關(guān)于近代物理學(xué)史的論文(2)
關(guān)于近代物理學(xué)史的論文篇二
《如何發(fā)揮物理學(xué)史的人文教育功能》
摘 要：物理科學(xué)從產(chǎn)生到發(fā)展，一刻也沒(méi)脫離社會(huì)的影響，反過(guò)來(lái)，物理科學(xué)也一直對(duì)社會(huì)發(fā)生著作用。這就使物理學(xué)發(fā)展史不僅具有科學(xué)理論的育人功能，還具有更為深刻的人文理念教育功能。
關(guān)鍵詞：物理學(xué)史;人文教育
一、物理學(xué)史對(duì)學(xué)生辯證唯物主義世界觀的教育
標(biāo)志著嚴(yán)格意義上的科學(xué)誕生的經(jīng)典物理，是在沖破了宗教神學(xué)的桎梏，并以西方文化的邏輯化傳統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證思想取代了純粹的思辨之后才建立起來(lái)的。從此以后在物理科學(xué)的每一次重大發(fā)展，總是與人類的思想觀念相互作用、相互影響、緊密地聯(lián)系在一起。這就使物理科學(xué)理論不可避免的體現(xiàn)某種自然觀、社會(huì)觀、科學(xué)精神和人文精神。
案例：光的本質(zhì)
波粒二象性理論及其發(fā)展史就是培養(yǎng)學(xué)生辯證思想的極生動(dòng)的素材。千百年來(lái)人類探索光的本性，到十七世紀(jì)形成了微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)這兩種對(duì)立的學(xué)說(shuō)。由于具有崇高威望的牛頓支持微粒說(shuō)，加上波動(dòng)說(shuō)本身的不完善和找不到強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，使以后的一百多年時(shí)間里一直由微粒說(shuō)占據(jù)統(tǒng)治地位。直到楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的成功;惠更斯波動(dòng)理論的建立，法拉第發(fā)現(xiàn)偏振光的振動(dòng)而在磁場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)而揭示了光和電的內(nèi)在聯(lián)系;麥克斯韋建立電磁理論提出光的電磁說(shuō)，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，把光的波動(dòng)說(shuō)發(fā)展到空前完善的地步，光的微粒說(shuō)被逼進(jìn)了死路。
恰恰是在把光的波動(dòng)說(shuō)推向頂峰的赫茲實(shí)驗(yàn)中，意外地發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，波動(dòng)說(shuō)在光電效應(yīng)規(guī)律中遇到了無(wú)法逾越的障礙。微粒說(shuō)又抬頭了，事物走向了反面。這時(shí)，愛(ài)因斯坦運(yùn)用普朗克的原始的量子理論提出了光子說(shuō)，解釋了光電效應(yīng)規(guī)律，并進(jìn)一步科學(xué)地把光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)歸納總結(jié)為對(duì)立統(tǒng)一的波粒二象性。
波粒二象性理論的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)辯證的否定過(guò)程。光的波粒二象性同時(shí)對(duì)微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)作了辯證的否定。它肯定了光有波動(dòng)性和粒子性，又否定了波動(dòng)性和粒子性的根本對(duì)立，波粒二象性理論正是在辯證的否定中得到了發(fā)展，其中有量的積累，有質(zhì)的轉(zhuǎn)變，舊理論的危機(jī)又孕育著新理論的誕生，科學(xué)不斷發(fā)展到新的高度。
二、物理學(xué)史對(duì)學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)
在物理科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，科學(xué)內(nèi)部存在著自我發(fā)展的推動(dòng)力，這種推動(dòng)力正是人類在科學(xué)活動(dòng)中所形成的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)道德和科學(xué)思想的集中表現(xiàn)。物理科學(xué)中包含著豐富的科學(xué)品質(zhì)培養(yǎng)因素，而且可以經(jīng)過(guò)物理課程內(nèi)化到受教育者身心之中。
案例：聽(tīng)“對(duì)話”，理解伽利略的邏輯推理
伽利略在1632年發(fā)表的名著《關(guān)于力學(xué)及局部運(yùn)動(dòng)兩門新科學(xué)的交談及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證》，通常被稱為《兩種新科學(xué)的對(duì)話》。這本專著不僅宣告中世紀(jì)的力學(xué)理論，也宣告支持這種理論的整個(gè)亞里士多德的宇宙論體系開(kāi)始瓦解。書中的辛普利邱代表亞里士多德的觀點(diǎn)，薩爾維阿蒂代表伽利略的觀點(diǎn)，沙格列陀是一個(gè)不懷成見(jiàn)，心胸開(kāi)闊，熱衷于追求知識(shí)的人。首先請(qǐng)學(xué)生從亞里士多德的“重物先落地”的假設(shè)，用邏輯推理方法，試著得出否定的結(jié)論，然后利用多媒體，讓學(xué)生聽(tīng)一聽(tīng)這三個(gè)人的對(duì)話并著重討論下面幾段：
薩：……那么我們?nèi)∫粔K大石頭，例如它的速率是八和一塊小石頭，下落速率是四，將它們拴在一起，整個(gè)系統(tǒng)的下落速率應(yīng)小于八。但是兩塊石頭拴在一起要比以前的那個(gè)速率為八的石頭大。因此，重物比輕物的運(yùn)動(dòng)速率要小一些，……。這樣，你就看到了從你的重物較輕物下落得快的假設(shè)，我是怎樣推出重物下落得更慢。
這里，薩爾維阿蒂證明了亞里士多德的落體理論自相矛盾。但是，辛普利邱卻認(rèn)為他親眼看到的重物下落得比輕物快一些。
辛：你的議論的確信令人欽佩，但是我仍不能相信鳥槍子彈和大炮炮彈下落一樣快。
薩：亞里士多德說(shuō)：“一個(gè)100磅的鐵球從100庫(kù)比特高度落到地面時(shí)，1磅的鐵球只落了1庫(kù)比特。”而我說(shuō)它們是同時(shí)落地。你做實(shí)驗(yàn)得出大球比小球落地時(shí)領(lǐng)先了兩指寬。你不應(yīng)該借口這兩指寬的誤差而宣揚(yáng)亞里士多德的99庫(kù)比特，也不應(yīng)該只提我的這兩指寬的誤差，而對(duì)他那樣大的誤差緘默不言。
伽利略在這里很清楚地闡述了一個(gè)重要原理：即使是仔細(xì)地觀察通常發(fā)生的自然事件，觀察者也可能把注意力分散到一些實(shí)際是次要的現(xiàn)象上，從而讓十分重要的規(guī)律性的東西從眼前滑過(guò)去了。伽利略認(rèn)為這些物體落到地面的時(shí)間稍有不同，是由于空氣阻力對(duì)大小不同，重量不同的物體的影響不同。懂得忽略什么和懂得考慮什么，在科學(xué)發(fā)展中幾乎是同等重要的。對(duì)落體運(yùn)動(dòng)，伽利略的解釋就是基于假定不存在空氣阻力。
三、物理學(xué)史對(duì)學(xué)生科學(xué)價(jià)值觀的教育
物理科學(xué)的形成和發(fā)展，蕩滌著腐朽的宗教神學(xué)和落后的封建迷信思想，特別是由它引起的一次次工業(yè)革命顯示著科學(xué)的巨大力量，使科學(xué)的觀念日益深入人心，使科學(xué)成為人類認(rèn)識(shí)自然、社會(huì)和思維的武器，然而以物理科學(xué)為代表的自然科學(xué)的發(fā)展并不全都如此美好。當(dāng)人們看到極端功利的使用科學(xué)技術(shù)給人類生存環(huán)境造成種種危害時(shí)，不得不重新審視對(duì)科學(xué)技術(shù)的價(jià)值的認(rèn)識(shí)。在物理文化日益深入到社會(huì)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域時(shí)，人們逐漸認(rèn)識(shí)了物理科學(xué)發(fā)展的兩面性，并由此開(kāi)始規(guī)范自己的物理科學(xué)活動(dòng)和行為，樹(shù)立正確科學(xué)價(jià)值觀的同時(shí)也是學(xué)生形成人文關(guān)懷的過(guò)程。
許多科學(xué)家的一生致力于科研活動(dòng)的同時(shí)，都表現(xiàn)出對(duì)人的價(jià)值和人的理想的極大重視，對(duì)人文精神的執(zhí)著追求。處處重視人的價(jià)值，孜孜不倦地追求社會(huì)的和諧發(fā)展，是科學(xué)精神和人文精神結(jié)合的楷模。愛(ài)因斯坦在第二次世界大戰(zhàn)期間，從人類的正義感出發(fā)，勸說(shuō)美國(guó)總統(tǒng)羅斯福，搶在納粹德國(guó)前研制出原子彈;當(dāng)研制成功以后，他又從人類的良知和社會(huì)責(zé)任感出發(fā)，和原子彈之父奧本海默一起，聯(lián)合反對(duì)使用原子彈，積極地從事阻止核戰(zhàn)爭(zhēng)的各項(xiàng)努力。事實(shí)上，愛(ài)因斯坦一生都在致力于和平事業(yè)。還有一些科學(xué)家苦苦尋求人生的理想，追求人生最高價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，甚至不惜以犧牲自己的生命為代價(jià)。如布魯諾為了堅(jiān)持“日心說(shuō)”，在羅馬監(jiān)獄被關(guān)押八年，并被宗教裁判所判處了最嚴(yán)厲的處罰——火刑。在臨死前，只要親吻伸到他唇邊的十字架便可得救。但是他以他的生命捍衛(wèi)了科學(xué)的真理，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了人生的最高價(jià)值。
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