第一篇:物理学史对我的影响和感想
玻尔对物理学的贡献和对我的启迪
夏毛
(重庆文理学院电子电气工程学院,09物理学重庆永川)
摘 要:简要介绍牛顿对物理学的重要贡献,总结了牛顿的几个重大成就,并从产生背景、牛顿思考过程、解决的问题和结果做出分析讨论。介绍了牛顿除了作为一个物理学家外,社会方面也对世界做过贡献。玻尔创建的建立微积分学说,对当今影响巨大,切牛顿的作风和品质值得我们学习。
关键词: 牛顿;二项式定律;建立微积分;方程式和变分法;牛顿运动定律;光学贡献
牛顿(1643年1月4日~1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会员,是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》、《二项式定理》和《微积分》。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里牛顿像(21张)物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。
在力学上,牛顿阐明了动量角动量守恒之原理。在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。二项式定理
在一六六五年,刚好二十二岁的牛顿发现了二项式定这对于微积分的充分发展是必不可少的一步。二项式定理在组合理论、开高次方、高阶等差数列求和,以及差分法中有广泛的应用。
二项式级数展开式是研究级数论、函数论、数学分析、方程理论的有力工具。在今天我们会发觉这个方法只适用于n是正整数,当n是正整数1,2,3,.......,级数终止在正好是n+1项。如果n不是正整数,级数就不会终止,这个方法就不适用了。但是我们要知道那时,莱布尼茨在一六九四年才引进函数这个词,在微积分早期阶段,研究超越函数时用它们的级来处理是所用方法中最有成效的。
2建立微积分
在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。这就是微分的概念。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为“流数术”。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的结论加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。
在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如:他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。牛顿在数学上最卓越的成就是创建微积分。他超越前人的功绩在于,他将古希腊以来求解无限小问题的各种特殊技巧统一为两类普遍的算法--微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,如:面积计算可以看作求切线的逆过程。那时莱布尼兹刚好亦提出微积分研究报告,更因此引发了一场微积分发明专利权的争论,直到莱氏去世才停息。后世认为牛顿提出微积分概念虽然更早,但莱布尼兹的方法更加完善。微积分方法上,牛顿所作出的极端重要的贡献是,他不但清楚地看到,而且大胆地运用了代数所提供的大大优越于几何的方法论。他以代数方法取代了卡瓦列里、格雷哥里、惠更斯和巴罗的几何方法,完成了积
分的代数化。从此,数学逐渐从感觉的学科转向思维的学科。
微积分产生的初期,由于还没有建立起巩固的理论基础,被有些喜爱思考的人研究。更因此而引发了著名的第二次数学危机。这个问题直到十九世纪极限理论建立,才得到解决。
3方程论与变分法
牛顿在代数方面也作出了经典的贡献,他的《广义算术》大大推动了方程论。他发现实多项式的虚根必定成双出现,求多 项式根的上界的规则,他以多项式的系数表示多项式的根n次幂之和公式,给出实多项式虚根个数的限制的笛卡尔符号规则的一个推广。
牛顿在还设计了求数值方程的实根近似值的对数和超越方程都适用的一种方法,该方法的修正,现称为牛顿方法。
牛顿在力学领域也有伟大的发现,这是说明物体运动的科学。
第—运动定律是伽利略发现的。这个定律阐明,如果物体处于静止或作恒速直线运动,那么只要没有外力作用,它就仍将保持静止或继续作匀速直线运动。这个定律也称惯性定律,它描述了力的一种性质:力可以使物体由静止到运动和由运动到静止,也可以使物体由一种运动形式变化为另一种形式。此被称为牛顿第一定律。力学中最重要的问题是物体在类似情况下如何运动。牛顿第二定律解决了这个问题;该定律被看作是古典物理学中最重要的基本定律。牛顿第二定律定量地描述了力能使物体的运动产生变化。它说明速度的时间变化率(即加速度a与力F成正比,而与物体的质量里成反比,即a=F/m或F=ma;力越大,加速度也越大;质量越大,加速度就越小。力与加速度都既有量值又有方向。加速度由力引起,方向与力相同;如果有几个力作用在物体上,就由合力产生加速度,第二定律是最重要的,动力的所有基本方程都可由它通过微积分推导出来。
此外,牛顿根据这两个定律制定出第三定律。牛顿第三定律指出,两个物体的相互作用总是大小相等而方向相反。对于两个直接接触的物体,这个定律比较易于理解。书本对子桌子向下的压力等于桌子对书本的向上的托力,即作用力等于反作用力。引力也是如此,飞行中的飞机向上拉地球的力在数值上等于地球向下拉飞机的力。牛顿运动定律广泛用于科学和动力学问题上。
4牛顿运动定律
牛顿运动定律是艾萨克·牛顿提出了物理学的三个运动定律的总称,被誉为是经典物理学的基础。
为“牛顿第一定律(惯性定律:一切物体在不受任何外力的作用下,总保持匀速直线运动 状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。——它明确了力和运动的关系及提出了惯性的概念)”、“牛顿第二定律(物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。)公式:F=kma(当m单位为kg,a单位为m/s2时,k=1)、牛顿第三定律(两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。光学贡献
在牛顿以前,墨子、培根、达·芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一。近代科学兴起的时候,伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”,震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说„„
牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人,也像伽利略、笛卡尔等前辈一样,用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年,牛顿在家休假期间,得到了三棱镜,他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后,分解成几种颜色的光谱带,牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住,只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜,结果出来的只是同样颜色的光。这样,他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的,这是第一大贡献。
牛顿为了验证这个发现,设法把几种不同的单色光合成白光,并且计算出不同颜色光的折射率,精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜,原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年,牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上,这是他第一次公开发表的论文。
许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成,认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象),就设计和制造了反射望远镜。
牛顿不但擅长数学计算,而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜,他自己设计了研磨抛光机,实验各种研磨材料。公元1668年,他制成了第一架反射望远镜样机,这是第二大贡献。公元1671年,牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会,牛顿名声大震,并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。
同时,牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算,比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象,胡克发现的肥皂泡的色彩现象,“牛顿环”的光学现象等等。牛顿还提出了光的“微粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外,他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。对我的启迪
牛顿对物理学的贡献巨大,是他奠定了他物理学泰斗的基础。他专注、专心是做好事情的基础,牛顿对于科学研究的专心到了痴情的地步。据说有一次牛顿煮鸡蛋,他一边看书一边干活,糊里糊涂地把一块怀表扔进了锅里,等水煮开后,揭盖一看,才知道错把怀表当鸡蛋煮了。还有一次,一位来访的客人请他估价一具棱镜。牛顿一下就被这具可以用作科学研究的棱镜吸引住了,毫不迟疑地回答说:“它是一件无价之宝!”客人看到牛顿对棱镜垂涎三尺,表示愿意卖给他,还故意要了一个高价。牛顿立即欣喜地把它买了下来,管家老太太知道了这
件事,生气地说:“咳,你这个笨蛋,你只要照玻璃的重量折一个价就行了!”
正是牛顿潜心于科学、宇宙的探究,使他错过了两次甜蜜的爱情。牛顿实在太忙了,他连做梦想的都是宇宙、科学。他往往领带不结,鞋带不系好,马裤也不扣好,就走进大学餐厅。科学上许多新的问题不断扑向牛顿的脑海,他整个热情都集中到了科学事业上。可以说,每一个伟大的科学家,都是富的激情、富有理想的诗人,但牛顿是一个追求用科学中的光线谱来解释他的理想的特殊类型的诗人。他让他的思想展翅飞翔,以整个宇宙作为藩篱。在他的整个心田里,填满了自然、宇宙,也许这是他终身未娶的最根本原因。牛顿虽然是科学巨将,但做人很低调。对于他的发明和发现,他这样说:“我不知道在别人看来,我是什么样的人,但在我自己看来,我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。”牛顿的专心,认真,谦卑都是我们这些晚辈学习的榜样。也正是牛顿的这些品质让他成为了后人敬仰和崇拜的人。这也是牛顿这位科学伟人给我的启示,值得我一辈子去学习。
参考文献:
[1] 褚圣麟.原子物理学[M].北京:高等教育出版社,2010.26-70
[2] 郭奕玲,沈慧君.物理学史[M].北京:清华大学出版社,2010.232-262
第二篇:高中物理学史
高中物理学史-----高考知识储备 2010-05-11 21:42
一、力学 1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的);
2、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观
点:力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即
牛顿三大运动定律)。4、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观
粒子和高速运动物体。5、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方
法,详细研究了抛体运动。
6、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
7、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;
8、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实
验装置比较准确地测出了引力常量; 9、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星
10、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;
俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。11、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星;
1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
二、电磁学 12、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑
定律,并测出了静电力常量k的值。13、16世纪末,英国人吉伯第一个研究了摩擦是物体带电的现象。
18世纪中叶,美国人富兰克林提出了正、负电荷的概念。
1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。14、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺
贝尔奖。15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。16、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。17、1911年,荷兰科学家昂纳斯发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻
突然降为零的现象——超导现象。18、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦
耳定律。19、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流
磁效应。
20、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电
导线在磁场中受到磁场力的方向。
21、荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹
力)的观点。
22、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
23、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒
子。
(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径,带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同)
24、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定
律。25、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
26、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一。
三、热学 27、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现
象——布朗运动。28、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
29、1848年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定
能量守恒定律。21、1642年,科学家托里拆利提出大气会产生压强,并测定了大气压强的值。
四年后,帕斯卡的研究表明,大气压随高度增加而减小。
1654年,为了证实大气压的存在,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德
堡半球实验。
四、波动学 22、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
23、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
24、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
五、光学 25、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。26、1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。27、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
28、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。
29、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播
速度等于光速。30、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新
篇章。31、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线;
1801年,德国物理学家里特发现紫外线;
1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
32、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”。
六、波粒二象性 33、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的(电磁波的发射和吸收不是连续的),而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子E=hν,把物理学带进了量子世界;
受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔
物理奖。34、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿
效应,证实了光的粒子性。35、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,最先得出氢原子能级表达式,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
36、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
37、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动
性;
1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
七、相对论
38、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界),②热辐射实验——量子论(微观世界); 39、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。40、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;
②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
狭义相对论的其他结论:
①时间和空间的相对性——长度收缩和动钟变慢(或时间膨胀)
②相对论速度叠加:光速不变,与光源速度无关;一切运动物体的速度不能超过光速,即光速是物质运动速度的极限。
③相对论质量:物体运动时的质量大于静止时的质量。
41、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:E=mc。
2八、原子物理学 42、1858年,德国科学家普吕克尔发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。43、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,指出阴极射线是高速运动的电子流。说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。1906年,获得诺贝尔物理学奖。
44、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10
m。45、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结
构。
天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无
关。46、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质
子,并预言原子核内还有另一种粒子——中子。47、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理
奖。48、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同
位素。49、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——
钋(Po)镭(Ra)。50、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生
裂变。51、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。52、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
53、粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;
轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;
强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子。
54、1964年盖尔曼提出了夸克模型,认为介子是由夸克和反夸克所组成,重子是由三
个夸克组成。
第三篇:物理学史学习心得
学习心得
物理学史介绍了物理学发生和发展的基本规律,研究物理学概念和思想发展和变革的过程。这学期我们开设的这个课程对我了解这些物理学家有很大的帮助,之前我只了解他们的对科学的贡献,但是对他们在科学之路上的艰辛探索一无所知。通过对这门科目学习,不但增长了见识,还加深了对物理学的理解,更重要的是可以从中得到教义,开阔眼界,从前人的经验中得到启示。
物理学史告诉我们,新的物理概念和物理观念的确立是人类认识史上的一个飞跃,只有冲破旧的传统观念的束缚才能得以问世。例如普朗克的能量子假设,由于突破了“能量连续变化”的传统观念,而遭到当时物理学界的反对。普朗克本人由于受到传统观念的束缚,在他提出能量子假设后多年,长期惴惴不安,一直徘徊不前,总想回到经典物理的立场。同样,狭义相对论也是爱因斯坦在突破了牛顿的绝对时空观的束缚,形成了相对论时空观的基础上建立的。而洛伦兹由于受到绝对时空观的束缚,他提出了正确的坐标变换式,但不承认变换式中的时间是真实时间,一直提不出狭义相对论。这说明正确的科学观与世界观的确立,对科学的发展具有重要的作用。
个人认为这门学科开设的非常好,既让我们开阔了自己的眼界,又让我们了解了我们现在学习的物理学是如何开始如何发展的,更直观的了解科学。
第四篇:物理学史报告
走进霍金神奇的宇宙世界
对于霍金的事,从他大学开始讲起吧!在1959年,霍金17岁,比大多数同学小上几岁就考上了牛津大学,但是这样一来,他便从一开始就和同学隔离了,没有了中学里朋友们亲切的安慰,生活在一群比他年长的陌生人里,过着与周围人一样乏味、一样超脱的日子,霍金发现自己很孤独。在牛津的三年中,起初他确实过得不开心。甚至连他所上的物理课,似乎也成了与别人隔离的课程。在那一年,进入牛津的学生只有四个,他们无论在课堂内外有许多时间是在一起度过的。在大学的第二年,一件事改变了霍金大学生活的前景--牛津大学与剑桥大学的一场划船比赛。当时,霍金被招去当舵手,人们给他的评价是“霍金相当爱冒险,上了船后,你根本不知他会整出点什么事来。”在大学第二和第三年里,大家都觉得霍金是一个精力充沛,日子过得轻松愉快,而且适应力很强的人。
刚刚进入牛津大学的霍金觉得宇宙学的吸引力及物理课没有挑战性,把它称为“容易得让人发笑,要用去听任何讲座,只需要每周听一次或两次大学导师的辅导课就能通过考试了,你不需要记住很多细节,只要记住几个方程就行了”。你会觉得和我们现在的想法也没什么不同嘛,但是你错了,霍金是觉得简单不用认真去学,而我们大学是觉得只要考试过关了就行了。下面正是他能力的体现了。
有一次,他们的导师为了促进他们的学习,给他们四人布置了13道难题作为课外作业,希望他们能解多少就多少,期限为一个星期。而霍金连解都不去解,甚至连第八天的讲座都没有去,在午餐前独自一个人解完了其中的十道题,比起其它三人的一道两道,显示出了他超人的实力。就在那一刻,大家都对与他们生活在同一世界里的人刮目相看了。他的导师认为霍金是他遇到过的最有才能的学生。
霍金在大学的英雄事迹还很多很多,这里就不一一道出了,在霍金的一次决定性考试中,他得了一等,于是他打算那一年秋天去剑桥读书。而天有不测风云,在牛津的最后一年,他意识到,他的手脚开始不听他的使唤了。他曾摔倒,短时失忆了,为了证明自己,他做了一次智力测试,结果表明他仍然是一个天才。
在剑桥大学读研究生的时候,霍金觉得很吃力,因为和其他学生相比,他的数学底子簿弱,还缺乏一个明确的想要解决的问题,最后他不顾身体的不便,攻读起了广义相对论。而就在这时,他再也不能瞒过所有人了,他被诊断为肌萎缩性侧索硬化症。而且病情在不断的加重。这给他在学习生生活上带来多少的不方便我们可想而知了。
尽管遇到这样大的困难,霍金也没有放弃自己的初衷,在1964年6月,霍伊尔在享有盛名的英国皇家学会作了一场演讲,在演讲中向公众透露他最近跟纳利卡一起所从事的研究,而在演讲结束后,霍金果断对他们某项研究结果公开提出了质疑,他们要求霍金说明怎么知道那个结果是错误的,而霍金大胆用自己的研究成果作了回答。从那以后,人们开始注意起了以前并不认识的研究生。而他也找到了研究的课题--研究不断膨胀的宇宙的不同性质。
那时,霍金写了一篇论文,对霍伊尔的引力理论作了修正,还把论文发给了皇家学会,让皇家学会去发表,但是他要使自己的毕业论文得以通过,还要对某一些具体的难题进行研究,他说干就干,有时单独研究,有时和乔治一起,他写了一篇论文,他的第一条奇点定理成了那篇论文的最后一章的基本原理,而且在接下来的几年里,霍金的那篇论文还引起了一系列的科学出版物的关注,霍金在刚刚发现的新思想的指导下着手研究,与此同时,他也常常会去考虑毕业后找工作这一实际问题。
1965年的那个春天,霍金还申请过私人资助的引力奖,然而他申请书上的邮戳已过了截止日期,他只得了一个赞助奖,但是也有100英镑。在他刚跨进职业生涯的门槛,他就机会一次参加广义相对论方面的国际性会议。
1965年7月14日,简和霍金举行了一场正式的婚礼,度过了短暂的蜜月,没过几天就与出版商得意洋洋地回到了物理学界,准备继续与宇宙学方面的通俗读物,这是他要达到的目的。他的原稿于1985年的夏天被班特姆图书公司接受。虫洞与婴儿宇宙当《时间简史》展现出它的生命力的时候,霍金也过上了新的生活。
霍金认为他的无边界提议预言了这样的情况,他认识到,既然他正在研究的这类宇宙模型没有边缘或奇点,那么掉进黑洞的粒子应该有它的去处。他分析说,有一条“通向另一个时空区域的虫洞,这样的说法似乎也最大”。可以把虫洞看作为在空间和时间中表示捷径的隧道。他对于陷入黑洞问题的任何人,所作的不可当真的劝告是:想到虚的。正当霍金在思索虫洞的时候,简正考虑着更为实际的问题。
物理学名家随着霍金的书成了世界范围的畅销书,他不公变成了家喻户晓的人物,而且还成了名符其实的名流。1988年10月,《时间简史》的西班牙语版在西班牙发行,为此简和提姆在巴塞罗纳与霍金会合了。
霍金家的一系列变化,使世界各地的物理学家都感到难过和困惑,因为在他们中间,有许多人所能接受的是霍金家多年来所呈现出来的田园诗般的表面现象。1989年获得“英国爵士荣誉”称号,成为英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士
1978年获物理界最有威望的大奖—阿尔伯特·爱因斯坦奖
霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才,也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的。„„
霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高地教授职务,那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是皇家学会会员。他因患卢伽雷氏症(肌萎缩性侧索硬化症),禁锢在一张轮椅上达40年之久,他却身残志不残,使之化为优势,克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写,甚至口齿不清,但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到广袤的时空,解开了宇宙之谜
他还证明了黑洞的面积定理。霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务,那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是皇家学会会员。获得博士学位后,他在刚维尔•塞斯学院先是做助研,后来便做职业研究工作。1973年斯蒂芬离开天文学院来到应用数学和理 论物理系。自1979年,斯蒂芬做“路克斯”数学教授。这个职位是1663年根据莱 佛仁德•亨利•路克斯的遗嘱以路克斯留下的钱作?基金创建的。路克斯曾经是 该大学的英国议员。第一个获得“路克斯”数学教授职位的是依扎克•巴洛,然后是依扎克•牛顿。斯蒂芬•霍金一直从事宇宙的基本定律的研究工作。与罗杰•彭罗斯一起,他发现爱因斯坦的广义相对论暗示了空间和时间是从大爆炸奇点处开始而至黑洞结 束。这些结果显示把广义相对论与量子理论结合起来是必要的,这是二十世纪前半世纪的另一个科学发展。他发现的这样一个结合的一个后果是黑洞不应该是完全黑的,黑洞向外辐射,最终蒸发,消失。另一个推测是宇宙在想象的时间里没 有边缘,它是无限的。这将意味着宇宙形成的方式完全是由科学定律决定的。他发表的著作包括:与G.F.R.艾利斯合着的《时空的大规模结构》,与W.以色 列合着的《广义相对论:爱因斯坦世纪眺望》和与W.以色列合着的《重力300年》。史蒂芬•霍金有两部畅销书:他的最畅销书--《时间简史》,和后来的《黑 洞、婴儿宇宙及其它》。霍金教授有十二个荣誉学位。1982年他被授予CBE,1989年获荣誉伙伴称号。他获得过许多奖励,奖金,奖牌。他是英国皇家学会会员和美国国家科学学会会员。斯蒂芬•霍金继续把他的家庭生活(他有三个子女和一个孙子女),他的理论物理研究与广泛的旅行和演讲结合起来。
他在轮椅上坐了40年,全身只有三根手指会动,演讲和答问只能通过语音合成器来实现。然而,他撰写的科普著作《时间简史》在全世界拥有无数的读者。他就是“宇宙之王”史蒂芬·霍金。
命运对霍金十分残酷。1963年,21岁的霍金在剑桥大学读研究生时,不幸患了会导致肌肉萎缩的卢伽雷氏症,不久就完全瘫痪,被长期禁锢在轮椅上。1985年,霍金又因患肺炎做了穿气管手术,又被彻底剥夺了他说话的功能。40年过去了,疾病已使他的身体彻底变形:他的头只能朝右边倾斜,肩膀也是左低右高,双手紧紧地并在当中,握着手掌大小的拟声器键盘,两只脚则朝内扭曲着。嘴已经歪成S型,只要略带微笑,马上就会现出“龇牙咧嘴”的样子。现在,这已经成了他的标志性形象。他不能写字,看书必须依赖一种翻书的机器,读文献时必须让人将每一页平摊在一张大办公桌上,然后驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。
我的手指还能活动,我的大脑还能思维; 我有终生追求的理想,有我爱和爱我的亲人和朋友; 对了,我还有一颗感恩的心„„这句话是霍金在一次学术报告上说的,给我的启示是:命运安排他受着常人不能承受的痛苦和不行,还有挫折,可是这些却成为他考验自己的考卷:腿不能走路,手不能写„„当他面对这些在我们看来似乎是不太公平的厄运考验时,更多的是对人生的一种坦然,一种豁达,更多的是一种积极进取、奋发有为的态度,让我们这些健康人油然而生出一种敬意,更有发自内心的惭愧。
扪心自问:我们的人生态度是这样的吗?我们的人生魅力哪里去了?是谁偷走了我们最宝贵的东西?当一些困难摆在我们面前的时候,我们慌了,怕了,成了懦夫,成了逃兵;当一些失败出现在我们面前的时候,我们消沉了,退缩了,蜕化为行动的侏儒,成了名副其实的惊弓之鸟。不敢想象如果命运有一天和我们开了个玩笑,我们能不能继续自己的人生之路,理想的翅膀是不是就要那样轻易地折断„„再问自己一次:应该这样吗?不,不能!俗话说得形象简洁:困难像弹簧,你弱他就强,你强他就弱!真的,从他们创造的一个个人生奇迹当中,我看到了命运是可以战胜的!人能主宰自己的人生道路!并且从他们身上不难看到一个真实鲜活的生命哲理:不屈的意志,远大的理想,足够的毅力,豁达的人生态度,只要你拥有其中任何的一个,就能拥有一个崭新的人生、令自己满意的人生!
人生旅途上,我们每一个人都好象是渴望在天空中翱翔的鸟儿,坚定的信念就是我们飞翔的翅膀,所以我们应当像霍金一样,像保尔一样,像张海迪一样,拥有刚强不屈的翅膀,坚持不懈地飞向自己的人生理想!让自己人生的美丽和魅力尽情展现!
第五篇:物理学史对中学物理教育的重要作用
论
文
物理学史对初中物理教育的重要作用
杨建华
物理学史对初中物理教育的重要作用
摘要:
物理学史是研究物理学发展历史的科学,它不仅真正地记载了物理科学形成发展的历程,而且解释与分析了历程的形成背景与规律,不仅包含物理科学知识体系逐渐成熟发展的过程,也包含科学家们的探索、追求真理的事实与故事,包含着丰富的“教书育人”因素。在物理教学中渗透物理学史,以其学科内容的特点以及所具有的丰富的教育因素,不但可以培养学生好的科学态度,而且可以培养学生创造能力,同时还可以培养学生正确的科学思想和方法。在素质教育中发挥“教书育人”的独特功能,使学生的科学素质得到全面的培养,效果显著 关键字:物理教学 物理学史 素质教育
正文:
把物理学史引入物理教学正越来越成为国际上物理教学改革的引人注目的课题。物理教育工作者日益深刻地认识到物理学史对提高物理教育水平的重要作用。在向素质教育转轨的今天,探索通过引入物理学史,对学生进行正确的理论思维和研究方法等方面的教育,帮助学生形成辩证唯物主义世界观基础,尤其必要
物理学史教育是通过传授物理学史方面的知识,培养学生科学意识、科学精神及科学方法等多方面品质的过程。物理学史教育是中学物理教学中的重要部分,尤其在当前大力推进素质教育,进而对发展中学生综合素质提出了更高的要求,物理学史的教育成功则更加明显。因此,在高中物理教学中引入物理学史教育具有非常重要的意义。诚然,中学物理教学中不可能进行完整的学史教育,只有从中选取很少部分内容。尽管如此,它仍具有多方面的教育功能,主要有以下几个方面: 1. 体会物理方法
开阔物理思路
通过知识教育渗透物理方法教育固然重要。但是正像每一种物理方法都是其局限性样,这种进行物理方法教育的方法也存在着不足。中学物理的绝大多数知识是已经建立起严密逻辑体系的经典物理学知识,教材无论如何刻意组织内容和教师无论怎样注意渗透方法,绝大多数情况下也只能涉及逻辑的方法,对于知觉、灵感、信念等非逻辑色彩的但具有创造性的思维方式很难涉及到,而且考虑到教学效率问题,对于经典物理学的内容,我们有可能也有必要尽可能地简化知识的教学过程。这样,知识的教学过程就很难充分反映出方法的各个侧面。比如说我们通过洛伦兹力的教学传授假说方法,教学过程中很难将假说需要根据实验结果不断地修正和完善,最后发展为理论的特点反映出来。对于这一问题我们可以求助于历史教学来解决。这里所说的“历史教学”并不是让学生把物理学史当作一门课程来学习,而是指给学生开设历史讲座,在教材中插入有关历史的阅读材料等,重点在于分析一些重要概念、规律、假说、模型的形成和发展过程。
物理教学是教学双方通过各种教学手段相互促进、制约的一个特殊过程。如同其他学科一样,凡一个公式的导出、一个定律或定理的建立,及至每道习题的分析演算,都有它固定的逻辑思维过程和数学推演程序。我们现在当作物理教本上的内容是前人长期探索研究的结晶。随着科学发展和人类进步,对物理教科书基础知识的表诉方法和思想方法也愈益显现出其先进性、适用性和强烈的时代感。根据教材编排特点,分单元讲解分析其发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程,而且有助于学生按已有的形式和体系来理解和把握物理知识,从而逐步掌握正确的科学思维方法。例如,在讲到“力”的概念时,从古希腊的亚里士多德到伽利略、牛顿,循着为人的研究历程,从而加深学生对力的概念的理解;在讲“电磁感应”的时候,以奥斯特发现电流的磁效应为线索,向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程,通过讲解安培、法拉弟、等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果,使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉第电磁感应、等关键点的把握。
物理学史上可用以体会物理方法开阔学生物理思路和扩大知识视野的例子是举不胜举的。依据同一目的,我们对物理学史上曾经产生过的一些有意义的设想和悬而未决的重要课题也有向学生大体介绍的必要。如陈景润攻歌德巴赫猜想的雄心壮志就萌生于中学时代一位高明的数学教师在讲课中提及的“额外”一言。在物理学史中,向这样的问题也是不乏其例的。
2. 调动学生的非智力因素,提高教学效果
目前中学物理教学改革的关键就是在教学过程中最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,使他们接受知识的被动地位转变为自己发现和获取知识的主动地位。教学过程是师生共同活动的过程,教学活动的本质就是教师通过合理的方式把以教材为主体的知识传授给学生并达到培养学生能力、发展学生智力的目的。在智力水平相近的情况下,非智力因素对学习起着决定性的作用。只有当学生产生浓厚的兴趣和强烈的情感时,才能对物理这门学科产生亲切感和广泛的好奇心,才能产生持之以恒的巨大的驱动力,其智力因素才能得到充分发挥。因此,激发学生的学习兴趣,养成爱学习物理的习惯,对发展学生的智力和能力产生定向推动和激励作用,从而提高学习效率。学生的兴趣不是天赋,青少年时期受环境(家庭、社会、学校)影响很大,尤其受到老师影响最深。这就要求我们在教学中不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来,使学生认识到学习物理的现实意义;还须把历史引入教学中,把科学理论的建立、科学发现的过程、科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。学生有好奇心理,他们对科学家刻苦自学、潜心探究的轶事倍感兴趣。诸如,伽利略在教堂里面对摆动的吊灯注目凝视;牛顿由苹果落地联想到万有引力;阿基米德在澡堂中顿捂浮体规律;爱迪生坐在鸡窝里“孵蛋”等等不胫而走的故事,即使教师不作介绍,学生们也是略知一二的,我们在教学中未尝不可以运用类似的史料来让科学家“现身说法”,以在物理现象与学生的学习兴趣之间连通一根思维的导线。比如:在讲述磁现象时,我们就可用孩提时代的爱因斯坦在看过父亲拿来的一只罗盘后,便唤起他自幼即欲探索自然奥秘的兴趣,以之诱导学生透过物理现象寻求其本质规律。又如,1820年奥斯特所做的著名的电流磁效应实验,在过去很长一段时间内被误传为一次“偶然的机遇”,其实这正是奥斯特在统一自然力思想的启迪下孜孜以求的必然结果。若无浓厚的兴趣和坚强的毅力是难以成功的,此例同样能给予学生以深刻的启发和教益。这种寓史于教、史教相融、启而后发的教学方法显然是应当加以提倡的。
3. 科学态度的培养
科学态度是现代公民必备的基本素养,是健全个性的重要组成部分,对学生将来参加社会生活具有很重要的意义。
培养学生的科学态度,要依据态度形成的规律,注意结合学校培养目标、课程目标与内容特点以及学生的实际情况选择适当的方法来进行。教师在日常的教学中,结合知识教学介绍物理学家的有关事迹,让他们知道科学态度无论对于科学家自身能否取得科学成就,还是科学事业的发展,都具有重要的意义。要使学生明确认识到科学的概念和原理都是建立在实践基础之上的,科学家在观察、实验时,必须以实事求是、认真细致的态度对待,任何模型、假说、猜想都必须经受事实检验。科学家的任何一个发明、创造以及他们所做出的贡献,既体现了他们批判地继承了前人的科学研究成果的继承精神,又体现了他们大胆创新、勇于探索、坚持实践、刻苦钻研、精益求精的科学精神和事实求是的科学态度。
如法拉第历经10年的反复实验最终发现了电磁感应定律;我们熟悉的爱迪生是从一个只读过3个月小学的失学者成长为世界发明大王的,后人曾评价爱迪生成功的基础是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水,是努力奋斗、坚持不懈的结果。因为严谨的科学态度是成功决定因素。4. 激发情感 创造才能
情感指的是人的内在体验,学生的喜怒哀乐爱恨等都在不同程度上影响着创造力。积极的创造情感是学生创造未来的力量。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,提出的新问题、新可能,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”物理教学中创造欲的激发,使学生产生“我为什么就不行呢?”“我为什么就不能把事情做好呢?”等诸多为什么,我们的教学就会产生一种新的效果,同时也就可以鞭策学生做出超一般的成绩来。
才能就是知识和能力。要形成创造才能,学生需要吸收更多的知识信息,而且掌握的知识愈多,产生新的创造构想的可能性就愈大,成功的概率就愈大。现代科学技术不仅空前发展,而且不断进行大分化、大综合,要获得创造性成就,仅靠书本上有限的或局部性的知识是远远不够的,因此,在教学中教师可把前人学习的经验、物理学精华乃至他们发现问题、解决问题的精神教授给当代青少年,让他们在踏进物理学领域时有捷径可走,不让其在狭隘范围内学习,不漫无目的地涉猎,而是把别处闪光的东西“移植”到物理教学中去,研究物理,发展物理。
物理学史上有这样的一段记载:丹麦天文学家第谷虽然已看出托勒密和哥白尼学说的共同点都以观察积累的行星位置为依据及其数据的不精确,并且他自己持之以恒地对行星运动进行了三十年之久的长期观察,积累了大量的第一手感性材料,但是他长于感性认识,短于理性思维,更受地心说的羁绊,因而未能最后揭开行星运动规律所笼罩的一层面纱。当第谷的这些耗尽毕生心血的成果落在他那个善于理性思维的学生开普勒之手时,扬长避短,感性认识和理性思维珠联璧合,最终他揭示了行星运动的本质——发现行星运动三定律。无怪爱因斯坦要作出如此深刻的断论:“开普勒的惊人成就,是证实下面这条真理的一个特别美好的例子,这条真理是:知识不能单从经验中得出,而只能从理智的发明同观察到的事实两者的比较中得出。” 5. 提高道德修养
在推进素质教育中,加强思想品德教育是一项重要任务,因此,品德教育应渗透到各科教学中。在物理教学过程中,由于众多物理学史料中有很多品德教育素材,将品德教育与知识教育有机结合,能够更好地发挥物理学史的思想品德教育功能。
在物理学发展史中,许多科学家为人类的利益作出了无私的奉献:诺贝尔、卡文迪许终身未婚;为“上帝之火”——雷电的研究,富兰克林多次被击昏;居里夫人忍受清贫之苦,丧夫之痛,在探索道路上所表现出百折不挠的毅力等等,这些科学家的故事对学生有特殊的感染力,教学效果非常明显。
物理学史还有助于对学生进行爱国主义教育。我国是世界四大文明古国之一,在物理学的理论和实践上有着辉煌的成就。例如,在理论著作方面,《墨经》中对力学、光学的论述;《天工开物》中关于简单机械的记述;《梦溪笔谈》对磁角的论述;《论衡》中关于简单电现象的记述;《考工记》中关于工程技术、声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国。在实用技术方面,更是举不胜举。众所周知的四大发明;周代已用圭表来确定季节,用漏刻来记时;春秋战国时期随着冶制铁手工业的兴起和铁制工具的使用,简单机械的制造技术已有所发展;秦汉时期,东汉的张衡设计制造了漏水转浑天仪、地动仪等。教学中结合教材内容,介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献,可以使学生了解祖国古代灿烂文化,激发他们的民族自尊心、自豪感和爱国热情,有助于树立为振兴中华奋发的志向。
物理学是一门以实验为基础的自然科学,它有着系统而严谨的理论体系。如果物理知识是一次能源,那么物理史则是二次能源。换言之,物理学给人以知识,物理学史则给人以智慧。中学物理教育的任务主要是传授物理知识和技能,培养学生自己学习、自己发现问题与独创性解决问题的能力为主。物理学史教育在教学过程中的角色是起到辅助作用,能很好的帮助教师调动课堂气氛,使之达到更好的教学效果,但它不是教学的全部,也不是教学的重点。故教师在利用物理学史教学时要权衡教学的主次,在适当的场合让学生知道那些受人钦佩的伟大物理学家们那种刻苦钻研、勤于思考与实践的感人毅力,勇于探索、又善于探索的超人本领,以及实事求是、严肃认真细致的科学情操和热爱祖国、愿为人类的科学事业献身的高贵品质等到底是如何形成的。通过研究物理学家的科学思想、言行、科研成果等,挖掘出所蕴涵的科学智慧!