文学期刊推荐及范文：科学史对教材的有效补充

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　　引言：

　　物理学史是科学史的重要组成部分，这是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，从中吸取营养，获得效益，学习《物理学史》对我们初中科学教学起到一定的借鉴作用和对人才培养模式有所启发。通过物理学史可以向学生说明理论与实践是有必然关系的，介绍实验的改进过程和作用，这将对学生更具有重要的学习教育意义。

　　一、内容概要：

　　不同的历史学家历史观点亦不相同，同样，不同的科学家来描述科学史也各有自己独特的角度。劳厄从那些对今天的物理学来说比较重要的一些观念和知识的起源和变化来阐述观点的，他从纵向和横向分别进行了分析和比较。纵向从时代更替来看，物理学经历了远古时代(从远古到16世纪)，经典物理学时期(从16世纪中叶到19世纪末)和现代物理学时期(从19世纪末到当时)。从横向看，物理学的维度很宽，它与数学天文学、化学和矿物学密切相关。一个数学家同时也是一个物理学家，一个物理学家也是一位化学家，这类事例比比皆是……物理学和数学之间的联系也越来越密切。比如牛顿在人们争辩怎样给“力”下定义的时候，和莱布尼兹用数学微积分完美的解答了人们的疑问，数学也渐渐成为物理学家的思想工具。同时，物理与哲学、技术之间的关系也十分紧密，为之后物理多元化的发展提供了平台。

　　二、扩展性讨论：

　　2.1 时间的量度

　　时间和空间既是哲学，又是科学的研究对象，人们一直认为时间是直观连续的，但如何去度量它本身，科学家不断提出自己的见解。从古至今，科学家们不断在找一个中间量来度量时间。早期的人们用拍桌子来度量时间，这种方式在当时对短期度量时间是有效的，但很快人们就发现这种方式不适合生活的需要，比如无法制定日常作息表。后来，人们还通过用沙漏或水钟来度量时间，虽然相比较拍桌子有明显的进步，但同样还是存在很大的局限性。到了中世纪，人们普遍使用重力钟，但也同样存在能源提供不连续的类似问题，在经过多次失败后，物理学家们最终取得了重大突破——出现了单摆钟，不过当时科学界对单摆的认识始终有限，伽利略认为单摆振幅与周期无关(实际上是对小于5°的摆角振幅是忽略其影响的)，但总体上已有了明显的进步。

　　到1657年，惠更斯做出了创造现代意义的钟的决定性一步。一个钟表总是有三个基本组件组成，第一个是摆动器，一般是单摆或轮摆组成，它的周期给出了实际度量。第二个基本组件是能源，它包括上进了的弹簧的弹性势能或升高的重力势能，当然还包括现代的电池电能来储存。第三个部件也是主要部件，是把能量输送给摆动器的装置。惠更斯第一次展出的钟不仅有单摆钟表，还有用轮摆的钟表，这一钟表实际上可以度量所有的时间了，只是存在一定的误差。

　　直到1929年，马里逊的发明使钟表再一次发生了深刻的改变，之后再由谢贝和阿德尔斯伯格尔进一步发展为石英表，这一发明可以准确到每天只有1/10000秒的误差。

　　劳厄著作的《物理学史》跟现代的物理学史有较大的不同，还是很有自己的独特之处，这主要是由于作者当时的意愿和所处的环境导致的，就如他自己所说的，选择不同的角度去表达同一件事，结果会截然不同，而他不拘一格的从时间的度量开始，突破了一般学者把物理划分为力、热、光、电、原子物理学的传统分法，真正回到了物理学的原始轨道上。

　　脱离时代背景来看，作者主要论述的是西方的时间度量的发展。但作为时间度量的发展，世界各国都做出一定的贡献。原始人从看天空颜色和太阳的位置来度量时间，古埃及发现影子长度会随时间改变，发明日晷;在早上计时，他们亦发现水的流动需要的时间是固定的，因此发明了水钟。古代中国人亦有以水来计时的工具——铜壶滴漏，亦会用烧香计时。1088年，宋朝的科学家苏颂和韩工廉等制造了史上首座以水力作自动化机械操作的水运仪象台，它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起来的装置。1276年，中国元代的郭守敬制成大明灯漏。1283年在英格兰的修道院出现史上首座以砝码带动的机械钟，1360年詹希元创制“五轮沙漏”，以齿轮、时刻盘合成，直到1657年，惠更斯发现摆的频率可以计算时间，造出了第一个摆钟。所以，笔者觉得如果能够更全面的表述时间的度量的发展和钟表的发展，给读者能够呈现更完整的物理学历史信息，相信这样会更科学。

　　当然，从宏观角度来看整本书，物理学史还是缺少近现代的相关物理学知识，比如近代物理实验中的——“激光技术”、“核磁共振”、“微波实验”和“半导体物理实验”等。着重回顾了经典物理时期的一些巨大成就。虽然这不是作者能够改变的，但对现代读者来说，对此书也是一种遗憾!

　　2.2评价：

　　通过阅读劳厄的时间的度量，给我很大的启发。之前我面对《时间的测量》这课时，总觉得缺少可表达的东西，仅仅是向学生介绍几种秒表以及使用方法。现在发现，这节课有很多课程资源等待着我们去挖掘，还有很大的发挥空间!可以通过还原科学技术史的，引导学生思考不同时期，不同情境，人的意识形态会发生改变;还可以着重开发惠更斯的第一个摆钟，引导学生认识到钟表的本质是有三部分组成的，即摆动器、能源、输送能源的装置。这些科学史都能形象和深刻的为讲解时间的测量做补充说明!当然，教师也可以选择不同的角度给学生设计课堂：1、注重培养科学精神和科学态度2、注是科学理论和技术演变的分析3、注重实验技能的掌握。还可以把这几种教育功能整合在一起，多管齐下……科学史的引入可以自然地还原历史背景，创设有意义的教学情境，更好的启发学生思维，加深学生对所学知识的背景，知识的演化过程的理解，学生能更好的理解科学探究过程中，前人是怎样处理各种问题，追求人身的价值观和社会责任。

　　三、结束语：

　　这次读书报告中，由于时间有限，仅仅是粗略的学习了《物理学史》的前两章，发现《物理学史》中蕴藏着大量的科学史资源，比如参照物的形成，引力的发展史，指南针的由来，伽利略的落体研究，物体惯性定律的建立，以及电学方面的安培定律，欧姆定律以及电磁感应等都可以挖掘他们内在的以科学史为载体的课程资源。很显然，我所学习的只是冰山一角，除了物理以外，我们的《化学简史》以及《生物简史》也同样蕴藏着巨大的资源等待我们去挖掘……

　　参考文献：

　　[1]麦克斯.冯.劳厄.物理学史[M]. 商务印书馆 / 1950.9.

　　[2]郭奕玲,沈慧君.物理学史(第二版)[M]. 清华大学出版社 / 2005.8.

　　[3]中华人民共和国教育部.义务教育初中科学课程标准[M].背景师范大学出版社 / 2012.1.