例舉哲學(xué)觀點在物理學(xué)史教學(xué)中的滲透

應(yīng)俊

(鎮(zhèn)海中學(xué) 浙江 寧波 315200)

哲學(xué)是關(guān)于自然科學(xué)和社會科學(xué)的概括和總結(jié)，哲學(xué)需要物理學(xué)作基礎(chǔ)，物理學(xué)也需要哲學(xué)作指導(dǎo)，物理學(xué)的發(fā)展歷史與哲學(xué)存在千絲萬縷的聯(lián)系，這種聯(lián)系廣泛存在于物理概念的形成和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)之中，在物理學(xué)史的教學(xué)中適當(dāng)?shù)貪B透哲學(xué)觀點對學(xué)生更好地認(rèn)識自然和世界有良好的促進(jìn)作用．下面通過例子具體介紹哲學(xué)觀點在實際物理學(xué)史教學(xué)中的滲透．

1 利用聯(lián)系的觀點分析物理發(fā)展體會物理內(nèi)在的和諧和統(tǒng)一

事物的聯(lián)系具有普遍性，事物內(nèi)部的各個部分要素是相互聯(lián)系的；事物都與周圍的其他事物相互聯(lián)系著；整個世界是一個相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體．聯(lián)系是事物本身所固有的，不以人的意志為轉(zhuǎn)移．堅持用聯(lián)系的觀點看問題，具體分析事物之間的聯(lián)系，有助于我們認(rèn)識物理內(nèi)在的和諧和統(tǒng)一．物理學(xué)中許多知識之間包含了眾多聯(lián)系，用聯(lián)系的觀點看問題有利于知識和方法的遷移，克服科研手段和研究方法落后的弊端，對科學(xué)有良好的預(yù)見性，對物理學(xué)的發(fā)展功不可沒．物理學(xué)史上庫侖基于電磁現(xiàn)象與力學(xué)現(xiàn)象內(nèi)在對稱性和相似性，從牛頓萬有引力的作用規(guī)律聯(lián)想到電荷之間的相互作用也有類似的規(guī)律，所以即使在最初的電擺實驗中出現(xiàn)了很大的誤差，他也毫不懷疑這一平方反比關(guān)系，而是從漏電的角度進(jìn)行分析和改進(jìn)實驗，庫侖對電荷相互作用平方反比關(guān)系的堅信不疑終究發(fā)現(xiàn)了庫侖定律[1]．世界是普遍聯(lián)系的觀點在庫侖定律的建立上獲得巨大的成功．在物理學(xué)史教學(xué)中適當(dāng)用聯(lián)系的觀點分析物理學(xué)發(fā)展，介紹聯(lián)系的哲學(xué)觀點對物理學(xué)發(fā)展的影響，能夠讓學(xué)生體會物理的美和對稱．

2 堅持用發(fā)展的觀點看問題體驗科學(xué)探索的曲折和前進(jìn)

事物發(fā)展的總趨勢是前進(jìn)的，而發(fā)展的道路則是迂回曲折的．任何事物的發(fā)展都是前進(jìn)性與曲折性的統(tǒng)一．前途是光明的，道路是曲折的，在前進(jìn)中有曲折，在曲折中向前進(jìn)，是一切新事物發(fā)展的途徑．自然界是不斷變化和發(fā)展的，人們對物理現(xiàn)象、物理過程及其本質(zhì)的認(rèn)識也是不斷發(fā)展、不斷完善的，是在實踐中不斷否定錯誤的假說和理論而逐步深入的．以人類對宇宙中心的認(rèn)識過程為例，首先是托勒密為代表的以地球為中心的“地心說”，認(rèn)為宇宙是以地球為中心，其他星球都是圍繞地球做圓周運動．后來哥白尼否定了“地心說”，建立了以太陽為中心的“日心說”，其他星球都是圍繞太陽做勻速圓周運動．后來開普勒在分析第谷的觀察資料并結(jié)合自己的觀察的基礎(chǔ)上，否定了哥白尼的“日心說”，認(rèn)為宇宙的中心也不是太陽，地球也不是繞太陽做圓周運動，總結(jié)出開普勒三大定律．牛頓在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上提出萬有引力定律．對宇宙的認(rèn)識，從托勒密的“地心說”到哥白尼的“日心說”，再到開普勒三定律最后形成萬有引力定律也經(jīng)歷了艱難曲折的過程，這是發(fā)展中曲折和前進(jìn)的過程．由于歷史條件的限制，物理學(xué)的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，體現(xiàn)了物理研究的曲折性，隨著人們認(rèn)識的提高和科學(xué)手段的進(jìn)步，逐漸地揭開物理神秘的面紗，體現(xiàn)物理發(fā)展的前進(jìn)性．科學(xué)探索曲折性和前進(jìn)性哲學(xué)思想教育學(xué)生要堅信前途是光明的，對前途充滿信心，要準(zhǔn)備走曲折的路，滿腔熱情地支持新事物的發(fā)展．

3 理解世界的物質(zhì)和運動觀點揭示物質(zhì)基本的本質(zhì)和規(guī)律

世界是物質(zhì)的，并在永恒的運動著是辯證唯物主義的基本觀點．它包含兩個方面的含義：第一，物質(zhì)是客觀存在的，不以人的意識為轉(zhuǎn)移，在質(zhì)和量上遵從守恒性；第二，指出運動是物質(zhì)的存在形式和固有屬性，這些物質(zhì)是以永恒的運動形式存在的，運動形式是多種多樣的，互相聯(lián)系，互相制約，相互轉(zhuǎn)化．

物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律的一門自然科學(xué)，物理學(xué)家在探討物質(zhì)組成和分析運動時貫徹了物質(zhì)和運動的辯證唯物主義思想，教師在教學(xué)中加以挖掘，有利于學(xué)生對物理知識的理解．我們以科學(xué)家對電場的認(rèn)識為例，18～19世紀(jì)的科學(xué)家對“超距作用”觀點，多數(shù)都難以接受，牛頓在給R·本特利的一封著名的信中寫道：“很難想象沒有別種無形的媒介，無生命無感覺的物質(zhì)可以毋須相互接觸而對其他物質(zhì)起作用和產(chǎn)生影響……引力對于物質(zhì)是天賦的、固有的和根本的，因此，沒有其他東西的媒介，一個物體作用力可超越距離通過真空對另一物體作用，在我看來，這種思想荒唐之極，我相信從來沒有一個在哲學(xué)問題上具有充分思考能力的人會沉迷其中．”[2]法拉第也反對超距作用觀點，認(rèn)為電場周圍存在電場這種特殊的物質(zhì)．

牛頓在電場的認(rèn)識中引用哲學(xué)觀點對物質(zhì)進(jìn)行分析，滲透世界是物質(zhì)的哲學(xué)觀點，對電場的認(rèn)識起到積極作用．力、重力場、分子力場、電場、磁場等都是客觀存在的，看不見、摸不著的物質(zhì)，都充分體現(xiàn)了客觀世界組成的物質(zhì)性．教學(xué)中讓學(xué)生認(rèn)識到客觀物質(zhì)的存在不以人的意識為轉(zhuǎn)移，不能創(chuàng)生、也不能消滅，使學(xué)生逐步具體認(rèn)識到客觀世界是物質(zhì)的．中學(xué)物理中學(xué)習(xí)到機(jī)械能、熱能、電場能、磁場能的傳遞和轉(zhuǎn)化反映不同形式的能量變化，反映了物質(zhì)運動形式的轉(zhuǎn)化，但其總數(shù)量還是守恒的．

4 滲透對立統(tǒng)一觀點處理問題挖掘事物發(fā)展的源泉和動力

對立和統(tǒng)一觀點揭示了事物發(fā)展的源泉和動力，是唯物辯證法的實質(zhì)和核心．矛盾是事物發(fā)展的動力．發(fā)展的實質(zhì)是新事物的產(chǎn)生和舊事物的滅亡．它揭示了自然界、社會和思想領(lǐng)域中的任何事物都包含著內(nèi)在的矛盾性，事物內(nèi)部矛盾的雙方又統(tǒng)一又斗爭著推動事物的發(fā)展．很多物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和物理規(guī)律的獲取并不是一蹴而就的，而是經(jīng)歷了從低級向高級、從膚淺向高深的發(fā)展歷程，其中的爭論和斗爭激發(fā)創(chuàng)新的火花，激勵科學(xué)認(rèn)識不斷的進(jìn)步，都體現(xiàn)了對立統(tǒng)一規(guī)律．17世紀(jì)末，荷蘭的惠更斯提出光的波動理論．18世紀(jì)末，英國牛頓提出來的微粒說很好地解釋了光的直線傳播和光的反射，從此微粒說盛行．19世紀(jì)初，托馬斯·揚做了雙縫干涉實驗，菲涅爾的衍射現(xiàn)象證明光是一種波，支持光的波動性，波動說又壓倒粒子說．20世紀(jì)初，愛因斯坦成功解釋了光電效應(yīng)提出“光量子”說，支持光的粒子性，否定光的波動性．進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)大量光子的作用表現(xiàn)出波動性，少數(shù)光子的作用表現(xiàn)出粒子性．頻率高的光子的粒子性強(qiáng)，頻率低的光子波動性強(qiáng)．最后，科學(xué)家們建立了光的波粒二象性理論．

光的微粒說和波動說的觀點是相互對立的，正是這種對立和矛盾引發(fā)物理界的不斷爭論，點燃物理學(xué)家的研究熱情，引導(dǎo)科學(xué)家進(jìn)行深入的研究，最終推動對光學(xué)認(rèn)識的發(fā)展．光的波粒二象性理論又將光的微粒說和波動說有機(jī)地融合在一起，體現(xiàn)事物統(tǒng)一的一面．用對立統(tǒng)一的哲學(xué)觀點分析，有助于認(rèn)識世界的兩面性．通過對立統(tǒng)一的哲學(xué)觀點的滲透，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑和爭論，堅持自己的見解，在對立中尋找統(tǒng)一，體會自然的和諧共處．

5 從實踐的觀點驗證認(rèn)識促進(jìn)真理的顯現(xiàn)和發(fā)展

實踐決定認(rèn)識(理論)，認(rèn)識(理論)對實踐有反作用，正確認(rèn)識科學(xué)的理論對實踐有指導(dǎo)作用，堅持實踐第一的觀點，重視科學(xué)理論的指導(dǎo)作用．以實踐觀點為基礎(chǔ)，以認(rèn)識和實踐的辯證統(tǒng)一為中心，堅持理論和實踐相結(jié)合的原則，認(rèn)識隨實踐的發(fā)展而不斷深化、擴(kuò)展、推移，實踐是認(rèn)識的來源、動力、目的、檢驗標(biāo)準(zhǔn)，是認(rèn)識的基礎(chǔ)，認(rèn)識依賴于實踐．物理學(xué)是一門實驗學(xué)科，物理學(xué)的發(fā)展離不開實踐的檢驗，實踐的研究促進(jìn)理論的修正和擴(kuò)充，從實踐的觀點認(rèn)識物理世界起到不可替代的作用．1818年，當(dāng)法國物理學(xué)家菲涅耳提出光的波動理論時，著名數(shù)學(xué)家泊松是光的波動說的反對者，他根據(jù)菲涅耳的理論推算出：把一個不透光的小的圓盤狀物放在光束中，在距這個圓盤一定距離的像屏上，圓盤的陰影中心應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)一個亮斑．這是令人難以相信的，因而認(rèn)為這是荒謬的．但是恰巧，菲涅耳試驗中看到了這個亮斑，這樣，泊松的計算反而支持了光的波動說．而后人卻戲劇性地稱這個亮點為泊松亮斑[1]．

當(dāng)很多科學(xué)家用理論觀點研究光學(xué)讓科學(xué)研究陷入黑暗之中時，泊松亮斑給人們豁然一新的感覺.由此可見，實踐對科學(xué)發(fā)展的巨大推動力．堅持實踐決定理論的觀點，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，有助于我們更好的科學(xué)研究，認(rèn)識世界！鼓勵學(xué)生在生活和實踐中學(xué)習(xí)物理，用實踐和實驗的方法研究物理，提高學(xué)生對物理來源于實踐、應(yīng)用于實踐意識．

參考文獻(xiàn)

1 劉筱莉,等著．物理學(xué)史．南京：南京師范大學(xué)出版社，2005.175,222

2 物理課程教材研究開發(fā)中心編著．高中物理3-1．北京：人民教育出版社，2007.10