導(dǎo)語：物理學(xué)史課程教學(xué)改革論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1注重課程內(nèi)容和專業(yè)必修課(理論、實(shí)驗(yàn))的接軌

1.1與專業(yè)必修理論課的接軌

本課程所采用的教材很多章節(jié)中展示了當(dāng)年科學(xué)家理論推演的部分原始過程(與專業(yè)課書本上所講內(nèi)容道理雖同，所采用的方法卻復(fù)雜很多)。比如在第六章第三節(jié)《狹義相對論體系的建立》當(dāng)中多處使用愛因斯坦《論動體的電動力學(xué)》原文中的表述內(nèi)容雖然汁原味，但太過抽象，對于專業(yè)課基礎(chǔ)較為薄弱的物理系大學(xué)二年級學(xué)生來說很難接受。而相對論理論的系統(tǒng)學(xué)習(xí)是大學(xué)四年級開設(shè)的《電動力學(xué)》專業(yè)必修課的任務(wù)。筆者在講授本節(jié)課程時(shí)新課導(dǎo)入采用“鐘慢尺縮”、“雙生子佯謬”和“天上一日，地上一年”等生動有趣的課題引入，淡化和刪除了課本上多處原文中的理論推導(dǎo)。因?yàn)檫@時(shí)學(xué)生的認(rèn)知水平所處的階段正是英國教育家懷特海所說的浪漫階段(新奇而生動，浪漫的遐想)，通過這樣的例子和問題激發(fā)學(xué)生思維的火花，在同學(xué)們感知到狹義相對論的有趣事例之后，畫龍點(diǎn)睛一語中的般地指出這些只是狹義相對論的表面現(xiàn)象，而相對性原理———物理定律對于一切慣性系都應(yīng)具有相同的形式(協(xié)變要求)，才是它的本質(zhì)。學(xué)生的認(rèn)知水平進(jìn)入了精確階段。愛因斯坦本人在提出狹義相對論時(shí)是從電磁學(xué)入手的。學(xué)生剛剛在大學(xué)一年級學(xué)習(xí)過《電磁學(xué)》專業(yè)課，并不陌生。為了深化這一點(diǎn)認(rèn)識，筆者舉出了如下例子，引導(dǎo)學(xué)生掌握:一個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量為q，靜止放置在如圖所示的位置，問學(xué)生在圖中的靜止的A點(diǎn)處，有無電場和磁場?學(xué)生通過電磁學(xué)課上所學(xué)的“靜止電荷只能產(chǎn)生電場”和“運(yùn)動電荷既產(chǎn)生電場又產(chǎn)生磁場”的知識很容易判斷A點(diǎn)有電場無磁場。筆者隨即將題設(shè)改為，點(diǎn)電荷q依然靜止不動，A點(diǎn)以速率v向右運(yùn)動，再問同樣的問題，組織學(xué)生討論、探究，在筆者的啟發(fā)下學(xué)生終于認(rèn)識到若以點(diǎn)電荷q為參考系，A點(diǎn)依然是有電場無磁場，但若以A點(diǎn)自身為參考系，由于電荷q相對于A點(diǎn)向左運(yùn)動，那就變成了運(yùn)動的電荷，所以A點(diǎn)既有電場，又有磁場。通過這樣一個(gè)簡單的例子使學(xué)生感知到專業(yè)必修課《電磁學(xué)》上所學(xué)的經(jīng)典理論對于不同的參考系竟然得出不同的結(jié)果，在此基礎(chǔ)上直接給學(xué)生展示相對論電動力學(xué)的結(jié)果。這樣學(xué)生的認(rèn)知水平便進(jìn)入了懷特海所說的教育三階段中的綜合應(yīng)用階段。

1.2與專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的接軌

本課程所采用的教材中詳細(xì)描述了許多當(dāng)年的科學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)。學(xué)院開設(shè)的普通物理實(shí)驗(yàn)課程中的大部分內(nèi)容正是對這些實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)。筆者結(jié)合相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課和實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，發(fā)掘出《物理學(xué)史》課程中與普通物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題(特別側(cè)重于科學(xué)方法的滲透)，既能激發(fā)學(xué)生探究問題的熱情，促使其反思實(shí)驗(yàn)課當(dāng)中處理問題所采用各種方法的深刻含義，又能加強(qiáng)師生互動，提高課堂效率和學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2對教材內(nèi)容順序進(jìn)行了調(diào)整

本課程教學(xué)所采用的教材是郭奕玲、沈慧君編著的由清華大學(xué)出版社出版的《物理學(xué)史》第二版。此教材體系完整，見解獨(dú)到，科學(xué)家實(shí)驗(yàn)情景描寫細(xì)致入微。但僅限于每周兩課時(shí)的情況，教師講解不可能面面俱到。為此筆者根據(jù)學(xué)生專業(yè)發(fā)展需要，對教材內(nèi)容進(jìn)行整合、提煉，不合理的地方加以剔除，必要的知識點(diǎn)加以拓展，以更好地服務(wù)教學(xué)。本門課程的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容是前九章，后面幾章屬于介紹、略講范疇。筆者在教學(xué)過程中將第十一章《現(xiàn)代光學(xué)興起》內(nèi)容與第三章《經(jīng)典光學(xué)的發(fā)展》部分整合，題名《光學(xué)的發(fā)展》，將第十二章《天體物理學(xué)的發(fā)展》與第六章最后一節(jié)《廣義相對論的建立》內(nèi)容整合，使學(xué)生將前后知識融為一體。例如現(xiàn)階段就學(xué)生考研而言，光學(xué)專業(yè)無論從就業(yè)、考研兩個(gè)方面來說均屬于相對熱門專業(yè)。如此教學(xué)法有利于學(xué)生深刻認(rèn)識到光學(xué)學(xué)科的重要性，不僅促進(jìn)了《光學(xué)》專業(yè)課教學(xué)，對學(xué)生將來的綜合發(fā)展也有益處。

3將學(xué)科前沿知識和大學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)支教教學(xué)案例融入課堂教學(xué)

筆者在攻讀碩士學(xué)位時(shí)所學(xué)專業(yè)是理論物理，具體方向是量子信息和量子光學(xué)，畢業(yè)以來一直從事這個(gè)研究方向。第八章第九節(jié)《關(guān)于量子力學(xué)完備性的爭論》和第十節(jié)《量子電動力學(xué)》等內(nèi)容正好與筆者的科研方向相關(guān)。故而筆者在講到這里時(shí)利用自己的專業(yè)優(yōu)勢補(bǔ)充了大量的前沿知識如“薛定諤貓態(tài)”、“壓縮相干光場”、“量子計(jì)算”、“量子糾纏”、“EPR佯繆”等等，充實(shí)了課堂內(nèi)容，使學(xué)生的視野從課本轉(zhuǎn)向前沿，做到“搞好科研促教學(xué)”。由于物理系屬于師范專業(yè)，絕大多數(shù)學(xué)生無論考研與否終將登臨三尺講臺。中學(xué)物理教學(xué)中若以物理學(xué)故事的形式引入，可以使教學(xué)過程更加生動活潑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。物理學(xué)史課堂正好提供了這種資源。另外，物理學(xué)史集中體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程，豐富的物理學(xué)史素材可以使中學(xué)課堂凸顯科學(xué)精神，對學(xué)生以后從事教學(xué)工作帶來益處。近年中考、高考對物理學(xué)史相關(guān)知識考察日趨增多。科學(xué)家思考研究問題的很多方法對于即將登臺講課的物理專業(yè)師范生來說具有重要意義。例如類比法是最重要的科學(xué)研究方法和教學(xué)方法之一?？茖W(xué)家拿庫侖定律類比萬有引力定律(平方反比)，拿電力線、磁力線類比流體，拿以太類比彈性介質(zhì)等等，至為深刻。講到這里筆者結(jié)合自己的扶貧頂崗實(shí)習(xí)支教工作經(jīng)歷，列舉出實(shí)習(xí)支教大學(xué)生講課的真實(shí)案例中“類比”方法使用的例子，使得學(xué)生感知到正確使用類比方法可以將抽象的概念和生活中的實(shí)際現(xiàn)象聯(lián)系起來。這樣的方法不僅是新課導(dǎo)入的關(guān)鍵，也是促使中小學(xué)生的認(rèn)知過程由形象到抽象，由浪漫階段轉(zhuǎn)入到精確階段的重要教學(xué)手段之一。

4結(jié)語

筆者自本學(xué)期從事《物理學(xué)史》專業(yè)選修課教學(xué)工作以來，就以上三個(gè)方面進(jìn)行了課堂教學(xué)改革，效果顯著。就本門課程而言，在學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后意見反饋、成績考核等方面即將進(jìn)行的教學(xué)改革還在進(jìn)一步研究當(dāng)中。

作者:張晉華岳保旺單位:忻州師范學(xué)院