讀物理書的體會1物理學史由金剛主編,哈爾濱工程大學出版社出版。本書主要介紹了自然科學的基礎科學——物理學的發展概況,分為古代物理、經典物理和現代物理,還簡要介紹了現代物理的兩個基礎領域:天體物理和粒子物理。這本書突出了中國古代科技的成就及其對世界科學進步的貢獻。另外,有些章節後面還有閱讀材料,主要介紹物理學發展過程中的代表人物和重大事件。
幾百年前,物理學被稱為自然科學,被視為哲學的壹部分。牛頓的經典物理學著作之壹名為《自然哲學的數學原理》,是牛頓三大定律和萬有引力定律的誕生地。研究物理學的歷史會告訴我們,物理學的許多新發現都與哲學思想有關。能量守恒定律和轉化定律的發現受到康德哲學的影響,反過來成為辯證唯物主義的重要基礎之壹。物理學的進步往往為哲學的進步提供鮮活的例證,哲學往往為自然科學指明方向。
物理學作為壹門科學,意味著它能創造更多人們需要的物質財富,對社會發展起到積極作用。
我認為,為了充分表達物理學史對我們學習的要求,我們應該做到以下幾點:
1,通過物理學史的學習,激發學生的學習興趣。
有句話說,興趣是最好的老師。當妳帶著興趣去學習某樣東西時,可以事半功倍。物理學史記錄了人類神秘而激動人心的探索過程。不管喜歡不喜歡歷史,大部分人都喜歡聽故事,因為孩子最早的認知是從故事中學習和形成的。以故事的形式講述歷史,學生更容易接受。
2、通過物理學史的學習,培養觀察和分析問題的能力。
物理學是壹門以實驗為基礎的科學。觀察和實驗都是研究物理和學習物理的基本方法。在物理學史上,很多科學家都善於從壹些不為人註意的普通現象中進行仔細的觀察和思考。比如倫琴壹生在物理領域做了大量的實驗研究。在壹次實驗中,他偶然發現壹張用黑紙包裹的底片曝光了,但他從未放棄壹個小現象。正是從這種觀察和分析中,他發現了X射線,並獲得了諾貝爾獎。學生在了解物理學史的過程中,可以認識到重視觀察,認真進行實驗是學好物理的關鍵。所以在以後的學習中,要有意識的去觀察,自己去做實驗,逐步培養勤觀察勤思考的習慣。這種能力的培養會在以後的工作中受益無窮。
3、通過物理學史的學習,培養質疑精神和提出科學問題的能力。
獨立思考和獨立判斷的能力首先表現在懷疑和批判的精神上。科學史上的大量事例表明,不囿於傳統理論和觀念,迷信權威和書本,是科學創造的思想前提。眾所周知,在愛因斯坦之前,洛倫茨和龐加萊都曾到達過相對論的大門,但由於無法擺脫絕對時空觀的束縛,他們並沒有最終到達相對論的門檻。正是因為愛因斯坦拋棄了“絕對運動”和“靜態以太”的概念,深刻地考察了“同時性”概念的物理基礎,才創立了狹義相對論,引起了人類時空觀的巨大變革。
4.通過學習物理學史,學習物理大師的科學方法,訓練科學思維。
物理學研究中建立了許多理想模型,如理想過程、理想實驗、觀察與實驗、類比與聯想、猜測與嘗試的分析與綜合、荒謬與反證、科學假說方法等。物理學史上有大量生動的例子來說明科學大師們巧妙地運用這些方法取得重要成果的過程。利用這些例子,學生可以接受特定科學方法的教育。比如在講“自由落體”的時候,伽利略用歸謬法反駁了亞裏士多德的“重的物體比輕的物體下落得快”。伽利略指出:“如果兩個體積相同的球從塔上掉下來,其中壹個球的重量不是另壹個球的兩倍,根據亞裏士多德的理論,它的重量是速度的兩倍。如果兩個球綁在壹起,重量之和大於重球,下落速度應該比重球快。但如果兩個球是獨立的,應該比光球快,比特定球慢。壹件事有兩個結果,證明理論是錯的。”愛因斯坦在建立相對論的過程中,試圖用真實的實驗來解釋,構思了大量的理想實驗和模型,成為物理學史上的壹朵奇葩。
5、通過物理學史的學習,為物理知識的掌握服務。
任何理論的建立都不是某個人的心血來潮。有其發生、發展和成熟的過程。有的需要壹個人壹生甚至幾代人的努力來完善壹套理論。1687年,牛頓出版了《自然哲學的數學原理》,總結了力學的研究成果,標誌著經典力學體系的初步建立。這是物理學史上的第壹次大規模綜合,是天文學、數學和力學歷史發展的產物,是牛頓創造性研究的結晶。但這些成就不能只歸功於牛頓壹人,因為在牛頓之前,許多科學家已經在這壹領域做了大量成功的研究,取得了很多成果。這為牛頓的研究奠定了堅實的理論和數據基礎。牛頓在給胡克的信中寫道:“如果我看得更遠,那是因為我站在巨人的肩膀上。”人們通常認為他指出的巨人是伽利略和開普勒。實際上,他的全面工作是建立在中世紀以來幾代從事科學研究的前輩們的眾多成果之上的。
6、通過物理學史的學習,培養科學精神。
所有的科學家都不能脫離他們的社會。他首先是社會人,然後才是科學家。科學技術就像壹把雙刃劍,既可以通過促進經濟和社會發展造福人類,也可以在壹定條件下給人類的生存和發展帶來負面後果。
回顧2300多年前,從亞裏士多德提出物理學概念開始,物理學確實經歷了風風雨雨,但最終還是突破了神學的束縛。牛頓,壹個遊遍科學海邊的孩子,奠定了物理學的基礎。300多年來,物理學發展成為壹門與人類進步和社會發展密切相關的學科。物理學作為最基礎的自然科學,深深植根於對真理的非功利追求,為人類帶來最大的利益。它的發展壹直對人類社會思想和文化產生著巨大的影響。人類社會進步的壹大動力是科學精神,而現代科學精神的典範和集中體現就是現代物理學。現代物理學所代表的科學精神是人類進步的壹面旗幟,它將在未來的歲月裏高高飄揚。我們要做的就是學習科學家的優秀品質,努力學習,勇敢攀登科學的高峰。
讀物理書的體會2《物理學》是亞裏士多德的主要著作之壹,思想密集,文風樸實,沒有修辭。為了保留這壹特點,譯者采用直譯的原則。在不容易理解的地方加了壹些註釋。這樣,只要妳認真讀,就能讀懂。
物理學是2300多年前的作品。當時,古希臘的哲學雖然已經發展了200多年,內容也非常豐富,但要寫出壹部像物理學那樣全面的論著還是比較困難的。困難之壹是,當時哲學和自然科學(當時不分伯仲)畢竟還很幼稚,希臘語中沒有足夠多現成的哲學術語。所以亞裏士多德不得不用壹些物理學中不嚴謹的日常用語來表達復雜的學術概念,比如“是”(τ?ν)的意思是“存在”和“實體”,“自我”(ο α?τ ó)表示“本質”,用“因為自己”(итθ`α?χ χ)的意思是“因為本質”,而“時間”(χ χ ν ο)和“現在”(χνν?ν)分別表示時間的延續和分界點。即使是用謎語壹樣的手勢語言?ν?代表運動變化的內容。此外,亞裏士多德還采用了前人的壹些術語,如α?ρχα?(Start,Primitive)和τ α α?用τ ι α(因)這幾個字來概括物質、形式、目的、驅動力可能不太合適。
當初作者的寫作困難,變成了今天譯者的翻譯困難。我們做什麽呢我以不同的方式處理了這兩種情況。(1)隨著哲學、邏輯學、語言學等相關學科的發展,後世出現了相當多的術語。我們仔細比較和審視了兩者的內涵。凡是能證明是同壹件事的,我們都用後世的術語翻譯了。在這個範疇中,除了上面提到的“實體”、“存在”、“本質”之外,還有譯作υυυυυυυυυυυυ_υυυυυ9(2)亞裏士多德把它作為壹個術語使用,但後來在哲學中並沒有形成壹個重要的概念,所以沒有對等的術語,也就是說,它從術語的隊伍中消失了。雖然我已經盡最大努力翻譯了這些物理學術語,但是譯者自己也並不滿意。比如τ τ ε τ α ξ?翻譯過來就是“中介”,想知道嗎?σ θ α ι翻譯過來就是“動”,τ ο?μ α翻譯成“在壹起”之類的,簡直不像個名詞。但是,我沒有辦法,只能先公開,征求大家的意見。
這個中譯本直接從勒布的古典系列(紐約版1929)的希臘文原文翻譯過來。勒布的經典系列配有《方濟各》的英譯本。Cornford,意在方便人們比較閱讀。但是這位英語翻譯家片面追求英語本身的完美,有很多傷詞傷義的地方,我就不多參考了。當我修改初稿時,郭斌和老師指出了羅斯編輯的《亞裏斯多德全集》的英文版。我找到了它的牛津版1930。這本書更接近原著。希臘語分詞和不定式的意思很難把握,這個英譯本在處理這些困難上給了我很大啟發。
在翻譯這本書的過程中,郭斌和他的老師不僅給予了熱情的鼓勵,還幫助解決了許多希臘問題。最後,他們對整本書進行了校對,並對他表示了難忘的感謝。全稿翻譯完後,請王子松同誌根據英文版進行審閱,在此表示感謝。還要感謝陳兆福同誌,他願意把自己的亞裏士多德生平和著作年表附在本書上,為本書增光添彩。
讀物理書的體會3暑假讀了著名科學家、物理學的奠基人艾·愛因斯坦和著名科學家利·因菲爾德翻譯的愛因斯坦名著《物理學的演化》,覺得受益匪淺。這次只做了壹些零碎的節選和自己的粗淺感受,希望能讓這些零碎的節選盡可能地反映出本書的結構、思路和精神。
本書主要介紹了物理學概念從伽利略、牛頓的經典理論到現代場論、相對論、量子論的演變過程。選取幾個重大轉折點,闡明經典物理學的命運和現代物理學建立新思想的動機,從而引導讀者如何找到概念世界與現象世界的聯系。這本書出版後,物理學取得了前所未有的進步。是相對論的創始人愛因斯坦和最擅長寫通俗物理書的因菲爾德寫的。他們認為這本書的讀者缺乏數學和物理知識。所以書中沒有引用數學公式,文字通俗易懂,例子簡單,可讀性強。值得我們學習和從事物理教育教學的人都要好好讀壹讀。
黑格爾有句名言:如果妳熟悉壹門科學的歷史,妳就會熟悉這門科學本身。——我記得這句話。我感覺這本書有很多值得閱讀和思考的價值,可以分為以下幾點:
這是壹本關於物理學的通俗書籍。
作者總是從日常生活中最簡單、最常見的現象去觀察和分析問題,最後不可避免地引出抽象而深刻的物理概念。我認為這種簡單的寫作方式是這本書的壹大優點。
作者在序言中寫道,“這本書是妳我之間的親切交談。妳可能會覺得它無聊或有趣,無聊或刺激,但如果這本書能讓妳了解壹些人類有能力發明的永無止境的鬥爭和智能,以更好地理解和掌握物理現象的規律,我們的目標就達到了。”
“我們的目的是用粗線條描述人類如何尋求概念世界和現象世界之間的聯系。我們試圖解釋是什麽樣的動機迫使科學建立壹種符合客觀現實的思想。
關於我們想象的讀者的特點,我們已經討論了很久,我們到處都在想著他。我們想象他完全缺乏物理和數學的實用知識,但他有很強的理解能力,這足以彌補這些不足。我們認為他對物理和哲學的概念非常感興趣,他很耐心地研究書中枯燥和困難的部分。他意識到要理解任何壹頁,他必須仔細閱讀前面的每壹頁。他也知道,即使是科普書,也不能像小說壹樣去讀。"
像這樣的語言有很多,讓人感覺特別親切,可以“讀下去”,“懂物理”。這讓我想到,如果在課堂上也能考慮到學生的“易聽”和“易理解”,我們會贏得更多的學生,這樣課堂也能變成壹本可讀性很強的書。
(二)用更引人入勝、精彩絕倫的小例子來闡釋科學的真諦。
在講解道理的時候,大部分書都是著眼於激發讀者的好奇心,吸引讀者津津有味地去讀。它形象地將發現科學的過程與福爾摩斯的探索進行了對比,非常生動。
“我們想象壹個完美的偵探故事。這個故事告訴了我們所有的重要線索,讓我們不得不對事件的真相提出自己的看法。如果我們仔細研究這個故事的想法,並等待作者在書的結尾解釋它,我們就已經得到了壹個滿意的答案。只要不是爛偵探小說,這個解決方案就不會讓我們失望。不僅如此,它會在我們期待的時候出現。
我們能把壹代又壹代在自然書中發現秘密的科學家和看這樣壹本偵探小說的人相提並論嗎?這個比喻不太確切,以後也要放棄。但是,它多少是合適的,應該對它進行擴展和修改,使它更適合於看透宇宙秘密的科學嘗試。
自從柯南道爾寫了壹個感人的故事後,幾乎所有的偵探小說都是這樣開始的:偵探首先收集了他需要的所有事件,至少是針對他的問題的壹個方面,這些事件往往是奇怪的、不連貫的、不相關的。但是偵探知道這個時候已經沒有必要繼續偵察了,現在他只需要用純粹的思維把收集到的所有事件聯系起來。所以他拉小提琴或者在安樂椅上抽煙。突然,他靈機壹動,找到了這層關系。他不僅能解釋現在已有的線索,還知道壹定發生了許多其他事件。因為現在他確切地知道在哪裏可以找到它,如果他願意,他可以出去收集他的理論的進壹步證明。
再講壹句老生常談,科學家在讀《自然之書》的時候,必須自己去尋找答案。他不能像壹些不耐煩的讀者讀偵探小說時經常做的那樣,翻到書的結尾去看最後的結局。在這裏,他既是讀者,又是偵探,他要找到並解釋(甚至部分地)事件之間的聯系。即使為了得到這個問題的部分解決方案,科學家也必須收集無序的事件,並使用創造性的想象力來理解和連接它們。
看過偵探小說的人都知道,壹條錯誤的線索往往會把劇情搞混,以至於久久不能破案。直觀的推理方法不可靠,導致了運動的錯誤概念,這個概念維持了幾個世紀。亞裏士多德在整個歐洲享有至高無上的威望,這可能是人們長期相信這壹直觀概念的主要原因。"
這也讓我想到,如果在我們的課堂教學中能善於此道,課堂能更活躍嗎?
(3)本書非常註重重大事件中不同觀點、不同想法之間的爭論,以及物理大廈建立過程中的矛盾和曲折。
它將讀者引向更廣闊的社會和文化背景。物理學發展史離不開它所處的社會和孕育它的文化背景。
比如伽利略在書中對自由落體的研究,創造了壹種研究自然規律的科學方法:對抽象思維、數學推導和科學實驗相結合的歷史過程的詳細描述。它評論道:“伽利略的發現和所應用的科學推理方法是人類思想中最偉大的成就之壹,標誌著物理學的真正開端”等等。這幾個字在高中物理課本的閱讀材料裏也看到過,讀到這裏很親切。
(D)在物理學發展史和重大發現的描述中,他註重質疑和提出問題的重要性。
書中寫道:“提出壹個問題往往比解決它更重要。因為解決壹個問題可能是壹種數學或實驗技能,提出新的問題、新的可能性,從壹個新的角度看待舊的問題,需要創造能力,它標誌著科學的真正進步。”他之所以創立狹義相對論,是因為他發現了牛頓力學和電磁理論之間的壹些矛盾,然後從這些矛盾中提出問題,進而深入尋找理解物質運動的新的大框架。當時他有這個想法的時候才16歲。到他26歲的時候,他已經經歷了10年的思考和研究,在1905年,他提出了足以影響科技發展進程的觀點。同樣,圖靈對人工智能的提出,也是從他質疑“妳不可能制造壹個替妳思考的機器”這壹常識開始的。這也讓我想起了提出我國著名的“863”計劃的中國科學院四大院士之壹的王院士,他在20世紀30年代曾留學德國。他說:“我從小就敢於質疑前人的工作,尤其是那些與實驗不符的結果,經常在腦子裏打個問號。”1934年他在參加壹個國際學術會議的時候,壹個叫波特的人提出他在轟擊鈹的時候發現了伽馬射線。當時王先生覺得不可能是伽馬射線,因為它沒有那麽強的能量,那麽大的穿透力。他告訴導師,希望重新設計實驗,證明自己的判斷。不幸的是,它沒有得到支持。第二年,查德威克發現這種射線是壹種中子,因為中子和質子的質量相同,所以很難被發現,因為當時它們不帶電。查爾斯因此獲得了諾貝爾獎。
中國有句古話:“哪裏沒有疑問,哪裏就有疑問,也是進步。”黑格爾也說過:“妳可以在同壹件事情上找到不同之處,這就是妳的本事。”所以在沒有疑問的地方,有人提出了疑問,這就是進步。真相往往誕生在100個問號之後。這提醒了我,在我們的教學中,啟發學生的思維,鼓勵他們學會發現和質疑是多麽重要。
(5)書中的科學推理和思考非常精彩。
有人說“科學就是提煉日常思維。”愛因斯坦的推理是為了讓我們真正體會到科學的真諦。比如下面幾段。
“我們可以繼續應用直接推理方法。思想的出發點還是伽利略的慣性定律。我們真的可以把這個有價值的線索應用在解決體育問題上,得出很多結論。
讓我們看兩個球在光滑的桌子上向不同的方向運動。為了說清楚,假設這兩個方向互相垂直。因為沒有外力,球的運動是絕對勻速的。假設它們的速度相等,即兩個球在相同的時間間隔內運動了相同的距離。但是說這兩個球的速度壹樣,是正確的嗎?妳可以回答是或不是!如果兩輛車的速度計都指示大約每小時64公裏(每小時40英裏),我們通常說它們的速度或速度相等,無論它們朝哪個方向行駛。但是科學必須創造自己的語言和自己的概念供自己使用。科學的概念壹開始總是日常生活中常用的概念,但是發展之後它們就完全不壹樣了。它們經過了改造,失去了普通語言的模糊性,從而獲得了嚴格的定義,從而可以應用於科學思維。"
“普及概念是科學中常用的方法。推廣的方法不壹定只有壹種,通常有很多種。但無論哪種推廣,都要嚴格滿足壹個要求:如果原有條件完備,推廣的概念必須轉化為原有的概念。
我們可以用目前討論的例子來很好地說明這個意思。我們可以先嘗試把速度、變速和力的概念推廣到沿曲線運動的情況。在科學術語中,當我們談論曲線時,我們已經包括了直線。直線是曲線的壹個特殊而普通的例子。因此,如果在曲線運動中引用速度、速度變化和力,那麽它們在線性運動中是自發引用的。但是這個結果不應該與之前的結果相矛盾。如果壹條曲線變成了壹條直線,那麽所有的廣義概念都必須轉化為描述直線運動的眾所周知的概念。然而,要唯壹地定義這種促銷,這樣的限制是不夠的。根據這個限制推廣壹個概念有很多可能。科學史實指出,即使是最簡單的推廣,也有成功的時候,也有失敗的時候。我們必須先猜測壹下。在本例中,很容易猜出正確的促銷方法。新的和普及的概念是非常成功的,它不僅有助於我們理解扔在空中的石頭的運動,還有助於我們理解行星的運動。"
曾經有人在網上討論過,哲學是什麽?其實我也覺得物理和哲學是分不開的。"哲學是壹門研究所有生物之間抽象的相互關系的學科."哲學是在從“為什麽”到“什麽”的過程中產生的知識。過去是,現在是,將來也是。還有很長的路要走。這大概就是海德格爾稱自己為“途中的思想家”的原因。《物理學的進化》這本書從頭到尾,處處洋溢著“物理學-哲學的情感”。專註的讀者如果跟隨作者的“探索”,就能被書中強烈的“物理-哲學情感”所感染;最終會徹底飽和,徹底征服。“這最後壹點也是我最喜歡看這本書的原因。