他爱好制作机械模型一类的玩艺儿，如风车、水车、日晷等等。他精心制作的一只水钟，计时较准确，得到了人们的赞许。 但是一

16、次一个学习好的学生借故踢了牛顿一脚，并骂他笨蛋。牛顿的心灵受到这种刺激，愤怒极了。他想，我俩都是学生，我为什么受他的欺侮？我一定要超过他！从此，牛顿下定决心，发奋读书。他早起晚睡，抓紧分秒、勤学勤思。 经过刻苦钻研，牛顿的学习成绩不断提高，不久就超过了曾欺侮过他的那个同学，名列班级前茅。 用伟人的故事激励学生奋发向上。接着详细讲述牛顿发现万有引力的过程，牛顿一直被这样的问题困惑：是什么力量驱使月球围绕地球转，地球围绕太阳转？为什么月球不会掉落到地球上？为什么地球不会掉落到太阳上？引导学生思考着伟人的困惑，激发学生的好奇心。有一天，坐在苹果树下的牛顿听到“咚”的一声，一只苹果落到草地上，他急忙转

17、头观察，只见红红的苹果静静地躺在草地上。他捡起苹果思考起来：为什么熟透的苹果会落向地面，而不飞上天呢？苹果落地虽没有给牛顿提供答案，但却激发这位年轻的科学家思考一个新问题：苹果会落地，而月球却不会掉落到地球上，苹果和月亮之间存在什么不同呢？第二天早晨，天气晴朗，牛顿看见小外甥甥正在玩小球，他手上拴着一条皮筋，皮筋的另一端系着小球。他先慢慢地摇摆小球，然后越来越快，最后小球就径直抛出。牛顿猛地意识到月球和小球的运动极为相像。两种力量作用于小球，这两种力量是向外的推动力和皮筋的拉力。同样，也有两种力量作用于月球，即月球运行的推动力和重力的拉力。正是在重力作用下，苹果才会落地。牛顿首次认为，重力不仅

18、仅是行星和恒星之间的作用力，有可能是普遍存在的吸引力，相互吸引力不但适用于硕大的天体之间，而且适用于各种体积的物体之间，这就是著名的万有引力，即：宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都会存在互相吸引的力。而苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力作用的结果，什么是重力呢？就是由于地球吸引而使物体受到的力。1、1、3对比两种模式这样将牛顿发现万有引力的过程引入到教学中，让学生了解到牛顿是怎样一步步揭开宇宙的奥秘的。用这样著名的历史事件吸引了学生的注意，给他们造成悬念，激发起他们的兴趣，使学生整节课都很专注、所以教学效果良好。兴趣是人要求获得知识的一种积极心理表现，它对于顺利取

19、得知识、开阔眼界、丰富精神生活和推动不断学习，是一种最强大的内部动力，爱因斯坦说过，兴趣是最好的老师，一个人对某一事物有了浓厚的兴趣，他掌握该事物的可能性就有了成功的重要保证，学生一旦有了学习兴趣，他们就会自觉地主动地学习，即使学习中遇到困难，也会努力克服，这就要求我们在教学中不仅要把物理知识传授于学生，还须把物理学史引入。在一节课的开始，就引入物理学史，可以很快地把学生的学习积极性调动起来，激起他们的求知欲望，从而会认真听讲，对知识点的掌握也会比较牢靠。1、2物理学史在其他章节的应用又如，选修1-1第三章第一节电磁感应现象一节,在教学中穿插着介绍法拉第发现电磁感应现象的历史过程,使学生了解发

20、现这一现象的历史背景和思路,以及法拉第坚韧不拔的意志等。那么在教学的过程中,学生就会跃跃欲试,认真实验,自然生动的总结出产生感应电流的条件。事半功倍的教学效果令人赏心悦目,同时激励了学生学习知识的主动性,有利于全面提高教学质量。再如通过讲述阿基米德“王冠的故事”引入浮力定律；帕斯卡“木桶实验”引入液体的压强；牛顿“苹果落地”引入万有引力；瓦特“壶盖的故事”引入蒸汽机和热机。在讲到高中必修一第四章牛顿运动定律时，因为本章的内容是牛顿第一、二、三定律，和用牛顿定律来解决问题，最核心的人物就是牛顿，所以在讲本章之前，可以以专题讲座的形式，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉

21、近了科学家与学生的距离，对这个科学家的思想和成就感兴趣，从而对本章内容产生兴趣，学习效率就会提高。总之运用物理学史料导入新课，将会为课堂增色不少。2可以培养学生勇于探索、精益求精的科学精神。2、1物理学史在电学方面的应用2、1、1传统教学模式例如，第九章第七节磁生电这节课，按照课本的引入：奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那每次能否产生电呢？英国物理学家法拉第经过十年的探索，在1831年取得突破，发现了利用此场产生电流的条件和规律。法拉第的发现进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。根据这个发现后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。接着带

22、领学生进行实验。如此开展本节课就只是把知识灌输给学生，而教学的目的并不是让学生死记硬背知识点，更要学习科学家们那种伟大的科学态度。2、1、2同例引入物理学史将物理学史内容相应地引入到本节课中，让学生了解法拉第艰辛的探究过程。奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那每次能否产生电呢？英国物理学家法拉第经过十年的探索，在1831年取得突破，那么他到底是怎样取得如此大的突破呢？1821年，英国哲学年鉴的主编约请戴维撰写一篇文章，评述自奥斯特的发现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中，对电磁现象产生了极大的热情，并开始转向电磁学

23、的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象，认为既然电能够产生磁，反过来，磁也应该能产生电。于是，他企图从静止的磁力对导线或线圈的作用中产生电流，但是都失败了。经过近10年的不断努力，做了将近四百次实验，到1831年法拉第终于发现，一个通电线圈的磁力虽然不能在另一个线圈中引起电流，但是当通电线圈的电流刚接通或中断的时候，另一个线圈中的电流计指针有微小偏转。法拉第心明眼亮，经过反复实验，都证实了当磁作用力发生变化时，另一个线圈中就有电流产生。他又设计了各种各样实验，比如两个线圈发生相对运动，磁作用力的变化同样也能产生电流。这样，法拉第终于用实验揭开了电磁感应定律。2、1、3对比两种模式用法拉第的研

24、究过程引起学生注意，让学生体会到这个探究过程是多么的艰苦，从而学习到坚持实践、刻苦钻研、精益求精严谨的科学态度。如果忽略这个漫长而艰辛的过程，学生就是在懵懵懂懂的状态下学习了知识，没有得到精神上的教育。教师在日常的教学中，结合知识教学介绍物理学家的有关事迹，让他们知道科学态度无论对于科学家自身能否取得科学成就，还是科学事业的发展，都具有重要的意义。要使学生明确认识到科学的概念和原理都是建立在实践基础之上的，科学家在观察、实验时，必须以实事求是、认真细致的态度对待，任何模型、假说、猜想都必须经受事实检验。科学家的任何一个发明、创造以及他们所做出的贡献，既体现了他们批判地继承了前人的科学研究成果的

25、继承精神，又体现了他们大胆创新、勇于探索的科学精神和事实求是的科学态度。如果只是把知识点灌输给学生，就不能体会到科学家们那种伟大的科学态度，严谨的治学精神。2、2物理学史在其他章节的应用在讲“匀变速直线运动研究”的第六节时，要向学生们介绍，亚里士多德对自然的研究仅仅停留在“观察”和“理解”的层面上，致使人们认为物体下落快慢由它们的重量决定的。以至于其后两千多年的时间里大家都奉为经典，然而伽利略认为亚里士多德的判断是错误的。他是这样推理的，如亚里士多德所说，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假如大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头

26、拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8，但两块石头捆在一起，总的重量比大石头还要重，因此整个系统下落的速度比8还大，这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入困境，为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快，伽利略没有仅仅停留在逻辑思辩上，而是继续做斜面实验，他发现，落体的速度越来越快，是一种匀加速运动而且加速度与重量无关，他还发现斜面越陡，加速度越大，斜面越平，则加速度越小，在极限情况下，斜面垂直相当于自由下落，不同物体的加速度是一样的，伽利略最终用“理想实验”由斜面情形推到自由落体。伽利略比他的前人更伟大，就在于他首

27、先采用以实验检验猜想和假设的科学方法，在他之前，学者们总是通过思辩性的论战来决定谁是谁非。正如爱因斯坦对伽利略的赞扬：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。通过以上物理学史的介绍，使学生从中领略到什么是科学探究，科学家是怎样用科学进行研究的，受到科学的思维方法的熏陶，有利于学生从“机械学习、被动思考、获得知识”向“灵活学习、积极思考、勇于探索”转化，获得真正的知识。在物理教学过程中，物理学史的精神价值，主要蕴含在科学家的科学理想，献身精神以及光辉言行和高尚品格中，科学大师们的生动事迹会给学生人生价值的追求以深刻的影响，物理学史上大量

28、的事例表明追求真理的科学思想和献身科学的牺牲精神，是科学伟人们取得成就的崇高思想境界的支持。3可以培养学生对事物的好奇心和动手操作的能力。待添加的隐藏文字内容13、1物理学史在热学方面的应用3、1、1传统教学模式例如，在讲到初中物理第八章第四节，电与热时，对焦耳的介绍仅仅是停留在教材中。焦耳是英国物理学家，一生致力于实验研究，用近40年的时间做400多次实验，研究热和功的关系，根据所测量电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。他的研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。为了纪念他对科学发展的功绩，能量和功的单位被命名为

29、“焦耳”。如此教学，学生们对焦耳定律有了一定的掌握，除此之外却对焦耳一无所知，而跟知识同样重要的是焦耳这位伟大科学教所具有的，对新鲜事物的好奇心和勇于动手操作的能力。3、1、2同例引入物理学史在讲授焦耳定律之前，先让学生了解焦耳的生平，为他提出焦耳定律做铺垫。他是英国著名科学家，从小就很喜欢物理学，他常常自己动手做一些关于电、热之类的实验。有一年放假，焦耳和哥哥一起到郊外旅，。聪明好学的焦耳就是在玩耍的时候，也没有忘记做他的物理实验。他找了一匹瘸腿的马，由他的哥哥牵着，自己躲在后面，用伏达电池将电流通到马身上，想试一试动物在受到电流刺激后的反应。结果，他想看到的反应出现了，马受到电击后狂跳起来

30、，差一点把哥哥踢伤。尽管已经出现了危险，但这丝毫没有影响做实验的小焦耳的情绪。他和哥哥又划船来到群上环绕的湖上，焦耳想在这里试一试回声有多大。他们在火墙里塞满火药，然后扣动扳机。谁知“砰”的一声，从枪口里喷出一条长长的火苗，烧光了娇儿的眉毛，还险些把哥哥吓得掉进湖里。这时，天空浓云密布，电闪雷鸣，刚想上岸躲雨的焦耳发现，每次闪电过后好一会儿才能听见轰隆的雷声，这事怎么回事？焦耳顾不得躲雨，拉在哥哥爬上一个山头，用怀表认真记下每次闪电到雷鸣之间相隔的时间。开学后焦耳几乎是迫不及待地把自己做的实验都告诉了老师，并向老师请教。老师对勤学好问的焦耳笑了，耐心地为他讲解：“光和声的传播速度是不一样的，光

31、速快而声速慢，所以人们总是先看见闪电再听到雷声，而实际上闪电雷鸣是同时发生的。焦耳听了恍然大悟。从此，他对学习科学知识更加入迷。并最终成为一名出色的科学家。3、1、3对比两种模式引用发生在焦耳身上的真实的事件，让学生在掌握知识的基础上知道伟人究竟是如何发现生活中的问题，并能够对自己不懂和好奇的东西付出实践，勤于动手，孜孜不倦。这正是学生们应该学习的地方，并鼓励能够大胆的对自己感兴趣的事进行探索研究，目前中学生最缺乏的就是，对事物的好奇心和动手操作的能力，学生们已经习惯了回答老师的问题，而不是自己提出问题。适当的融入物理学史，让学生们了解到那些伟大的物理学家们是怎样在生活中发现问题，又通过亲自动

32、手实验来解决问题，最终成为真理的创造者的。通过一些著名的人物事件调动学生的非智力因素，从而提高教学效果。本节中，在知道了焦耳的事迹后，学生们自然就对焦耳有了更深的印象和了解，从而能够很好的掌握本节课的重点焦耳定律。焦耳的事迹既有趣又充满教育意义，能够让学生养成爱学习物理的习惯，并且能够亲自动手实践。3、2物理学史在其他章节的应用又如，讲到惯性的概念时引入伽利略的“理想斜面实验”；讲到能量守恒定律时引入迈尔、焦耳和亥姆霍兹的史料；讲到热的分子运动论时引入伦福德伯爵“枪膛实验”等等。演示实验贯穿于物理教学中,对物理概念规律的形成营造一个生动的物理情景,提高了教学效果。演示实验大多是由老师精心准备、

33、设计的,因此,效果十分明显,直观效果很强。但是,物理概念、规律的建立,是科学家们付出巨大劳动,不懈努力甚至牺牲生命,才得以完成的。因此教师在演示实验前介绍一些史料:如爱迪生为了寻找合适的材料做灯丝,经历了实验,失败,再实验的8000多次的试验,最终获得成功;又如:罗蒙诺索夫与助手利赫曼为揭示雷电之谜,认真进行实验探索;利赫曼被雷电击死,罗蒙诺索夫不屈不挠,继续实验,终于成功,等等。使学生知道成功的背后隐藏着多少次失败,那么他们就会加倍珍惜前人的劳动成果，同时培养了他们大胆探索的精神,动手小实验,不畏失败,真正意义上理解失败乃成功之母。强化课堂教学,达到了“授之以鱼”不如“授之以渔”的目的。目前

34、中学物理教学改革的关键就是在教学过程中最大限度地调动学生学习的主动性和积极性，使他们接受知识的被动地位转变为自己发现和获取知识的主动地位。只有当学生产生浓厚的兴趣和强烈的情感时，才能对物理这门学科产生亲切感和广泛的好奇心，才能产生持之以恒的巨大的驱动力，其智力因素才能得到充分发挥。学生对科学家刻苦自学、潜心探究的轶事倍感兴趣。只有真正培养出学生的好奇心，他们才能对生活中的现象产生好奇，提出疑问，将学到的知识运用到实际生活中，才能认识到物理和生活是息息相关的，从而提高教学效果。4能够增强学生的合作意识，培养团队精神。4、1物理学史在光学方面的应用4、1、1传统教学模式例如，在讲到初中物理第二章第

35、一节光的传播时，光的传播速度是一个重要的知识点，传统教学对于光速的提出还仅仅停留在教材中。打雷时，雷声和闪电同时同地发生，但是我们总是先看到闪电后听见雷声，这表明，光的传播速度比声音快。真空中的声速是宇宙间最快的速度，在物理学中用c表示，在真空中1s能传播299792000m，也就是说，真空中的光速为c=2.99792m/s，光在各种介质中的速度都比在真空中的小，空气中的光速大约为c=2.997000m/s，在我们的计算中，真空或空气中的光速大取为c=3m/s光在水中的速度比真空中小很多约为真空中光速的34；光在玻璃中的速度比真空中小的更多，约为真空中光速的23。4、1、2同例引入物理学史传统

36、教学中，对于光速的测量只字未提，只是让学生记住那样一个数字，学生难免会好奇，光速到底是谁，怎样测量出来的。此时引入物理学史，不仅会满足学生的好奇心，还会有替他的收获。光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义，它不仅推动了光学实验，也打破了光速无限的传统观念；在光速的问题上物理学界曾经产生过争执，开普勒和笛卡尔都认为光的传播不需要时间，是在瞬时进行的。但伽利略认为光速虽然传播得很快，但却是可以测定的。1607年，伽利略进行了最早的测量光速的实验。伽利略的方法是，让两个人分别站在相距一英里的两座山上，每个人拿一个灯，第一个人先举起灯，当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯，从第一个

37、人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播两英里的时间。但由于光速传播的速度实在是太快了，这种方法根本行不通。但伽利略的实验揭开了人类历史上对光速进行研究的序幕。1676年，丹麦天文学家罗麦第一次提出了有效的光速测量方法。他在观测木星的卫星的隐食周期时发现：在一年的不同时期，它们的周期有所不同；在地球处于太阳和木星之间时的周期与太阳处于地球和木星之间时的周期相差十四五天。他认为这种现象是由于光具有速度造成的，而且他还推断出光跨越地球轨道所需要的时间是22分钟。1850年，法国物理学家傅科，他只用一个透镜、一面旋转的平面镜和一个凹面镜。平行光通过旋转的平面镜汇聚到凹面镜的圆心上，同样用平面

38、镜的转速可以求出时间。傅科用这种方法测出的光速是298000 千米/秒。当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频率求得的。1958年，弗鲁姆求出光速的精确值：299792.50.1千米/秒。1972年，埃文森测得了目前真空中光速的最佳数值：299792457.40.1米/秒。就这样经过无数科学家的无数次实验，历时多年，终于测出了光的传播速度：c=2.99792m/s。4、1、3对比两种模式光速的测定在光学的研究历程中有着重要的意义，虽然从人们设法测量光速到人们测量出较为精确的光速共经历了三百多年的时间，但在这期间每一点进步都促进了几何光学和物理光学的发展。而光速的测定是一个复杂又漫长的过程，这

39、项伟大的工作并不是有一人完成的，是多位伟大科学家的结晶。这种合作精神正是当今初中生们需要学习的，现在的中学生普遍缺乏合作意识，其主要表现是：在小组讨论时，不善于倾听别的同学的发言，而只关心自己的发言；小组在合作学习时，学习好的同学往往成了“小权威”，看不起学习困难的同学；以自我为中心，不关心周围的人和事；在小组进行竞争时缺乏群体意识，将小组内学习困难的同学排除在外；在合作失败后互相指责、埋怨等等。究其原因。主要就是学生不会合作，缺乏合作。而通过对光速测定的介绍，能够让学生了解到合作意识的重要性，从而运用到日常学习和生活中。有助于陪养学生合作的精神和竞争的意识，有助于因材施教，可以弥补一个教师难

40、以面向有差异的众多学生教学的不足，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。在学习效率上，许多专家认为：人们大概只能记住阅览内容的10%，口头传授内容的20%，观察事物的30%，相互交流过程中参与讨论的70%可见合作学习的重要性！劳伦斯在他的诺贝尔物理奖领奖词中说过，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。4、2物理学史在其他章节的应用又如，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；牛顿第一定律是牛顿站在“

41、巨人伽利略和笛卡尔的肩膀上”得出的；还有，由丁肇中教授领导的阿尔法磁谱仪实验是一个大型国际科学项目，包括中国、美国、意大利、瑞士、德国、芬兰等国家和地区的37个研究机构的物理学家和工程师参加，仅中国参加的科学家和工程师就不少于200人.他们的成绩体现着广大科技工作者的集体智慧和血汗，正像英国物理学家卢瑟福所说：“科学家不是依赖于个人的思想，而是综合了数千人们的智慧”.在物理教学中，要善于运用这些典型事例来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，信赖他人，建立和谐的人际关系非常重要，只有这样，才能在将来的工作环境中发挥更大的作用。因此物理学史的引入能够增强学生的

42、合作意识，培养团队精神。结论物理学是一门以实验为基础的自然科学，它有着系统而严谨的理论体系。如果物理知识是一次能源，那么物理史则是二次能源。换言之，物理学给人以知识，物理学史则给人以智慧。中学物理教育的任务主要是传授物理知识和技能，培养学生自己学习、自己发现问题与独创性解决问题的能力为主。物理学史教育在教学过程中的角色是起到辅助作用，能很好的帮助教师调动课堂气氛，使之达到更好的教学效果，但它不是教学的全部，也不是教学的重点，故教师在利用物理学史教学时要权衡教学的主次，在适当的场合让学生知道那些受人钦佩的伟大物理学家们那种刻苦钻研、勤于思考与实践的感人毅力，勇于探索、又善于探索的超人本领，以及实

43、事求是、严肃认真细致的科学情操和创新精神、愿为人类的科学事业献身的高贵品质等到底是如何形成的。通过研究物理学家的科学思想、言行、科研成果等，挖掘出所蕴涵的科学智慧！总之，在中学物理教学中，有目的的渗透物理学史是完全必要的，也是切实可行的，物理学史的教育可以激发青年学生学习科学知识的热情，可以促使学生领悟科学的思维和科学的研究方法的重要性，可以有利于培养学生的创新意识和创新能力，可以感染学生，使他们从小具有追求真理、永不退缩为科学献身的精神。致谢四年的大学学习生涯即将结束，在这短暂的四年学习、工作和生活中，我得到了许多老师和同学们的帮助和支持，在此表示衷心的感谢!谢谢所有老师的教育!在这次毕业设计中，感谢我的论文指导老师林欣悦老师对我的关心、教育和帮助，她严谨的科学态度、一丝不苟的工作作风，给我留下了深刻的印象。在她耐心又细心的指导下，我攻克一个个难关完成了论文。同时我还要感谢各位同学在论文初期帮我收集资料。