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牛頓運動定律中的哲學(xué)思想
牛頓運動定律中的哲學(xué)思想
摘 要：物理學(xué)科是一門闡述自然科學(xué)規(guī)律的學(xué)科，與我們的生活息息相關(guān)。物質(zhì)與運動的關(guān)系吸引著眾多哲學(xué)家們的眼球，現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展是科學(xué)家們思考的結(jié)晶。
在高中物理教學(xué)過程中有必要讓學(xué)習(xí)者了解這里面蘊含的哲學(xué)思想，對中學(xué)生形成科學(xué)的世界觀有很大的幫助。
下面以牛頓第一定律為例，讓我們感受其中的發(fā)現(xiàn)之美
關(guān)鍵詞：學(xué)科哲學(xué);物理;牛頓運動定律
導(dǎo)入新課
一個簡單而又復(fù)雜的問題：
在講臺上放一輛小車，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)提出問題：怎樣才能讓小車運動起來呢?
(學(xué)生答：要用力去推它)
師：這個問題困擾了人們數(shù)千年，遠在兩千多年以前，人們已經(jīng)提出了力和運動的關(guān)系。
重現(xiàn)這場跨時空的對話：
正方論點：力是維持物體運動的原因。
代表人物：亞里士多德(公元前384――前322)
(哲學(xué)思想滲透)亞里士多德及其觀點
亞里士多德――2000年以前古希臘最杰出的哲學(xué)家
恩格斯對亞里士多德的評價：最博學(xué)的人。
哈佛大學(xué)校訓(xùn)：讓柏拉圖與你為友，讓亞里士多德與你為友，更重要的，讓真理與你為友。
亞里士多德觀點：要維持物體做勻速運動，就必須給物體施加一桓定的力。不受力而一直運動的物體是不存在的。(力是維持物體運動狀態(tài)的原因)
結(jié)論：物體在水平面上的運動，需要借助外力才能維持，如果外力停止作用，物體就要靜止下來。故：有力才有運動，力是維持物體運動的原因!
反方論點：力不是維持物體運動的原因。
代表人物：伽利略(1564――1642)!
(哲學(xué)思想滲透)伽利略――意大利著名的科學(xué)家。1632年，伽利略發(fā)表了《兩種世界觀的對話》;1638年，伽利略完成了《兩種新科學(xué)的對話》。 伽利略，開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)。被稱為“近代科學(xué)之父”。
伽利略的理想實驗：
讓小球從一個斜面從靜止?jié)L下來，小球?qū)L上另一個斜面，如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>
結(jié)論：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。
投影：自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說“讓牛頓降生吧”，于是一切就有了光明。------英國詩人亞歷山大。波普。
(哲學(xué)思想滲透)科學(xué)教育必須反映和體現(xiàn)學(xué)科的本質(zhì)。只有這樣，才能正確地解釋和呈現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，幫助學(xué)生正確地認(rèn)識科學(xué)的價值，真正實現(xiàn)個體科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。
教師活動：用電腦模擬理想實驗的過程及結(jié)果。你們贊成誰的觀點呢?你會嘲笑亞氏觀點嗎?這個觀點持續(xù)了相當(dāng)長的時間：兩千多年。(教師給出中國時間表)(投影)
戰(zhàn)國(前475-前221)…….明朝(1368-1644)
轉(zhuǎn)自鐵血一個好漢三個幫，當(dāng)時還有另一位著名的法國哲學(xué)家、科學(xué)家和數(shù)學(xué)家笛卡爾(公元1596～公元1650)他把伽得略的觀點進一步修改，認(rèn)為：如果沒有其他原因，運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會改變原來的方向。
這已經(jīng)和牛頓的觀點非常接近了，只是他沒有進一步說明是原因是什么。牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的研究，系統(tǒng)地總結(jié)了力學(xué)知識，提出了三條運動定律：
(哲學(xué)思想滲透)：牛頓第一定律不是實驗定律，是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進一步的推理而概括出來的。那么，這個總結(jié)的過程，好比總結(jié)一件事情的所給予的教訓(xùn)，只有最全，最準(zhǔn)，最簡潔，最核心，最能指導(dǎo)實踐、用之實踐才是最終的、一致的認(rèn)同。這個認(rèn)同得到肯定后，那么總結(jié)該結(jié)論的人自然是最有功勞者，其他人員是有輔助功勞。
因為牛頓第一定律本身就要經(jīng)歷一個實踐的驗證的推理，最終發(fā)現(xiàn)牛頓所提出的觀點最準(zhǔn)，最全，最簡潔，最有核心，最能用于實踐，經(jīng)受住了實踐的檢驗，因此，逐漸公認(rèn)“牛頓第一定律的內(nèi)容”是牛頓所得出，并最終成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。
當(dāng)然，除此之外，還有一個原因：就是慣性定律與牛頓定律的關(guān)系問題。因為前人所發(fā)現(xiàn)的是建立在慣性基礎(chǔ)上，而牛頓所將引到力學(xué)中。這也正如牛頓所說的：“我所取的成功都是站在前人肩負(fù)上”除了伽利略、笛卡兒以外，開普勒、伽桑狄都對慣性做過研究，這些對牛頓后來的思想產(chǎn)生過影響.
一、牛頓第一定律：
一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
二、牛頓第一定律的含義：
1、說明力不是維持物體運動狀態(tài)的原因。
2、說明力是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因。
3、說明一切物體都有保持勻速直線運動狀或靜止?fàn)顟B(tài)的特性。---慣性
教師詳細(xì)講解牛頓第一定律的含義，引出慣性。
三、慣性：
教師提出問題，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)五分鐘：
思1：慣性是一種力嗎?
思2：慣性是什么?
思3：慣性的大小與什么因素有關(guān)?
思4：能否說速度大的物體，慣性也比較大?
五分鐘后，教師與學(xué)生共同解決以上問題。
提高拓展：
例1、如右圖，力F作用在物體B上使兩個物體一起向右做勻速直線運動，AB兩個物體之間存在摩擦力嗎?說說為什么?
例2、迷你實驗室：
學(xué)生分組實驗：上端還是下端的細(xì)繩先斷?
教師與學(xué)生一起分析原因。
小結(jié)：教師總本節(jié)課學(xué)習(xí)的重點。
反思：中學(xué)物理要使學(xué)生學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能，了解其應(yīng)用、關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢;經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能用物理知識和科學(xué)探究方法解決一些問題.
發(fā)展學(xué)生的好奇心、求知欲及對科學(xué)探索的興趣，形成實事求是的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神，有將科學(xué)服務(wù)于人類的社會責(zé)任感，了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟與社會的互動作用、認(rèn)識人與自然、社會的關(guān)系，有可持續(xù)發(fā)展意識和全球觀念。通過物理教學(xué)最終提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使中學(xué)物理教學(xué)為提高全民族的素質(zhì)做出貢獻。
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