Cómo desempeñar la función de educación humanística de la historia de la física
Estrictamente hablando, la física clásica, que marca el nacimiento de la ciencia, rompe las cadenas de la teología religiosa y utiliza las tradiciones lógicas y los experimentos de la cultura occidental. Se estableció después de que el pensamiento de verificación reemplazó a la pura especulación. Desde entonces, todos los avances importantes en la ciencia física siempre han interactuado, influido y estado estrechamente relacionados con el pensamiento humano. Esto hace que las teorías de las ciencias físicas reflejen inevitablemente algunas visiones de la naturaleza, la sociedad, el espíritu científico y el espíritu humanista.
Caso: La naturaleza de la luz
La teoría de la dualidad onda-partícula y su historia de desarrollo son materiales extremadamente vívidos para cultivar el pensamiento dialéctico de los estudiantes. Los seres humanos han estado explorando la naturaleza de la luz durante miles de años. En el siglo XVII se habían formado dos teorías opuestas: la teoría de las partículas y la teoría de las ondas. Debido a que Newton apoyó la teoría de partículas con gran prestigio, junto con la imperfección de la teoría ondulatoria en sí y la falta de una base experimental sólida, la teoría de partículas dominó durante más de 100 años. Hasta que el experimento de interferencia de doble rendija de Young tuvo éxito; con el establecimiento de la teoría de ondas de Huygens, Faraday descubrió la vibración de la luz polarizada y la rotación en un campo magnético, revelando la conexión intrínseca entre la luz y la electricidad. Maxwell estableció la teoría electromagnética y propuso la teoría electromagnética de la luz. Hertz utilizó experimentos para demostrar la existencia de ondas electromagnéticas, desarrolló la teoría ondulatoria de la luz a una perfección sin precedentes y llevó la teoría de las partículas de la luz a un callejón sin salida.
Fue el experimento de Hertz el que llevó la teoría ondulatoria de la luz a su punto máximo, y se descubrió accidentalmente el efecto fotoeléctrico. Investigaciones posteriores descubrieron que la teoría ondulatoria encontró obstáculos insuperables en la ley del efecto fotoeléctrico. La teoría de partículas ha vuelto a surgir y las cosas han ido en la dirección opuesta. En ese momento, Einstein propuso la teoría de los fotones utilizando la teoría cuántica original de Planck, explicó la ley del efecto fotoeléctrico y resumió científicamente la teoría de las partículas y la teoría ondulatoria de la luz en la dualidad onda-partícula de la unidad de los opuestos.
El desarrollo de la teoría de la dualidad onda-partícula es un proceso de negación dialéctica. La dualidad onda-partícula de la luz también niega dialécticamente la teoría de partículas y la teoría ondulatoria. Afirma la naturaleza ondulatoria y partícula de la luz, y niega la oposición fundamental entre la naturaleza ondulatoria y la naturaleza partícula. La teoría de la dualidad onda-partícula se desarrolló en la negación dialéctica. En la negación dialéctica, se acumulan cambios cuantitativos y cambios cualitativos. La crisis de las viejas teorías genera el nacimiento de nuevas teorías y la ciencia continúa desarrollándose a nuevas alturas.
2. La historia de la física cultiva el espíritu científico de los estudiantes
En el desarrollo de la ciencia física existe un motor de autodesarrollo dentro de la ciencia, que está formado por el ser humano. en las actividades científicas. La expresión concentrada del espíritu científico, la actitud científica, la ética científica y el pensamiento científico. La ciencia física contiene abundantes factores para cultivar la calidad científica, que pueden internalizarse en las mentes y los cuerpos de las personas educadas a través de cursos de física.
Caso: Escuchar el diálogo y comprender el razonamiento lógico de Galileo.
La obra maestra de Galileo "Diálogo y verificación experimental de las dos nuevas ciencias de la mecánica y del movimiento local", publicada en 1632, a menudo se considera un diálogo entre las dos nuevas ciencias. Este tratado anunció el comienzo del colapso no sólo del mecanismo medieval sino también de todo el sistema cosmológico aristotélico que lo sustentaba. Sampuliqiu en el libro representa las opiniones de Aristóteles, Salviati representa las opiniones de Galileo y Sargredo es un hombre con una mente abierta, una mente amplia y un deseo de perseguir el conocimiento. Primero, pida a los estudiantes que intenten sacar una conclusión negativa de la hipótesis de Aristóteles de que "los objetos pesados caen primero", y luego use multimedia para que los estudiantes escuchen el diálogo entre estas tres personas y se concentren en los siguientes párrafos:
Shan: ...entonces tomemos una piedra grande, por ejemplo, su velocidad es ocho y una piedra pequeña, su velocidad de caída es cuatro. Al unirlos, la velocidad de caída de todo el sistema debe ser inferior a 8. Pero las dos rocas atadas son más grandes que la anterior con velocidad 8. Por tanto, los objetos más pesados se mueven más lentamente que los objetos más ligeros. De esta manera puedes ver tu suposición de que los objetos más ligeros caen más rápido y cómo deduje que los objetos más pesados caen más lentamente.
Aquí, Salviati demostró que la teoría de Aristóteles sobre la caída de los cuerpos era contradictoria en sí misma. Sin embargo, Simpleqiu creía haber visto con sus propios ojos que los objetos pesados caían más rápido que los ligeros.
Sheen: La certeza de tu argumento es admirable, pero todavía no puedo creer que una bala de escopeta caiga tan rápido como una bala de cañón.
Montaña: Aristóteles dijo: "Cuando una bola de hierro de 100 libras cae al suelo desde 100 codos, la bola de hierro de 1 libra sólo cae 1 codo". Tu experimento muestra que la pelota grande golpea el suelo dos dedos más ancha que la pelota pequeña. No deberías utilizar el error de dos dedos como excusa para promocionar los 99 Kubit de Aristóteles, ni deberías mencionar sólo mi error de dos dedos y guardar silencio sobre su gran error.
Galileo estableció aquí claramente un principio importante: incluso si observamos cuidadosamente los eventos naturales que ocurren habitualmente, el observador puede distraer su atención hacia algunos fenómenos que en realidad son muy pequeños, haciendo que se escapen las cosas regulares muy importantes. lejos. Galileo creía que estos objetos chocan contra el suelo en momentos ligeramente diferentes porque la resistencia del aire afecta de manera diferente a objetos de diferentes tamaños y pesos. En el desarrollo de la ciencia, saber qué ignorar es casi tan importante como saber qué considerar. La explicación de Galileo sobre el movimiento de los cuerpos que caen se basó en el supuesto de que no había resistencia del aire.
En tercer lugar, la educación de los valores científicos de los estudiantes en la historia de la física
La formación y el desarrollo de la ciencia física arrasaron con la teología religiosa decadente y la superstición feudal atrasada. En particular, la revolución industrial que desencadenó mostró el gran poder de la ciencia, haciendo que el concepto de ciencia sea cada vez más popular entre la gente, haciendo de la ciencia un arma para que la humanidad comprenda la naturaleza, la sociedad y el pensamiento. Sin embargo, el desarrollo de las ciencias naturales representado por las ciencias físicas no siempre es tan bueno. Cuando la gente ve que el uso extremadamente utilitario de la tecnología ha causado diversos daños al entorno de vida humano, tiene que reexaminar su comprensión del valor de la tecnología. A medida que la cultura del deporte se profundiza en la producción y la vida social, las personas gradualmente se dan cuenta de los dos lados del desarrollo de las ciencias del deporte y, por lo tanto, comienzan a regular sus propias actividades y comportamientos en las ciencias del deporte y establecen valores científicos correctos. Este es también el proceso de formación de los estudiantes. atención humanista.
Muchos científicos dedican su vida a actividades de investigación científica, pero al mismo tiempo todos muestran una gran preocupación por los valores e ideales humanos y una búsqueda persistente del espíritu humanista. Prestar atención en todo momento al valor de las personas y perseguir incansablemente el desarrollo armonioso de la sociedad es un ejemplo de la combinación del espíritu científico y el espíritu humanista. Durante la Segunda Guerra Mundial, desde la perspectiva de la justicia humana, Einstein persuadió al presidente estadounidense Roosevelt para que desarrollara una bomba atómica antes que la Alemania nazi. Después de un desarrollo exitoso, basado en la conciencia humana y la responsabilidad social, él y Oppenheimer, el padre de la bomba atómica, se opusieron conjuntamente al uso de bombas atómicas y participaron activamente en diversos esfuerzos para prevenir la guerra nuclear. De hecho, Einstein dedicó su vida a la causa de la paz. También hay algunos científicos que luchan por encontrar sus ideales en la vida y realizar el valor más elevado de la vida, incluso a expensas de sus propias vidas. Por ejemplo, Bruno fue encarcelado en una prisión romana durante ocho años por adherirse a la "teoría heliocéntrica" y la Inquisición lo condenó al castigo más severo: ser quemado en la hoguera. Antes de su muerte, pudo salvarse besando la cruz que llegaba a sus labios. Pero defendió la verdad de la ciencia con su vida y se dio cuenta del valor más elevado de la vida.