融人文素養(yǎng)于科學(xué)教育之中
三、引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法
物理學(xué)在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中形成的科學(xué)方法，不僅對(duì)物理學(xué)的研究，而且對(duì)整個(gè)自然科學(xué)甚至社會(huì)科學(xué)的研究都有重大影響。
從亞里士多德對(duì)事物表面的粗糙的認(rèn)識(shí)到伽利略把實(shí)驗(yàn)和科學(xué)的推理引入到科學(xué)研究中，這是一個(gè)偉大的飛躍。愛(ài)因斯坦曾這樣評(píng)說(shuō)“伽利略的發(fā)現(xiàn)及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端”。而伽利略的這兩種方法，在本節(jié)課中都有體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)的重要性不言而喻。理想實(shí)驗(yàn)的方法要多費(fèi)些筆墨，所謂理想化的方法就是設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)，研究理想的物理過(guò)程，從而形成概念，提取規(guī)律。而伽利略的實(shí)驗(yàn)正是設(shè)置了一個(gè)理想化的裝置，認(rèn)為水平面不具有摩擦。用理想化方法研究物理現(xiàn)象，從中提取反映物質(zhì)運(yùn)動(dòng)內(nèi)在的、本質(zhì)的、相對(duì)穩(wěn)定的規(guī)律。
伽利略理想實(shí)驗(yàn)分析：
伽利略理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來(lái)，能更深刻地反映規(guī)律，有關(guān)實(shí)驗(yàn)程序如下：
（1）兩個(gè)對(duì)接的光滑斜面，使靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。
（2）如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫诺母叨取?/p>
（3）減小第二個(gè)斜面的角度，小球在這個(gè)斜面上仍要達(dá)到原來(lái)的高度。
（4）繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它處于水平位置，小球因?yàn)橛肋h(yuǎn)也到不了原來(lái)的高度，所以沿水平面將永遠(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)下去。
事實(shí)（1）→推論（2）→推論（3）→推論（4）
四、建立正確的認(rèn)識(shí)論、發(fā)展觀
牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律（慣性定律）的建立，具有深刻的物理哲學(xué)意義，它告訴人們慣性是所有物體具有的本性，打破了地上運(yùn)動(dòng)和宇宙空間運(yùn)動(dòng)的人為界限，統(tǒng)一了宏觀與微觀物質(zhì)世界的運(yùn)動(dòng)，并提出了處理任何運(yùn)動(dòng)的單一模式。由此出發(fā)可順利研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，它是牛頓第二、第三運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)。
1.形成正確的認(rèn)識(shí)論
由于人們是在有限時(shí)空范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)無(wú)限發(fā)展變化的物理現(xiàn)象，所以人們對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)也經(jīng)歷了一個(gè)由淺入深、由簡(jiǎn)到繁、由表及里的過(guò)程。換句話說(shuō)，一個(gè)完整的概念往往是不可能一次了解清楚的，講概念就要聯(lián)系到一個(gè)發(fā)展過(guò)程。
毛澤東在《實(shí)踐論》中對(duì)感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)的關(guān)系做出如下的論述：“感性材料固然是客觀外界某些真實(shí)性的反映，但他們僅是片面的和表面的東西，這種反映是不完全的，是沒(méi)有反映事物本質(zhì)的。要完滿地反映整個(gè)的事物，反映事物的本質(zhì)，反映事物的內(nèi)部規(guī)律性，就必須經(jīng)過(guò)思考，將豐富的感性材料加以提煉，去粗取精、去偽存真、由此及彼，由表及里的改造制作過(guò)程，造成概念和理論的系統(tǒng)化。就必須從感性認(rèn)識(shí)躍進(jìn)到理性認(rèn)識(shí)。”
2.用變化和發(fā)展的眼光看問(wèn)題
事實(shí)上，任何一個(gè)物理概念的形成都經(jīng)歷了一個(gè)動(dòng)態(tài)的、歷史的階段，都有一個(gè)從感性到理性、從低級(jí)到高級(jí)、從粗糙到精密的產(chǎn)生、發(fā)展和演變的過(guò)程。講物理概念，應(yīng)從歷史發(fā)展過(guò)程來(lái)講，講怎樣反復(fù)糾正錯(cuò)誤的概念，現(xiàn)在的概念是什么，使學(xué)生懂得所學(xué)的知識(shí)是發(fā)展的，變化的。這樣就把概念講活了。否則，學(xué)生就以為物理概念是天經(jīng)地義的、絕對(duì)不能破壞的，從而形成一種僵化的思想。事實(shí)不是這樣，物理學(xué)永遠(yuǎn)是在不斷前進(jìn)、不斷發(fā)展的。沒(méi)有任何一個(gè)物理概念、定律可以被視為終極真理，人們?cè)谟邢迺r(shí)空范圍內(nèi)獲得的物理知識(shí)只能是近似的、相對(duì)的真理、物理學(xué)大廈只能完善，卻永遠(yuǎn)不會(huì)封頂。