例舉哲學觀點在物理學史教學中的滲透

應俊

(鎮海中學 浙江 寧波 315200)

哲學是關于自然科學和社會科學的概括和總結，哲學需要物理學作基礎，物理學也需要哲學作指導，物理學的發展歷史與哲學存在千絲萬縷的聯系，這種聯系廣泛存在于物理概念的形成和物理規律的發現之中，在物理學史的教學中適當地滲透哲學觀點對學生更好地認識自然和世界有良好的促進作用．下面通過例子具體介紹哲學觀點在實際物理學史教學中的滲透．

1 利用聯系的觀點分析物理發展體會物理內在的和諧和統一

事物的聯系具有普遍性，事物內部的各個部分要素是相互聯系的；事物都與周圍的其他事物相互聯系著；整個世界是一個相互聯系的統一整體．聯系是事物本身所固有的，不以人的意志為轉移．堅持用聯系的觀點看問題，具體分析事物之間的聯系，有助于我們認識物理內在的和諧和統一．物理學中許多知識之間包含了眾多聯系，用聯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，對科學有良好的預見性，對物理學的發展功不可沒．物理學史上庫侖基于電磁現象與力學現象內在對稱性和相似性，從牛頓萬有引力的作用規律聯想到電荷之間的相互作用也有類似的規律，所以即使在最初的電擺實驗中出現了很大的誤差，他也毫不懷疑這一平方反比關系，而是從漏電的角度進行分析和改進實驗，庫侖對電荷相互作用平方反比關系的堅信不疑終究發現了庫侖定律[1]．世界是普遍聯系的觀點在庫侖定律的建立上獲得巨大的成功．在物理學史教學中適當用聯系的觀點分析物理學發展，介紹聯系的哲學觀點對物理學發展的影響，能夠讓學生體會物理的美和對稱．

2 堅持用發展的觀點看問題體驗科學探索的曲折和前進

事物發展的總趨勢是前進的，而發展的道路則是迂回曲折的．任何事物的發展都是前進性與曲折性的統一．前途是光明的，道路是曲折的，在前進中有曲折，在曲折中向前進，是一切新事物發展的途徑．自然界是不斷變化和發展的，人們對物理現象、物理過程及其本質的認識也是不斷發展、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合自己的觀察的基礎上，否定了哥白尼的“日心說”，認為宇宙的中心也不是太陽，地球也不是繞太陽做圓周運動，總結出開普勒三大定律．牛頓在總結前人的基礎上提出萬有引力定律．對宇宙的認識，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歷了艱難曲折的過程，這是發展中曲折和前進的過程．由于歷史條件的限制，物理學的發展并非一帆風順，體現了物理研究的曲折性，隨著人們認識的提高和科學手段的進步，逐漸地揭開物理神秘的面紗，體現物理發展的前進性．科學探索曲折性和前進性哲學思想教育學生要堅信前途是光明的，對前途充滿信心，要準備走曲折的路，滿腔熱情地支持新事物的發展．

3 理解世界的物質和運動觀點揭示物質基本的本質和規律

世界是物質的，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，物質是客觀存在的，不以人的意識為轉移，在質和量上遵從守恒性；第二，指出運動是物質的存在形式和固有屬性，這些物質是以永恒的運動形式存在的，運動形式是多種多樣的，互相聯系，互相制約，相互轉化．

物理學是研究物質結構和運動規律的一門自然科學，物理學家在探討物質組成和分析運動時貫徹了物質和運動的辯證唯物主義思想，教師在教學中加以挖掘，有利于學生對物理知識的理解．我們以科學家對電場的認識為例，18～19世紀的科學家對“超距作用”觀點，多數都難以接受，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可以毋須相互接觸而對其他物質起作用和產生影響……引力對于物質是天賦的、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，認為電場周圍存在電場這種特殊的物質．

牛頓在電場的認識中引用哲學觀點對物質進行分析，滲透世界是物質的哲學觀點，對電場的認識起到積極作用．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，都充分體現了客觀世界組成的物質性．教學中讓學生認識到客觀物質的存在不以人的意識為轉移，不能創生、也不能消滅，使學生逐步具體認識到客觀世界是物質的．中學物理中學習到機械能、熱能、電場能、磁場能的傳遞和轉化反映不同形式的能量變化，反映了物質運動形式的轉化，但其總數量還是守恒的．

4 滲透對立統一觀點處理問題挖掘事物發展的源泉和動力

對立和統一觀點揭示了事物發展的源泉和動力，是唯物辯證法的實質和核心．矛盾是事物發展的動力．發展的實質是新事物的產生和舊事物的滅亡．它揭示了自然界、社會和思想領域中的任何事物都包含著內在的矛盾性，事物內部矛盾的雙方又統一又斗爭著推動事物的發展．很多物理現象的發現和物理規律的獲取并不是一蹴而就的，而是經歷了從低級向高級、從膚淺向高深的發展歷程，其中的爭論和斗爭激發創新的火花，激勵科學認識不斷的進步，都體現了對立統一規律．17世紀末，荷蘭的惠更斯提出光的波動理論．18世紀末，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世紀初，托馬斯·揚做了雙縫干涉實驗，菲涅爾的衍射現象證明光是一種波，支持光的波動性，波動說又壓倒粒子說．20世紀初，愛因斯坦成功解釋了光電效應提出“光量子”說，支持光的粒子性，否定光的波動性．進一步研究發現大量光子的作用表現出波動性，少數光子的作用表現出粒子性．頻率高的光子的粒子性強，頻率低的光子波動性強．最后，科學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物理界的不斷爭論，點燃物理學家的研究熱情，引導科學家進行深入的研究，最終推動對光學認識的發展．光的波粒二象性理論又將光的微粒說和波動說有機地融合在一起，體現事物統一的一面．用對立統一的哲學觀點分析，有助于認識世界的兩面性．通過對立統一的哲學觀點的滲透，鼓勵學生質疑和爭論，堅持自己的見解，在對立中尋找統一，體會自然的和諧共處．

5 從實踐的觀點驗證認識促進真理的顯現和發展

實踐決定認識(理論)，認識(理論)對實踐有反作用，正確認識科學的理論對實踐有指導作用，堅持實踐第一的觀點，重視科學理論的指導作用．以實踐觀點為基礎，以認識和實踐的辯證統一為中心，堅持理論和實踐相結合的原則，認識隨實踐的發展而不斷深化、擴展、推移，實踐是認識的來源、動力、目的、檢驗標準，是認識的基礎，認識依賴于實踐．物理學是一門實驗學科，物理學的發展離不開實踐的檢驗，實踐的研究促進理論的修正和擴充，從實踐的觀點認識物理世界起到不可替代的作用．1818年，當法國物理學家菲涅耳提出光的波動理論時，著名數學家泊松是光的波動說的反對者，他根據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，圓盤的陰影中心應當出現一個亮斑．這是令人難以相信的，因而認為這是荒謬的．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]．

當很多科學家用理論觀點研究光學讓科學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，實踐對科學發展的巨大推動力．堅持實踐決定理論的觀點，實踐是檢驗真理的唯一標準，有助于我們更好的科學研究，認識世界！鼓勵學生在生活和實踐中學習物理，用實踐和實驗的方法研究物理，提高學生對物理來源于實踐、應用于實踐意識．

參考文獻

1 劉筱莉,等著．物理學史．南京：南京師范大學出版社，2005.175,222

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