物理學史課程結(jié)課論文3000字(2)
物理學論文篇1
淺談物理學中的哲學思想
摘要：物理學作為一門最基礎的自然學科，在產(chǎn)生形成發(fā)展的過程中，蘊含著豐富的哲學文化。為了充分挖掘自然科學中的哲學思想，加強科學文化與哲學文化之間的聯(lián)系，文章從唯物辯證法、美學、科學道德3個方面剖析了物理學中的哲學思想。
關(guān)鍵詞：物理學;哲學思想
物理學是一門最基本的自然學科，它是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基本運動規(guī)律的學科，所以人們往往認為物理學只是包含一些枯燥的理論公式，而忽視了物理學中包含的人文因素諸如人文哲學思想、美學等方面。實際上，物理學在產(chǎn)生、形成、發(fā)展的過程中，人們不是為了物理學而研究物理學，而是為了有助于人類、社會以及個體人的發(fā)展而研究物理學，所有這些都涉及到了人與人的關(guān)系、人與自然的關(guān)系，這些關(guān)系中都蘊含著豐富的哲學思想。
1、物理學中的唯物辯證法思想
物理學在古代被稱為自然哲學，物理學作為一門精密的學科進行研究是從1687年牛頓發(fā)表的《自然哲學的數(shù)學原理》開始的。隨著學科的發(fā)展與不斷完善，物理學才從哲學中分化出來，形成獨立的學科，但物理文化中蘊含的哲學思想是不會被分離的。
1.1 實踐是檢驗真理的唯一標準
物理學是實驗科學，物理實驗既是建立物理理論的基礎又是檢驗物理理論真理性的方法。楊振寧教授說“物理學是以實驗為本的學科”，物理學上很多理論都是通過實驗檢驗論證的結(jié)果，體現(xiàn)了唯物辯證法的認識論觀點——實踐是檢驗真理的唯一標準。
1.2 物質(zhì)是普遍聯(lián)系的
物理發(fā)展史上，很多地方體現(xiàn)了物質(zhì)是普遍聯(lián)系的觀點。比如人們曾經(jīng)把電和磁孤立起來，物理學家奧斯特接受自然力統(tǒng)一的哲學思想。堅信電和磁之間存在某種潛在聯(lián)系，經(jīng)過多年研究，終于發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，并由此開創(chuàng)了電磁學的新紀元。把電和磁聯(lián)系了起來，這正體現(xiàn)了唯物辯證法的特征——物質(zhì)是普遍聯(lián)系的。
1.3 事物發(fā)展過程中的“否定之否定”規(guī)律
人們對物理現(xiàn)象及其本質(zhì)的認識是不斷地發(fā)展和完善起來的，每一種理論的建立過程都體現(xiàn)了“實驗(事實)——理論假設——實驗(新的事實)——修正理論”，遵循著辯證唯物主義中的“否定之否定”規(guī)律。比如在整個光學的發(fā)展史中對光本質(zhì)這個問題的認識，先是牛頓的微粒說;再是惠更斯的彈性波動說;接著麥克斯韋提出電磁波動說;到20世紀愛因斯坦提出光量子說。
最終人們認識到光具有波粒二象性，人類對光本性的認識就正是遵循著“否定之否定”認識規(guī)律的反映。
1.4 主要矛盾與次要矛盾的辯證關(guān)系
物理學中為了方便研究問題，經(jīng)常抓住物體的主要特征，忽略物體的次要特征，而抽想出一些理想模型。如“質(zhì)點”這個理想模型保留了實際物體的質(zhì)量和存在的位置，而忽略了物體本身的大小形狀，體現(xiàn)出辯證唯物主義中的“主要矛盾與次要矛盾之間的辯證關(guān)系”。
1.5 運動的相對性和時空的相對性
近代物理學的一大理論—愛因斯坦的相對論中涉及的哲學問題很多。最突出的就是相對運動和相對的時空觀念。相對論指出：相對性原理的本質(zhì)在于運動的相對性這一事實，而不存在絕對運動。相對論否定了絕對運動的存在，就否定了絕對時空的概念。它通過不變的光速把時間和空間聯(lián)合為一個整體，由洛倫茲變換建立起各個慣性系之間的時空關(guān)系。
可見，不論是物理文化知識本身，還是物理文化形成、發(fā)展的過程都蘊含著豐富的哲學思維方法，對人類的自然觀和哲學思想有重大的影響。
2、物理學中的美學文化
2.1 物理理論的美學特征
2.1.1 簡單深刻美
在一個藝術(shù)家眼里簡單是一種美。自然現(xiàn)象錯綜復雜，物理學則力求用簡單的方程或定律去概括自然規(guī)律，但其反映的內(nèi)在規(guī)律確是非常深刻的。如能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律反映了各種不同形式的能量的轉(zhuǎn)化，牛頓的三大定律更是概括了宏觀低速條件下各種機械運動的規(guī)律，麥克斯韋電磁方程組將復雜的電磁現(xiàn)象統(tǒng)一其中，愛因斯坦相對論中的基本原理簡單凝練，但其中內(nèi)涵確是豐富而深刻的。
2.1.2 對稱守恒美
對稱是自然界中廣泛存在的也是人們很樂于接受的一種美學形式，物理學在對自然的表述中處處顯現(xiàn)出了這種對稱的美：引力和斥力，“電生磁”與“磁生電”，粒子與反粒子，物質(zhì)與反物質(zhì)、圓孔或單縫衍射圖樣的對稱、無限長直導線周圍磁場的軸對稱等等。物理定律對某種規(guī)范變換的不變性、守恒性更是貫穿于整個物理學的一種對稱形式，物理學中有許多守恒定律如：動量守恒、機械能守恒等等。實際上，對稱性已經(jīng)成為當代物理學家研究物理理論的一種方法。
2.1.3 統(tǒng)一和諧美
物理理論的和諧統(tǒng)一美實際上是自然界和諧統(tǒng)一美的理論形態(tài)。如麥克斯韋電磁場理論把電學、磁學、光學統(tǒng)一了起來，量子力學把波動性和粒子性統(tǒng)一了起來，愛因斯坦的相對論把時間、空間、物質(zhì)和運動統(tǒng)一起來，把經(jīng)典物理學都包容在他的理論框架之內(nèi)，創(chuàng)造了程度更高范圍更大的和諧統(tǒng)一理論。
世界著名物理學家狄拉克認為：讓一個方程具有美感要比符合實驗更為重要。法國科學家彭加勒曾說：“科學家研究自然，是因為他從中能得到樂趣，他之所以能得到樂趣，是因為她美”。著名物理學家楊振寧曾經(jīng)說過：“物理學的原理有它的結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)有它的美跟妙的地方，而各個物理學工作者對于這個結(jié)構(gòu)的不同的美跟妙的地方的感受，有不同的了解，因為大家有不同的感受，所以每一個工作者會發(fā)展他自己獨特的研究方向跟研究方法，形成他自己的風格。”追溯人類科學源頭，科學美始終被作為一種人文理想而追求，成為科學家們獻身科學、潛心研究的直接動力之一。
物理學論文篇2
淺談物理教學
物理實驗是研究物理學的重要方法和手段，加強實驗教學，不僅可提高物理教學效果，還可提高學生的實驗素質(zhì)，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性學習能力。初中物理實驗包括演示實驗、學生分組實驗和課外小實驗，它們都是很好的素材，只要教師做實施素質(zhì)教育的有心人，對它們合理的加以應用，一定會在教學中收到良好的效果。為了搞好實驗教學，應著重抓以下三點：
一、使學生形成辯證唯物主義世界觀和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度
初中物理教材中，許多重要的定律、概念、公式都是通過實驗推理出來的，具有很強的客觀性，如光的反射定律、二力平衡條件、歐姆定律等。學生由于親身經(jīng)歷和學識限制，對書本內(nèi)容不可能一聽就懂，并且會懷疑其客觀性。而實驗就起了幫助他們發(fā)現(xiàn)規(guī)律，掌握規(guī)律，理解獲取知識的橋梁作用。
所以，教師應盡最大努力做好一切演示實驗和學生分組實驗，切忌不做實驗或少做實驗而講實驗。因為單純的講實驗，便貶低了定律、概念的客觀真實性，學生也難于理解和接受。 教師在做演示實驗時，必須把準確無誤的物理現(xiàn)象清晰的展現(xiàn)在學生面前，讓每個學生看清楚，使學生確信定律、概念的客觀性。所以教師必須是一個堅定的唯物論者，要具有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。在學生分組實驗中，要以得出的數(shù)據(jù)來驗證或推導出定律、公式，絕對不允許涂改實驗數(shù)據(jù)，使之與物理定律、公式相符。而應協(xié)助學生找出錯誤原因，重做實驗，直到得出正確的結(jié)論為止。只有這樣，才可使學生逐漸形成辯證唯物主義世界觀和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
二、培養(yǎng)學生識別和應用實驗儀器的能力
學生識別和應用實驗儀器的能力不僅是學生正確完成物理實驗的保證，也是以后在工作和學習中必需的最基本的能力，如生活中各種測量工具的使用無不需要這方面的知識。開始幾次學生分組實驗，實驗儀器都是學生首次接觸，如刻度尺、天平、電壓表等，教師要著重指導學生識別儀器的規(guī)格和性能，察看銘牌或說明書。弄清：(1)測量范圍;(2)最小刻度;(3)零點及其調(diào)節(jié)方法;(4)使用方法。只有掌握以上四點，才能保證實驗精確的完成和儀器、人身的安全。
三、培養(yǎng)學生的實驗操作能力
學生的實驗操作能力的高低對他們今后的工作和學習有著重要的影響。生活中小到照明電路的安裝，各種物體質(zhì)量的測量，大到交通運輸和生產(chǎn)勞動都需要這方面的能力。所以教學大綱把培養(yǎng)學生的實驗操作能力作為素質(zhì)教育中很重要的一個方面。 物理實驗本身就是一個操作過程。
學生分組實驗，每個人都有操作機會;在演示實驗中，可讓部分學生配合教師一起完成實驗，條件許可時，將演示實驗改為學生實驗;課外小實驗更是學生操作的天地，如在學習量筒、彈簧秤、天平等知識后，可布置小實驗自制天平、量筒、橡皮測力計等，學生的積極性一定會很高，效果一定會更好?？傊?，應盡量多給學生親自動手動腦的機會，這對提高學生的操作能力是很有幫助的。
在學生分組實驗中，教師要加強主導，既不能統(tǒng)得太死，又不能放松，努力創(chuàng)造一個活躍、快樂、緊張、有序的良好氛圍。教師的主導作用表現(xiàn)在：
1、加強示范操作。
學生對教師的所做的示范操作的模仿是形成動作技能的最初階段，可減少實驗的盲目性。示范可采用投影、掛圖、示教板、實驗小組長等形式。
2、指導學生操作。
實驗操作可采取不同的形式，如獨立操作、小組協(xié)作操作，放開式討論操作等。采取何種形式，要視實驗內(nèi)容而定。在實驗中，教師要巡回指導，發(fā)現(xiàn)問題，及時糾正，好的及時肯定表揚，使每一個學生都掌握物理實驗的基本操作方法。
3、引導學生創(chuàng)造性的操作。
如學生通過做《測定小燈泡功率》實驗后，可布置：只有電壓表，無電流表，其它儀器自選，測定標有3.8V的小燈泡的額定功率。這個實驗的目的是，在給定條件下，讓學生自己設計實驗方案來完成實驗操作，這極有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性操作能力。
綜上所述，物理實驗是培養(yǎng)學生操作技能和科學方法、科學態(tài)度的重要過程。我們教師要組織好物理實驗，獲取實驗教學的最佳效果，真正提高學生的素質(zhì)。
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