Reflexiones sobre la Historia de la Física 1 La historia de la física es la historia de la comprensión humana de diversos fenómenos físicos de la naturaleza. Estudia las leyes de aparición y desarrollo de la física y aclara el proceso dialéctico de elaboración, generación y desarrollo de conceptos básicos, leyes y sistemas teóricos de la física. Es un tesoro de riqueza intelectual, que no sólo muestra las causas y consecuencias de la formación de las teorías físicas, sino que también revela profundamente los métodos de investigación de la física; también es un tesoro de riqueza espiritual; El desarrollo de la física ha cambiado enormemente la visión de la gente sobre la naturaleza y el mundo, y ha sublimado su comprensión del hombre y la naturaleza, del hombre y la sociedad. Al mismo tiempo, el encanto de la personalidad mostrado por los físicos en el proceso de búsqueda de la verdad y el carácter noble de dedicarse a la ciencia a pesar de las dificultades y obstáculos también han agregado infinitos modelos a seguir para las generaciones futuras. La física no sólo promueve enormemente su propio desarrollo con sus conocimientos, métodos e ideas, sino que también afecta profundamente el proceso de la civilización humana en una gama más amplia de campos y se convierte en parte de la cultura humana.
Aprender la historia de la física es comprender el camino que ha tomado la física, lo que nos ayudará a comprender más profundamente la física y a aplicarla y desarrollarla de manera más efectiva. En el pasado, mucha gente siempre decía que "tomar la historia como un espejo", pero creemos que estudiar la historia de la física está lejos de cumplir con las exigencias de los tiempos, y debemos desarrollar la innovación sobre la base de "tomar la historia como un espejo." La historia de la física y las ciencias naturales nos dice que algunos inventos y creaciones en la historia no son simples repeticiones de contenidos de investigaciones anteriores, sino que a menudo son la reaparición de métodos de investigación y características de pensamiento anteriores, y están en espiral ascendente.
Introducir adecuadamente la educación en historia de la física en la enseñanza de la física, para que los estudiantes puedan aprender más sobre el proceso de desarrollo de la ciencia, obtener inspiración y lecciones de experiencias pasadas y, de ese modo, comprender los métodos científicos, mejorar las cualidades humanísticas y cultivar la innovación. La conciencia es un requisito básico del concepto de desarrollo integral de una educación de calidad y una elección inevitable para implementar las "metas tridimensionales" de los nuevos estándares curriculares.
A continuación se hace una breve descripción del papel de la historia de la física desde varios aspectos:
Primero, la percepción de los métodos científicos
La historia de la física es la física La historia de la metodología. En el proceso de desarrollo, la física no sólo produjo valiosos resultados teóricos, sino que también dejó a las generaciones futuras métodos de investigación en física que vale la pena reflexionar. La historia del desarrollo de la física demuestra que cada avance importante en la teoría científica suele ir acompañado del nacimiento de nuevos métodos científicos, y los nuevos métodos científicos, a su vez, promueven el desarrollo de la física.
La mecánica es la rama más antigua de la física, y el movimiento mecánico es la más intuitiva, simple y fácil de observar, por lo que también es la primera forma de movimiento estudiada en mecánica. Sin embargo, el estudio de la mecánica ha pasado por un proceso más largo que otros departamentos de física. Este proceso duró casi dos mil años, comenzando con los antiguos griegos. Una razón muy importante por la que tomó tanto tiempo es que los humanos carecen de experiencia y de métodos de investigación científica correctos, lo que dificulta sacar conclusiones científicas correctas. Aristóteles fue uno de los pocos filósofos enciclopédicos en la historia humana de la antigua Grecia. Intentó explicar la naturaleza observándola y utilizando métodos de pensamiento filosófico metafísicos, que sentaron las bases para el surgimiento del pensamiento físico. Sin embargo, debido a limitaciones históricas, el estudio de la naturaleza de Aristóteles sólo se quedó en el nivel de "observación" y "pensamiento", lo que llevó a la conclusión de que "la fuerza es lo que mantiene el movimiento de los objetos. Los objetos pesados caen rápido y los objetos ligeros caen lentamente". . " y otros errores han dominado el pensamiento de la gente durante mucho tiempo.
Sin embargo, Galileo no se limitó al pensamiento lógico, sino que continuó realizando experimentos en el plano inclinado. Descubrió que el cuerpo que cae se vuelve cada vez más rápido, y es un movimiento de aceleración uniforme, y la aceleración no tiene nada que ver con el peso. También descubrió que cuanto más pronunciada es la pendiente, mayor es la aceleración y más suave es la pendiente; , menor será la aceleración. En el caso extremo, la pendiente es vertical, equivalente a una caída libre, y la aceleración de diferentes objetos es la misma. Cuando la inclinación es perfectamente horizontal, la aceleración es cero. En este momento, un objeto en movimiento siempre debe moverse en línea recta. El experimento del plano inclinado muestra que el mantenimiento del movimiento del objeto no requiere fuerza externa, sino el cambio del movimiento del objeto. Galileo finalmente utilizó el "experimento ideal" para empujar desde un plano inclinado a una caída libre y un movimiento horizontal.
El modo de pensar de Galileo de combinar el razonamiento lógico con la verificación experimental encontró el método científico correcto para que las generaciones futuras estudien física. A partir de entonces "surgió una ciencia profunda", y la física se separó de la filosofía y se desarrolló rápidamente. A lo largo de los más de 300 años de historia del desarrollo de la física, podemos ver que los experimentos han desempeñado un papel irremplazable en la prueba de teorías conocidas y la exploración de leyes desconocidas. Ya en 1687, Newton había propuesto formalmente la ley de la gravitación universal en su libro "Principios matemáticos de la filosofía natural", pero no fue hasta más de cien años después, en 1798, que el científico británico Calvin Disch utilizó un exquisito método experimental. Dispositivo para Sólo después de medir la constante gravitacional universal, la ley de la gravitación universal quedó completamente revelada al mundo. Maxwell estudió la teoría de las ondas electromagnéticas durante diez años y la resumió de manera hermosa y simétrica con un conjunto de ecuaciones matemáticas concisas, pero no resultó convincente en ese momento. No fue hasta más de veinte años después, cuando las ondas electromagnéticas que predijo fueron confirmadas por los experimentos de Hertz, que su teoría se convirtió en la base reconocida de la teoría electromagnética. En 1905, Einstein utilizó la hipótesis del fotoelectrón para resumir el debate a largo plazo entre la teoría de las partículas de luz y la teoría de las ondas, que bien puede explicar los resultados experimentales del efecto fotoeléctrico. Pero no fue hasta 1916, cuando Millikan confirmó plenamente la ecuación fotoeléctrica de Einstein con sus propios experimentos rigurosos, que se aceptó la naturaleza partícula de la luz. Se puede decir que el experimento, y sólo el experimento, es la base de la física.
Introducir la historia de la física en el aula no sólo permite a los estudiantes tener una experiencia inmersiva, sino que también les permite apreciar los métodos de investigación de generaciones anteriores, extraer la esencia de ellos y aprender de ellos.
En segundo lugar, mejorar la calidad humanística
La historia de la física es una historia de las humanidades. En el proceso de participar en actividades científicas, los físicos no sólo revelan muchas verdades sobre las formas básicas de movimiento en la naturaleza, sino que también establecen monumentos morales para las generaciones futuras. El encanto de la personalidad, las cualidades humanistas y la búsqueda persistente de la ciencia de los científicos en el proceso de exploración de la naturaleza sublimarán las emociones de los estudiantes y desempeñarán un papel positivo al guiarlos a establecer una perspectiva correcta de la vida y los valores y alcanzar la perfección de la personalidad. Newton fue el fundador de la física clásica, pero modestamente se llamó a sí mismo "sobre los hombros de gigantes"; los Curie fueron los descubridores del radio, pero no estaban orgullosos de sí mismos; "El radio es sólo un elemento. Pertenece al mundo. La ciencia debe servir al público y pertenecer a toda la humanidad". Lo que dijo definitivamente dejará una profunda impresión en los estudiantes.
La historia de la física es también una historia de la estética. Los elementos estéticos como la simetría, la armonía y la unidad juegan un papel rector cultural muy importante en el desarrollo de la física. Cuando la gente todavía estaba llena de misterio y desconocía el movimiento de los cuerpos celestes, intuitivamente podían sentir que su órbita debería ser un círculo, porque "los círculos son hermosos". La belleza de la física es intuitiva. Por ejemplo, un arco iris es un fenómeno superficial muy hermoso que todos pueden ver; la belleza de la física también es profunda. La fuerza gravitacional entre cargas y la fuerza gravitacional entre objetos siguen la proporción del cuadrado inverso. El modelo del movimiento de los electrones alrededor del núcleo es similar al movimiento entre estrellas. Todos estos muestran la profunda belleza unificada de la física.
La física es la ciencia que tiene conexiones más amplias con la naturaleza, la vida, el progreso tecnológico y el desarrollo social. Puede revelar los misterios del mundo y permitir a los estudiantes tener aspiraciones elevadas y una visión para el futuro. Se supone que es un curso que gusta a los estudiantes. Sin embargo, a veces es el curso con el que los estudiantes luchan y temen más. Este es el fruto amargo de un único objetivo curricular y de un modelo de enseñanza rígido. Tenemos razones para creer que prestar plena atención a los recursos de calidad humanística en los cursos de física y adherirse a los objetivos de los cursos tridimensionales seguramente irradiará el encanto de los cursos de física.
Reflexiones sobre la Historia de la Física 2 Recientemente, leí por casualidad un libro llamado "Historia de la Física" que me regaló mi hermano. Debido al profundo contenido, no aprendí muchos conocimientos ni habilidades, pero quedé profundamente impresionado por la actitud hacia la ciencia en el mundo antiguo y moderno.
El punto de partida de la ciencia es la religión. La religión ha sido durante mucho tiempo un símbolo de autoridad. Pero durante el Renacimiento, algunas personas se atrevieron a cuestionar la autoridad, como Copérnico y Galileo. Pero el espíritu de la ciencia religiosa en aquella época era incuestionable; tomemos a Galileo, por ejemplo. Fue convocado por la Inquisición Romana por su valiente promoción del copernicanismo. El terrismo fue condenado por la Inquisición y se suponía que el líder de Galileo debía permanecer en silencio.
Pero más tarde no pudo evitar publicar un diálogo en apoyo de la teoría de Copérnico, que resultó en que "el hombre de 70 años fuera insultado, encarcelado y amenazado". "Lo obligaron a arrodillarse en público como expresión de 'renuncia pública, condenación y odio a los errores y herejías'. Al principio lo aislaron de sus familiares y amigos, pero sólo después de quedar ciego y enfermar terminalmente se le permitió un poco de más libertad. "
El tema principal del ambiente científico actual es la positividad y la libertad. Cualquiera puede expresar sus opiniones sobre cualquier tema sin temor a ser "criticado". Éste es el progreso del pensamiento humano, y es también el progreso de este tipo de pensamiento el que promueve el progreso de la ciencia humana.
En general, el largo río de la historia de la humanidad avanza constantemente. Por lo tanto, como "pueblo" contemporáneo, no podemos detenernos, debemos avanzar, ¡porque sólo así podremos seguir el ritmo y perseguir mayores avances!
Tres Reflexiones sobre la Historia de la Física introducen principalmente la visión general del desarrollo de la física, la ciencia básica de las ciencias naturales, que se divide en física antigua, física clásica y física moderna. También presentan brevemente los dos fundamentos de la física. física moderna. Campo: Astrofísica y Física de Partículas. Este libro destaca los logros de la ciencia y la tecnología chinas antiguas y su contribución al progreso científico del mundo. Además, al final de algunos capítulos hay materiales de lectura, que presentan principalmente figuras representativas y acontecimientos importantes en el desarrollo de la física.
Hace cientos de años, la física se llamaba ciencia natural y se consideraba parte de la filosofía. Una de las obras clásicas de física de Newton se llama "Principios matemáticos de la filosofía natural", que es el lugar de nacimiento de las tres leyes de Newton y la ley de la gravitación universal. El estudio de la historia de la física nos dirá que muchos descubrimientos nuevos en física están relacionados con ideas filosóficas. El descubrimiento de la ley de conservación de la energía y la ley de transformación estuvo influenciado por la filosofía de Kant, que a su vez se convirtió en uno de los fundamentos importantes del materialismo dialéctico. El progreso de la física a menudo proporciona ejemplos vívidos del progreso de la filosofía, y la filosofía a menudo señala la dirección de las ciencias naturales.
La física, como ciencia, significa que puede crear más riqueza material de la que las personas necesitan y desempeñar un papel positivo en el desarrollo social.
Creo que para expresar plenamente los requisitos de la historia de la física para nuestro estudio, se deben lograr los siguientes puntos.
1. Estimular el interés de los estudiantes por aprender a través del estudio de la historia de la física.
Hay un dicho que dice que el interés es el mejor maestro. Cuando estudias algo con interés, puedes obtener el doble de resultado con la mitad de esfuerzo. La historia de la física registra el misterioso y apasionante proceso de exploración de la humanidad. Independientemente de si les gusta la historia o no, a la mayoría de las personas les gusta escuchar cuentos, porque la cognición más temprana de los niños se aprende y se forma a partir de los cuentos. Contar la historia en forma de historias es más fácil de aceptar para los estudiantes.
2.Cultivar la capacidad de observar y analizar problemas a través del estudio de la historia de la física.
La física es una ciencia basada en experimentos. La observación y la experimentación son métodos básicos para estudiar y aprender física. En la historia de la física, muchos científicos son buenos para hacer observaciones detalladas y pensar a partir de algunos fenómenos ordinarios que otros no notan. Por ejemplo, Roentgen realizó muchas investigaciones experimentales en el campo de la física a lo largo de su vida. Durante un experimento, descubrió accidentalmente que una película negativa envuelta en papel negro había quedado expuesta, pero nunca abandonó este pequeño fenómeno. Fue a partir de esta observación y análisis que descubrió los rayos X y ganó el Premio Nobel. En el proceso de comprensión de la historia de la física, los estudiantes pueden darse cuenta de que prestar atención a la observación y realizar experimentos con seriedad son las claves para aprender bien la física. Por lo tanto, en estudios futuros, debemos observar conscientemente, hacer experimentos por nosotros mismos y desarrollar gradualmente el hábito de observar y pensar diligentemente. El cultivo de esta habilidad será de gran beneficio en trabajos futuros.
3.Cultivar el espíritu interrogativo y la capacidad de plantear cuestiones científicas a través del estudio de la historia de la física.
La capacidad de pensar y juzgar de forma independiente se refleja primero en el espíritu de duda y crítica. Un gran número de ejemplos en la historia de la ciencia muestran que no limitarse a teorías y conceptos tradicionales, ni a autoridades y libros supersticiosos, son los prerrequisitos ideológicos para la creación científica. Como todos sabemos, antes de Einstein, Lorenz y Poincaré habían llegado a la puerta de la teoría de la relatividad, pero finalmente no alcanzaron el umbral de la teoría de la relatividad porque no pudieron escapar de las cadenas de la visión absoluta del espacio y el tiempo.
Fue precisamente porque Einstein abandonó los conceptos de "movimiento absoluto" y "éter estático" e investigó profundamente la base física del concepto de "simultaneidad" que fundó la teoría especial de la relatividad, que provocó un enorme cambio en el espacio-tiempo humano. conceptos.