高中物理论文怎么写
例文如下
摘要:高中阶段,是学生想象思维和直观思维快速发展时期,他们能理解模型的积极作用,而不会因为其为“假”而将其完全否定。所以,我们可以尝试使用另外一类教具,虽然这类教具比模型显得更“假”,但他们都是学生日常生活中十分常见的物体,比如橡皮筋、电线、照相机、油漆、透明胶、塑料袋等。我们可称该类直观教具为“比喻教具”,是直观教具的延展。
关键词:高中生物;教学
比喻教学法,是指在课堂教学中,教师借助模型说明、打比方等方式将生物学中抽象的、枯燥的知识以具体化、生活化的形式展示给学生,使其对这一知识点有更深刻、牢固的记忆。将比喻教学法引入高中生物教学中,可大大提高该学科教学的趣味性和教学成效。本文将从以下几点详细分析比喻教学法在高中生物教学中的具体应用。
一、创造生动、客观的完整形象
比喻也称打比方,其是用实实在在的事物比喻和其有共同点的其他食物,一般用人们熟悉的事物来比喻少见的陌生的事物。将比喻引进高中生物教学,可将抽象的微观事物更加具体地展现在学生面前,使其更加容易地掌握这一知识点,使其更加自信地进行生物学科的学习。比如,在讲解蛋白质结构这一章节时,我将蛋白质这一特殊结构比喻成弹簧,弹簧是学生都熟悉的物体,尤其弹簧上的钢丝与蛋白质上的多肽链结构十分类似,将一根弹簧多次对折,与多肽链盘曲后的空间结构十分相像。在此基础上,再向学生讲述蛋白质多样性的结构与其自身氨基酸的排列顺序、数目、种类等因素决定的,这与制造弹簧时所选钢丝的粗细、长短、种类等有关一样。这样,就使得原本抽象的、微观的多肽链结构变得具体化、形象化了,也使得学生更易于理解这一知识点。再例如,在讲解ADP与ATP互相转化的问题时,我将这一过程比喻成取钱和存钱的活动,ADP相当于取钱后的存折,ATP相当于存过钱的存折,在转化过程中变化的能力,相当于存进和取出的钱。同学们对存钱和取钱的问题都不陌生,这就使得学生更加直观地理解了ADP和ATP相互转化的问题。
二、借助直观教具,提高学生观察力
在高中生物教学活动中,直观教具是最典型、最常用的教学辅助工具,其在整个教学过程中使用的频率极高。直观教具的特点是:生动与形象,极易调动学生的所有感官:手摸、鼻嗅、耳听、眼观,多方面多角度地对具体事物进行认知。在高中生物教学中,很多知识与细胞生物学有关,因为条件有限,很难为学生创造机会亲自观察实物,那么,为了让学生更加直观地了解细胞的相关知识,教师也可通过模型展示让学生对细胞有更多深层了解。直观道具展示也隶属比喻教学法的一种。通常情况下,我们将模型成为“假”,将实物标本成为“真”,一真一假说明两者之间还存在差距。一般来讲生物课上的模型都是实物放大化、模式化之后的样子,虽然不能完全等同于实物,但其是以实物为原型,在事实基础上抓住实物特点的前提下制造出来的,还是有很大的真实性和可信度的,并不影响中学生对基本生物知识的学习。因此,学生可将模型看成实物对其仔细观察,逐步发觉其内在本质和真实特征。学生在观察模型的过程中,教师可适时指点、说明,让学生在直观观察中熟记各个知识点。需要提醒的是,在组织学生观察细胞模型之前,教师应做足工作,告知学生带着什么样的问题开展观察活动,并提示他们主要观察什么,有计划地指导学生实施有针对性的观察计划,培养学生在观察中思考、在观察中总结的思维方法。为快速培养学生的观察能力,教师在问题的设置上应紧扣学生的兴趣点,以趣味性为引导提高学生的观察积极性,使其能积极主动地投入观察活动,并逐渐养成独立观察、独立思考的习惯,将比喻教学的优点发挥到极致。
三、注重知识拓展,激发学生创造力
高中阶段,是学生想象思维和直观思维快速发展时期,他们能理解模型的积极作用,而不会因为其为“假”而将其完全否定。所以,我们可以尝试使用另外一类教具,虽然这类教具比模型显得更“假”,但他们都是学生日常生活中十分常见的物体,比如橡皮筋、电线、照相机、油漆、透明胶、塑料袋等。我们可称该类直观教具为“比喻教具”,是直观教具的延展。比如,我们在讲解光的成像原理、结构时,可将其比喻为照相机,这一形象化比喻大大降低了理论的复杂性,使成像原理显得直接而客观。再例如,我在讲解有关“神经结构”知识时,这一抽象的微观知识,不易让学生理解。我启发学生联想生活中与之类似的实物,大家都默不作声。当我拿出一支铜丝裸露的电线时,大家都恍然大悟。电线与人的神经结构十分类似,电线的胶皮和神经内的结缔组织膜类似,铜丝和神经纤维类似,在传输功能上有很多共同点。一根常见的电线就将复杂的抽象的神经结构问题解决了,可见比喻道具在高中生物教学中可发挥巨大作用。总之,高中生物知识具有抽象、乏味等特点,为激发学生的学习积极性及提高教学实效,教师可借助比喻教学的优点,将打比方、直观教具等比喻教学法展示等引进教学中,使其将复杂、抽象问题简单化、客观化,让学生更加直接地学习生物学知识,最终实现教学成效的成倍提高。
参考文献
1、新课标下五套普通高中生物教材知识体系的比较研究周阳南京师范大学2007-06-30
2、高中生物教学实施科学教育的策略王小波;新课程(教师版)2007-09-20
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惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题(1)。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性(2),本文试从几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。
一、惯性的意义
大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质(3)。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因而,看来惯性不是被研究物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个别特征无关。因而,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。
二十世纪初,德国数学家诺特尔(4)证明了:空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上,物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质,个别存在物只是惯性的显现者,惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量(例如质量)来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现,并无大小可言,它只是存在之状态的表达。
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关
通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的本领:在最相似的物之间,错觉说着最巧妙的谎;最小的罅隙是最难度(5)。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话,则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言,力越小其运动状态就越难改变。因而,也即力越小物体的惯性越大。事实上,在惯性概念发展的最初时期,牛顿就将惯性与力进行等价的思考,当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话,作者以为也只能从这样的一个视角来看:惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为,根据广义相对论,空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间,自从奥古斯丁(6)提出“什么是时间?”以来,人们还没有认清它的真面目,也因而从更深的层次上而言,人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。
惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性),它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”(7)这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实,惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单,而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远作匀速直线运动,惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书(8),我们来看一些下面的例子。
例1.惯性也有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。(9)
在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大?略作思考,读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。
并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。
例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?(10)
通常标准答案是这样的:开始斧头和斧柄同时向下运动,当斧柄遇到障碍物时突然停止,而斧头由于惯性保持原来的运动状态,这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。
事实上,斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移,而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种(克服一定力的)运动,因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时,实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以这样认为:虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力,但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能,正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发热。
如果仅从动力学的角度来看,斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间(或所通过的位移)所共同决定的,也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率,从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是,虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因,可严格地说,斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系,因而,撞击“几下”也是一个非常重要的条件。
例3.小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右运动,当小车被档板制动时,车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢?(11)
教科书上的答案是这样的:小车突然停止的时候,由于木块和小车之间的摩擦,木块的底部也随着停止,可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒。
事实上,本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物,小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩,从而木块向右倾倒。若以小车为参照物,小车被档板制动时已是一个非惯性系,作用在木块(重心)上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。
需要指出的是,在上述例2和例3中,斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题,而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是,在非惯性系中,我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立,从而也失去了此两例的代表意义。也就是说,这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象,而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子,毫无疑问是正确的(12),但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时,用不着举更新鲜的特别例子,倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于,惯性不是使物体改变运动状态(使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒)的原因。严格地说,这些原因和物体的惯性无关,只和力有关,而至于火车制动得及时不及时,斧头套在斧柄上牢不牢,小木块倾倒得快不快,则不仅与力有关,还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。
惯性,这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质,其实是物体存在方式的一种条件性:“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候,车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题,在汽车急剧刹车前,相对于汽车而言,乘客是静止的,在汽车急剧刹车时,乘客突然向前倾,这就是说,以汽车为参考系统,乘客由静止而突然向前倾,并不保持其静止状态,并不表现出惯性”(13)。这个条件就是:物体要表现出惯性,它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”(14)也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时,惯性系总有着特殊的地位。可是,这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应,惯性系的存在有其形而上的基础:自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性,我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式,其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是:存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而,我们应当从审美的视角来看待惯性,而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。
所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候,对学生的这一期望是合适的吗?其实这是一个误区:当教完一些物理学的基本概念与规律以后,就要求学生用它们解释自然现象。事实上,物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象,它没有这个功能,它只是告诉我们要去感受些什么,它提供给我们的不是一种推理的方式,而是一个判断的原则 :它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。
三、惯性定律与牛顿第二定律的关系
当物体所受的合外力为零时,从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是,仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体,而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质,因为这个“任何物体”,包括了天地间的万物,而万物的总称(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性:惯性是存在的特性,是存在着的时空的特性,是宇宙的特性。
其次,牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律,而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关,它是存在之状态的表述,它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性(16)构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位,从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问,物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系(17)。由此可见,不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例,恰恰相反,现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说,正是惯性现象,构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变,因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。
最后,牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来,基本的物质粒子完全是惰性的,没有任何自发的运动,而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体(18)。也就是说,惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。
四、惯性与具体物体的质量无关
从上面的讨论可以看出:“质量是物体惯性大小的量度”这个论题,在几个角度去看都是错误的。第一,质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系,从内容上来看是个体与存在的关系,在它们之间,人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二,“物体(的)惯性”这样的说法缺乏依据,因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三,“惯性(的)大小”这样的说法也缺乏依据,因为惯性没有大小,惯性只是存在的一种表达方式,一种特定状态的显现。第四,既然惯性并无大小,我们也不可去进行量度,事实上,任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系,因为这一函数关系并不存在,它只是人们的一个虚假的逻辑推测,谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比 ,更不能得出它们之间的比例系数,因为这些关系均是虚假的。因而,物理学界流传的物体的惯性等于它的质量(19)只是人们一个随心所欲的错误言说。
由于物体质量与惯性无关,所以,将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的,质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用,质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说:“物体只有当有其他力作用于它,或者要改变它的状态时,才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关,它事实上具有动力学特征,当一个物体的质量大时,它对运动状态改变的阻抗能力就越大。
从逻辑上而言,我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来,才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说,这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。
五、惯性定律的表述方式
牛顿第一定律是动力学定律的基础,但它本身并不表征物体的某种动力学性质,它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述,对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的:反映时间的均匀性,空间的对称性,及自然之美对人的呈现。可是,现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然,这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的,但以今天的眼光来看,这种差异性就成为值得商讨的了。
例如:一个物体,如果没有受到其他物体的作用,它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态(21)。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远,因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的,陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的,这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例,因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。
另外一种常见的陈述方式是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(22)这样一种表述比前一种完整多了,它几乎就是牛顿的原义,但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”(23)。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定,而“有外力”应当换成“其它物体的作用”,因为惯性定律是不涉及力的,操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。
作者试着这样来陈述惯性定律:存在着的宇宙有这样一种性质,它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许,这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式,它强调了惯性与惯性的表现者(个别研究对象)的严格区分,这个陈述的主语是性质,这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为:使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
六、人们误解惯性的来源
人们在惯性问题上所犯的错误认识,既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式,又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上,牛顿似乎注定要被人误解”。(24)
在牛顿所陈述的第一定律中:(25)“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态,除非有外力作用于它迫使它改变那个状态(Every body persists it's state of rest or of uniform motion in a straight line until it is compelled by some force to change that state.)”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解,即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的,这个内部原因即称为惯性:“vis insita,或物质固有的力,是一种起抵抗作用的力,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并使之保持其现有的状态,或是静止,或是匀速直线运动”。(26)在牛顿时代,作出这样的判断是无可厚非的:“一个物体,由于其物质的惰性(现称惯性——译者注),要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”(27)因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出,他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的,因而他才认为(惯性)大小与该? 锾逑嗟薄U饣蛐砭褪橇鞔�两竦墓咝缘拇笮〉扔谖锾逯柿康脑�濉?墒牵�6俚恼庖欢卧桃夥岣坏乃枷肴词抢丛从谖鞣焦糯�苎��餍械墓赜谑挛锉旧淼膬仍诰龆ㄐ缘墓鄣悖骸罢�鑫锾宓墓阊有浴⒓嵊残浴⒉豢扇胄浴⒛芏�院凸咝裕�丛从谄涓鞲霾糠值墓阊有浴⒓嵊残浴⒉豢扇胄浴⒛芏�院凸咝裕灰虼耍�颐强梢韵陆崧鬯担�磺形锾宓淖钚‖⒘R簿哂泄阊有浴⒓嵊残浴⒉豢扇胄浴⒛芏�裕�⑶腋秤衅涔逃械墓咝裕�馐钦�稣苎У幕�。?8)”。
这一观点可以追踪到亚里士多德,它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过(29):“如果天体不赋有类似于重量的惯性,要使它运动就不需要力,最小的动力就足以使它有无限的速度,但由于天体公转需要用一定的时间,有的长些,有的短些,因此非常明显,物质必须具有能说明这些差别的惯性”;“惯性,或对运动的阻力是物质的一种特性,在给定的体积中,物质的量愈多,惯性愈强。”由此我们也可见,在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。
从上面的论述可以看出,人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的,这个原因主要在于:人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候,就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部,把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力,他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即:惯性作为一个内力,在缺乏外部动力或阻力时,会引起无定限的直线运动(30),另一方面,牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承,我们可以从他的著作中强烈地感到,他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然,在现代人看来,自然界的物体是与人具有本质区别的。
在牛顿以后,欧拉则将牛顿关于vis insita 的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白:“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力.....惯性的大小与质量成正比例。”(31) 可是现在看来,这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在,人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展,特别是诺特尔之后,我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关,而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说,我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解,牛顿的vis insita(惯性是一个消极的本原,靠此本原物体维持它们的运动或静止,按照作用力的大小接受运动,按照受到阻力的大小抵制运动。(32))可以深入为两个层面的结论:在没有外力的作用下,一个物体,它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性,即时间均匀性与空间对称性;在同样大小的力的作用下,一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性,即它的质量较大。
只要提笔写,自然而然就出来了,比写作文简单。
超前的数学对物理学发展的影响与意义
摘要:本文重点探讨19世纪的数学。这个时期的一些数学和数学思想大大超前于同时代的物理学。它们对于20世纪的物理学发展具有重大意义。本文简单总结了物理学史上一些较为经典的反映这种情况的例子,同时对数学的超前现象对于物理学发展的意义与影响作了相关探讨。
关键词: 数学 超前性 物理
一、 概述:数学与物理学发展的同时性
二、数学于物理学发展的超前性
2.1概述
2.2 18~19世纪超前于物理的数学工具
2.2.1 群论
2.2.2泛函理论
2.3 18~19世纪超前于物理的数学模型
2.3.1非欧几何模型与相对论
2.3.2数学函数与弦理论
2.4其他问题
2.4.1复变函数与物理学
三、 总结与进一步探讨
引注
①《古今数学思想》第一册,第1页
②《数学:确定性的丧失》 第50页
③《古今数学思想》第二册,第199页
④《可怕的对称》,第140页
⑤《古今数学思想》第四册,第160~161页
⑥《古今数学思想》第四册,第149页
⑦《宇宙的琴弦》,第163~137页
⑧《纯粹数学应用于现代物理学中的一个新范例》
⑨希尔伯特《数学的问题》,摘自《数学史译文集》第69页
参考文献
〔1〕<美>M-克莱因:《数学:确定性的丧失》〔M〕湖南科学技术出版社,1997年第一版
〔2〕中国科学院自然科学史研究所数学史组,中国科学院数学研究所数学史组:《数学史译文集》〔M〕上海科学技术出版社,1981第一版
〔3〕中国科学院自然科学史研究所数学史组,中国科学院数学研究所数学史组:《数学史译文集续集》〔M〕上海科学技术出版社,1985第一版
物理论文怎么写?
第一种就是对某个物理问题进行科学实验,然后写成报告的形式。学术物理论文就是对某个尚未进行实验或者实践,需要结合理论提出策略性思考的论文形式。写物理论文可能要进行实验的话,最好是要提前操作,并且把数据记录下来,这样对论文是有很大帮助。学术类型的物理论文在文字的表达上要精准,精炼,会更合适。
物理科技论文怎么写
物理科技论文的写法如下:1、交代来历:文章开头用一、两句话介绍物品的历来,自然地引出下文。2、具体描述:通过颜色、形状把物品外形准确勾勒出来,写出特点给人以鲜明的感觉。多用一些恰当的修辞手法,展开合理的想象。赋予它情感,就会使物品活生生地跃然纸上。3、动静结合:先写静态的外形特点,再写它...
中学生物理论文写什么好?
2、用一块永久磁铁与一个小铁片来检测任何-个物体是否含有磁场中的磁元素,将物体放在永久磁铁与小铁片之间,移动永久磁铁,观看小铁片是否与永久磁铁一起运动,结果是小铁片跟随磁铁-块运动。说明任何一种物体都含有磁元素。宇宙和地球均是大磁场,在磁场中物体必含有磁元素,那么必受地球的电磁力作用...
物理学论文的写作技巧有哪些?
1.明确主题:首先,你需要明确你的论文主题。这是你论文的核心,所有的研究和写作都将围绕这个主题进行。2.做好研究:在开始写作之前,你需要对你的主题进行深入的研究。这包括阅读相关的书籍、期刊文章、研究报告等,以获取最新的信息和数据。3.结构清晰:一个好的物理学论文应该有清晰的结构,包括引言...
初中生物理论文怎么写
初中物理小论文范文摘要:物理是一门历史悠久的自然学科。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域;物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边;在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就...
求助一篇高中物理论文 2500字左右
高中物理论文 去百度文库搜一搜,很多,参考一下怎么写,如果你只是为了完成任务,就可以在百度文库中Ctrl+c 然后 Ctrl+v :wenku.baidu.\/search?word=%B8%DF%D6%D0%CE%EF%C0%ED&lm=0&od=0 能量,动量的论文很好写,可以从多角度切入,以下思路仅供参考。 一:按部就班型。首先,抓住一条线索,如:能量与动量...
初中物理生活化教学研究论文
初中物理生活化教学研究论文 第一篇 一、紧密联系生活,创设情境,引出物理问题 教材知识是经过抽象概括的,初中学生虽然有了一定的抽象思维能力,但形象思维依旧起主要作用。要让学生对抽象的物理知识有深入的理解,那就需要在课堂中,结合教学内容从生活中选取学生熟悉的生活素材,引入物理知识(现象),并提出相关的问题启...
高中生物理论文范文大全
最新高中物理论文物理教学是中职教育的基础课程,也是学生必须掌握的一门课程,它能提高学生的综合技能和社会实践能力。高校物理教学现状及对策探究摘要:高效物理课程是理工科专业的重要课程,也是一门基本课程。物理课程的学习有利于培养学生的推理能力、思维能力和创新能力。作为一门基础课程,物理课程的学习有助于其他理工学...
初中物理实验教学综述论文
初中物理实验教学综述论文 一、引言 物理学作为一门自然科学,其实验性是其本质特征之一。在初中阶段,物理实验教学不仅是传授知识的重要手段,更是培养学生科学素养、创新思维和实践能力的重要途径。本文旨在综述初中物理实验教学的现状、重要性、存在的问题及改进策略,以期为初中物理实验教学提供参考。二、...
物理小论文怎么写?
1、写一写你对一个物理现象的观察,或过程、或提问、猜想、假设,可以没有结论,也可以有结论,要依据你的生活经验或已有的知识 写。要用心观察,用脑思考。力的、光的、声的等等都可以。2、描述你对一个问题的思考。3、写一写你上过的一节物理课。4、写一写你听说过的与物理有关的事物,可以...
江毛络活: 注意选题,选好题目以后,在教学中围绕选题多做工作,注重体会和理解,引用实际教学中的例子会更好,当然这样比较慢.可以多读一些相关的文章和教育论文会更好、
靖宇县13984863579: 高中物理论文 - ?
江毛络活: 能量,动量的论文很好写,可以从多角度切入,以下思路仅供参考.一:按部就班型.首先,抓住一条线索,如:能量与动量的产生,成因,作用,以及他们之间的联系.(逻辑分析)能量与动量在声学,光学,相对论与量子力学的不同意义.(横向分析)然后围绕线索,提出自己的见解.二:标新立异型:引入概念与研究方法,大胆猜想,将自己思维的角度不断变换,小则在夸克,大则在宇宙与黑洞,与当代的物理猜想相接轨,拓宽思路.
靖宇县13984863579: 帮帮我,一篇高中物理论文 - ?
江毛络活: 我也是高中的,论文的严格格式差不多是这样,你可以借鉴一下 你要注意,如果是实验的话一定要写清楚原理,然后有数据记录,数据分析,最后要有结果和讨论.引用文章的话要标出,在论文最后写明,注意我的格式.〔M〕表示书,〔J〕...
靖宇县13984863579: 说下物理的论文一共800字从什么方面写?谁知道 告诉我吧,在有人了解的告诉下哟, - ?
江毛络活:[答案] 通向那不存在的国土之路. 我让自己一步步下垂, 它理应知道哪个窝巢最柔软舒适! 那般神奇呵,那般灿烂. 来世再为人… 不腥的的活哈哈
靖宇县13984863579: 论文该怎么写,有关物理的,高中生写的那种? - ?
江毛络活: 一、标题 标题是文章的眉目.各类文章的标题,样式繁多,但无论是何种形式,总要以全部或不同的侧面体现作者的写作意图、文章的主旨.毕业论文的标题一般分为总标题、副标题、分标题几种. (一)总标题 总标题是文章总体内容的体现...
靖宇县13984863579: 高中生的暑假的作业;一篇物理论文!很难抉择,该怎么写? - ?
江毛络活: 论文并不像你说的那样神秘,基本上与人的知识、学历等等无关,但是却与人的观察、认识、思考有关.写论文一般分为:发现问题、提出问题、解决问题、实践检验四个阶段,发现问题是最重要的阶段,只有发现问题才能为最后解决问题铺路,问题解决的好与坏,适合这个人的知识、才能、经验有关的.注意,论文的一个重要特点是新颖性,如果你所说的问题别人早就解决了,你提出的问题也就没有意义了.高中阶段的知识,是大有所为的,我觉得你的物理老师是一个水平很高的人,他已经跳出了给你们布置作业的阶段,开始主动让你们提出问题,解决问题了.所以请按照他的要求做.你在学习的过程中,一定有过做错题的时候,正确的做法和错误的做法之间的联系与区别就是很好的素材,你不妨试试哦!
靖宇县13984863579: 物理小论文 - ?
江毛络活: 给你几个要点 自己回去想吧 1:物理学是从 现实中抽取的一些真正的真理 2.物理的学习要从生活中领悟 要多做题 3.智商也比较重要不过这不是最重要的 最重要的还是自己的努力和花费时间 这就能学好了吧应该
靖宇县13984863579: 高中生怎样写论文,数学,物理的. - ?
江毛络活: 1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖. 2、目录:目录是论文中主要段落的简表.(短篇论文不必列目录) 3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整.字数少可几十字,多不超过三百字为宜. 4、关键词或主题词:关键词是...
靖宇县13984863579: 物理论文怎么写学习用 - ?
江毛络活: 以下是我以前给别人写过的,现在同样建议你也这么做 物理类论文大体上分成这样几个部分1.背景介绍.(交代历史背景已经前人相关研究结果)2.基础理论.(文中具体用到什么样的物理知识,注意,是基本理论)3.模型与计算(本文中具体采用了什么样的设计方法,得到了什么养的计算数据,图表.等等)4.结论与展望(写改论文的目的以及研究结论,本文中有什么创新点,今后在这个基础上还可以继续做什么样的文章) 这个体系结构下来,1000字肯定超了.理论论文都这么写.建议楼主按照这个思路好好琢磨,对你以后也有好处.
靖宇县13984863579: 请问下物理的论文一共800字从什么方面写?有人了解的告诉下哟,讶我想知道到, - ?
江毛络活: 物理论文是800字的话,应该是高中生吧?如果不是的话,我只是猜测对象水平给予相应的答复,没有恶意.还有,物理论文和学习笔记不是一回事.物理论文是建立在实验结果上的概括和总结,学习笔记则是清点知识的流水账,两者是有很大...