時(shí)間:2023-06-05 10:17:28
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇著名的物理學(xué)家,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
物理學(xué)史中的趣聞(安慶懷寧)3月20日 現(xiàn)行高中物理甲種本第三冊(cè)課本涉及許多物理學(xué)家的名字。如課本P311上“瑪麗.居里(1867~1934)和他丈夫皮爾埃爾.居里(1859~1906)……”,P322中“1932年約里奧.居里(1900~1958)伊麗芙.居里(1897~1856)夫婦發(fā)現(xiàn)……”。對(duì)此,許多同學(xué)就提出疑問,前面有個(gè)居里夫婦,后面又有居里夫婦,怎么如此巧合呢?感到迷惑不解。其實(shí)約里奧.居里和伊麗芙.居里是瑪麗.居里夫婦的女婿和女兒的關(guān)系。而弄清了物理學(xué)家的彼此關(guān)系,掌握物理學(xué)家與其物理事實(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)于系統(tǒng)掌握物理學(xué)內(nèi)容,起到很重要作用。在物理發(fā)展史上,類似上述那種母女關(guān)系,還有幾對(duì)父子關(guān)系。現(xiàn)在就按年代先后順序,簡介如下:
1、約翰.伯努利(1667~1748)和他的次子丹尼爾.伯努利均是瑞士物理學(xué)家。約翰.伯努利是提出機(jī)械能守恒定律的學(xué)者之一,曾指出德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲的“活力”消失,只不過是能量轉(zhuǎn)換成其它形式能罷了。丹尼爾.伯努利是運(yùn)用父親的這一原理(能量守恒定律)來研究流體的運(yùn)動(dòng),他分析流體流動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)和流速的關(guān)系,得出了“伯努利方程”。在1725~1749年間,丹尼爾.伯努利曾十次榮獲法國科學(xué)院的年度獎(jiǎng)。
2、J.J.湯姆生(1856~1940)和他的G.P.湯姆生(1892~1975)均是英國物理學(xué)家。J.J.湯姆生對(duì)陰極射線管內(nèi)氣體放電現(xiàn)象的研究,從而發(fā)現(xiàn)電子,打破了原子是不可再分的最小單位的觀點(diǎn),因而成為一位“最先打開通向基本粒子物理學(xué)大門的偉人”被人勻稱為“電子之父”。由此獲得了1906年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);G.P湯姆生由于進(jìn)行電子的晶體衍射實(shí)驗(yàn)而證實(shí)了德布羅意波的存在,因而獲得1937年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),老子發(fā)現(xiàn)了電子且認(rèn)為是粒子,而兒子卻證實(shí)是電子是波,相互對(duì)立而又相互統(tǒng)一,這真是物理學(xué)史中的一段趣聞。
3、亨利.布拉格(1862~1942年)和他的兒子勞倫斯.布拉格(1890~1971年)均是英國物理學(xué)家,父子倆密切合作,共同用X射線分析了晶體的結(jié)構(gòu),提出了晶體的衍射理論,于1913年建立了著名的“布拉格公式”,還改進(jìn)了X射線的分光計(jì),提出了“X射線反射公式”因而父子倆于1915年共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
4、N.玻爾(1885~1962)和他的第四個(gè)兒子A.玻爾(1922~?)均是丹麥物理學(xué)家,N.玻爾是物理學(xué)創(chuàng)始人之一,是盧瑟福的學(xué)生,他一生的主要工作是發(fā)展原子,分子和原子核結(jié)構(gòu)的量子理論,他在普朗克量子假說和盧瑟福原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)論的基礎(chǔ)上,于1913年提出氫原子結(jié)構(gòu)和氫光譜的初步理論(即著名的玻爾原子結(jié)構(gòu)和玻爾理論),于1992年獲諾貝爾物理獎(jiǎng)。A.玻爾則發(fā)現(xiàn)了原了核中集體運(yùn)動(dòng)和粒子運(yùn)動(dòng)間的聯(lián)系,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了原子核的結(jié)構(gòu)理論,于1975年獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。
5、G.瑟格馬(1886——1978年)和K.瑟格馬(1918~?),G.瑟格馬由于發(fā)現(xiàn)和研究X射擊線光譜學(xué)而獲得1924年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);K.瑟格馬由于通過不同過程,從原子裝置發(fā)射出來的電子研制成了新的高分辨光譜光譜儀,而獲得1981諾貝物理獎(jiǎng)。
(載1991年第四期《物理教學(xué)探討》)
查金根,中學(xué)物理一級(jí)教師,物理教研組組長
摘要:新課程改革以來,許多教師在課堂上就如何改變教學(xué)理念和教學(xué)方式的問題作了大量的研究近。年來中考物理頻頻出現(xiàn)一些關(guān)系物理學(xué)家和他們探尋真理歷程的考題,例如08年中考,僅江蘇省十三市中就有南通市、蘇州市、泰州市、連云港市、淮安市、鹽城市、宿遷市等出現(xiàn)了該內(nèi)容題目,另外在福建省、四川省、浙江省、河南省、廣東省等許多省份也出現(xiàn)過、這類題目不僅考查學(xué)生知識(shí)掌握的情況,同時(shí)滲透了對(duì)情感態(tài)度與價(jià)值觀的考查。
關(guān)鍵詞:初中物理;物理學(xué)家;成就
近年來中考物理頻頻出現(xiàn)一些關(guān)系物理學(xué)家和他們探尋真理歷程的考題這類題目不僅考查學(xué)生知識(shí)掌握的情況,同時(shí)滲透了對(duì)情感態(tài)度與價(jià)值觀的考查,另外它不僅重視結(jié)果還關(guān)注物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)真理的過程和方法,真正體現(xiàn)了新課標(biāo)中培養(yǎng)學(xué)生的(1)知識(shí)與技能;(2)過程與方法(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀這三維目標(biāo)。
2008年中考題中出現(xiàn)涉及物理學(xué)家及其成就的題目分析:一類是考查物理學(xué)家與其成就的對(duì)應(yīng)情況,例如:1(廣東省深圳市15.)在電和磁漫長的發(fā)展歷史中,許多科學(xué)家做出了卓越貢獻(xiàn),其中發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是A.歐姆B.法拉第C.奧斯特D.愛因斯坦。2(江蘇省蘇州市2.)最早發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是A.牛頓B.伽利略C.奧斯特D.安培。3(江蘇省連云港市1.)建立電磁場(chǎng)理論,并預(yù)言電磁波存在的物理學(xué)家是A.麥克斯韋B.牛頓C.赫茲D.伽利略。4(江蘇省泰州市1.)下列選項(xiàng)中,有關(guān)物理學(xué)家和他的主要貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)的是A.牛頓――慣性定律B.帕斯卡――最早測(cè)出了大氣壓值C.奧斯特――電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.法拉第――電流周圍存在磁場(chǎng)……這類題目考查學(xué)生的物理知識(shí)面,在平時(shí)的學(xué)習(xí)中要注意收集整理和識(shí)記。
另一類關(guān)注物理學(xué)家的探究過程和方法,如(浙江省衢州20.)圖甲是盧瑟福用α粒子轟擊原子而產(chǎn)生散射的實(shí)驗(yàn),在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,他提出了圖乙所示的原子核式結(jié)構(gòu),盧瑟福的這一研究過程是一個(gè)( )A.建立模型的過程B.得出結(jié)論的過程C.提出問題的過程D.驗(yàn)證證據(jù)的過程。這一類題目重視物理學(xué)家的探究過程和方法,在平時(shí)學(xué)習(xí)中要深入理解和領(lǐng)會(huì)。
還有一類是以科學(xué)家名字命名的單位與物理量對(duì)應(yīng)題,如1(浙江省湖州1.)2008年3月24日下午北京奧運(yùn)會(huì)圣火采集儀式在希臘的赫拉伸廟前舉行。圣火點(diǎn)燃后,以“點(diǎn)燃激情、傳遞夢(mèng)想”為口號(hào)的“祥云”火炬?zhèn)鬟f在全球進(jìn)行。圣火的點(diǎn)燃利用了太陽能,下列屬于能量單位的是( )A.牛頓B.帕斯卡C瓦特D.焦耳。2(福建省寧德市12.)人們?yōu)榱思o(jì)念物理學(xué)家所作出的杰出貢獻(xiàn),有些物理量就用他們的名字作為單位。請(qǐng)你在圖1中任選一位物理學(xué)家:______________,它的名字被作為____________的單位。這一類題目考查的是單位,在平時(shí)的運(yùn)算中經(jīng)常用到,比較容易得分。
初中物理教材上所涉及到的物理學(xué)家和他們的相關(guān)成就搜集如下。
力學(xué):1.法國物理學(xué)家帕斯卡設(shè)計(jì)演示的“裂桶實(shí)驗(yàn)”證明液體壓強(qiáng)與液體深度有關(guān),而與液體的重力無關(guān)。
2.意大利物理學(xué)家托里拆利設(shè)計(jì)了著名的托里拆利實(shí)驗(yàn),較精確地測(cè)量大氣壓的值。
3.英國物理學(xué)家牛頓在伽利略等科學(xué)家研究基礎(chǔ)上,進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)研究,總結(jié)出牛頓第一定律:一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候,總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
4.古希臘物理學(xué)家阿基米德發(fā)現(xiàn)浸在液體中的物理所受浮力的大小等于被物體排開的液體的重力,即阿基米德原理。
應(yīng)該是基爾霍夫定理。
定理內(nèi)容為:電路中任一個(gè)節(jié)點(diǎn)上,在任一時(shí)刻,流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。1845年由德國物理學(xué)家G·R·基爾霍夫提出。
基爾霍夫是德國物理學(xué)家,出生于肯尼希斯堡。他提出了穩(wěn)恒電路網(wǎng)絡(luò)中電流、電壓、電阻關(guān)系的兩條電路定律,即著名的基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律,解決了電器設(shè)計(jì)中電路方面的難題。
(來源:文章屋網(wǎng) )
制冷片原理是Peltiereffect(珀?duì)柼?yīng)),當(dāng)電流通過熱電偶時(shí),其中一個(gè)結(jié)點(diǎn)散發(fā)熱而另一個(gè)結(jié)點(diǎn)吸收熱,這個(gè)現(xiàn)象由法國物理學(xué)家JeanPeltier在1834年發(fā)現(xiàn)。
半導(dǎo)體致冷器是由半導(dǎo)體所組成的一種冷卻裝置,于1960左右才出現(xiàn),然而其理論基礎(chǔ)Peltiereffect可追溯到19世紀(jì)。是由X及Y兩種不同的金屬導(dǎo)線所組成的封閉線路。通上電源之后,冷端的熱量被移到熱端,導(dǎo)致冷端溫度降低,熱端溫度升高,這就是著名的Peltiereffect。這現(xiàn)象最早是在1821年,由一位德國科學(xué)家ThomasSeeback首先發(fā)現(xiàn),不過他當(dāng)時(shí)做了錯(cuò)誤的推論,并沒有領(lǐng)悟到背后真正的科學(xué)原理。到了1834年,一位法國表匠,同時(shí)也是兼職研究這現(xiàn)象的物理學(xué)家JeanPeltier,才發(fā)現(xiàn)背后真正的原因,這個(gè)現(xiàn)象直到近代隨著半導(dǎo)體的發(fā)展才有了實(shí)際的應(yīng)用,也就是【致冷器】的發(fā)明(注意,這種叫致冷器,還不叫半導(dǎo)體致冷器)。
(來源:文章屋網(wǎng) )
教書育人是為了培養(yǎng)具有優(yōu)秀思想品德、各種學(xué)習(xí)能力(特別重要的是創(chuàng)新能力)的社會(huì)建設(shè)人才,這正是目前素質(zhì)教育的主要任務(wù)。尤其是學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),已引起了國內(nèi)外教育專家的高度重視。我國著名的教育家葉圣陶先生說:“教,是為了不教。”古代哲學(xué)家、教育家孟子也曾經(jīng)說過:“授之以魚,不如授之以漁。”所以,在物理教學(xué)中不但要教給學(xué)生系統(tǒng)的扎實(shí)的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),更重要的是要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的方法,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣和各種學(xué)習(xí)能力。
如何在物理教學(xué)過程中運(yùn)用物理故事培養(yǎng)學(xué)生成才?如何培養(yǎng)與提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力?本文試圖作一初步探討。
二、運(yùn)用物理故事育人的方法
用物理故事育人要講究一定的方法。只有從實(shí)際出發(fā),因時(shí)、因事、因人制宜,符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律和心理思維特征,方法對(duì)頭,才能獲得高質(zhì)量高效率的教育效果,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的智慧潛力,全面提高學(xué)生的素質(zhì)和思想品德修養(yǎng)。
在教學(xué)實(shí)踐中,運(yùn)用物理故事育人的方法主要有以下幾種:
1.滲透于物理課堂教學(xué)中
物理故事應(yīng)與物理課堂教學(xué)緊密結(jié)合,并有機(jī)地水融般地滲透于物理教學(xué)內(nèi)容中。或?qū)⑽锢砉适掠糜谝胝n題,或?qū)⑽锢砉适掠糜谥v解抽象的物理概念或規(guī)律。
如,教師通過物理故事《瑞利發(fā)現(xiàn)氬氣》告訴學(xué)生,英國物理學(xué)家瑞利利用測(cè)密度的方法發(fā)現(xiàn)了一種新氣體――氬,進(jìn)而向?qū)W生提出思考問題:什么是物質(zhì)的密度?如何測(cè)量物質(zhì)的密度?物質(zhì)密度知識(shí)有何應(yīng)用?學(xué)生帶著濃厚的學(xué)習(xí)興趣去追蹤問題的答案,立即進(jìn)入教師創(chuàng)設(shè)的物理情境中。又如,教師講述物理故事《馬德堡趣事》,使學(xué)生頭腦里初步建立起大氣有壓強(qiáng),且大氣壓強(qiáng)很大的概念。再如,教師講述物理故事《伽利略滾球理想實(shí)驗(yàn)》,用以導(dǎo)出牛頓第一定律,并使學(xué)生了解研究物理學(xué)的一種重要研究方法:以事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,深刻揭示自然規(guī)律。
2.融化于學(xué)生個(gè)別教育中
學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中,難免會(huì)出現(xiàn)各種偏差和問題。如有的學(xué)生怕苦畏難,一遇物理難題就打“退堂鼓”,退避三舍;有的學(xué)生做實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真,馬馬虎虎,寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)便胡編亂造拼湊數(shù)據(jù);還有的學(xué)生死記硬背物理公式、概念和規(guī)律,不能在實(shí)際生活中靈活運(yùn)用等等,不一而足。物理故事能為教師提供很好的教育素材,給那些個(gè)別學(xué)生“對(duì)癥下藥”,做到一把鑰匙開一把鎖。
如,教師給怕苦怕難的學(xué)生講《愛因斯坦創(chuàng)立狹義相對(duì)論》的物理故事,說的是愛因斯坦少年時(shí)代就大膽設(shè)想:假如一個(gè)人以光速跟著光波跑,他會(huì)不會(huì)處在一個(gè)不隨時(shí)間變化的波場(chǎng)中呢?當(dāng)時(shí)世界上沒有一個(gè)物理學(xué)家能回答這個(gè)問題,愛因斯坦迎難而上,經(jīng)過十年沉思,終于回答了這個(gè)問題,創(chuàng)立了狹義相對(duì)論,震動(dòng)了物理學(xué)界。教育學(xué)生正確對(duì)待困難,要像愛因斯坦那樣,明知山有虎,偏向虎山行,發(fā)揮創(chuàng)新精神和攻關(guān)精神,才能取得事業(yè)上的成功。
又如,教師對(duì)做實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真的學(xué)生講物理故事《密里根油滴實(shí)驗(yàn)》。1910年,密里根企圖用油滴實(shí)驗(yàn)證明電荷只能是電子電量的整數(shù)倍,有一次卻在油滴上發(fā)現(xiàn)了分?jǐn)?shù)電荷的事例,在處理數(shù)據(jù)時(shí)他拋棄了這一數(shù)據(jù)。后來的實(shí)驗(yàn)和理論證明,層子具有分?jǐn)?shù)電荷(1/3e,2/3e),使他失去了一次發(fā)現(xiàn)真理的機(jī)會(huì),令人惋惜!以此教育學(xué)生要認(rèn)真做好每一次實(shí)驗(yàn),實(shí)事求是地記錄每一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),具體客觀地分析每一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的物理意義。也許,這正是導(dǎo)致科學(xué)新發(fā)現(xiàn)的起點(diǎn)和契機(jī)。
再如,教師可給死記結(jié)論不會(huì)活用物理知識(shí)的學(xué)生講物理故事《愛迪生救媽媽》,說的是少年愛迪生善動(dòng)腦筋,利用平面鏡反射光線的性質(zhì),急中生智,搭建了無影燈,讓醫(yī)生順利為媽媽做了闌尾切除手術(shù)。愛迪生巧用物理知識(shí)的故事,定會(huì)使學(xué)生深受啟發(fā)。
3.貫穿于學(xué)生課外學(xué)習(xí)中
物理課外學(xué)習(xí)活動(dòng)是物理課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸,物理故事育人在這個(gè)天地里也大有作為。
精心組織物理學(xué)史專題報(bào)告會(huì)。教師在充分占有資料認(rèn)真?zhèn)湔n的基礎(chǔ)上,每學(xué)年可舉行1―2次大型的物理學(xué)史專題報(bào)告會(huì),向?qū)W生系統(tǒng)介紹著名優(yōu)秀物理學(xué)家(如牛頓、法拉第、麥克斯韋、愛因斯坦、玻爾、李政道、楊振寧、吳健雄和丁肇中等)的生平事跡、卓越貢獻(xiàn)、學(xué)術(shù)思想、優(yōu)秀品質(zhì)、科研方法及社會(huì)評(píng)價(jià),使學(xué)生從中受到教育和鼓舞,從小立大志,以優(yōu)秀物理學(xué)家為楷模,刻苦攻讀物理。
引導(dǎo)學(xué)生開展課外讀書活動(dòng)。教師尤其要引導(dǎo)學(xué)生閱讀物理學(xué)家的人物傳記、物理學(xué)家撰寫的回憶錄。學(xué)生可以從中領(lǐng)略到物理學(xué)家創(chuàng)業(yè)之艱難,道路之坎坷,意志之堅(jiān)強(qiáng),從而學(xué)習(xí)他們光輝的科學(xué)思想,可貴的治學(xué)精神和獨(dú)特的研究藝術(shù)。
“春風(fēng)潤物細(xì)無聲。”通過耳濡目染、潛移默化,嘗試創(chuàng)新的種子,隨即在學(xué)生的心田里萌發(fā),成為激勵(lì)他們不斷創(chuàng)新的永恒動(dòng)力。優(yōu)秀的物理課外讀物是良師益友,是發(fā)動(dòng)機(jī),其作用是巨大的。如,美國女發(fā)明家洛琳?燕璐,小時(shí)讀過《居里夫人傳》,聽過物理學(xué)家費(fèi)米的演講,對(duì)她后來的事業(yè)產(chǎn)生了很大的影響。她發(fā)明了放射免疫學(xué),獲得了1977年諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
4.教師與家長密切合作
教師應(yīng)十分重視課堂教育與家庭教育相結(jié)合。任何一個(gè)家長都渴望自己的孩子成才。家長是一個(gè)有很大優(yōu)勢(shì)的課外教師群體。
可以通過家訪或家長會(huì)等形式,向家長介紹學(xué)生在校的良好表現(xiàn)、特點(diǎn)與長處,向家長推薦一批優(yōu)秀的出版物(物理故事、物理學(xué)家傳記和回憶錄等),使家長樂于為孩子選購,自己閱讀后,也可以講給孩子聽,或與孩子一起開展討論研究,探索物理學(xué)家成功的秘訣與寶貴經(jīng)驗(yàn),勉勵(lì)督促孩子向他們效法,幫助與指引孩子找到自己成才的最佳具體路徑,鼓勵(lì)與鞭策孩子克服前進(jìn)中的困難,促使他們?cè)缛粘刹拧?/p>
三、結(jié)論
從17世紀(jì)中葉開始,人們從抽空玻璃罩內(nèi)仍能看到里面的物體的事實(shí),認(rèn)為宇宙間存在一種未知的、傳播光的物質(zhì)一“以太”。
然而,兩個(gè)世紀(jì)過去了,人們依然沒能看到以太的影蹤,關(guān)于它的性質(zhì)也沒有定論。例如,無線電檢波器的發(fā)明者、晚年迷信傳靈術(shù)的英國物理學(xué)家洛奇就說,他已經(jīng)算出以太的密度為1012g/cm3。而有人又說以太沒有質(zhì)量,是“無重物質(zhì)”。
不過,當(dāng)時(shí)許多科學(xué)家都篤信以太的存在。例如,洛奇在1882年寫的《關(guān)于電的現(xiàn)代看法》一書中就說,以太究竟是什么,“我相信,不久就會(huì)得到解答。”
“解答”以太的最好辦法是實(shí)驗(yàn)。于是,美國物理學(xué)家邁克爾遜和美國化學(xué)家莫雷上陣了。1887年,他倆在克利夫蘭合作,用高達(dá)40億分之一的精度的儀器再次重做了“以太漂移實(shí)驗(yàn)”。但觀測(cè)了5天,仍然看不到“以太漂移”的任何跡象一以太漂移得到了“零結(jié)果”。這就是著名的“邁克爾遜一莫雷實(shí)驗(yàn)”。
以太漂移的零結(jié)果表明,以太根本就不存在一實(shí)驗(yàn)者得到了和初衷相反的結(jié)果。研究者得到和初衷相反的結(jié)果的現(xiàn)象,我們稱為“南轅北轍”(現(xiàn)象)。
“邁莫實(shí)驗(yàn)”的一個(gè)后果是,相對(duì)論在18年之后的1905年呱呱墜地。想來,愛因斯坦應(yīng)該感謝這次南轅北轍……
與懸賞者的愿望相反――“泊松亮點(diǎn)”用反對(duì)者命名
從17世紀(jì)中葉開始,科學(xué)界開始了光究竟是物質(zhì)還是波動(dòng)的爭論一著名的“微粒說”和“波動(dòng)說”之爭。
當(dāng)爭論持續(xù)到1818年的時(shí)候,法國科學(xué)院舉行了一次光學(xué)方面的懸賞征文活動(dòng)一想通過它,鼓勵(lì)用微粒說解釋光的衍射現(xiàn)象一它是光具有波動(dòng)性的證明,以取得微粒說的“決定性勝利”。
但出乎主辦者意料的是,當(dāng)時(shí)并不知名的、年僅30歲的法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家菲涅耳以嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理,圓滿地解釋了光的偏振,并算出與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好的衍射花樣。這使評(píng)委們大為驚訝。評(píng)委比奧嘆服菲涅耳的才能:“菲涅耳從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā),嚴(yán)格地把所有衍射花樣、現(xiàn)象歸于統(tǒng)一不息,并用公式予以概括,從而永恒地確定了它們之間的相互關(guān)系。”
但是,當(dāng)評(píng)委泊松在用菲涅耳的方程推導(dǎo)圓盤形障礙物對(duì)光的衍射現(xiàn)象時(shí),卻得到一個(gè)令人奇怪的結(jié)果:在盤后一定距離的屏幕上的影子的中心會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)!泊松認(rèn)為這一結(jié)果是“荒謬”的:影子中心“應(yīng)”是最黑暗的地方,怎么會(huì)出現(xiàn)亮點(diǎn)呢?于是,他聲稱菲涅耳的理論已被自己的反證法駁倒,因而光的微粒說取得了“勝利”。
然而,法國天文學(xué)家兼物理學(xué)家阿拉戈的實(shí)驗(yàn)表明,確實(shí)在屏的圓形陰影中心出現(xiàn)了用菲涅耳理論算出的一個(gè)“精彩的”亮點(diǎn)一后來被稱為“阿拉戈斑”的亮點(diǎn)!
這個(gè)“亮點(diǎn)”轟動(dòng)了法國科學(xué)院,使菲涅耳榮獲這一屆科學(xué)獎(jiǎng)。但是,人們卻戲劇性地稱它為沿用至今的“泊松亮點(diǎn)”!
懸賞者法國科學(xué)院得也到了南轅北轍的結(jié)果:微粒說不能解釋光的衍射現(xiàn)象一衍射現(xiàn)象恰好是光具有波動(dòng)性的有力證據(jù)。
在“否定光子”的指導(dǎo)下――密立根、康普頓適得其反
為了解釋當(dāng)時(shí)物理學(xué)界迷惑不解的“光電效應(yīng)”,愛因斯坦在1905年提出了“光量子論”的觀點(diǎn)。1926年,美國化學(xué)家路易斯把光量子改名為“光子”。
許多科學(xué)家都懷疑光子的存在。例如美國的兩位物理學(xué)家密立根和康普頓。于是,他倆各自做起了實(shí)驗(yàn)。
密立根的實(shí)驗(yàn)水平不容置疑――他因于1910年精密測(cè)量電子電荷而獨(dú)享1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。然而,經(jīng)過10年(1906~1915)用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)愛因斯坦的“光電效應(yīng)方程”之后,結(jié)果和他的“一切希望相反”,“在1915年不得不斷言它的無歧義的實(shí)驗(yàn)證實(shí)”一得到的確存在光子的結(jié)論。
在經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)研究之后,康普頓于1922年發(fā)現(xiàn)了“康普頓效應(yīng)”。本來,這個(gè)效應(yīng)是“光子存在”的“判決性實(shí)驗(yàn)”,但他依然不肯相信光子論。不過,在經(jīng)過多方探索之后,他終于認(rèn)識(shí)到這個(gè)效應(yīng)只有用光子論才能解釋,只好承認(rèn)光子論是正確性的。他也因此獨(dú)享1927年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
在密立根和康普頓的南轅北轍之后,更多的人接受了光子論。1925年,在美國和德國的兩組物理學(xué)家的分別實(shí)驗(yàn)之后,光子論已經(jīng)被科學(xué)界徹底承認(rèn)。
科學(xué)精神和人生哲理――“南轅北轍”現(xiàn)象的啟示
內(nèi)涵豐富的科學(xué)精神最核心的內(nèi)容是實(shí)事求是。所以,在科研中,應(yīng)徹底摒棄先入為主的“成見”。否則,就會(huì)像邁克爾遜和莫雷、上述法國科學(xué)院的那些科學(xué)家、密立根和康普頓那樣――“劉郎已恨蓬山遠(yuǎn),更隔蓬山一萬重。”
科學(xué)精神的又一重要內(nèi)容,是尊重大自然的客觀規(guī)律,以及認(rèn)識(shí)這些客觀規(guī)律有時(shí)會(huì)披上“神秘的面紗”,從而不斷開拓創(chuàng)新。客觀規(guī)律有時(shí)“法無定法”――有規(guī)律,但不一定是人們當(dāng)初沒有揭示它時(shí)猜想的那樣。所以,我們?cè)凇榜R蹄南去”的時(shí)候,不妨來一個(gè)“人北望”。舉例來說,當(dāng)初科學(xué)家們對(duì)“宇稱守恒定律”堅(jiān)信不疑。1953年,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了難以解釋的現(xiàn)象――一些微觀粒子呈“偶宇稱態(tài)”,另一些微觀粒子呈“奇宇稱態(tài)”。于是,在1956年,楊振寧和李政道等就打破了宇稱守恒定律的“一統(tǒng)天下”,得到相反的宇稱不守恒的結(jié)論。
這類實(shí)例告訴我們,在得到某些新成果的時(shí)候,應(yīng)有“陸地在這里結(jié)束,海洋從這里開始”(鐫刻在葡萄牙陸地最南端羅卡角的巖石上的名言)的思想;絕不能認(rèn)為“科學(xué)大廈”已經(jīng)建成而戛然止步。用愛因斯坦的話來說,就是:“科學(xué)決不是也決不會(huì)是一本寫完了的書。每一次重大發(fā)現(xiàn)都帶來了新的問題。”
由“法無定法”,還引發(fā)我們對(duì)人生變化無常的思考。
一、由于受到應(yīng)試教育的影響,有關(guān)物理學(xué)史的教學(xué)往往被教師忽視
事實(shí)上,物理學(xué)科的發(fā)展史就是一部不斷創(chuàng)新的歷史,應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的好教材。教學(xué)中,教師可選擇物理學(xué)史上著名的發(fā)現(xiàn)事例或著名的實(shí)驗(yàn),經(jīng)過提煉、加工、整理,編制成短小精悍的物理學(xué)史或物理學(xué)家傳記,讓學(xué)生“追蹤”當(dāng)年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的思路,模擬體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的過程。如:高中物理力學(xué)部分介紹牛頓看到蘋果落地這個(gè)自然現(xiàn)象,經(jīng)過認(rèn)真思考發(fā)現(xiàn)萬有引力定律;伽利略為古希臘學(xué)者亞里士多德的“重的物體總比輕的物體下落快”,而在比薩斜塔上做了兩個(gè)輕重不同的鐵球同時(shí)落地的實(shí)驗(yàn);奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后,人們自然地想到既然電能生磁,反過來,磁能不能生電呢?不少物理學(xué)家都開始研究這個(gè)問題,但都沒有得到預(yù)期結(jié)果,只有英國物理學(xué)家法拉第抓住這個(gè)問題不放,經(jīng)過十年的不懈努力,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;以及世紀(jì)之交的物理學(xué)三大重大發(fā)現(xiàn):X射線的發(fā)現(xiàn)、電子的發(fā)現(xiàn)、放射性的發(fā)現(xiàn),帶動(dòng)了整個(gè)現(xiàn)代物理學(xué)的革命。通過這些科學(xué)發(fā)現(xiàn)的事實(shí)可以教育學(xué)生:科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的過程是創(chuàng)新的過程,科學(xué)成果往往屬于有創(chuàng)造意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人。
二、在教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生提出問題
培養(yǎng)學(xué)生善于質(zhì)疑的精神,“發(fā)明千千萬萬,起點(diǎn)都是疑問”。發(fā)問是學(xué)生動(dòng)腦的結(jié)果,是學(xué)生求知欲、好奇心的表現(xiàn),這種心理傾向?qū)⑼苿?dòng)學(xué)生不斷地帶著疑問去思考、研究。要進(jìn)行創(chuàng)新教育,教師必須創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生發(fā)表不同的見解。
三、在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、打破過去框架的勇氣,啟動(dòng)創(chuàng)造動(dòng)機(jī)
傳統(tǒng)具有強(qiáng)大的慣性,并且隨著歲月的修正,一天比一天更合乎情理,從而更容易變?yōu)閯?chuàng)新意識(shí)產(chǎn)生的頑敵。研究發(fā)現(xiàn),大凡新的發(fā)明創(chuàng)造都是對(duì)習(xí)慣和傳統(tǒng)的改動(dòng)和反對(duì)。只有打破過去的框架,不為舊的認(rèn)識(shí)束縛,才能創(chuàng)新。并指出只有質(zhì)疑才能有所創(chuàng)造,使學(xué)生悟出在研究問題和解決問題時(shí)要不為過去的認(rèn)識(shí)所束縛,敢于質(zhì)疑并發(fā)表見解。
四、在教學(xué)中培養(yǎng)捕捉思想火花的意識(shí)、正確對(duì)待異常現(xiàn)象的意識(shí),往往無意之中可能會(huì)出現(xiàn)突如其來的新觀點(diǎn)、新方法
一般來說,創(chuàng)新意識(shí)是想象的產(chǎn)物,是思維過程中稍縱即逝的火花,每一個(gè)火花都可能是一個(gè)發(fā)明創(chuàng)造,都應(yīng)該有記錄下來的意識(shí)。記錄思想火花對(duì)發(fā)明創(chuàng)造作用很大,及時(shí)捕捉思想火花把它記錄下來,進(jìn)行思維加工與實(shí)踐檢驗(yàn)就有可能取得有價(jià)值的收獲。例如:俄國化學(xué)家門捷列夫,在科研之余玩撲克時(shí),突然有了一個(gè)新觀點(diǎn),便信手揀起桌上的舊信封,把它記在信封的背面,由此發(fā)現(xiàn)了“化學(xué)元素周期表”。在教學(xué)中,我們應(yīng)該善于抓住這種典型事例教育學(xué)生善于捕捉思想火花。同樣正確對(duì)待異常現(xiàn)象在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)中也是很重要的,歷史上很多創(chuàng)造發(fā)明、科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是和異常現(xiàn)象聯(lián)系在一起的。1865年,英國皇家科學(xué)院學(xué)生柏琴,從煤油中提煉奎寧失敗,結(jié)果得到了一種臟的粘液,但柏琴卻對(duì)此產(chǎn)生了興趣,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了“苯胺紫”。1889年,馮梅林和明可夫斯基給狗切除了胰臟,意外發(fā)現(xiàn)狗尿招來了蒼蠅,引起了他們的研究興趣,發(fā)現(xiàn)了胰臟控制著糖的代謝。“二戰(zhàn)”時(shí)期,英國雷達(dá)站發(fā)現(xiàn)了莫名其妙的電噪聲干擾,引起了人們的探索,促進(jìn)了后來的射電天文學(xué)的創(chuàng)立。
由此可見,異常現(xiàn)象是創(chuàng)造發(fā)明和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的先導(dǎo)、線索、生長點(diǎn)。在教學(xué)中,要教育學(xué)生不放過異常現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力。教學(xué)中,教師還要注意引導(dǎo)學(xué)生時(shí)刻關(guān)注一些社會(huì)問題,如:溫室效應(yīng),水污染問題,核能、太陽能的利用,納米技術(shù)等,要解決好這些問題,僅僅靠現(xiàn)有的技術(shù)是不可能的,出路只有一條——?jiǎng)?chuàng)新,以此來引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注創(chuàng)新、認(rèn)識(shí)創(chuàng)新的重要性。
(作者單位 重慶市開縣實(shí)驗(yàn)中學(xué))
納粹分子們?cè)疽詾樯碓谖蓍芟碌母ヌm克,會(huì)低頭接受希特勒的條件。然而,教授不僅立即辭去教職,還發(fā)表聲明質(zhì)疑和反對(duì)。離開時(shí),他還拒絕將自己的研究成果中與核能有關(guān)的部分交給納粹的科技人員。
希特勒下令正式批捕這位著名的物理學(xué)家。好在實(shí)施逮捕之前,弗蘭克已經(jīng)攜家人從丹麥輾轉(zhuǎn)到了美國。惱羞成怒的希特勒決定實(shí)施暗殺。
其實(shí),作為德國著名銀行家的兒子,弗蘭克在逃亡前一直過著養(yǎng)尊處優(yōu)的生活。19歲那年,弗蘭克進(jìn)入海德堡大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué),由于過度貪玩和自以為是,他遭到了老師的批評(píng)。在年輕人看來,老師的斥責(zé),嚴(yán)重傷害了他的自尊心。一氣之下,他決定轉(zhuǎn)學(xué)到柏林大學(xué)。
轉(zhuǎn)學(xué)之后,他開始翻然悔悟,通過自己的努力獲得了博士學(xué)位,并最終在柏林大學(xué)獲得了一份教職。
在那里,他與赫茲合作,研究電子與原子、分子間的碰撞。他們的碰撞實(shí)驗(yàn),成為能量轉(zhuǎn)變量子化特性的第一個(gè)證明,也是丹麥物理學(xué)家玻爾所假設(shè)的量子化能級(jí)的第一個(gè)決定性的證據(jù)。
但當(dāng)玻爾在1915年指出這一點(diǎn)時(shí),弗蘭克和赫茲則在論文里聲稱,自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不符合玻爾的理論。直到1919年,在仔細(xì)研究了玻爾的理論后,弗蘭克改變自己之前的看法,同意玻爾的觀點(diǎn)。
這次低頭,最終讓弗蘭克和赫茲發(fā)現(xiàn)了原子受電子碰撞的定律,更在6年后,讓他們成為了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的得主。
之后,弗蘭克在芝加哥大學(xué)擔(dān)任物理化學(xué)教授,大部分時(shí)間用來研究光合作用。當(dāng)美國決定實(shí)施“曼哈頓計(jì)劃”后,弗蘭克也成為了參與研究制造原子彈工程的一員。不過,這個(gè)流亡者還有另外一個(gè)身份――“關(guān)于原子彈的政治與社會(huì)問題委員會(huì)”主席。
在美國向日本廣島投擲原子彈的兩個(gè)月前,弗蘭克所在的委員會(huì)了著名的關(guān)于原子彈軍事應(yīng)用問題的《弗蘭克報(bào)告》。這份報(bào)告最終沒能阻止軍方的決定,但他所預(yù)言的戰(zhàn)后核武器對(duì)峙局面,很快便成為現(xiàn)實(shí)。
1964年,這個(gè)當(dāng)年躲過了暗殺的人,重返祖國訪問故人,不幸逝世在旅途中。在故人們的記憶里,“他是一個(gè)迷戀科學(xué)、誠懇善良、態(tài)度溫和的人”。只是“溫和”并不代表“溫馴”。這個(gè)溫和的人,即便站在屋檐下,也不曾就勢(shì)低頭。
(選自《中國青年報(bào)》2010年5月12日,有刪改)
賞讀
弗蘭克,這位享譽(yù)世界的傳奇人物,如果用一句話來概括他的性格,那便是“身在屋檐下,還是不低頭”。在弗蘭克身上,體現(xiàn)著一位科學(xué)家、一位知識(shí)分子的優(yōu)秀品質(zhì)――拒絕邪惡,挑戰(zhàn)權(quán)威,追求真理,熱愛人類,珍視和平。
思考練習(xí)
1.弗蘭克最顯著的性格特點(diǎn)是什么?請(qǐng)聯(lián)系選文說明。
高爾基說:“天才出于勤奮。”卡萊爾說:“天才就是無止境的、刻苦的能力。”我國著名的華羅庚說過:“聰明出于勤奮,天才出于積累。”這些都說明,只有勤奮才成功。
魯迅先生說過:“偉大的事業(yè)同辛勤的勞動(dòng)是成正比例的,有一從勞動(dòng)就有一份收獲,日積月累,從少到多奇跡就會(huì)出現(xiàn)。”
美國物理學(xué)家牛頓刻苦學(xué)習(xí),在力學(xué)、光學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)方面有許多成就:他發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和光的散律,總結(jié)概括了著名的牛頓運(yùn)動(dòng)三定律,奠定了經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。
就拿我身邊的人來說吧,我們家鄰居的小孩,以前基礎(chǔ)不好,導(dǎo)致學(xué)習(xí)差,經(jīng)常被爸爸罵。后來,他下定決心一定要努力,考個(gè)好成績給爸爸看。他刻苦學(xué)習(xí),不懂得地方向老師或同學(xué)請(qǐng)教,終于“功夫不負(fù)有心人”,不過幾年,她的成績已經(jīng)是班上數(shù)一數(shù)二的了。
事實(shí)證明,勤奮是成功的重要保證,俗話說得好:“一勤天下無難事”。也就是說只要勤奮,沒有辦不到的事。
最近澳大利亞一個(gè)名為“龐特俱樂部”的賭博集團(tuán)紅遍全球,這個(gè)集團(tuán)由19名數(shù)學(xué)怪才組成,他們奔走于全球各個(gè)賭場(chǎng),用專業(yè)的數(shù)學(xué)方法計(jì)算概率,號(hào)稱“十賭九贏”,僅僅3年就賺取了超過24億澳元(約156億元人民幣)。
數(shù)學(xué)是道百變魔法,對(duì)龐特俱樂部的成員來說,它是發(fā)家致富的法寶,但這種取財(cái)之道難免讓人有所顧忌,對(duì)另外一群數(shù)學(xué)天才們來說,金融才是他們利用數(shù)學(xué)發(fā)家致富的首選。
對(duì)數(shù)字的共同敏感使得數(shù)學(xué)成為了培養(yǎng)金融怪咖們的滋潤溫床。
詹姆斯·西蒙斯素有兩大標(biāo)榜,他是一位頂級(jí)數(shù)學(xué)大師,與我國著名數(shù)學(xué)家陳省身共同發(fā)現(xiàn)了“Chem-Simons幾何定律”,同時(shí)他又是位億萬富翁,是華爾街年薪最高的基金經(jīng)理人和操盤手。他運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法建立風(fēng)險(xiǎn)投資的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型,創(chuàng)下了驚人的投資回報(bào)率,自1988年以來,年均報(bào)酬率高達(dá)34%,超過金融大鱷索羅斯!
而在剛剛過去的摩根大通巨虧事件中,素有“倫敦鯨”之稱的艾肯希爾一敗到底,使得摩根大通以20億的巨虧結(jié)束血斗,打破“倫敦鯨”神話的是外號(hào)“怪物”的博茲·魏因斯坦,他能有今日的成功,與其超凡的計(jì)算能力息息相關(guān)。對(duì)數(shù)字的敏銳讓他在高中時(shí)便學(xué)會(huì)了挑選高成長股票,也讓他在一場(chǎng)撲克錦標(biāo)賽中贏回了一輛瑪莎拉蒂跑車,更為他在對(duì)陣摩根大通的這場(chǎng)豪賭中完美收官奠定了基礎(chǔ)。
事實(shí)上,華爾街像這樣的數(shù)學(xué)怪才們比比皆是,他們用數(shù)學(xué)給予的知識(shí)在金融界玩得風(fēng)生水起。
除了賭博和金融,數(shù)學(xué)在其他學(xué)科中的身影處處可見,它被譽(yù)為自然科學(xué)的“皇冠”,是其他一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)。
馮·諾依曼就是個(gè)典型。作為二十世紀(jì)最重要的數(shù)學(xué)家之一,他在算子理論、集合論等方面的研究多有突破,算子代數(shù)這門新的數(shù)學(xué)分支就在他的手上誕生,然而他的成就絕不僅限于數(shù)學(xué)。
馮·諾依曼提出的二進(jìn)制思想在發(fā)明電子計(jì)算機(jī)中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用,被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)之父”;在經(jīng)濟(jì)學(xué)方面,他提出的“博弈論”如今已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)分析工具之一,被譽(yù)為“博弈論之父”;在物理領(lǐng)域,馮·諾依曼在30年代撰寫的《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》已經(jīng)被證明對(duì)原子物理學(xué)的發(fā)展有極其重要的價(jià)值;在化學(xué)方面他也有相當(dāng)?shù)脑煸劊@蘇黎世高等技術(shù)學(xué)院化學(xué)系大學(xué)學(xué)位。他不愧是上世紀(jì)最偉大的全才之一,而這一切的基礎(chǔ)都來自于他的數(shù)學(xué)積累。
與馮·諾依曼一樣,很多著名的自然科學(xué)家其實(shí)都有著一個(gè)共同的身份——數(shù)學(xué)家。
1902
埃米爾·費(fèi)雷(EmilFischer)德國人(1852--1919)
埃米爾·費(fèi)雷,德國化學(xué)家,是一九O二年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)金獲得者。他的研究為有機(jī)化學(xué)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)奠定了基礎(chǔ),后曾被人們譽(yù)為"實(shí)驗(yàn)室砷明。"
1903
阿列紐斯(SvanteAugustArrhenius)瑞典人(1859--1927)
在生物化學(xué)領(lǐng)域,阿列紐所也進(jìn)行了創(chuàng)造性的研究工作。他發(fā)表了《免疫化學(xué)》、《生物化學(xué)定量定律》等著作,并運(yùn)用物理化學(xué)規(guī)律闡述了毒素和抗毒素的反應(yīng)。阿列紐斯是當(dāng)時(shí)公認(rèn)的科學(xué)巨匠,為發(fā)展科學(xué)事業(yè)建立了不可磨滅的功勛,因而也獲得了許多榮譽(yù)。他被英國皇家學(xué)會(huì)接受為海外會(huì)員,同時(shí)還獲得了皇家學(xué)會(huì)的大衛(wèi)獎(jiǎng)?wù)潞突瘜W(xué)學(xué)會(huì)的法拉第獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
1904
威廉·拉姆賽(WilliamRamsay)英國人(1852--1916)
他就是著名的英國化學(xué)家--成廉·拉姆賽爵士。他與物理學(xué)家瑞利等合作,發(fā)現(xiàn)了六種惰性氣體:氯、氖、員、氮、試和氨。由于他發(fā)現(xiàn)了這些氣態(tài)惰性元素,并確定了它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢茫麡s獲了一九O四年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
1905
阿道夫·馮·貝耶爾(AsolfvonBaeyer)德國人(1835--1917)
發(fā)現(xiàn)靛青、天藍(lán)、緋紅現(xiàn)代三大基本柒素分子結(jié)構(gòu)的德國有機(jī)化學(xué)家阿道夫·馮·貝耶爾,一八三五年十月三十一日出生在柏林一個(gè)著名的自然科學(xué)家的家庭。
1906
亨利·莫瓦桑(HenriMoissan)法國人(1852--1907)
亨利·莫瓦桑發(fā)現(xiàn)氛元素分析法,發(fā)明人造鉆石和電氣弧光爐,并于一九O六年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的大化學(xué)家。
1907
愛德華·畢希納(EduardBuchner)德國人(1860--1917)
愛德華·畢希納,德國著名化學(xué)家。由于發(fā)現(xiàn)無細(xì)胞發(fā)酵,于一九O七年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),被譽(yù)為"農(nóng)民出身的天才化學(xué)家"。
1908
歐內(nèi)斯特·盧瑟福(ernestRutherford)英國人(1871--1937)
一八七一年八月三十日,在遠(yuǎn)離新西蘭文化中心的泉林襯邊,在一所小木房里,詹姆斯夫婦的第四個(gè)孩子鋌生了。達(dá)就是后來在揭示原子奧秘方面板出卓越貢獻(xiàn),因而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)金的英國原子核物理學(xué)家歐內(nèi)斯待·盧瑟福。
1909
威廉·奧斯持瓦爾德(F.WilhelmOstwald)德國人(1853--1932)
奧斯特瓦爾德所到之處,總要燃起科學(xué)探索的埔熊烈火。他在萊比錫大學(xué)開展了規(guī)模宏大的研究工作。由于他從很多方頂研究了催化過程,順利地完成了使氨發(fā)生氧化提取氧化氮的研究工作,它為氨的合成創(chuàng)造了條件。奧斯特瓦爾德在這一領(lǐng)域中的成就得到世界科學(xué)界的高度評(píng)價(jià)。由于在催化研究化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)率方面功績卓著,一九O九年他獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)金。
1925
又如,我國近代著名的力學(xué)家、火箭專家錢學(xué)森,它所涉及的學(xué)術(shù)領(lǐng)域十分廣泛,無論在理論上還是在實(shí)際應(yīng)用中都作出了杰出貢獻(xiàn),尤其是對(duì)我國火箭導(dǎo)彈和航天事業(yè)的迅速發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn),被稱為“中國的導(dǎo)彈之父”。通過講述我國歷史上有關(guān)科學(xué)家的發(fā)明創(chuàng)造和我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的偉大成就的事實(shí),可以培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心、自豪感、責(zé)任感,樹立學(xué)生為民富國強(qiáng)而艱苦奮斗的獻(xiàn)身精神,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。
一、介紹物理學(xué)家事跡,激勵(lì)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)
歐姆定律是電學(xué)中的重要規(guī)律,在講解歐姆定律時(shí),首先向?qū)W生介紹德國的物理學(xué)家歐姆獲得這個(gè)結(jié)論是很不容易的,經(jīng)歷了10多年的辛勤勞動(dòng),做了大量實(shí)驗(yàn)。同時(shí),指導(dǎo)學(xué)生閱讀課后文章“歐姆堅(jiān)持不懈的精神”,對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育和精神激勵(lì)。
很多科學(xué)家是學(xué)生崇拜的偶像,因?yàn)樗麄兩砩霞辛撕芏鄡?yōu)點(diǎn)值得我們學(xué)習(xí)。例如,牛頓是英國著名的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家,他在力學(xué)、光學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)方面都有許多貢獻(xiàn),奠定了經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ),獲得了崇高的榮譽(yù)。但他非常謙虛地說:“如果說我曾經(jīng)看得遠(yuǎn)一些,那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀!焙芏嗫茖W(xué)家都十分謙虛,而我們部分學(xué)生謙虛不足,驕傲有余。科學(xué)家專心做事的例子比比皆是。例如,法國科學(xué)家安培,在科學(xué)研究上非常專心,他把馬車的后背當(dāng)成黑板的故事被傳為佳話,安培被譽(yù)為“電學(xué)中的牛頓”,安培的成功是與他專心到忘我的程度是分不開的。大發(fā)明家愛迪生試用了一千六百多種材料做燈絲,你能說他不專心做事嗎?所以教育學(xué)生從小就要養(yǎng)成專心做事的習(xí)慣。
另外,要結(jié)合教材中的閱讀材料,引導(dǎo)學(xué)生談感想、寫小論文,從而逐步培養(yǎng)學(xué)生勤學(xué)善思和積極上進(jìn)的品德。
二、充分挖掘教學(xué)中的德育因素,增加德育藝術(shù)技巧
物理教材中內(nèi)涵豐富的思想教育因素,通過發(fā)掘、引導(dǎo),使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)、發(fā)展智力的同時(shí),在思想、品德和其他心理素質(zhì)上都能夠得到相應(yīng)的發(fā)展。
在教學(xué)中,我注意強(qiáng)調(diào)德育滲透的三個(gè)原則:有意、有序、有機(jī)。“有意”即教材與德育目標(biāo)的相關(guān)性、一致性和同步性,要求我們教師在教學(xué)中充分吃透教材,實(shí)行德育的目標(biāo)控制。“有序”即對(duì)教學(xué)的德育內(nèi)容進(jìn)行系列組合,優(yōu)化教材中的思想教育因素,使一個(gè)觀點(diǎn)、一種思想在學(xué)生心靈中逐步培養(yǎng)和建立起來,從而獲得良好的整體效應(yīng)。“有機(jī)”即選擇好教學(xué)與德育的最佳結(jié)合點(diǎn),找準(zhǔn)某一知識(shí)或訓(xùn)練點(diǎn)為突破口。這樣我們就不是單純的“教書匠”,而是育人的“工程師”。 轉(zhuǎn)貼于
三、了解物理知識(shí)在社會(huì)中的應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生為社會(huì)做貢獻(xiàn)的決心
物理的產(chǎn)生和發(fā)展,本來就是和生產(chǎn)實(shí)踐與科技水平密切相關(guān)的。能否運(yùn)用所學(xué)知識(shí)順利解決實(shí)際問題,這是學(xué)生素質(zhì)教育的核心,也是評(píng)價(jià)物理教學(xué)的重要標(biāo)志。因此,我在教學(xué)中堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的原則,把“學(xué)”與“用”緊密結(jié)合起來。
例如,從緒論起,就提到學(xué)習(xí)物理的目的在于應(yīng)用,要特別注意教科書和教師運(yùn)用知識(shí)解決問題的思路和方法,努力用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題。從教材內(nèi)容安排看,提到現(xiàn)代生活中廣泛用到物理知識(shí);工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防、科研等方面需要物理知識(shí);物理知識(shí)是學(xué)好其他自然學(xué)科的基礎(chǔ)。新教材的指導(dǎo)思想是:重視知識(shí)的應(yīng)用。講完知識(shí)點(diǎn)后,我列舉實(shí)際應(yīng)用的事例。例如,講完動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化后,緊接著分析了人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行過程中動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化,其目的是加強(qiáng)物理知識(shí)與現(xiàn)代科技的聯(lián)系,使學(xué)生了解他們所學(xué)的物理知識(shí),也可以用來解釋一些高科技中的問題,這樣,就可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。教材最后總結(jié)到,物理是一門很有用的課程,物理學(xué)對(duì)社會(huì)建設(shè)具有十分重要的作用,我們要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)物理的興趣,為社會(huì)建設(shè)培養(yǎng)有用的人才。
四、在實(shí)驗(yàn)中滲透愛護(hù)公物、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),上好實(shí)驗(yàn)課,既能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又能培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和動(dòng)手能力,更是滲透愛護(hù)公物、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育的好時(shí)機(jī)。
如溫度計(jì)、量筒、燒杯等儀器是易碎品,天平、電表等儀器比較精密,所以學(xué)生應(yīng)該像愛護(hù)自己的眼睛一樣愛護(hù)儀器。
科學(xué)容不得半點(diǎn)虛假,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真、如實(shí)記錄結(jié)果。錯(cuò)誤的測(cè)量可能會(huì)導(dǎo)致一次實(shí)驗(yàn)的失敗,誤差過大可能造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。如美國在研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),測(cè)量的系統(tǒng)誤差由0.5%上升到1%,造成了研制一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)增加300萬美元的損失。