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物理學史的讀後感

物理學史的讀後感(一)

物理學史是人類對自然界中各種物理現象的認識史,它研究的是物理學發生、發展的規律,說明了物理學中的基本概念、定律和理論體系的醞釀、產生和發展的辯證過程。它是一座知識財富的寶庫,不僅展示了物理學理論形成的前因後果、來龍去脈,而且深刻的揭示了物理學的研究方法;它也是一塊精神財富的寶地,物理學的發展極大地改變著人們的自然觀、世界觀,升華了人們對人與自然,人與社會的認識。與此同時,物理學家在探求真理的過程中展現出的人格魅力,不畏艱險獻身科學的高尚品格,也給後人增添了無窮的榜樣力量。物理學不僅以其知識、方法和思想極大的促進了自身的發展,而且在更廣闊的領域深刻的影響著人類文明的進程,成為人類文化的一部分。

學習物理學史就是為了了解物理學所走過的道路,它將有助於我們更深刻地認識物理學,更有效地套用和發展物理學。過去很多人總是在說「以史為鑑」,但我們認為對物理學史的學習僅僅「以史為鑑」還遠不能滿足時代的要求,更應該在「以史為鑑」的基礎上「以史為器」去發展、去創新。物理學史和自然科學史告訴我們,歷史上的一些發明、創造並不是前人研究內容的簡單重複,而往往是前人研究方法、思維特徵的重現,並且它更是螺旋形上升的。

在物理教學中適當引入物理學史教育,讓學生更多的了解科學發展的歷程,並從前人的經驗中受到啟發、教益,從而感悟科學方法,提升人文素養,培養創新意識,是素質教育全面發展觀的基本要求,也是落實新課標「三維目標」的必然選擇。

下面,從幾個方面簡述物理學史的作用:

一、感悟科學方法

物理學的發展史是一部物理學方法論的發展史,物理學在發展過程中,不僅產生了寶貴的理論成果,更留給後人值得深思的物理學的研究方法。物理發展的歷史證明,每一次重大科學理論的突破,往往都伴隨著新的科學方法的誕生,而新的科學方法又反過來促進物理學的發展。

力學是物理學中發展最早的一個分支,機械運動是力學中最直觀、最簡單、也是最便於觀察因而也最早得到研究的一種運動形式。然而,和物理學的其他部門相比,力學的研究卻經歷了更為漫長的過程。從古希臘時代算起,這個過程幾達二千年之久。只所以會如此漫長,一個很重要的原因就是人類缺乏經驗,缺乏正確的科學研究方法,因而也就難以得出正確的科學結論。亞里斯多德是古希臘時代人類歷史上少數百科全書式的大哲學家,而且是通過觀察自然,運用形上學的哲學思想方法試圖解釋自然,奠定物理學思想萌芽的人。然而,由於歷史的局限,亞里斯多德對自然的研究僅僅停留在「觀察」和「思辯」的層面上,致使像「力是維持物體物運動的原因,重的物體下落得快,輕的物體下落得慢」等錯誤長期統治著人們的思想。

但是,伽利略沒有僅僅停留在邏輯思辯上,而是繼續做了斜面實驗。他發現,落體的速度越來越快,是一種勻加速運動,而且加速度與重量無關;他還發現,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,相當於自由下落,不同物體的加速度是一樣的。當斜面完全水平時,加速度為零,這時,一個運動著的物體就應該是沿直線永遠運動下去。斜面實驗表明,物體運動的保持並不需要外力,需要外力的是物體運動的改變。伽俐略最終用「理想實驗」由斜面的情形推到自由落體和水平運動的情形。

伽俐略邏輯推理與實驗驗證相結合的思維方式,為後人找到了研究物理的正確科學方法。從此,「一門博大精深的科學已經出現」(伽俐略語),物理從此從哲學中分離出來並得以迅速發展。縱觀物理學三百餘年的發展史,可以看出,實驗在檢驗已知理論,探索未知規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《自然哲學的數學原理》一書中就已經正式提出了萬有引力定律,可直到一百多年後的1798年,英國科學家卡文笛許利用扭稱這一巧妙的實驗裝置測出引力常數後,萬有引力定律才得以全面的展示在世人面前;麥克斯韋對電磁波理論進行了長達十年的研究,並以一組簡潔的數學方程把電磁波理論概括得十分優美對稱,但當年卻難以令人信服,直到二十多年後他預言的電磁波被赫茲的實驗所證實,他的學說才成為舉世公認的電磁理論基礎;1905年,愛因斯坦用光電子假說總結了光的微粒說和波動說之間長期的爭論,能很好的解釋光電效應的實驗結果,但是直到1916年,當密立根以其嚴密的實驗全面地證實了愛因斯坦的光電方程後,光的粒子性才被人們所接受……可以說:實驗,只有實驗,才是物理學的基礎。

將物理學史引入課堂,不僅能使學生有身臨其境之感,而且能領略前輩大師的研究方法,得其精髓,有所借鑑。

二、提升人文素養

物理學史是一部人文史,物理學家們在從事科學活動的過程中,不僅揭示了自然界基本運動形式的諸多真理,同時也為後人樹立了一座座道德豐碑。科學家們在探索自然的過程中展現出的人格魅力、人文素養,對科學事業的執著追求精神,都會使學生的情感升華,對引導學生確立正確的人生觀和價值觀,實現人格的完美化具有積極的促進作用。牛頓是經典物理的奠基人,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現者,然而他們卻沒有居功自傲,「鐳只是一種元素,它屬於世界所有,科學應當為大眾服務,它應當屬於全人類。」她說過的這句話一定會給學生留下深刻的印象

物理學史也是一部美學史,對稱、和諧、統一等美學要素在物理學的發展中起著非常重要的文化導向作用。當先人們對天體的運動還充滿著神秘與未知時,卻能直觀的感受到其運動軌道應該是圓周,因為「圓是美的」。物理之美是直觀的,比如彩虹是極美的表面現象,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有引力都遵循平方反比率,電子繞核運動的模型和星體之間的模型相仿等等無一不顯示著物理學深刻的統一美。

物理學是一門與自然、生活、技術進步和社會發展有著最廣泛聯繫的科學。它可以揭開大千世界的奧秘,使學生志向高遠,憧憬未來,本應該是學生最為鍾情的一門課程。然而,有時它竟成為學生最為頭疼和恐懼的課程。這不能不說是單一課程目標與僵化教學模式的一個苦果,我們有理由相信,充分重視物理課程中的人文素養資源,堅持三維課程目標,就一定能夠煥發物理課程的魅力。

物理學史的讀後感(二)

書中介紹有關「折射定律」發現的歷史故事,以及我從書中領悟到的一些道理。

折射定律是萊頓的力學教授斯涅耳發現的。他從未公布他的發現,但是,惠更斯和伊薩克。沃斯兩人聲稱曾審查過斯涅耳的手稿。他以不方便的形式把折射定律敘述如下:在相同的介質里,入射角和折射角的餘割之比總是保持相同的值。由於餘割和正弦成反比,這個敘述等價於現代形式就很明顯了。迄今就我們所知,斯涅耳沒有試圖作這個定律的理論推導,但是他用實驗驗證了它。像在現代書本中看到的那種正弦定律,是笛卡兒於1637年在他的《屈光學》一書中作出的。他沒有提到斯涅耳,可能是他自己獨立地發現了這個定律。笛卡兒沒有做實驗,但他從如下的假定理論上推導了這個定律:(1)光速在較密的介質中較大(現在知道,這是錯誤的);(2)在相同介質里,這些速度對各種入射角都有相同的比率;(3)在折射時,平行於折射面速度分量保持不變(現在知道,這也是錯誤的)。這些假定不大可能是正確的,這引起了數學家費瑪和其他人著手去證明它。費瑪從下述假定推出了這個定律,即光以最少的時間從一種介質的某一點傳播到另一種介質的某一點,而且在較密的介質中光速較小。

科學就是這樣,不斷地有人提出質疑,又不斷的推動理論的完善和進一步發展,人們總是走在趨近真理的道路上,在這條道路上會有曲折,但整個人類的步伐是不斷向前的。折射定律最終的提出者笛卡兒在三個假定理論上推導出了折射定律,但是在他假設的理論裡面已經出現了一些問題,雖然得出了符合事實的結論,但是推導過程還是有待商榷的。這個也告訴我們任何一項定律的得出,只有實打實的數學推導或者切身的實驗觀察、總結和推理得出的結論才更真實更可靠。總之,物理是門講求嚴密和嚴謹的學科,不僅學習物理要如此,對待我們平時的工作和生活更需如此,要不停的鞭策自己認真把每項工作做好,不管是簡單的工作還是複雜的工作,都不能掉以輕心、疏忽大意,時時刻刻保持嚴謹的生活和工作作風。

物理學史的讀後感(三)

《物理學史》這是一本討論物理—哲學問題的通俗讀物。 敘述了從巴比倫時期至1925年物理學發展的重要歷史事實。黑格爾有句名言說,熟悉了一門科學的歷史,也就熟悉了這門科學本身。全書從頭到尾,字裡行間,無一處不瀰漫著「物理—哲學情緒」並能被這種情緒所感染。漫步其中如同走進了「物理學大廈」---- 「陶冶性情,感發志意「,翻開它,你就會浸沉在一團濃濃的「物理—哲學情緒」中;能把你從衣食住行、生老病死的日常生活中提升到 「物理學境界」。

本書作者總是從日常生活中最簡單、最常見的現象去著手觀察、分析問題,最後不可避免地引導到抽象、深刻的物理概念。這種「深入淺出」的寫法,是本書的一大優點。本書每章都出現 「理想實驗」這個術語;作者並在多處寫道:「這種推理只有通過理想實驗的想像才能達到,而理想實驗卻是永遠也無法真正去實施的……」;「讓我們構想一下,如果我們……」;「讓我們再構想一個理想實驗……」等諸如此類的句子,這些句子為我們建立了各式各樣的、萬能的「物理實驗室」。 什麼是「理想實驗」呢?

愛因斯坦是這方面的大師。可以說,正是設計、安排了一些關鍵性的「理想實驗」才造就了愛因斯坦的偉大。愛因斯坦從幼年起,就凝神默想,思考過以下兩個問題:

1. 若是有人正在跟著光線跑,並努力去趕上它,將會發生什麼?

2. 把一個人關在一個自由下落的升降機上,將會發生什麼?

這兩個問題在本質上都屬於「理想實驗」,因為我們不可能真正去做這樣的實驗。

愛因斯坦從頭一個問題的答案發展了狹義相對論;從第二個問題的答案提出了廣義相對論。對這兩個問題的思考反映了愛因斯坦對「理想實驗」的偏愛和他的孩子似的懷疑司空見慣、簡單事物的能力。在書中,愛因斯坦對伽利略在科學史上的功績作了中肯的評價:「伽利略的發現以及他所套用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標誌著物理學的真正開端。」在另一本書上,愛因斯坦說,伽利略的發現是「物理學的誕生日。「

在作者筆下,從一個舊概念過渡到一個新概念是件自然不可避免的事;前後銜接得平滑,以致於覺察不到中間有什麼接縫。讀者滿懷激-情,在不知不覺中已經跟隨作者深入到了「物理學嚴峻的大廈。」

我也感覺到在我們的物理教學過程中滲透物理學史也可以起到以下效果:

1、能激發學生學習物理的興趣:

在學習過程中興趣是最好的老師,在平時的教學中講一些物理學史中的有關問題,可以使學生對物理產生濃厚的興趣,從而變被動學習為主動學習,增強學習動機提高學習效率。 如:在學習光的本質時,給學生講托馬斯。楊的故事。

托馬斯。楊出生在英國米爾弗頓,他復興了被忽略了一個世紀之久的光的波動說。這位偉大的科學家有一個非凡的幼年時代。在他兩歲的時候就能很流暢地讀書,當他4歲的時,他已通讀了兩遍聖經;當他6歲時,他能整篇地背誦「哥德斯密思的荒村」。他一目數行,貪婪的閱讀各種書籍,無論是古典的、文學的或是科學上的著作。書中處處體現了偉大科學家們的一個共同特點,那就是熱愛讀書,各個博聞強識,不僅僅讀科學類的書籍,而且熱愛閱讀文學、哲學等種類的書籍。

楊的最早研究是關於眼睛的構造和光學特性。1801年,楊在皇家學會宣讀了關於薄片顏色的論文,他在這裡表示他自己強烈地傾向光的波動說。干涉原理的引入是這篇文章跨出的重大一步。他的發現為我們的生活提供了很大的便利,我們生活中利用干涉現象製造的生活用品無處不在,比如腳踏車後面的尾燈,在黑暗的情況下依然能看到它的光亮,就是因為光的干涉原理製成的;還有環衛工人身上穿的制服有的是也是利用了干涉現象,為了避免環衛工人在黑暗情況掃馬路被汽車撞到。在我們日常的生產生活中,利用干涉現象為我們帶來了極大地便利。物理和生活息息相關,科學家們的任何一項發現,套用到我們的生活中創造出的價值都是不可估量的。任何一項科學發現都會經歷一段坎坷的歷程,科學家們孜孜以求、鍥而不捨堅持真理地科學精神也值得我認真學習,在以後的工作中會秉承物理學科的嚴謹務實,對待工作腳踏實地,努力去奮鬥爭取能早日成長成熟起來。

2.有助於對物理知識的理解和把握

例如,在講到力的概念時,從古希臘的亞里斯多德,到伽利略、牛頓,循著偉人的研究歷程,從而加深學生對力的概念的理解,在講高二年級"電磁感應"的時候,以奧斯特發現電流的磁效應為線索,向學生介紹人類對磁及電和磁關係的認識過程。通過講解安培、法拉弟、愣次和麥克韋等人在揭示電磁關係工作中的艱辛努力和所取得的成果,使學生在有了對電磁發展總體認識的基礎上,加深對教材的理解和對左、右手定則、法拉弟電磁感應、愣次定律等關鍵點的把握。

3.有助於學習物理學的研究方法和進行科學思維的訓練

教學實踐告訴我們,不僅要教給學生現代科技所必需的系統的物理知識,還應教給學生科學的學習和研究方法,科學既是一種人類的知識體系又是人類認識世界的一種方式和探索過程,而通常的科學方法都貫穿在物理學發展的過程中。在物理學的形成和發展過程中,概念和規律的建立過程、結論的推導過程、方法的思考過程以及問題的產生和發展過程等等,都蘊含著向學生滲透物理思想方法、訓練思維的極好機會。現實的教材是:概念和規律的發現,已經被濃縮了,隱去了曲折複雜的思維過程,呈現給學生的是經過科學整理加工過的嚴密、抽象、精練的若干條言語。所以,物理教師要有意識地強調概念和規律在建立過程中的研究方法、思維方式,讓學生經歷科學探究過程,體會科學家經受的磨礪,養成良好的思維習慣,最佳化思維品質,提高思維能力。如牛頓在吸收了伽利略的理想斜面實驗後,又採用了笛卡兒的數學演繹優點,並以自己精湛的創造力提出了力學三大定律和萬有引力定律,他就採用了綜合和分析、歸納和演繹相結合的科學方法。

4.能培養學生的愛國主義精神

我國是世界四大文明古國之一,在物理學的理論和實踐有著輝煌的成就。例如,在理論著作方面,《墨經》中對力學、光學的論述;《天工開物》中關於簡單機械的記述;《夢溪筆談》對磁角的論述,《論衡》中關於簡單電現象的記述《考工記》中關於工程技術,聲音傳播的記載等在當時都是遙遙領先於世界各國,就是在今天仍有參考價值。在實用技術方法,更是舉不勝舉。指南針、地球儀、渾天儀、船閘、石拱橋、火箭等,都是我國最早發明的。教學中結合教材內容,介紹我國在物理學方面對世界的傑出貢獻,可以使學生了解祖國古代燦爛文化,激發他們的民族自尊心和自豪感。

在物理教學中,在講解原子物理及近代科學技術的發展時講述一些有關我國科學家的愛國情感和拳拳報國之心,培養學生的愛國主義情感,增強民族自尊心有非常重要的作用。如在講解原子核的裂變時,講述我國著名科學家錢三強和何澤慧夫婦放棄自己在居里實驗室工作的得天獨厚的條件,在已經發現原子核的三分裂和四分裂的情況下,毅然決定回國。在他們回國之前居里夫人給他們回贈了一句話:「如果我是你們,我也會這樣做的。」並且給他們贈了一些作為研究放射性元素的發射源——鐳。()以及後來錢三強和何澤慧夫婦在我國科學技術上的重要貢獻。培養學生的愛國之心,報國之心。

總之,在高中物理的教學中,我們可以有目的滲透物理學史。同時我也要抓緊學習,豐富自己。

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