例举哲学观点在物理学史教学中的渗透

应俊

(镇海中学 浙江 宁波 315200)

哲学是关于自然科学和社会科学的概括和总结，哲学需要物理学作基础，物理学也需要哲学作指导，物理学的发展历史与哲学存在千丝万缕的联系，这种联系广泛存在于物理概念的形成和物理规律的发现之中，在物理学史的教学中适当地渗透哲学观点对学生更好地认识自然和世界有良好的促进作用．下面通过例子具体介绍哲学观点在实际物理学史教学中的渗透．

1 利用联系的观点分析物理发展体会物理内在的和谐和统一

事物的联系具有普遍性，事物内部的各个部分要素是相互联系的；事物都与周围的其他事物相互联系着；整个世界是一个相互联系的统一整体．联系是事物本身所固有的，不以人的意志为转移．坚持用联系的观点看问题，具体分析事物之间的联系，有助于我们认识物理内在的和谐和统一．物理学中许多知识之间包含了众多联系，用联系的观点看问题有利于知识和方法的迁移，克服科研手段和研究方法落后的弊端，对科学有良好的预见性，对物理学的发展功不可没．物理学史上库仑基于电磁现象与力学现象内在对称性和相似性，从牛顿万有引力的作用规律联想到电荷之间的相互作用也有类似的规律，所以即使在最初的电摆实验中出现了很大的误差，他也毫不怀疑这一平方反比关系，而是从漏电的角度进行分析和改进实验，库仑对电荷相互作用平方反比关系的坚信不疑终究发现了库仑定律[1]．世界是普遍联系的观点在库仑定律的建立上获得巨大的成功．在物理学史教学中适当用联系的观点分析物理学发展，介绍联系的哲学观点对物理学发展的影响，能够让学生体会物理的美和对称．

2 坚持用发展的观点看问题体验科学探索的曲折和前进

事物发展的总趋势是前进的，而发展的道路则是迂回曲折的．任何事物的发展都是前进性与曲折性的统一．前途是光明的，道路是曲折的，在前进中有曲折，在曲折中向前进，是一切新事物发展的途径．自然界是不断变化和发展的，人们对物理现象、物理过程及其本质的认识也是不断发展、不断完善的，是在实践中不断否定错误的假说和理论而逐步深入的．以人类对宇宙中心的认识过程为例，首先是托勒密为代表的以地球为中心的“地心说”，认为宇宙是以地球为中心，其他星球都是围绕地球做圆周运动．后来哥白尼否定了“地心说”，建立了以太阳为中心的“日心说”，其他星球都是围绕太阳做匀速圆周运动．后来开普勒在分析第谷的观察资料并结合自己的观察的基础上，否定了哥白尼的“日心说”，认为宇宙的中心也不是太阳，地球也不是绕太阳做圆周运动，总结出开普勒三大定律．牛顿在总结前人的基础上提出万有引力定律．对宇宙的认识，从托勒密的“地心说”到哥白尼的“日心说”，再到开普勒三定律最后形成万有引力定律也经历了艰难曲折的过程，这是发展中曲折和前进的过程．由于历史条件的限制，物理学的发展并非一帆风顺，体现了物理研究的曲折性，随着人们认识的提高和科学手段的进步，逐渐地揭开物理神秘的面纱，体现物理发展的前进性．科学探索曲折性和前进性哲学思想教育学生要坚信前途是光明的，对前途充满信心，要准备走曲折的路，满腔热情地支持新事物的发展．

3 理解世界的物质和运动观点揭示物质基本的本质和规律

世界是物质的，并在永恒的运动着是辩证唯物主义的基本观点．它包含两个方面的含义：第一，物质是客观存在的，不以人的意识为转移，在质和量上遵从守恒性；第二，指出运动是物质的存在形式和固有属性，这些物质是以永恒的运动形式存在的，运动形式是多种多样的，互相联系，互相制约，相互转化．

物理学是研究物质结构和运动规律的一门自然科学，物理学家在探讨物质组成和分析运动时贯彻了物质和运动的辩证唯物主义思想，教师在教学中加以挖掘，有利于学生对物理知识的理解．我们以科学家对电场的认识为例，18～19世纪的科学家对“超距作用”观点，多数都难以接受，牛顿在给R·本特利的一封著名的信中写道：“很难想象没有别种无形的媒介，无生命无感觉的物质可以毋须相互接触而对其他物质起作用和产生影响……引力对于物质是天赋的、固有的和根本的，因此，没有其他东西的媒介，一个物体作用力可超越距离通过真空对另一物体作用，在我看来，这种思想荒唐之极，我相信从来没有一个在哲学问题上具有充分思考能力的人会沉迷其中．”[2]法拉第也反对超距作用观点，认为电场周围存在电场这种特殊的物质．

牛顿在电场的认识中引用哲学观点对物质进行分析，渗透世界是物质的哲学观点，对电场的认识起到积极作用．力、重力场、分子力场、电场、磁场等都是客观存在的，看不见、摸不着的物质，都充分体现了客观世界组成的物质性．教学中让学生认识到客观物质的存在不以人的意识为转移，不能创生、也不能消灭，使学生逐步具体认识到客观世界是物质的．中学物理中学习到机械能、热能、电场能、磁场能的传递和转化反映不同形式的能量变化，反映了物质运动形式的转化，但其总数量还是守恒的．

4 渗透对立统一观点处理问题挖掘事物发展的源泉和动力

对立和统一观点揭示了事物发展的源泉和动力，是唯物辩证法的实质和核心．矛盾是事物发展的动力．发展的实质是新事物的产生和旧事物的灭亡．它揭示了自然界、社会和思想领域中的任何事物都包含着内在的矛盾性，事物内部矛盾的双方又统一又斗争着推动事物的发展．很多物理现象的发现和物理规律的获取并不是一蹴而就的，而是经历了从低级向高级、从肤浅向高深的发展历程，其中的争论和斗争激发创新的火花，激励科学认识不断的进步，都体现了对立统一规律．17世纪末，荷兰的惠更斯提出光的波动理论．18世纪末，英国牛顿提出来的微粒说很好地解释了光的直线传播和光的反射，从此微粒说盛行．19世纪初，托马斯·扬做了双缝干涉实验，菲涅尔的衍射现象证明光是一种波，支持光的波动性，波动说又压倒粒子说．20世纪初，爱因斯坦成功解释了光电效应提出“光量子”说，支持光的粒子性，否定光的波动性．进一步研究发现大量光子的作用表现出波动性，少数光子的作用表现出粒子性．频率高的光子的粒子性强，频率低的光子波动性强．最后，科学家们建立了光的波粒二象性理论．

光的微粒说和波动说的观点是相互对立的，正是这种对立和矛盾引发物理界的不断争论，点燃物理学家的研究热情，引导科学家进行深入的研究，最终推动对光学认识的发展．光的波粒二象性理论又将光的微粒说和波动说有机地融合在一起，体现事物统一的一面．用对立统一的哲学观点分析，有助于认识世界的两面性．通过对立统一的哲学观点的渗透，鼓励学生质疑和争论，坚持自己的见解，在对立中寻找统一，体会自然的和谐共处．

5 从实践的观点验证认识促进真理的显现和发展

实践决定认识(理论)，认识(理论)对实践有反作用，正确认识科学的理论对实践有指导作用，坚持实践第一的观点，重视科学理论的指导作用．以实践观点为基础，以认识和实践的辩证统一为中心，坚持理论和实践相结合的原则，认识随实践的发展而不断深化、扩展、推移，实践是认识的来源、动力、目的、检验标准，是认识的基础，认识依赖于实践．物理学是一门实验学科，物理学的发展离不开实践的检验，实践的研究促进理论的修正和扩充，从实践的观点认识物理世界起到不可替代的作用．1818年，当法国物理学家菲涅耳提出光的波动理论时，著名数学家泊松是光的波动说的反对者，他根据菲涅耳的理论推算出：把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑．这是令人难以相信的，因而认为这是荒谬的．但是恰巧，菲涅耳试验中看到了这个亮斑，这样，泊松的计算反而支持了光的波动说．而后人却戏剧性地称这个亮点为泊松亮斑[1]．

当很多科学家用理论观点研究光学让科学研究陷入黑暗之中时，泊松亮斑给人们豁然一新的感觉.由此可见，实践对科学发展的巨大推动力．坚持实践决定理论的观点，实践是检验真理的唯一标准，有助于我们更好的科学研究，认识世界！鼓励学生在生活和实践中学习物理，用实践和实验的方法研究物理，提高学生对物理来源于实践、应用于实践意识．

参考文献

1 刘筱莉,等著．物理学史．南京：南京师范大学出版社，2005.175,222

2 物理课程教材研究开发中心编著．高中物理3-1．北京：人民教育出版社，2007.10