以核能发展史_以“核能发展史”为例 在物理教学中实施人文教育

以核能发展史_以“核能发展史”为例 在物理教学中实施人文教育

　　【摘要】在《核能》一节的教学过程中（《核能》教学设计，欢迎前往指导），让学生通过了解物理学家探索和研究核能的历史过程、核能的开发和利用对人类产生的巨大影响，对学生实施多方面的人文教育，并提出了学科教学中落实好人文教育比学科知识教育要更重要的观点．

　　【关键词】物理教学 人文教育 核能

　　新课程标准强调：物理基础教育课程改革要重视科学精神和人文精神的渗透，让学生通过物理知识的学习懂得科技对社会发展的影响，培养学生热爱科学，崇尚科学的精神，要有独立思索和自主探索的精神，从而培养崇高的人格，自觉地为人类的文明和社会的进步而奉献，这一阐述明确地指出：物理知识的学习，不仅要强调科学基础知识的学习，更要强调人文的教育．

　　所谓人文教育，是指对受教育者所进行的旨在促进其人性境界提升、理想人格塑造以及个人与社会价值实现的教育，其实质是人性教育，其核心是涵养人文精神．这种精神的养成一般要通过多种途径，包括广博的文化知识滋养、高雅的文化氛围陶冶、优秀的文化传统熏染和深刻的人生实践体验等．物理课堂教学中，可以通过物理学科的知识教育培养学生尊重自然、尊重客观规律的科学精神．科学却又是一把双刃剑，既可造福人类，也可危害人类，关键在于我们怎么样对待和使用科学技术．因此，物理教学就不能只是单纯的知识传授，而应该在传授知识的同时引导学生怎么树立正确的科学观和价值观．

　　初中物理《核能》一节，对学生的知识掌握要求较低，均为“了解”层次．教师可以在该节课程中通过大量的史料使学生了解核能的研究、开发和利用的历史过程以及人类所面临的核能危机，使学生初步认识科学对于人类生活的影响，科学能够造福于人类，同时也可能给人类造成伤害；通过介绍居里夫人、爱因斯坦等一批物理学家们的工作、情感使学生受到多方面的人文精神教育；通过我国物理学家钱学森、钱三强和邓稼先等不为名利、报效祖国的事迹使学生受到爱国主义精神的教育；介绍当前以美国、俄国为首的几个核大国拥有的核力量增强学生的忧患意识．因此，笔者认为，《核能》一节只需要学生粗浅的了解核能的相关知识，重点却是使学生受到多方面的人文教育．

　　一，核能的发现和探究历史过程中的人文精神

　　1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中，首先发现了铀原子核的天然放射性，由此打开了原子核物理学的大门．1898年，居里夫妇发现新的放射性元素84号，比铀的放射性强四百倍，居里夫人建议以她的祖国波兰的名字构造新元素的名称钋（当时的波兰已经被俄、德、奥瓜分）．居里夫人为了测定放射性元素镭的原子量，从含量只有百万分之一的沥青矿渣中提取氯化镭，她不论寒冬还是酷暑，忍受毒烟的熏烤，以百折不挠的毅力坚持工作，终于在1902年，也就是发现镭后的第45个月，从7吨沥青铀矿的炼渣中提炼出0.1克的纯净氯化镭，并测得镭的原子量为225． 1905年，爱因斯坦推导出著名的质能方程式E＝mc2，E表示能量，m代表质量，而c则表示光速．1919年—1921年，卢瑟福和查德威克发现了多种元素的核反应现象，例如：氮原子核在α粒子的轰击下转变成氧原子核和氢原子核，这就是聚变反应．1939年，费米首次用中子轰击较大的原子核，使它变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，称为原子核的裂变．无论是聚变反应，还是裂变反应，都会引起原子核的质量亏损，减少的质量就遵照爱因斯坦的质能方程转变成了能量．在还没有发现核反应现象前，这个方程式却被他推理出来了，而且过了几十年才用实验证明其正确性，真是不可思议．这里让学生通过了解科学家们的研究过程，感受科学家为了科学事业不屈不挠的探索精神，感受物理学家的人格魅力，感受物理学史上的神奇故事，增强学生对爱因斯坦等物理学家的崇敬．

　　学生在学习物理的过程中发现，物理学的成就总是西方的物理学家们创造的，好像没有中国人的贡献，导致在学习物理的过程中总显得信心不足，缺乏荣誉感．所以，在这里一定要向学生介绍我国物理学家的贡献：1946-1948年我国年轻的物理学家钱三强何泽慧夫妇（师从小居里夫妇）从实验中观察到铀核的3分裂和4分裂现象．并在新中国的成立前夕，放弃了在法国的优厚条件回到祖国，投身到中国的核物理研究中，做出了巨大的贡献．以说明：科学是没有国界的，但每个科学家都有自己的祖国．

　　二，核能的利用中的人文教育

　　当制造原子弹的理论成熟后，为防止德国法西斯率先掌握原子弹带来严重后果，1939年8月由爱因斯坦写信给美国总统罗斯福，建议研制原子弹，才引起美国政府的注意．但开始只拨给经费六千美元，直到1941年12月日本袭击珍珠港后,才扩大规模，到1942年8月发展成代号为“曼哈顿工程”的庞大计划，直接动用的人力约六十万人，投资二十多亿美元．到第二次世界大战即将结束时制成了三颗原子弹，使美国成为第一个拥有原子弹的国家．

　　1945年，日本侵略军受到中国人民长期抗战的有力打击下，国力大大削弱；美、英在太平洋地区的进攻，又几乎全部摧毁日本海军；海上封锁使日本国内的物资供应极为匮乏．在日本失败已成定局的情况下,美国仍于8月6日、9日先后在日本的广岛和长崎投下了仅有的两颗原子弹，导致十几万的生命在一瞬间灰飞烟灭，几十万人受到核伤害，促使日本宣布无条件投降．

　　当人类终于掌握了具有毁灭全人类的能力的时候，爱因斯坦显得十分忧虑和沮丧．著名人像摄影家哈尔斯曼在给爱因斯坦拍摄肖像时的叙述：突然，爱因斯坦抬起头来，他讲到，他为自己创立的公式感到绝望；他给罗斯福总统的信，导致了原子弹的试验成功；他的科学研究成果，造成了那么多人的死亡．爱因斯坦问：“你知不知道，美国声称他们现在要在苏联投原子弹，要赶在苏联制造出更先进的原子弹之前先下手”．爱因斯坦沉默了，他的眼睛充满了悲哀，还有疑问和责备．这一刻的景象几乎使我惊呆了，我极力控制着自己，按下了快门（图1）．爱因斯坦抬起头来，我问他：“所以，你从不相信会有和平？”“从不！”他回答说，“只要有人类存在，就会有战争．

　　让学生了解历史，有助于学生辩证地认识原子弹．启发学生思考，美国是否真的有必要投放这两颗原子弹吗？了解爱因斯坦的担忧，辩证看待科学技术的进步给人类带来的作用．并通过数据说明：当前，世界核大国拥有的核武器的威力足以毁灭地球数十次．如果再出现象希特勒那样的国家元首，或者出现军事力量强大但又缺少制约的独裁国家，世界前景真的很可怕．让学生理解爱因斯坦这句著名的箴言：我不知道第三次世界大战会用什么武器，但我确定第四次世界大战用的武器会是棍子和石头．

　　三，了解中国研制核武器的历史背景和过程，学习两弹功勋们的艰苦奋斗的精神

　　播放《东方巨响》电影片段让学生了解：新中国成立后，为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、发奋图强，从1961年起在极其艰苦的条件下进行核武器的研制，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日在新疆罗布泊沙漠腹地成功地爆炸了第一颗原子弹，其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹．紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才能做完的工作．增强学生的爱国主义精神，加强学生的国防意识，用我国物理学家们的为了祖国勇于奉献和不畏艰险的优秀品质感染学生，促进学生树立努力学习科学以报效祖国的愿望．

　　四，通过认识核聚变反应的能量，了解核能的危机和曙光，从正面认识核能

　　利用核聚变反应研制出的氢弹威力更加强大，可以在一瞬间毁灭几十个城市，其威力不可估量．1961年10月30日早上，重26吨的“大伊万”氢弹被装进了1架图-95战略轰炸机．上午11时32分，“大伊万”在试验场上空爆炸．图-95以最快的速度离开了投弹地点，并在爆炸前飞出了二百五十公里，可是爆炸产生的剧烈的冲击波来势更快，巨大的轰炸机被一会儿抛上一会儿抛下，像在惊涛骇浪中一般．其身后形成了一个新地岛居民乃至世界上所有生命谁也未曾见过的恐怖万分的蘑菇火云，通红的蘑菇云高达七十公里，迅速膨胀并盘旋上升，热核反应所产生的电磁扰动三次传遍全球．这是世界上至今为止最剧烈的一次核爆炸产生（图2）!

　　科学技术进步能够快速推动人类文明，也能够毁灭人类的一切文明！它始终是悬在我们头上的“双刃式”“达摩斯剑”．我们关注科学技术进步的同时，也应当同样关切人类自身的命运．如果物质的文明受制于没有科学、没有道义、没有理性的政治团体和组织，人类社会将是灾难深重的，绝非仅仅如人民处于水深火热之中一般境地可言．这同样是我们热爱科学的人们需要严肃讨论而不可回避的一个现实性历史性话题！我们确实面临一种人类能不能再进行下去的危机，这也自然包括每一个中国人未来的切身命运！

　　世界各国的物理学家正在合作研究实现受控核聚变反应，前景极其诱人．不仅因为核聚变能放出巨大的能量，而且由于核聚变所需的原料——氘可以从海水中提取．经过计算，一升海水中提取出的氘进行核聚变放出的能量相当于三百升汽油燃烧释放的能量．全世界的海水几乎是“取之不尽”的，因此受控核聚变的研究成功将使人类摆脱能源危机的困扰．根据最新资料，中国的控核聚变反应已经取得突破性进展，前景十分令人期待．使学生认识到：科学的探索期待着他的参与，并相信科学要被正义的人们掌握，美好的前景依赖于正义的人们对科学掌握的程度．

　　本课用了两节连堂课的时间采用讲座的形式进行，学生表现出浓厚的学习兴趣．内容虽然多，但条理性和历史过程清晰；部分内容较难，不易理解，但教师稍加解释，学生还是能够接受的．核能，是一种超级能量，只有合理、正确地使用，才会造福人类．作为教育者，必须在教育学生智慧的时候，还应该让学生成为一个有人文精神的人、成为一个人格健全的人．智慧表明人的聪明程度，有智慧的人无疑是聪明的人．但这一聪明要正确地发挥作用，需要正确的价值引导．否则，极有可能的是：人类在利用自己的聪明才智毁灭着人类，个体在利用着自己的聪明伤害着他人．而我们教育的现状却是：过多地重视知识的教育和能力的培养，回避和忽视人的价值的引导，这是我国基础教育存在的最大的失误．人文教育应该是自然而然、潜移默化、润物无声的过程，人文教育应该融入在我们课堂教学的每时每刻，愿我们每一位教师都能有意识地在自己的学科教学过程中开展好人文教育．

　　赵兴华 (Xinghua  Zhao)

　　（拱北中学  广东 珠海 519021)

　　来源：昨天的回声的博客

本文来源：https://www.oubohk.cn/shuxue/330092/