物理學(xué)史的讀后感
物理學(xué)史是人類對(duì)自然界中各種物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)史，它研究的是物理學(xué)發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律，說(shuō)明了物理學(xué)中的基本概念、定律和理論體系的醞釀、產(chǎn)生和發(fā)展的辯證過(guò)程。它是一座知識(shí)財(cái)富的寶庫(kù)，不僅展示了物理學(xué)理論形成的前因后果、來(lái)龍去脈，而且深刻的揭示了物理學(xué)的研究方法；它也是一塊精神財(cái)富的寶地，物理學(xué)的發(fā)展極大地改變著人們的自然觀、世界觀，升華了人們對(duì)人與自然，人與社會(huì)的認(rèn)識(shí)。與此同時(shí)，物理學(xué)家在探求真理的過(guò)程中展現(xiàn)出的人格魅力，不畏艱險(xiǎn)獻(xiàn)身科學(xué)的高尚品格，也給后人增添了無(wú)窮的榜樣力量。物理學(xué)不僅以其知識(shí)、方法和思想極大的促進(jìn)了自身的發(fā)展，而且在更廣闊的領(lǐng)域深刻的影響著人類文明的進(jìn)程，成為人類文化的一部分。
學(xué)習(xí)物理學(xué)史就是為了了解物理學(xué)所走過(guò)的道路，它將有助于我們更深刻地認(rèn)識(shí)物理學(xué)，更有效地應(yīng)用和發(fā)展物理學(xué)。過(guò)去很多人總是在說(shuō)“以史為鑒”，但我們認(rèn)為對(duì)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)僅僅“以史為鑒”還遠(yuǎn)不能滿足時(shí)代的要求，更應(yīng)該在“以史為鑒”的基礎(chǔ)上“以史為器”去發(fā)展、去創(chuàng)新。物理學(xué)史和自然科學(xué)史告訴我們，歷史上的一些發(fā)明、創(chuàng)造并不是前人研究?jī)?nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù)，而往往是前人研究方法、思維特征的重現(xiàn)，并且它更是螺旋形上升的。
在物理教學(xué)中適當(dāng)引入物理學(xué)史教育，讓學(xué)生更多的了解科學(xué)發(fā)展的歷程，并從前人的經(jīng)驗(yàn)中受到啟發(fā)、教益，從而感悟科學(xué)方法，提升人文素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，是素質(zhì)教育全面發(fā)展觀的基本要求，也是落實(shí)新課標(biāo)“三維目標(biāo)”的必然選擇。
下面，從幾個(gè)方面簡(jiǎn)述物理學(xué)史的作用：
一、感悟科學(xué)方法
物理學(xué)的發(fā)展史是一部物理學(xué)方法論的發(fā)展史，物理學(xué)在發(fā)展過(guò)程中，不僅產(chǎn)生了寶貴的理論成果，更留給后人值得深思的物理學(xué)的研究方法。物理發(fā)展的歷史證明，每一次重大科學(xué)理論的突破，往往都伴隨著新的科學(xué)方法的誕生，而新的科學(xué)方法又反過(guò)來(lái)促進(jìn)物理學(xué)的發(fā)展。
力學(xué)是物理學(xué)中發(fā)展最早的一個(gè)分支，機(jī)械運(yùn)動(dòng)是力學(xué)中最直觀、最簡(jiǎn)單、也是最便于觀察因而也最早得到研究的一種運(yùn)動(dòng)形式。然而，和物理學(xué)的其他部門相比，力學(xué)的研究卻經(jīng)歷了更為漫長(zhǎng)的過(guò)程。從古希臘時(shí)代算起，這個(gè)過(guò)程幾達(dá)二千年之久。只所以會(huì)如此漫長(zhǎng)，一個(gè)很重要的原因就是人類缺乏經(jīng)驗(yàn)，缺乏正確的科學(xué)研究方法，因而也就難以得出正確的科學(xué)結(jié)論。亞里士多德是古希臘時(shí)代人類歷史上少數(shù)百科全書式的大哲學(xué)家，而且是通過(guò)觀察自然，運(yùn)用形而上學(xué)的哲學(xué)思想方法試圖解釋自然，奠定物理學(xué)思想萌芽的人。然而，由于歷史的局限，亞里士多德對(duì)自然的研究?jī)H僅停留在“觀察”和“思辯”的層面上，致使像“力是維持物體物運(yùn)動(dòng)的原因，重的物體下落得快，輕的物體下落得慢”等錯(cuò)誤長(zhǎng)期統(tǒng)治著人們的思想。
但是，伽利略沒有僅僅停留在邏輯思辯上，而是繼續(xù)做了斜面實(shí)驗(yàn)。他發(fā)現(xiàn)，落體的速度越來(lái)越快，是一種勻加速運(yùn)動(dòng)，而且加速度與重量無(wú)關(guān)；他還發(fā)現(xiàn)，斜面越陡，加速度越大，斜面越平，則加速度越小，在極限情況下，斜面垂直，相當(dāng)于自由下落，不同物體的加速度是一樣的。當(dāng)斜面完全水平時(shí)，加速度為零，這時(shí)，一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體就應(yīng)該是沿直線永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。斜面實(shí)驗(yàn)表明，物體運(yùn)動(dòng)的保持并不需要外力，需要外力的是物體運(yùn)動(dòng)的改變。伽俐略最終用“理想實(shí)驗(yàn)”由斜面的情形推到自由落體和水平運(yùn)動(dòng)的情形。
伽俐略邏輯推理與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的'思維方式，為后人找到了研究物理的正確科學(xué)方法。從此，“一門博大精深的科學(xué)已經(jīng)出現(xiàn)”（伽俐略語(yǔ)），物理從此從哲學(xué)中分離出來(lái)并得以迅速發(fā)展。縱觀物理學(xué)三百余年的發(fā)展史，可以看出，實(shí)驗(yàn)在檢驗(yàn)已知理論，探索未知規(guī)律等方面起到了不可替代的作用。早在1687年，牛頓在其出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中就已經(jīng)正式提出了萬(wàn)有引力定律，可直到一百多年后的1798年，英國(guó)科學(xué)家卡文笛許利用扭稱這一巧妙的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出引力常數(shù)后，萬(wàn)有引力定律才得以全面的展示在世人面前；麥克斯韋對(duì)電磁波理論進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)十年的研究，并以一組簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)方程把電磁波理論概括得十分優(yōu)美對(duì)稱，但當(dāng)年卻難以令人信服，直到二十多年后他預(yù)言的電磁波被赫茲的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，他的學(xué)說(shuō)才成為舉世公認(rèn)的電磁理論基礎(chǔ)；1905年，愛因斯坦用光電子假說(shuō)總結(jié)了光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)之間長(zhǎng)期的爭(zhēng)論，能很好的解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是直到1916年，當(dāng)密立根以其嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)全面地證實(shí)了愛因斯坦的光電方程后，光的粒子性才被人們所接受……可以說(shuō)：實(shí)驗(yàn)，只有實(shí)驗(yàn)，才是物理學(xué)的基礎(chǔ)。
將物理學(xué)史引入課堂，不僅能使學(xué)生有身臨其境之感，而且能領(lǐng)略前輩大師的研究方法，得其精髓，有所借鑒。
二、提升人文素養(yǎng)
物理學(xué)史是一部人文史，物理學(xué)家們?cè)趶氖驴茖W(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，不僅揭示了自然界基本運(yùn)動(dòng)形式的諸多真理，同時(shí)也為后人樹立了一座座道德豐碑。科學(xué)家們?cè)谔剿髯匀坏倪^(guò)程中展現(xiàn)出的人格魅力、人文素養(yǎng)，對(duì)科學(xué)事業(yè)的執(zhí)著追求精神，都會(huì)使學(xué)生的情感升華，對(duì)引導(dǎo)學(xué)生確立正確的人生觀和價(jià)值觀，實(shí)現(xiàn)人格的完美化具有積極的促進(jìn)作用。牛頓是經(jīng)典物理的奠基人，但他卻謙稱自己“站在巨人的肩膀上”；居里夫婦是鐳元素的發(fā)現(xiàn)者，然而他們卻沒有居功自傲，“鐳只是一種元素，它屬于世界所有，科學(xué)應(yīng)當(dāng)為大眾服務(wù)，它應(yīng)當(dāng)屬于全人類。”她說(shuō)過(guò)的這句話一定會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象
物理學(xué)史也是一部美學(xué)史，對(duì)稱、和諧、統(tǒng)一等美學(xué)要素在物理學(xué)的發(fā)展中起著非常重要的文化導(dǎo)向作用。當(dāng)先人們對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)還充滿著神秘與未知時(shí)，卻能直觀的感受到其運(yùn)動(dòng)軌道應(yīng)該是圓周，因?yàn)椤皥A是美的”。物理之美是直觀的，比如彩虹是極美的表面現(xiàn)象，人人都可以看到；物理之美也是深刻的，電荷之間的引力與物體之間的萬(wàn)有引力都遵循平方反比率，電子繞核運(yùn)動(dòng)的模型和星體之間的模型相仿等等無(wú)一不顯示著物理學(xué)深刻的統(tǒng)一美。
物理學(xué)是一門與自然、生活、技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展有著最廣泛聯(lián)系的科學(xué)。它可以揭開大千世界的奧秘，使學(xué)生志向高遠(yuǎn)，憧憬未來(lái)，本應(yīng)該是學(xué)生最為鐘情的一門課程。然而，有時(shí)它竟成為學(xué)生最為頭疼和恐懼的課程。這不能不說(shuō)是單一課程目標(biāo)與僵化教學(xué)模式的一個(gè)苦果，我們有理由相信，充分重視物理課程中的人文素養(yǎng)資源，堅(jiān)持三維課程目標(biāo)，就一定能夠煥發(fā)物理課程的魅力。
三、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)
物理學(xué)的發(fā)展史本身就是懷疑、批判、求真、創(chuàng)新的發(fā)展史。通過(guò)物理學(xué)史的教學(xué)展現(xiàn)物理學(xué)發(fā)展的歷程， 展現(xiàn)在這個(gè)歷程中，物理學(xué)家們對(duì)真理的追求，不同理論觀點(diǎn)的沖突、紛爭(zhēng)與批判，有助于培養(yǎng)學(xué)生的懷疑和批判精神。而懷疑和批判精神對(duì)于科學(xué)發(fā)展是不可或缺的，是創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的重要特征。
從亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”到牛頓“慣性是物體的根本屬性”；從牛頓的“絕對(duì)時(shí)空觀”到愛因斯坦的“廣義相對(duì)論”；從熱質(zhì)說(shuō)到能量說(shuō)；從光的微粒說(shuō)、波動(dòng)說(shuō)到波粒二象性和光子說(shuō)，物理學(xué)史展現(xiàn)的知識(shí)是一種動(dòng)態(tài)的、變化的知識(shí)，呈現(xiàn)出人類對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)不斷深化的過(guò)程。這種過(guò)程既突顯了科學(xué)家們不迷信權(quán)威，不迷信書本，敢于懷疑的創(chuàng)新精神，同時(shí)也隱喻著人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)是無(wú)止境的，從而深刻的促進(jìn)著人們的思想解放。
19世紀(jì)末，物理學(xué)已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，幾個(gè)主要部門——力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)以及光學(xué)，都已經(jīng)建立了完整的理論體系，在應(yīng)用上也取得了巨大的成果。這時(shí)一部分物理學(xué)家認(rèn)為，物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頂，偉大的發(fā)現(xiàn)不會(huì)再有了，以后的任務(wù)無(wú)非是在細(xì)節(jié)上作些補(bǔ)充和修正，使常數(shù)測(cè)得更精確而已。然而，也正是這個(gè)時(shí)候，倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，并導(dǎo)致了電子的發(fā)現(xiàn)。X射線一旦發(fā)現(xiàn)，立即取得了廣泛的應(yīng)用，迅速打破了物理學(xué)界沉悶的空氣，極大的促進(jìn)著人們思想的解放，帶來(lái)了一場(chǎng)深刻的物理學(xué)革命，把人們的注意力引向更深入、更廣闊的天地，從而揭開了現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕。
物理課程不應(yīng)該把人類認(rèn)識(shí)自然的歷史擦去，不能被公式和邏輯的面紗掩蓋。把動(dòng)態(tài)的、進(jìn)化的物理學(xué)理論異化為機(jī)械的公式、定律，繁、難、偏、舊的習(xí)題呈現(xiàn)給學(xué)生，在傳統(tǒng)教學(xué)中是司空見慣的。其結(jié)果必將使學(xué)生對(duì)原本不斷深化的物理學(xué)理論教條化、神圣化，不自覺地剝奪了學(xué)生的懷疑精神、批判精神，喪失培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的極好機(jī)會(huì)，模糊了物理學(xué)習(xí)的最終目的。
現(xiàn)有的物理知識(shí)，都是人類與物理世界的長(zhǎng)期對(duì)話中，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的曲折與反復(fù)，進(jìn)行抽象概括而獲得的。只有考察物理學(xué)的過(guò)去，才能理解它的現(xiàn)狀，把握它的未來(lái)，對(duì)物理學(xué)史相關(guān)知識(shí)的探究，必將潛移默化地提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。
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