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你怎么理解物理文化

发布时间:2022-08-28 15:23:41

‘壹’ 你是怎样觉得物理这门学科的

物理是一门生活学科,他能解释很多现象,让生活更科学

‘贰’ 对物理文化内涵的认识

1,使用与创建的教学和学习环境,有利于激发学生的创造性学习的物理知识和实际生活中的问题
?亲密的身体接触,与现实生活中的实际情境转移到信息的课堂,使学生适应陌生的感觉,激发学生探索的驱动力。
?例如:在研究杠杆的平衡条件,创造这样的情况:学生们都知道杆秤,有些人做了一些手脚的杆秤实现短斤缺量的赚黑心钱,而你知道他们用的是什么方法呢?我们如何可以公开呢?思考的学生开始重新振作起来,议论纷纷,但,是,我不不知道什么学生的愿望,以探索突然被启发,然后,我使用的杆秤介绍给学生,说相同的质量对象,两个质量的权重来衡量,其结果是大量的实物质量小的重量,让学生明白为什么。在接下来的杠杆平衡条件实验探究,学生探究的情绪,来杠杆的平衡条件,还主动来分析这个问题的一个非标准的杆秤。看有知识的实际情景搬进课堂上激发学生的积极性,始终处于积极的学习情况,并能有效地提高学生分析问题,解决问题的能力。
?2,利用学生的好奇心和创造的教学环境,有利于激发学生的创造性学习
?是在青春期的高中学生,他们是外在的东西感到好奇,有很强的挖掘新的冒险心理倾向,根据对学生的心理特点,创造新奇的生活情况,刺激的认识和兴趣学生学习。
例如:重新平面镜成像“,我创造一个没有盖的纸箱,切割空的正,然后对角线适当整齐的侧平面镜被隐藏在镜子后面的生活场景的神奇效果改变的道具。在课堂上,我说的做魔,请注意这个盒子是空的什么?然后拿一块布盖,从箱子改变的事情,课本,粉笔,钢笔,改变的事情了。这可能是神奇,坐在下面的学生如何不破的球迷。创造这些情况,使学生不仅感到奇怪,他们有宾至如归的感觉,但我不知道他们为什么让学生感到在自己的生活中的物理知识,激发学生的愿望来解决这些问题。
?3,学生的认知失衡创造一个有利于激发学生的创造性学习的教学环境,
?学生的认知发展的概念是不断破坏和不断达到一个新的平衡状态的平衡。日常生活的情况下,要创造,要善于在体育课堂学生认知的不平衡,学生产生努力,通过新的学习活动,以达到平衡的新的,更高层次的冲动。
?例:在直线讲光的传播,创造这样的情景,学生准备,分别,一个方孔,三角孔,圆形孔的3白色和问题:太阳的光线拍摄,通过这些什么点会离开孔在地面上?回答几乎所有的学生与几何。然后让学生走出教室,观察其形状的斑点在阳光下,和在现场的结果是圆形的。这种现象出现的差异与学生的想象力,造成悬念,让学生有知识,主动学习,从开始到结束这个问题的强烈愿望。
?4,学生在实验活动中创造的教学环境,有利于激发学生的创造性学习
的身体是一个高度实验性的科学,教师应该把足够的实验室设备,学生围绕一个主题在课堂教学中的实验探索,在这种情况下,学生以及科学家探索验证假释,体验成功的喜悦,有利于培育?创新的精神,科学的质量的学生。
例如,在谈到压力,首先创造这样的生活情况:两个学生并排走在广袤的雪原,一个人的雪橇,一个穿着普通的鞋子,陷得太深了,学生的体重吗?学生可以知道结果的学生穿普通的鞋子陷得太深了。然后进一步引导学生讨论的效果与哪些因素有关的压力,要求有人利用生活,学习用品的设计研究计划和实验验证,分析,总结得出什么结论。这让学生掌握物理概念或规律,他们认识到科学探索的本质,体验到成功的喜悦,有效地激发学生的学习兴趣。
?5,利用多媒体网络技术,以创造条件,有利于激发学生的创造性学习的教学环境
多媒体网络技术可以克服时间和空间的限制,生动再现生活场景,不同的场景可以被集成,可以动态显示的方案的核心内容。使用电脑设计的图形,尤其是动画,结合多媒体的优势,学生的头脑中的物理过程,在一个相对短的时间内建立了较为完善有助于理解和记忆,可以大大提高学生的学习兴趣学习物理和学习效率。
例如,讲电流,由于电流在导体中无法看到,触摸或往年,教学,学生总觉得抽象很难理解,通过非常直观的演示,多媒体课件制作的电流流电路中的屏幕这个微观粒子夸张,学生理解它也不是那么难。等,如电流的磁场,磁场,光的光路图,这些很难理解的现象在传统的教学的分布,通过多媒体形式,可以清楚地再现生活的情况。

‘叁’ 物理学有什么用途

什么是物理 这是一个十分基础的问题.翻开任何一本物理教科书,都不难找到这样的定义:物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学.但这只是对于物理这门科学在学术意义上的一种界定.而我们所面对的“物理”,它同时又是一门课程,于是就有必要从教育意义的层面上去进行一番再认识、再分析,以挖掘蕴含在其中的丰富内涵. 首先,物理是一门科学. 物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学.物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步.正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才. 上世纪初相对论和量子力学的建立,为物理学的飞速发展插上了双翅,取得了空前辉煌的成就,以致于人们将20世纪称誉为“物理学的世纪”.什么21世纪呢?有一种流行的说法:21世纪是生命科学的世纪.其实,这句话更确切的表述应该是:21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪.生命科学只有与物理相结合,才有可能取得更大的发展. 展望物理学的未来,充满着机遇与挑战.李政道先生在《物理的挑战》一文中,曾提出21世纪物理领域所面对的四大难题:为什么一些物理现象在理论上对称但实验结果不对称?为什么一半的基本粒子不能单独存在而且看不见?为什么全宇宙90%以上的物质是暗物质?为什么每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍?这些问题极大地激励着人们不懈探索的勇气与热情.可以预见,一旦拨去这几朵笼罩在物理天空中的乌云,物理学将会展现出更加灿烂的前景. 其次,物理又是一种智能. 诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言:“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础.”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系.正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝. 大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献.有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功.——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例.这就是物理智能的力量.难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族! 当今,物理学的触角已经伸向众多领域,并取得了越来越大的成就,以至我们很难再用传统的眼光去界分什么是物理学了.1995年在我国厦门举行了第十九届国际统计物理学大会,会上交流论文的涉及面十分广泛,诸如植物的花序、DNA药物系统、交通的流量、文字的存储等等,光看这些篇目,似乎都不太象是物理.什么,究竟什么是物理呢?几年前,美国《今日物理》杂志,曾就此问题向读者广泛征求意见.最后,他们推崇的答案是:物理学家所做的就是物理学.这话乍听似觉偏颇,其实不无道理.因为在今天看来,物理学更多的是体现出一种智能,“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,把这套方法用到什么问题上,这问题就变成了物理学.”(赵凯华语) 再次,物理还是一种文化. 从广义来说,文化指的是人类历史实践过程中创造的物质财富和精神财富的总和.它包括科学文化和人文文化.同样地,物理学家在长期科学实践中所创造的大量物质产品与精神产品,也就构成了物理文化.物理文化是科学文化的重要组成部分. 大家知道,物理学是以实验为基础的科学,它的基本研究方式就是实践,因而在客观性上表现为“真”;物理学创造的成果最终是为了造福于人类,它在目的性上体现出“善”;另外,物理学还在人的情感、意识等多方面反映了“美”.正因为物理学本身兼具真、善、美的三重属性,我们完全有理由说,物理不仅是一种文化,而且是一种高层次、高品位的文化. 物理学是求真的.物理最讲究实证,物理学家在科学研究活动中最基本的态度就是实事求是,坚守“实践是检验真理唯一标准”的原则.正如物理学家费曼所说:“不论你的想法有多美,不论你什么聪明,更不论你名气有多大,只要与实验不符便是错了,简简单单,这就是科学”.可以说,物理学的发展史,就是一部不断修正错误、不断逼近真理的“求真”史. 物理学是从善的.物理学致力于将人从自然中解放出来,从必然王国走向自由王国,帮助人们不断认识自己,促使人的生活趋于高尚.这是物理学的价值取向和终极目标,因而物理学的本质是从善的;另外,物理学家的行为也是从善的.爱因斯坦曾这样评价居里夫人和以她为代表的杰出物理学家:“第一流人物对时代和历史进程的意义,在其道德方面,也许比单纯的才智成就更大”.他们那种严谨求实的态度、献身科学的精神,热爱人民的情怀等等,对于后人无疑是一份尤为珍贵的人文财富. 物理学是至美的.德国物理学家海森伯说过:美是真理的光辉;罗马哲学家普洛丁又说过:善是美的本原.由此,物理学因真而美、因善而美就是十分自然的了.物理的美属于科学美,主要体现于简单、对称和统一;对称则统一,统一则简单,它们构成了物理学的基本美学准则. 翻开物理学的篇章,可以发现到处都跳动着美的音符,体现了人们对美的追求与创造.仅以统一性为例.当代物理学的发展,正朝着两个相反的研究方向延伸:最宏大的宇宙与最微小的粒子.令人感到惊讶的是,随着研究的深入,它们两者并非是分道扬镳、越走越远,反倒显示出不少殊途同归、相反相成的迹象.例如,粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴,用来探寻宇宙早期演化的图象;(正由于此,粒子物理学在某种意义上也被称为“宇宙考古学”.) 反过来,宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰实的信息与印证.于是,物理学中两个截然相反的分支,就这般奇妙地衔接在了一起——犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴. 又如,英国物理学家狭拉克首先发现,在自然界的某些物理量之间存在着下列引人注目的关系: 宇宙半径/电子半径≈1040,宇宙年龄/强衰变粒子寿命≈1040, 氢核与电子的电力/氢核与电子的引力≈1040,…… 在上述比数中,宇宙这个最大的系统,与基本粒子这个最小系统之间,竟然珠联璧合达到了如此完美的统一,让我们再次领略到了物理世界的美,一种动人心弦的壮丽的美.正是这许多美不胜收的事例,激发起人们对大自然由衷的赞叹与敬畏,难怪爱因斯坦会说:“宇宙间最不可理解的,就是宇宙是可以理解的”. 通过以上分析,我们对于物理有了一个较为全面的认识:它既是一门科学,又是一种智能,更是一种文化.作为一名物理教师,能对自己所任教的物理作一番全方位的审视与剖析,这是十分必要的.一方面可使我们看到,物理原来有着如此丰富的的内涵,从而会更自觉、有意识的去挖掘和开发它的育人功能,全面提升教学质量;另一方面又使我们看到,物理原来有着如此美好的禀性,从而会更加钟爱物理,更有激情地去从事物理教学.我以为,只有真正热爱物理的物理教师,才能做到不仅教会学生理解物理、应用物理,而且还进一步引导他们去感悟物理、欣赏物理. 二、为什么教物理 这是一个看似简单却又十分根本的问题,要正确回答并非易事.笔者对此问题的认识,就经历过从“知识本位”到“学科本位”,最后又回归到“学生本位”这样一个曲折渐进的过程. 有很长一段时期,我都把物理教学的目标锁定在知识层面上,认为教物理就是要把物理知识尽可能多地传授给学生,以供他们今后一生的受用.因为我信奉“知识就是力量”.然而令人困惑的是,我们授予学生什么多的物理知识,其中不乏象“F=ma”这类极其重要的知识,但在他们往后的生活和工作中,却很少显示出有什么直接的功用.以至过了若干年后,许多学生把所学的物理知识几乎忘得一干二净,用他们的话说,“全部都还给老师了”.我为此感到深深的失落;但每当我向他们提出“高中三年岂不白读了”的反诘时,这些离开学校多年的学生,却又都会异口同声地作出否定的回答,一致认为高中阶段的学习,对于他们的成长起到了重要的奠基作用,可又说不清究竟是哪些具体知识所起的作用.我想,这大概好比晚饭,谁都不会否认吃饭对于生存的意义,然而谁又都说不清楚,吃了这顿饭究竟是在身上的什么地方长了块肉. 一位毕业已有二十余年的学生,曾与笔者聊起他“印象最深”的一堂物理课.原来那堂课讲的是重力势能.当时为了说明重力势能的相对性,我曾向学生提出过这样的问题:有人站在五楼的窗台上要往下跳,你说危险吗?开始大家都认为这太玩命了,后来仔细一琢磨,又全都乐了:你别往窗外跳,往窗里跳不就没事了吗?这位学生觉得这个例子特有意思,于是经久不忘;但问他该例说明了什么物理知识时,他说忘了.正当我面露憾色时,他紧接着的一番话却令人宽慰,他说:“这个例子使我懂得凡事都是相对的,从不同角度看会有不同的结果”.尽管这堂课所传授的物理知识,这位学生已经遗忘殆尽,但通过有关知识的学习而凝炼成的思想、方法等,却在他的心里铭刻上深深的印记.从这个意义上说,二十多年前的这堂物理课,对他不也是极有价值的吗?学生从高中毕业后,他们中的大多数可能将告别物理,所学的物理知识终究会被忘记,到那时再回头审视一下:物理教学留给他们的还有些什么呢?如果在他们的身上,体现不出物理所给予的才智与启迪,那将是物理教学的失败.由此看来,具体的知识通常只是作为教学的载体,在知识的背后还有更多值得我们去追求的东西.正如我国资深科学家钱伟长教授说的:“我在大学里学的是物理学,……. 以物理学为对象我学到了调查研究,收集资料,分析资料和逻辑思维的能力,物理学的知识有时是很有用的,但通过物理学学到的这些能力,比物理学知识更有用.”钱老在读书时就是通过“物理学”这个载体,获得了很多比物理知识更重要的能力.所以,那种将物理教学等同于物理知识教学的看法是偏面的,而以“知识本位”来确立物理教学目标取向的做法同样是短视的. 随着教学实践的深入,教师一般都会对自己所任教的学科日臻熟悉,从而格外钟爱.可能是受了这种职业情感的影响,我还一度把物理教学的目标,定位于“将尽可能多的学生培养成为物理学家或物理工作者”.尤其是当我从农村普通中学调入重点高中,面对的是一个个聪颖好学的学生时,这种愿望愈显强烈.但我不久就发现,其它学科的教师大概也出于各自的职业偏好,都对学生有着与我类似的期望.这样一来,大家自扫门前雪,各唱各的调,没能将各学科的分力凝聚成一股合力,实际效果当然就差强人意了.尤其令我沮丧的是,班上那些物理学习优秀的“得意门生”,日后直接从事物理专业的竟然也少之又少.正当我陷于迷惘之时,复旦大学原校长杨福家先生的一则事例给了自己极大的启迪.当年复旦大学曾对核物理专业的毕业生的去向做过一次调查,结果发现,只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理有关的工作,其余的都纷纷改行,活跃在金融、企业或行政等岗位上.对此,多数人都断言这是物理系的失败,而杨福家却认为这正是“复旦”的成功.因为,通过这四年本科的物理教育,使学生具备了良好的素质,为他们今后的发展打下了坚实的基础,于是毕业后都能很快适应各种不同领域的工作.这也印证了赵凯华先生的话:“一个人学了物理之后干什么都可以,他的物理没有白学.在我看来,对于学物理的人无所谓‘改行’…….” 经过上述曲折的认识历程,使我逐渐看清了物理教学最终目标的聚焦点,既不在知识的本位上,也不在学科的本位上,而应该落实在我们的教育对象——学生的本位上. 对于“为什么教物理”这个问题,也可以反过来设问:“如果我们不教物理,学生不学物理,将会对他们今后的发展留下那些缺憾?”一种显而易见的回答是,学生将因此学不到许多重要的物理知识.这话没错,但不够全面.因为除此之外,学生还将失去更为重要的,有关科学方法、科学精神等方面的培养与熏陶,从而最终影响他们的科学素养的提高.当前,物理已经深入到社会的方方面面,成为每一位有教养的公民都必须懂得的知识.对于大多数学生来说,他今天学习物理的目的,恐怕不是为了明天去进一步研究物理,而是有助于他去面对或决策所遇到的大量非物理的问题,为他们今后一生的文明、健康,高质量的生活奠定基础.正如《面向全体美国人的科学》一书中所说的:“教育的最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任的生活作准备.” 据此,对于“为什么教物理”这个问题,最确切的答案就是:为提高全体学生的科学素养而教.——这应该成为我们的物理教学观. 众所周知,生物基因对于生物进化有着非同小可的作用,极其细微的基因差异,往往会导致生物之间的巨大差别.受此启发,有不少社会学者正致力于寻求在人类文化传承与发展过程中,有着哪些最为核心的要素,从而提出了“文化基因”的概念,并将其定义为人类文化系统中的“遗传密码”.文化基因的核心是思维方式和价值观念.人类的进化比一般的生物进化更为复杂,它具有双重进化机制,除了生物基因进化机制外,还有文化基因进化机制.教育正是推动文化基因机制的重要途径.学校教育的要义,不只是文化现象的展示与诠释,而在于文化基因的传承和发展.物理教育当然也不例外.什么,蕴含在物理教学中的“文化基因”究竟有些什么呢?笔者以为主要体现为三个方面,即科学知识、科学方法和科学精神,因为这三者是构成科学素养最基本的要素.如果将科学素养比拟为一座金字塔,什么科学知识犹如塔基,科学方法就是塔身,科学精神则是塔尖.物理教学的最高宗旨,就是为了构建这座宏伟的科学素养之塔而添砖加瓦.换言之,物理教学的核心价值就在于促进学生实现三个转化:一是把人类社会积累的知识转化为学生个体的知识,使他们知识世界是什么样的,成为一个客观的人;二是把前人从事智力活动的思想方法转化为学生认识能力,使他们明白世界为什么是这样的,成为一个理性的人;三是把蕴含在知识中的观念、态度等转化为学生的行为准则,使他们懂得怎样使世界更美好,成为一个创造的人

‘肆’ 有关现代物理与文明的论文

这里首先论述物理文化的形成,其次对物理文化认识自然的功能、物理文化变革社会的功能、物理文化培养创新人才的功能进行论述,进而阐明物理文化是现代文明基础这一观点。
物理文化的形成
物理学的发展改变了人类的生活方式和生产方式,成为一种具有巨大威力的文化力量。
物理文化的起源,可以追溯到遥远的古代。古代的哲人、先贤们是凭借简单的观察和直觉,对自然进行猜想和思辨。例如,老子宇宙生成的思想就是这样。老子提出一种宇宙生成的模式(假设),确认宇宙万物有共同的本原。“有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天下母。吾不知其名,字之曰道,强为之名曰大。” “道生一,一生二,二生三,三生万物。”又有“道之为物,惟恍惟惚。惚兮恍兮,其中有象;恍兮惚兮,其中有物。窈兮冥兮,其中有精,其精甚真,其中有信。”赋予道无名无为,无形无体,无声无色,无物无象,然而又无处不在,无时不有,万物恃之而生的特征。我们不难看出,老子设想在天地万物产生以前有一个无形、无声,无以名之的东西—“道”,它是产生万物的本原,是天地万物产生、变化的根源。再如古希腊的亚里士多德等着名学者虽然应用了一些简单的科学方法,但是仍然是简单观察基础上的思辨。真正意义上的物理学,是源于精确、细致的观察和实验。重视观察和实验是物理文化最基本的特征。通过肉眼和仪器观察自然是物理学家发现规律的基本方法之一,开普勒行星运动定律就是在第谷大量精确的天文观察数据基础上归纳出来的。意大利着名物理学家伽里略最先把实验方法引入物理学的研究中,开创了利用仪器和设备在有利条件下研究自然规律的先河。1687年牛顿的《自然哲学的数学原理》开辟了物理学的新纪元。在伽里略、牛顿创造的科学方法论的领引之下,物理学的发展进入了正确的轨道。20世纪初量子理论和爱因斯坦相对论的建立,物理学进入了当代发展的快车道,从根本上改变了人类的思维方式,而现代物理学的广泛应用从根本上改变了人类的生活方式。物理学科学体系的建立、物理学在工业、农业、医学、国防的中的广泛应用,成为人类新时代的重要的文化背景之一。
3、物理文化认识自然的功能
从系统论的角度来看人类文化系统是一个巨大的系统,它由若干系统构成,我认为:人类文化 =宗教文化+法律文化+习俗文化+政治文化+科学技术文化。
而在这些文化中科学技术文化是没有国界的,是当代人类文化的主流文化,是领引社会进步的主要力量。物理文化是科技文化的基础,因而具有不可替代作用。
物理科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。早在公元前340年,希腊哲学家亚里士多德,就已经认识到人类居住的大地是一个圆球而不是一块平板。希腊人为地球是球形提供了一个直观的论据,就是从地平线外驶来的船总是先露出船帆,然后才见船身。
亚里士多德认为地球是不动的,太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着它转动。他感到地球是宇宙的中心,而且圆周运动最为完美。在公元后两世纪,这个思想被托勒密精心制成一个完整的宇宙学模型。地球处于正中心,包围着它的是八个天球,这八个天球分别为月亮、太阳、恒星和五个当时已知的行星:水星、金星、火星、木星和土星。
1514年尼古拉·哥白尼提出了一个更简单的模型。他认为:太阳是静止地位于中心,而地球和其他行星绕着太阳作圆周运动。但是将近一个世纪以后,他的观念才被接受。
1687年伊萨克·牛顿出版了《数学的自然哲学原理》这本划时代的巨着,在这本书中,牛顿不但提出物体如何在空间运动的三条定律,并且提出了万有引力定律,根据这定律,宇宙中的任一物体都被另外物体所吸引,物体质量越大,相互距离越近,则相互之间的吸引力越大。这也就是使物体落到地面上的力。牛顿继而指出,根据他的定律,引力使月亮沿着椭圆轨道绕着地球运行,而地球和其他行星沿着椭圆轨道绕着太阳公转。
在20世纪之前从未有人提及过,宇宙是在膨胀或是在收缩,但在1929年,埃德温·哈勃做出了一个具有里程碑意义的观测:不管你往那个方向看,远处的星系正急速地远离我们而去。换言之,宇宙正在膨胀。哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻。
以量子力学和相对论的创立为标志的物理学革命, 不仅导致了人类宇宙观的重大转变, 诱发或促进了整个自然科学的变革, 而且带来了人类社会空前的技术进步,极大地改变了人类的生产方式和生活方式。 物理学一方面把人类的视野扩展到 150 亿光年的遥远的宇宙空间,用“宇宙大爆炸”的学说,解释了大尺度的宇宙现象 . 另一方面又把人类的视线一步又一步地引进分子、原子、原子核和基本粒子的领域,物理学是认识物质世界的基本工具,借助物理科学思想和客观事实,人们能够科学地理解我们赖以生存的物质世界,这一点有着十分重要的现实意义 ,它是战胜一切非科学的宇宙创生观的最有力的理论基础。
4、 物理文化变革社会的功能
物理文化作为人类近现代的一种新兴的文化力量,极大地推动人类社会生产方式和生活方式的变革。
经典物理学的成就为工业革命及电气化奠定了基础,人类的第一次工业革命发生在英国,它以蒸汽机的应用为标标志。18世纪末英国纺织工业的机械化,急需提高蒸汽机的效率,这一实际需要推动了热力学定律的创立,而热学理论又反过来指导热机的改进。
第二次工业革命是以电力的广泛应用为标志的,是以电磁学理论的创立为先导,其改变人类社会面貌的发展模式是:物理——技术——生产。从法拉第电磁感应定律到电气技术化、适用化大约经历了50年时间。 电学和磁学现象的研究以及麦克斯韦的电磁理论为建立现代的电力工业和通讯系统奠定了基础,无线电、电视、雷达的发明极大地改变了人们的生活。
20世纪初物理学的两个重大进展,一是相对论的建立,另一个是量子力学的建立。量子力学为描述微观自然现象提供了全新的框架,量子力学不仅是现代物理学的基础,而且也是化学、生物学等其他学科的基础。在应用方面, 量子力学还催生了半导体、光通讯等新兴工业的崛起, 并为激光技术的发展、 新材料发现和研制以及新型能源开发等开辟了新的技术途径。 半导体材料、半导体物理和半导体器件研究的进展为计算机革命铺平道路,而计算机革命给人类社会和技术进步所带来无法估量的影响。
随着相对论和量子论的创立及其应用的深入,物理学对社会与经济的发展、对人们的生产与生活乃至人类思维本身产生了愈来愈重要的影响,如人们利用航天技术进一步探索宇宙的奥秘,通过电子显微镜能看见组成分子、原子,还有纳米技术、激光技术、信息技术的应用等皆已经并继续对社会发展产生巨大影响。当然在科学技术为人类社会带来福音的同时也出现了一些社会问题,如能源危机、全球变暖和臭氧破坏等。如何有效地其应用物理学的新发展,避免负面影响,如何提高未来公民的科学素质,树立正确的科学观等,这些皆对物理学界和物理教育界提出了新的要求。
物理学是现代物质文明的基础 . 没有物理学就没有现代化的电力技术和家用电器;没有物理学就没有现代医学的诸多诊治方法,如 X 光、 B 超、 CT 、核磁共振、γ射线、激光刀等;没有物理学就不能创造出汽车、火车、飞机,不能有火箭和人造卫星以实现飞离地球、奔向太空探索的梦想 ;没有现代物理学就不能创造出晶体管、集成电路,因而就没有现代信息技术 ,就不可能进入网络时代.物理学直接应用成果,和间接的应用成果,极大地推动了整个科学和技术以及社会的发展,改变了世界的面貌 .因此,全社会都应该设法去体会和理解物理科学,欣赏物理文化,更加关注自然,与自然和谐相处。
5、 物理文化培养创新人才的功能
从文化的角度看,物理文化是一种高品味的科学文化。物理文化是由人和物构成的综合体。物理学作为人类认识自然的伟大成果,无论其内容、方法和结构都是人类创造智慧的集中体现,优秀的物理学家群体和物理应用工程师在物理学探索过程和技术应用中闪耀着科学创造之光。物理教师作为物理学活的载体通过物理试验仪器、设备,物理书籍、论文、软件等在学校中创造出一种物理文化环境。这种环境充满探索、发现、创新,充满好奇心。
古人对自然的奥秘发出过多少质朴的发问:天体是怎样运行的?热现象的本质是什么?电与磁有什么联系?光的本质是什么?物质是怎样构成的?正是自然界美妙而复杂的现象,激发了一代又一代物理学家的好奇心,促使他们去探索自然现象背后的本质,而物理学的每一个科学概念的产生都充满了探索和创新,还包括对已有错误观念的批判。今日的物理学并没有终结,仍然有许多问题有待探索,物理理论的技术应用更有广阔的创新天地。
物理教育作为物理文化的组成部分,要充分体现创新的特征,教学过程要把培养学生的探索精神,始终放在重要地位,把物理知识和方法的教学作为培养学生创造力的基础。教师的教学方法和手段也要不断创新,不能把活生生的充满创造之光的物理学蜕化为干巴巴的概念、枯燥的公式和繁杂的计算。要使物理教学具有生动性、创造性,激发学生的好奇和兴趣,满足学生的创造天性。
人具有多种潜能,其中最重要的潜能就是创造潜能。创造力不是科学家、艺术家、发明家这些人所独有,常人和天才之间没有不可逾越的鸿沟,而是那些善于开发和利用他的创造潜能的人,表现出比常人更强烈的创造性。创造潜能通过创造性教育能够开发出来。美国人类潜能研究学者奥托在《人的潜能的启示》中写到:“数据表明,如果你参加过创造能力训练的话,你的创造力比以前更加旺盛”。爱因斯坦也有类似的观点:“如果青年人通过体操和走路训练了他的肌肉和体力的耐久性,以后能适应体力劳动。思想的训练以及智力和手艺方面的技能锻炼也类似这样”。因此,在中学和大学教育中实施创造性物理教学能够提高学生的科学创造素质。大学物理教育是培养理工科大学生的基础教育,创造性物理教学有助于培养学生举一反三、触类旁通地应用所学知识,解决四化建设中的各种问题,适应瞬息万变的社会发展的智力需要,实施创造性物理教学是满足社会对创造型人才需要的重要环节。因此,我们认为物理文化教育能够为培养创新人才做出独特的贡献。

‘伍’ 物理与传统文化的关系

科学与人文密不可分,相异互补,人文中含有科学的基础与珍璞,科学中蕴藏人文的精神与内涵。从物理学的角度审视传统文化,有助于拓展认识,促进传承和创新;从传统文化的角度理解物理学,有助于化抽象为形象、化兴味索然为兴趣盎然,从而提升物理学的普及程度,进一步培养公民的科学素质。

‘陆’ 什么是物理

什么是物理
这是一个十分基础的问题。翻开任何一本物理教科书,都不难找到这样的定义:物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。但这只是对于物理这门科学在学术意义上的一种界定。而我们所面对的“物理”,它同时又是一门课程,于是就有必要从教育意义的层面上去进行一番再认识、再分析,以挖掘蕴含在其中的丰富内涵。
首先,物理是一门科学。
物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才。
上世纪初相对论和量子力学的建立,为物理学的飞速发展插上了双翅,取得了空前辉煌的成就,以致于人们将20世纪称誉为“物理学的世纪”。什么21世纪呢?有一种流行的说法:21世纪是生命科学的世纪。其实,这句话更确切的表述应该是:21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪。生命科学只有与物理相结合,才有可能取得更大的发展。
展望物理学的未来,充满着机遇与挑战。李政道先生在《物理的挑战》一文中,曾提出21世纪物理领域所面对的四大难题:为什么一些物理现象在理论上对称但实验结果不对称?为什么一半的基本粒子不能单独存在而且看不见?为什么全宇宙90%以上的物质是暗物质?为什么每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍?这些问题极大地激励着人们不懈探索的勇气与热情。可以预见,一旦拨去这几朵笼罩在物理天空中的乌云,物理学将会展现出更加灿烂的前景。
其次,物理又是一种智能。
诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言:“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝。
大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族!
当今,物理学的触角已经伸向众多领域,并取得了越来越大的成就,以至我们很难再用传统的眼光去界分什么是物理学了。1995年在我国厦门举行了第十九届国际统计物理学大会,会上交流论文的涉及面十分广泛,诸如植物的花序、DNA药物系统、交通的流量、文字的存储等等,光看这些篇目,似乎都不太象是物理。什么,究竟什么是物理呢?几年前,美国《今日物理》杂志,曾就此问题向读者广泛征求意见。最后,他们推崇的答案是:物理学家所做的就是物理学。这话乍听似觉偏颇,其实不无道理。因为在今天看来,物理学更多的是体现出一种智能,“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,把这套方法用到什么问题上,这问题就变成了物理学。”(赵凯华语)
再次,物理还是一种文化。
从广义来说,文化指的是人类历史实践过程中创造的物质财富和精神财富的总和。它包括科学文化和人文文化。同样地,物理学家在长期科学实践中所创造的大量物质产品与精神产品,也就构成了物理文化。物理文化是科学文化的重要组成部分。
大家知道,物理学是以实验为基础的科学,它的基本研究方式就是实践,因而在客观性上表现为“真”;物理学创造的成果最终是为了造福于人类,它在目的性上体现出“善”;另外,物理学还在人的情感、意识等多方面反映了“美”。正因为物理学本身兼具真、善、美的三重属性,我们完全有理由说,物理不仅是一种文化,而且是一种高层次、高品位的文化。
物理学是求真的。物理最讲究实证,物理学家在科学研究活动中最基本的态度就是实事求是,坚守“实践是检验真理唯一标准”的原则。正如物理学家费曼所说:“不论你的想法有多美,不论你什么聪明,更不论你名气有多大,只要与实验不符便是错了,简简单单,这就是科学”。可以说,物理学的发展史,就是一部不断修正错误、不断逼近真理的“求真”史。
物理学是从善的。物理学致力于将人从自然中解放出来,从必然王国走向自由王国,帮助人们不断认识自己,促使人的生活趋于高尚。这是物理学的价值取向和终极目标,因而物理学的本质是从善的;另外,物理学家的行为也是从善的。爱因斯坦曾这样评价居里夫人和以她为代表的杰出物理学家:“第一流人物对时代和历史进程的意义,在其道德方面,也许比单纯的才智成就更大”。他们那种严谨求实的态度、献身科学的精神,热爱人民的情怀等等,对于后人无疑是一份尤为珍贵的人文财富。
物理学是至美的。德国物理学家海森伯说过:美是真理的光辉;罗马哲学家普洛丁又说过:善是美的本原。由此,物理学因真而美、因善而美就是十分自然的了。物理的美属于科学美,主要体现于简单、对称和统一;对称则统一,统一则简单,它们构成了物理学的基本美学准则。
翻开物理学的篇章,可以发现到处都跳动着美的音符,体现了人们对美的追求与创造。仅以统一性为例。当代物理学的发展,正朝着两个相反的研究方向延伸:最宏大的宇宙与最微小的粒子。令人感到惊讶的是,随着研究的深入,它们两者并非是分道扬镳、越走越远,反倒显示出不少殊途同归、相反相成的迹象。例如,粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴,用来探寻宇宙早期演化的图象;(正由于此,粒子物理学在某种意义上也被称为“宇宙考古学”。) 反过来,宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰实的信息与印证。于是,物理学中两个截然相反的分支,就这般奇妙地衔接在了一起——犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴。
又如,英国物理学家狭拉克首先发现,在自然界的某些物理量之间存在着下列引人注目的关系:
宇宙半径/电子半径≈1040,宇宙年龄/强衰变粒子寿命≈1040,
氢核与电子的电力/氢核与电子的引力≈1040,……
在上述比数中,宇宙这个最大的系统,与基本粒子这个最小系统之间,竟然珠联璧合达到了如此完美的统一,让我们再次领略到了物理世界的美,一种动人心弦的壮丽的美。正是这许多美不胜收的事例,激发起人们对大自然由衷的赞叹与敬畏,难怪爱因斯坦会说:“宇宙间最不可理解的,就是宇宙是可以理解的”。
通过以上分析,我们对于物理有了一个较为全面的认识:它既是一门科学,又是一种智能,更是一种文化。作为一名物理教师,能对自己所任教的物理作一番全方位的审视与剖析,这是十分必要的。一方面可使我们看到,物理原来有着如此丰富的的内涵,从而会更自觉、有意识的去挖掘和开发它的育人功能,全面提升教学质量;另一方面又使我们看到,物理原来有着如此美好的禀性,从而会更加钟爱物理,更有激情地去从事物理教学。我以为,只有真正热爱物理的物理教师,才能做到不仅教会学生理解物理、应用物理,而且还进一步引导他们去感悟物理、欣赏物理。

‘柒’ 什么是物理性历史文化资源

基本概念如下

物理性的城市历史文化资源利用应结合其在城市中的区位,与城市发展的需求和方向结合在一起,同时也不排斥某些历史文化资源由于特别适合于某种用途而决定其所在地段的功能发展方向。由于城市历史文化环境本身就是与城市的现代空间镶嵌在一起的整体城市空间的一部分,所以城市历史文化资源只有与城市发展的空间布局相结合,才能真正有效地加以利用。

‘捌’ 你怎么看待物理学科

社会学尤其复杂,首先你得知道他们各自的定义。社会学研究方法是什么,是实证主义(自然主义),反实证主义(人文主义或主观主义)研究对象:
关于社会学的研究对象,学术界约有几十种之多,概括起来有三大类:一是社会和社会现象(主要代表是孔德、涂尔干、斯宾塞等);二是个人和社会行动(以韦伯为主要代表);三是其它。
你支持你观点的时候要找寻你观点的论据,因为实践是检验真理的唯一标准。物理学是通过实验实践模拟中从而得出结论,例如伽利略两个铁球同时着地等的论据,社会学是研究社会一些关系的,他们是通过对社会现象关系推断出的理论等。早期的方法论观点 社会学的创始人之一K.马克思
认为,对社会的研究可以成为科学,因为社会现象同自
然现象一样是客观存在的,社会现象之间也同样存在着
因果决定性,它们是可以被科学认识的,并且可由普遍
规律来说明。马克思的唯物史观和唯物辩证法“第一次
使科学的社会学的出现成为可能”(列宁语),使社会
学与哲学和历史学相分离,并且使社会研究摆脱了传统
的思辨哲学方法。
另一创始人A.孔德主张,社会学应当是一门类似自
然科学的、以研究社会发展规律为目的的学科,这门学
科应当采用建立在观察基础之上的实证主义方法。他在
社会领域中引入了自然科学形成时建立的基本假设,即
知识的经验性或实证性、研究的客观性和世界的统一性。
孔德还具体论证了观察方法、实验方法、比较方法和历
史方法对社会学的适用性。
法国社会学家□.迪尔凯姆发展了孔德的实证主义,
他最先系统、详细地论述了社会学方法论问题。在《社
会学方法的规则》(1894)一书中,他把社会现象界定为
普遍存在于群体间的、由外界的强制力施加于个人所引
起的社会行为、社会思想和社会感受。他认为社会现象
既不能归结为个人行为,也不能归结为生物现象和心理
现象。社会现象是一种集体的行为和观念,它是可以观
察的社会事实。通过这种界定,社会学就能够采用自然
科学的方法研究社会现象。与实证主义观点相对立的是
源于哲学、历史传统的人文主义思潮。19世纪末期,德
国曾发生一场关于社会科学方法论的论战,德国社会哲
学家W.狄尔泰指出,社会科学的性质及对象与自然科学
有本质的不同。他认为,对社会和人类行为的研究离不
开价值判断,社会科学的任务不仅是客观描述社会,还
必须涉及伦理、宗教、艺术等价值观念。此外,人具有
自由意志,人类行为既没有规律性也无法预测。社会历
史现象都是独特的、偶然的,对此无法采用自然科学的
“规范”方法加以研究,而只能用人文科学的方法加以
阐述和记录。德国社会学家M.韦伯主张社会学研究的对
象是个人及其行为,而人的行为是受“合理化”的理性
支配的,与行为者的价值是相关的,但同时受环境的制
约,理性行为并不是绝对的意志自由,它受着具体的必
然因果律支配。因此,他建立的理解的社会学既反对人
文学派的主观唯心论,也反对机械的实证论,主张“价
值相关”和“价值无涉”(见价值中立和价值参照)是
研究社会现象的两条相互制约、相互补充的基本原则。
三大方法论倾向 现代西方社会学的各个流派及其
关于方法论的不同观点,大体可以区分为实证主义(自
然主义),反实证主义(人文主义或主观主义)两大倾
向;马克思主义方法论则独树一帜。
实证主义方法论 西方社会学家大多在某种程度上
坚持由孔德和迪尔凯姆所开创的实证主义方向,其中包
括各种理论流派。尽管各派的观点不尽相同,但是他们
都在一定程度上主张社会学应当成为一门科学。社会学
不是探讨“应该如何”,而只是客观地阐明社会“究竟
是如何”,它不关注于独特的历史事件,而主要关注于社
会现象的原因和规律。他们坚持认为社会研究的逻辑方
法是假设演绎法,科学假说的陈述必须由经验事实来检
验,理论仅当它得到经验证据的完备支持时才是可接受
的。获取经验证据需要采用实验、系统观察、调查、访
问、文献考察等方法。虽然社会科学在方法、技术的运
用上有其特点,但它在理论构建、证据搜集、证据分析
与评判、理论检验等方面所运用的方法,与自然科学方
法并无本质区别。实证主义者把自然科学方法论作为自
己的基本原则,把自然科学当作科学的范例,在他们看
来,社会学是符合科学的逻辑的。
在实证主义方法论流派中,较极端的派别是定量主
义和数理社会学派。定量主义受心理学的操作主义和生
物测量学的影响,强调在任何科学中都必须使用测量和
计量的方法。定量主义的倡导者、美国社会学家G.A.伦
德伯格主张,任何概念都可以测量,由于定义不明确而
无法测量的概念在科学研究中是没有用处的。

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