世界观与物理教学的关联范文

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到了十九世纪，麦克斯韦建立了电磁波理论，使电、磁及光学现象得到了统一，这是物理学上第二次大统一；在二十世纪初，爱因斯坦抛弃了绝对空间概念，建立了狭义相对论，使力学和电磁学达到了统一；到六十年代，人们将物理学的研究对象分成两大类，一类称为“物质”，另一类称为“相互作用”。人们寻找电磁作用、弱作用及强作用都包含在内的统一理论，这就是“大统一理论”，企图把引力和其综力统一起来，称为“超统一”，他将传统的“物质”与“相互作用”的界限打破，是今天物理学的前沿。这样，纵观物理学史研究，使学生认识到支配宇宙万物的最根本规律是统一，人们为“统一”而执着追求。

1加强学生对对立统一规律的认识

对立统一规律是唯物辩证法的实质和核心，它揭示了事物内部矛盾是事物发展的动力，矛盾的双方既对立又统一，即具有斗争性和统一性。在物理学中，矛盾是普遍存在着，正如正电荷和负电荷，引力和斥力，作用力和反作用力，膨胀和压缩，辐射和吸收等都是相互的矛盾方面。矛盾着的双方即斗争又统一于一个整体之中，正是这种矛盾运动推动了事物的发展。同一性不能离开斗争性而存在，没有斗争性就没有同一性。斗争性也不能脱离同一性而存在，斗争性总是和同一性相连接，为同一性所制约的。如作用力和反作用力总是大小相等，同时存在，同时消失就是矛盾的同一性，而作用力和反作用力的方向总是相反是矛盾的斗争性，二者共存。又如非均匀变化的电场产生变化的磁场，这个磁场总是阻碍原电场的变化，非均匀变化的磁场产生变化的电场，这个电场总是阻碍原磁场的变化，这样就形成统一的电磁场及电磁场在空间的传播———电磁波。这就是矛盾的斗争性和同一性的表现。虽然矛盾的斗争性和同一性对事物的发展都起作用，但是同一性和斗争性在事物发展中的地位是不同的。同一性是相对的，斗争性是绝对的，矛盾的斗争性使事物从量变到质变，从而推动事物的发展。如在水分子的引力和斥力的矛盾中，当引力突破斥力的限制，达到冰点，水就凝结成冰，当斥力突破引力的限制，达到沸点，水就变成蒸汽。此外，物理学所研究的临界温度、临界压力、临界电流等临界状态，均反映了从量变到质变的规律，也是两个对立因素所处地位发生转化的反映，是对立统一规律的生动体现。

2加强学生对“实践———认识———再实践———再认识”的认识

把人类认知的总过程科学地概括为：“实践、认识、再实践、再认识，这种形式，循环往复，以至无穷，而实践和认识之每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度。”这是人类认知的总规律，它揭示了人类认识是一个日新月异、永无止境的辩证过程。在物理学的发展过程中，对物理现象和规律的认识及理论的形成的过程均遵循这一认识规律。如对原子结构的认识，首先是发现了电子，建立了汤姆逊模型，随后经过α粒子散射实验，卢瑟福建立了原子核式模型，再次根据原子光谱的实验规律，建立了波尔模型，一直到量子力学建立起来之后，人们才对原子结构有了基本正确的认识。又如对光的本质认识，更是经历了很长时间，跨越了几个世纪，经历了若干阶段。十七世纪对光的认识有两种学说，一种是以牛顿为代表的微粒说，另一种是以惠更斯等人为代表的波动说，这两种理论各有成功的一面，但都不能圆满的解释当时所知的各种光现象。到1801年托马斯观察到光的干涉现象，不久又从实验上观察到“泊松亮斑”等光的衍射现象，使波动理论战胜了微粒说，波动说取得了空前的成功。但当时的波动理论认为光是一种机械波，而机械波的传播传播是需要介质的，于是人们就假定宇宙间存在一种叫“以太”的介质来传播光，但迈克尔逊———莫雷却否定了“以太”的存在，波动说陷入了不可克服的困境。十九世纪六十年代麦克斯韦建立了电磁波的理论，并大胆的预言光是一种电磁波，就是光的电磁论。1898年，实验证实了电磁波本性———光是频率很高的电磁波，使对光的本性的认识前进了一大步。但电磁波不能解释当时发现的光电效应现象。1905年爱因斯坦在普朗克量子说的启发下提出了光子说，他把光看成一份一份的具有能力的光子，指出了光的粒子性，但这决不是微粒说的光“粒子”，而是具有不连续性能量的“光量子”。粒子说并不排除光的波动性，因为一份光子能量hυ中的υ是光的频率，其包含了波的特性。从光子说出现后，人们逐渐认识到光具有波粒二相性。人们对光的本质的认识达到更高级的程度，光是波粒二相性的统一体，但这种波是一种几率波，这种“粒”是量子。现在我们不能认为光的本性的认识就完成了，可以预言随着物理学的发展，人们关于光的本性的认识会提高到更高的程度。

作者：李合祥马福奎单位：沧州师范学院