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物理学所研究的对象是物质世界的自然属性和物质运动的普遍规律。就物理学所包含的全部概念、公式、定理、定律而言,无一不是物理学家经过大量的实验研究,分析概括所得,因此,物理学这门自然科学,体现了很多科学精神，我们要培育学生的科学精神。
1、 培养学生乐观察、勤思考的科学精神
如在讲授“万有引力定律”时,应介绍“牛顿与苹果”的故事:一天傍晚,牛顿坐在苹果树下,忽然有一个苹果从树上掉下来,落在他的身边。牛顿看见了,觉得很奇怪,他想“这个苹果为什么会掉下来呢?”“那一定是因为它太熟了。”他自言自语地说。“可是,为什么苹果只向地上落下,却不向天上飞去,也不向左或向右抛开呢?”牛顿发现了这个问题,便钻心去研究。后来,他终于发现了苹果向下落的秘密:是因为地球有吸引力,宇宙万物之间都存在着引力。引力遵循的规律即为万有引力定律。正因为牛顿一生都乐于观察,勤于思考,勇于探索,所以,他在物理学,数学、天文学领域都有突出贡献。再如:当讲“阿基米德定律”时,可以介绍“王冠和浮力定律”的故事。希腊古代的科学家阿基米德,有一次碰到了一个极难解决的问题:国王怀疑匠人在制造他那顶纯金王冠时,混了银子进去,使金子的成分不够纯了,他要阿基米德想个办法检验出来。阿基米德答应去办这件事。可是王冠做得极精致,不允许有丝毫的损伤,既不能拆开,也不能熔化;即使刮掉一点下来,也影响美观,这真叫他不知怎么下手。他为这件事左思右想,连吃饭走路都在思考,一连好几天,还是想不出办法来。有一天他坐入浴盆中洗澡时,有些水溢出来,这个现象忽然触动了他的灵感,他高兴地从浴盆里跳出来,张开两臂大声喊道:“我找到办法了!”原来他想到同等重量的金和银,体积不同,只要把王冠放到装满水的桶里,看看排出的水量多少,就可以计算出王冠是不是纯金的了。现在,只要把王冠浸入水中,如果它排出的水量和同样重的金块所排出的相等,这王冠便是纯金制造的;倘若排出的水量比较多,那么,就是混入了比金子轻的金属,当然不是纯金的了。阿基米德一生乐于观察,勤于思考,他在物理、数学各领域都有许多发现。
2、培养学生不畏挫折,顽强拼搏的科学精神
如在讲直流电一课时,可以向学生介绍爱迪生一生热爱科学,积极投身于科学研究,在发明电灯的过程中,他先后试验了七千六百多种材料,失败了八千多次,但仍不气馁,终于获得成功。再如:在讲天然放射现象时,可以向学生介绍波兰著名物理学家玛丽・居里和皮埃尔・居里呕心沥血,经过四年时间,先后发现了两种新的放射性元素:钋和镭。在此过程中,他们从实验的经验中知道,所属奥地利管辖的圣・约阿希母斯塔尔炼油厂冶炼后的废渣铀沥青矿里,一定含有镭元素。他们通过努力,无偿地得到了这些废渣,但把它运到巴黎却颇费周折。他们既没有合适的实验场地和设备,也没有足够的资金,理化学校校长为他们提供了一间废弃不用的木棚。木棚顶有很大的天窗,但有数处破裂,下雨就会漏雨。木棚内夏天潮湿闷热,冬天寒气逼人。冬天虽然可以生炉子取暖,但也只有火炉子附近才有稍许暖气。他们所需的一切仪器设备都须自己花钱购买。木棚里仅有一张陈旧的松木桌子,几个炉台和几个汽灯。在化学实验过程中,常常会产生极富刺激性的毒气,他们只好把这类工作移到门外院子里去做。尽管如此,室内外仍烟雾缭绕,毒气弥漫。在如此糟糕的环境下,居里夫人有时需用一根与他体重相同的铁棒搅拌沸腾着的沥青油矿,累的精疲力竭。由于居里夫妇从事实验研究非常辛苦,所以随便应付饥饿屡见不鲜。处理完了一吨铀沥青矿渣后,才得到了确定的结果:原来在含镭最富有的矿石中,一吨所含有的镭还不到几分克。通过介绍上述科学史,让学生明白不论做什么事情要想成功,都必须付出艰辛的劳动。
3、 培养学生实事求是的科学精神
如在讲“光的干涉、衍射现象”一课时,可以向学生介绍最早发现光的衍射现象的是17世纪意大利的格里马第,而最早对光的衍射现象作出正确解释的是19世纪法国工程师奥古斯汀・菲涅耳。他1806年从巴黎工程学校毕业,后来又在巴黎桥梁与道路专课学校学习三年,毕业后从事道路修理工作,当了八年工程师。他酷爱光学研究,1814年开始研究光的干涉和衍射现象,他做了一系列光的衍射实验:小孔衍射、狭缝衍射、锐利的直边衍射等。菲涅耳创造了一种数学方法(菲涅耳波带法)并对小孔衍射现象做了认真的计算,计算结果与实验数据非常吻合,因此,使得法国科学院论文评比委员会的相信光的微粒说的许多持怀疑态度的专家、学者不得不心服口服。评比委员会成员泊松看了菲涅耳的计算后发现,根据这些计算会得出在一个图片的阴影中应当出现一个亮点。到目前为止,没有任何一个人观察到这个现象。泊松提出这个问题想以此来驳倒菲涅耳的波动说。菲涅耳面临这一严峻考验,他的理论正确与否,必须经过实践的检验。菲涅耳依据理论要求进一步开展实验,结果真的观察到了亮点,这充分证明了菲涅耳波动理论的正确性。
通过介绍这些科学史,培养学生学习知识、研究学问要事实求是、持之以恒的科学精神。
素质教育提倡学校要全力以赴培养学生的创新精神和实践能力。作为一名物理学教师,在向学生传授物理知识的同时,应不失时机地向学生介绍物理科学史,让学生在掌握物理知识和物理技能的同时,了解科学家的治学态度、治学方法及高尚的道德情操,从而培养学生客观求实、理性求真、批判创新的科学精神及崇高的人格魅力。
