關于近代物理學史的論文(2)
關于近代物理學史的論文篇二
《如何發揮物理學史的人文教育功能》
摘 要：物理科學從產生到發展，一刻也沒脫離社會的影響，反過來，物理科學也一直對社會發生著作用。這就使物理學發展史不僅具有科學理論的育人功能，還具有更為深刻的人文理念教育功能。
關鍵詞：物理學史;人文教育
一、物理學史對學生辯證唯物主義世界觀的教育
標志著嚴格意義上的科學誕生的經典物理，是在沖破了宗教神學的桎梏，并以西方文化的邏輯化傳統和實驗驗證思想取代了純粹的思辨之后才建立起來的。從此以后在物理科學的每一次重大發展，總是與人類的思想觀念相互作用、相互影響、緊密地聯系在一起。這就使物理科學理論不可避免的體現某種自然觀、社會觀、科學精神和人文精神。
案例：光的本質
波粒二象性理論及其發展史就是培養學生辯證思想的極生動的素材。千百年來人類探索光的本性，到十七世紀形成了微粒說和波動說這兩種對立的學說。由于具有崇高威望的牛頓支持微粒說，加上波動說本身的不完善和找不到強有力的實驗依據，使以后的一百多年時間里一直由微粒說占據統治地位。直到楊氏雙縫干涉實驗的成功;惠更斯波動理論的建立，法拉第發現偏振光的振動而在磁場中發現旋轉而揭示了光和電的內在聯系;麥克斯韋建立電磁理論提出光的電磁說，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，把光的波動說發展到空前完善的地步，光的微粒說被逼進了死路。
恰恰是在把光的波動說推向頂峰的赫茲實驗中，意外地發現了光電效應現象。進一步研究發現，波動說在光電效應規律中遇到了無法逾越的障礙。微粒說又抬頭了，事物走向了反面。這時，愛因斯坦運用普朗克的原始的量子理論提出了光子說，解釋了光電效應規律，并進一步科學地把光的微粒說和波動說歸納總結為對立統一的波粒二象性。
波粒二象性理論的發展過程是一個辯證的否定過程。光的波粒二象性同時對微粒說和波動說作了辯證的否定。它肯定了光有波動性和粒子性，又否定了波動性和粒子性的根本對立，波粒二象性理論正是在辯證的否定中得到了發展，其中有量的積累，有質的轉變，舊理論的危機又孕育著新理論的誕生，科學不斷發展到新的高度。
二、物理學史對學生科學精神的培養
在物理科學的發展過程中，科學內部存在著自我發展的推動力，這種推動力正是人類在科學活動中所形成的科學精神、科學態度、科學道德和科學思想的集中表現。物理科學中包含著豐富的科學品質培養因素，而且可以經過物理課程內化到受教育者身心之中。
案例：聽“對話”，理解伽利略的邏輯推理
伽利略在1632年發表的名著《關于力學及局部運動兩門新科學的交談及實驗驗證》，通常被稱為《兩種新科學的對話》。這本專著不僅宣告中世紀的力學理論，也宣告支持這種理論的整個亞里士多德的宇宙論體系開始瓦解。書中的辛普利邱代表亞里士多德的觀點，薩爾維阿蒂代表伽利略的觀點，沙格列陀是一個不懷成見，心胸開闊，熱衷于追求知識的人。首先請學生從亞里士多德的“重物先落地”的假設，用邏輯推理方法，試著得出否定的結論，然后利用多媒體，讓學生聽一聽這三個人的對話并著重討論下面幾段：
薩：……那么我們取一塊大石頭，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，整個系統的下落速率應小于八。但是兩塊石頭拴在一起要比以前的那個速率為八的石頭大。因此，重物比輕物的運動速率要小一些，……。這樣，你就看到了從你的重物較輕物下落得快的假設，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：“一個100磅的鐵球從100庫比特高度落到地面時，1磅的鐵球只落了1庫比特。”而我說它們是同時落地。你做實驗得出大球比小球落地時領先了兩指寬。你不應該借口這兩指寬的誤差而宣揚亞里士多德的99庫比特，也不應該只提我的這兩指寬的誤差，而對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重要原理：即使是仔細地觀察通常發生的自然事件，觀察者也可能把注意力分散到一些實際是次要的現象上，從而讓十分重要的規律性的東西從眼前滑過去了。伽利略認為這些物體落到地面的時間稍有不同，是由于空氣阻力對大小不同，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，在科學發展中幾乎是同等重要的。對落體運動，伽利略的解釋就是基于假定不存在空氣阻力。
三、物理學史對學生科學價值觀的教育
物理科學的形成和發展，蕩滌著腐朽的宗教神學和落后的封建迷信思想，特別是由它引起的一次次工業革命顯示著科學的巨大力量，使科學的觀念日益深入人心，使科學成為人類認識自然、社會和思維的武器，然而以物理科學為代表的自然科學的發展并不全都如此美好。當人們看到極端功利的使用科學技術給人類生存環境造成種種危害時，不得不重新審視對科學技術的價值的認識。在物理文化日益深入到社會生產和生活領域時，人們逐漸認識了物理科學發展的兩面性，并由此開始規范自己的物理科學活動和行為，樹立正確科學價值觀的同時也是學生形成人文關懷的過程。
許多科學家的一生致力于科研活動的同時，都表現出對人的價值和人的理想的極大重視，對人文精神的執著追求。處處重視人的價值，孜孜不倦地追求社會的和諧發展，是科學精神和人文精神結合的楷模。愛因斯坦在第二次世界大戰期間，從人類的正義感出發，勸說美國總統羅斯福，搶在納粹德國前研制出原子彈;當研制成功以后，他又從人類的良知和社會責任感出發，和原子彈之父奧本海默一起，聯合反對使用原子彈，積極地從事阻止核戰爭的各項努力。事實上，愛因斯坦一生都在致力于和平事業。還有一些科學家苦苦尋求人生的理想，追求人生最高價值的實現，甚至不惜以犧牲自己的生命為代價。如布魯諾為了堅持“日心說”，在羅馬監獄被關押八年，并被宗教裁判所判處了最嚴厲的處罰——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了科學的真理，同時也實現了人生的最高價值。
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