(四)讲清规律的来龙去脉,培养学生的科学素质

在规律教学中,如果学生不清楚为什么要学习这个规律,不了解前人为得出这个规律所经历的曲折道路和付出的艰苦劳动,不知道这个规律在物理学中的地位和作用,不知道这个规律对进一步学习物理的必要性,那么学生在学习这个规律时就必然带有盲目性,学习就是被动的, 往往只是为了考试而学,学习效果就受到影响。因此,在规律教学中, 使学生了解建立这个规律的简要的历史过程,知道这个规律所起的重要作用,使学生清楚这个规律的来龙去脉,是规律教学中不应缺少的环节。在关于上述内容的教学中所涉及的物理学研究的曲折历程和物理学家的不畏困难的进取精神、科学态度,会对学生产生积极的影响,对提高学生的科学素质起到潜移默化的作用。

我们传授给学生的书本知识,都是前人经过多次实践,整理、加工而形成的理论知识,这些知识是很精练的。有的教师在授课时,只是习惯按照书本从少数几个基本假设或规律出发,经过推证得出新的规律, 只是就事论事。这就掩盖了科学认识是由感性到理性,由现象到本质, 由个别到一般的认识发展过程,就会使得学生对这个规律的来源,或感到深奥莫测,或认为规律的得出是一蹴而就的。学生的这种认识是十分有害的。事实上,任何一个规律的得出,都是后人在前人大量研究的基础上再实践再创造的结果。一些规律的得出往往经过几代人的不断探索才成功的。

例如万有引力定律,有的教师把牛顿得出这个定律简单介绍为是他从看到苹果落地的现象中受到启发,从而创造出万有引力定律。这就会使学生认为,定律的得出是靠天才的灵感一下子得出的,是偶然性的。而事实上,从十六世纪哥白尼经过对天体的大量观测提出日心说,在此基础上经历了几代科学家近二百年的研究探索才由牛顿总结出来的。其间,丹麦天文学家第谷对天文观测的精确资料,德国天文学家开普勒经过大量复杂计算得出的关于行星运动的三个定律,法国天文学家布里阿尔德奥通过研究提出的“行星受到的力和离太阳距离的平方成反比”的假设,伽利略的单摆周期公式,惠更斯得出的圆周运动的向心加速度公式等,都为牛顿的研究提供了不可缺少的基础理论。牛顿在前人研究的基础上,通过不断的深入研究,证明了椭圆轨道运动的引力平方反比定律,并定义了质量的概念,进一步又研究了引力与质量的关系,从而发现了万有引力定律。万有引力定律的建立,对物理学的发展、天文研究、宇航事业以及人类对物质世界的认识都具有十分重要的作用。

介绍得出一个规律的简要经历,在教学中用时不多,也不要求学生掌握,但这部分内容能明确地告诉学生,科学研究是长期艰苦的工作, 要成功就需有坚韧不拔的毅力和严肃的科学态度,使学生受到科学的熏陶,受益终生。