物理是一种文化
物 理 与 文 化 教学大纲
复旦大学通识教育核心课程教学大纲物理与文化课程代码: PHYS119001课程名称:物理与文化 (Physics and cultures )学分数: 2学分周学时: 2学时主讲教师:物理学系马世红教授，现代物理研究所王炎森教授，孔青副教授预修课程:高中物理和数学课程性质:是一门文理交融, 重视科学教育与人文教育融合的通识教育课程。
教学目的:本课程是以物理基础知识为载体, 突出物理学的文化内涵, 展现物理思想和人文精神的融合, 有利学生科学素养和终身学习能力的培养。
基本内容简介: 本课程是在较系统介绍(以定性介绍为主)物理学的一些基本知识(从宏观、微观到宇观)的基础上, 着重通过对物理学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现过程和一些著名物理学家的重大贡献的介绍，向学生展示物理学发展过程中所体现的丰富的科学思想、科学方法和科学精神, 以及著名物理学家的创新思维、高尚道德和人格魅力。
同时也对与物理学有关的一些社会性论题及这些重大发现在高科技中生动、有趣的应用作了适当介绍。
教材和教学参考资料:教材:倪光炯、王炎森《文科物理 --- 物理思想与人文精神的融合》高等教育出版社 2005年主要参考资料:倪光炯、王炎森、钱景华、方小敏《改变世界的物理学》(第二版)复旦大学出版社, 1999年阿特·霍布森《物理学:基本概念及其与方方面面的联系》秦克诚等译上海科学技术出版社, 2001年埃米里奧·赛格雷,《从落体到无线电波 --- 经典物理学家和他们的发现》上海科学技术文献出版社, 1984年《从X射线到夸克 --- 近代物理学家和他们的发现》上海科学技术文献出版社, 1984年基本要求: 要求学生了解: 本课程中所介绍的物理学中一些最基本的知识, 物理学发展史中一些重大发现的内容和意义, 一些著名物理学家的创新思维和突出贡献。
以及自然科学的一些研究方法。
在上述基础上深入思考“科学教育与人文教育融合”的重要意义，人文思想对科学发展的作用,自然科学中的研究方法在人文科学研究中的参考价值, 体会对真、善、美的追求是科学文化和人文文化的共同目标, 消除两种文化隔阂的重要性。
物理学与人类文明的关系
物理学与人类文明的关系
物理学与人类文明的关系千丝万缕，物理学之所以能够丰富人类文
明是因为物理学的发展和发现赋予了人类可以开发利用的资源和动力。
从人类文明的兴起到现在，物理学对其成长发展做出了不可磨灭的贡献。
西元前500年，古希腊哲学家亚里士多德开始系统研究物理学，
试图用自然法则去解释宇宙的结构与运行方式；他的理论以及较后的
达尔文的进化理论为一些社会发展的思想（比如公正、合作、技术发展）提供了理论和分析可能性的工具；同时物理学的实验室，生产技
术以及应用的进步，给人类的社会文明提供了可以使用的新能源（例
如核能、激光等）和新材料（如医用手术机器人、显示屏和智能机器）。
此外，物理学也为人类文明做出了重大贡献。
选取一些概念，如力、
运动、热力学等，人类在对对象进行分析和控制时，就会用到物理学
知识。
物理学也是计算机科学的基础，如果没有物理学，就不可能实现计算
机的运算。
更重要的是，物理学的发展促进了建筑学的发展，例如桥梁和水利工程、核技术等，这些领域是人类取得进展的重要依托。
综上所述，可以说，人类文明的今天都离不开物理学的贡献。
物理学
的发展不仅为人类的社会发展提供了分析工具，而且也为社会带来实
实在在的利益，比如发展新能源和新技术；给人们带来更美好的生活；物理学也成为一种文化形式，用以传播人类知识和价值现实。
大一物理与文化知识点汇总
大一物理与文化知识点汇总物理是一门研究自然现象和物质基本规律的科学，它与文化有着密切的联系。
在大一的学习中，物理与文化的知识点涉及广泛，从科学发展史到物理学家的思想影响，都对我们的科学素养和文化修养有着重要的影响。
本文将对大一物理与文化知识点进行汇总和总结，以帮助同学们更好地理解和应用这些知识。
1. 科学发展史科学发展史是物理与文化的重要组成部分。
了解科学发展史可以帮助我们理解物理学的源起和发展过程，认识到科学是一种文化活动，也是社会历史的产物。
在学习中可以重点关注以下几个知识点：1.1 古希腊的自然哲学家古希腊的自然哲学家奠定了物理学的基础，如提出了“万物由火、水、土、气四种元素构成”的观点，创立了各种学派和理论。
1.2 文艺复兴与科学革命文艺复兴时期，人们开始重视观察和实验，科学研究的方法开始发生变革。
科学革命的代表人物如哥白尼、伽利略、牛顿等，他们的理论和实验成果为现代物理学的建立奠定了基础。
1.3 相对论与量子力学的产生相对论和量子力学的产生使物理学发生了重要的变革。
爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论，以及玻尔的量子力学理论，为我们认识宇宙和微观世界提供了全新的视角。
2. 物理学家的思想影响物理学家的思想对社会和文化的影响非常深远。
他们的理论和观点常常超出了物理学的范畴，对哲学、宗教、社会伦理等领域产生了重要影响。
以下是几位重要物理学家的思想影响：2.1 狄拉克和量子场论狄拉克的量子场论不仅对物理学有重要贡献，也对哲学和宗教产生了影响。
他的观点认为存在着一种精神或意识，它是宇宙的本质，并且与物理规律有着密切关系。
2.2 波尔和量子力学的解释问题波尔提出的量子力学的哲学解释，如“互补原理”和“波尔原理”，对我们认识现实世界和人类思维方式产生了深刻的影响。
2.3 卡尔·萨根和科学传播卡尔·萨根是一位科学家和科普作家，他通过丰富的科普作品和公众演讲，让更多的人了解和关注科学。
物理是一种文化_郝柏林
物理是一种文化郝柏林（复旦大学物理系和理论生命科学研究中心 ２００４３３；中国科学院理论物理研究所 １００１９０） （收稿日期：２０１２－０５－２２）说明：本文基于作者２０１１年１２月１３日在澳门举行的两岸四地物理教学研讨会上的发言．删去了可能涉及版权的图片，内容也略有增减． 当１９世纪后半叶物理学从西方传入中国时，ｍｅｔａｐｈｙｓｉｃｓ已经被翻译成形而上学，于是有人把ｐｈｙｓｉｃｓ称为“形而下学”．不过后来还是从日本译文借回来源于中国的“物理”一词．日文翻译是受到庄子《知北游》中一段话的启示：“天地有大美而不言，万物有成理而不说．夫圣人者原天地之美，而达万物之理．”原来我们物理工作者就是探求世间万物的道理，追溯自然之美的圣人！其实物理二字在中国文化中源远流长．李政道先生多次引用杜甫的诗句“细推物理须行乐，何用浮名絆此身”，那涵义是比较宽广的．《淮南子·览冥训》说“耳目之察，不足以分物理”；耳听是虚，眼见也不一定是实，必须要有仪器观测和理论思维，才能深入事物的本质．近代爱国华侨领袖陈嘉庚先生，为了不占耕地而把自己的坟墓修建在填海而成的小岛上．厦门集美鳌园陈嘉庚墓园的石刻浮雕反映了先生的教育观念，特别是墓碑背面有一幅对联说“海潜图：颐和园万寿山铜亭出口处的牌坊（作者摄）空飞齐物理以归一，天造地设合人力而成三”，更是融合了老子“一生二、二生三、三生万物，地法天、天法道、道法自然”的思想．在北京颐和园万寿山铜亭出口处，一幅对联的下联说“物含妙理总堪寻”，也是鼓励人们去探究事物的道理（见图）．物理学是讲道理的学问物理学其实很简单，它只有很少几条大道理．这些大道理不能够证明或推导，只能从实验中总结概括出来，它们的各种推论要受到实践检验．学习物理学，就是要学会用少数大道理，讲明白许多小道理．物理学教导我们寻根溯源，追求真理．物理学帮助我们不盲从、不迷信．物理学又是方法论．它训练我们从事实和数据出发，去发现问题，解决问题．物理学教我们分清主次，善于抓住主要矛盾，不被细节引入歧途．物理学还教我们做到“心中有数”．但是，要特别注意，不要把中学物理变成算术习题集．要启发学生们自己去提出问题、想清道理．举一个小例子．有一个常见的问题是：一个人要在平面镜里看见自己的全身，那镜子至少要多高？标准答案是人身高的一半．如果有一个学生说，镜子可以更短，只要把它倾斜一些．这答案是对还是错？我看应当给这个学生加分．在日常生活中可以提出许多问题．例如，为什么在地球上谁也没有见过像足球那么大的雨滴？参天乔木到底可以长多高？电子计算机最快可以算多快？电子元件最小可以做多小？为什么从前修铁路要在钢轨间留下缝隙？为什么现在又把许多条钢轨焊接到一起？只要抓住一个现象，连续问几个为什么，许多物理学家也会回答不出来．善于观察现象、提出问题，思考和寻求解决途径，这比死记硬背标准答案重要多了．物理学是一门历史科学．一部《普通物理学》的目录，就是一份物理学史提纲．历史和逻辑的一致作者简介：郝柏林（１９３４ ），中国科学院院士，主要从事理论物理、计算物理、非线性科学和理论生命科学的研究．性，在物理学的发展中表现得极为清楚．物理学的发展不断克服着人们的保守和偏见．从“热素”学说到原子和分子的运动，从能量守恒到宇称破缺，新的物理观念影响着人类对自然和社会现象的认识．一直到２０世纪初，当时最著名的某些科学家无论如何不能接受原子和分子的存在，而对于现代的孩子们，原子和分子好像是与生俱来的自然观念．正如老物理学家普朗克说过那样，新的科学真理向来不靠说服反对者取胜，而要等反对者去世和接受真理的新一代成长起来．物理教学的任务之一就是把真理传授给成长中的新一代人．物理学是多门自然科学的基础许多自然科学的学科要经过物理学去“搅和”一番，才最终成熟起来．化学是很好的例证．化学价、化学键、亲和力、周期表、……到１９００年这些词儿差不多都已经出现，但是说不清背后的原因．一直到量子力学阐明了氢原子、氢分子和原子构造，明白了填满和不满的电子壳层、成键和反键轨道这种种概念，化学才有了坚实的基础，走上独立发展的道路．生物学正在经历着类似的过程．生物是物，生物有理．我们只举一个例子．不要以为轮子是人类特有的发明，只有哪吒才会脚踏风火轮行进．生物细胞里就有许多精巧的分子马达．生物化学反应所需能量，储存在一种叫做三磷酸腺苷（ＡＴＰ）的有机分子的磷酸根里．提供一次能量之后，它变成二磷酸腺苷（ＡＤＰ）．把ＡＤＰ重新变成ＡＴＰ的“充电器”，就是由一批蛋白质组成的分子马达．一台直流电机可以双向运作，供电可以转动，转动可以发电．一个分子马达也可以双向运作，供给ＡＴＰ时发生转动，转动起来可以把ＡＤＰ变成ＡＴＰ．大肠杆菌的鞭毛借助蛋白质组成的一个滚柱轴承插在细胞膜里，那是尺寸更大的一个马达．许多生物分子机器，会在热涨落上“冲浪”，不利时暂停片刻，有利时往前跳一步，完成适应某种“目的”的定向运动．１９５３年ＤＮＡ分子双螺旋结构的发现，依据了Ｘ射线结构分析的成果．１９７７年发明的ＤＮＡ化学测序方法，开启了基因组时代的大门①．投资３０亿美元、历时１３年（１９９０～２００３）才基本完成的国际人类基因组计划，在不久的将来依靠新兴的物理测序技术，或许可以在不到两周之内，以低于１千美元的成本完成．多种物理测序方法的原理，例如目前呼声甚高的“纳米孔”技术，来自与测序无关的其他试验领域．人类社会长远未来的生产，将是包含自组装、自复制、自学习、自调控、自诊断、自修复、自动再利用的“生物式”的生产过程．物理学和生物学的互相作用，一定会带来意想不到的科学和技术进步．有志于物理学的年轻人，应当把眼光从“死物”扩展到“活物”．物理学是技术进步的源泉每一个时代都有自己的“高新”技术．１９世纪的高新技术如制冷、真空、照明和电机，２０世纪的高新技术如原子能、半导体、激光、计算机和基因工程，它们都诞生在安静的科学实验室里．它们是科学革命的产物，而不是技术革新的后果．“于无声处听惊雷”乃是科学革命的正道，人类的好奇心和并不追求“经济效益”的科学实验起着巨大的推动作用．电动机没有出现在内燃机制造厂里．１８世纪的蒸汽机、汽船，１９世纪初出现的蒸汽机车，全是“外燃机”．蒸汽动力的传输靠天轴、地轴和皮带轮，距离极为有限．１７９２年出现了没有压缩阶段的内燃机．１９世纪初明白了压缩阶段的重要性和卡诺循环分析，热力学开始发展．如何提高内燃机效率，曾是当时的核心技术问题．与这些当时生产中的迫切问题似乎没有任何关联，新的科学和技术革命已经在安静的实验室里萌芽．１８１９年奥斯特（Ｈ．Ｃ．Ｏｒｓｔｅｄ）偶然发现电流引起磁针偏转．安培深入研究，发现平行和反平行电流的相吸和相斥．１８２０年９月，安培在法国科学院做了报告．那时有人反对说，“已知电流和磁铁相吸，已知磁铁和磁铁相吸，所以电流相吸不是新发现”．安培的一位支持者从裤袋中掏出两把铁钥匙说，“已知钥匙和磁铁相吸，已知磁铁和磁铁相吸，但是钥匙和钥匙不相吸”，因此电流和电流相吸相斥是新发现．整个１８３０年代法拉第从事的电磁现象研究，在二三十年后导致了电动机和发电机的发明．１８８２在慕尼黑电气展览会上，展出了一条长５７公里的２千伏输电线，在１８９１年法兰克福博览会上就有了长１７５公里的２５千伏三相交流输电线．天轴、地轴和皮带轮后来只能在一些落后的工厂和老电影里看到了．①可以参看：郝柏林．基因组测序永无止境的根本原因．《科学》杂志，２０１１年第６３卷第５期，５～１０．热机研究的一个副产品是真空技术的进步．真空技术加上日渐成熟的发电技术，自然导致白炽灯的发明．１８８１年首次由发电厂向伦敦供电，伦敦的照明街灯改用白炽灯泡，但是还保持了原来汽灯的外形．蜡烛和油灯曾是人类的主要照明工具，一定有不少人研究过改进它们的效率．但是，电灯泡没有诞生在蜡烛作坊里．谁能想到对充有微量水银、钠蒸气或其他元素的玻璃管里五光十色的真空放电研究，不仅导致了Ｘ光和放射性的发现，还最终催生了量子力学．１９世纪中叶，当电磁现象的研究开始“转化”为生产力时，麦克斯韦却在自己的书房和实验室里，比照着流体运动，试图把从安培到法拉第的试验结果加以数学概括．在１８７３年出版的集大成的两卷专著《论电和磁》②中，他甚至没有使用现在人们习以为常的矢量表示（事实上，他当时热衷于后来并不成功的四元数），而是为２０个变量写下了２０个方程．他清楚意识到这些方程的重要性，专门用大写英文字母（Ａ），（Ｂ），……为它们编号，而书中其他公式都用数字排序．要从这样繁琐的公式中看出来，存在着以光速传播的电磁波，确实需要有一个天才的头脑，而更重要的是赫兹在１８８８年用试验证实了电磁波的存在．赫兹用来检验电磁波折射规律的那个１吨多重的沥青三棱镜，至今还陈放在德国卡尔斯鲁大学物理系．图：发明无线电报后不到１０年的军用移动电台（引自１９０６年出版的一本英文书）电磁波很快被用于无线电通讯．同在１８９５年，意大利的马可尼和俄国的波波夫分别独立地发明了无线电报③．１９０６年出版的一本讲述无线电报技术的英文书④（见图）曾经没有偏见地提到这两个人的贡献．然而，随后的发展却清楚反映了环境和社会的差别．马可尼到英国去寻求资本支持，成立了马可尼公司，他同布劳恩一起获得１９０９年的诺贝尔物理学奖．波波夫后来做了彼得堡电工学院的院长．１９０５年彼得堡城防司令召见波波夫，要他制止学生的革命活动，被波波夫拒绝．几天后，他因脑出血去世．无线电技术最初并没有自己的元器件，都是临时利用各种物理效应（莱顿瓶放电、金属细粉检波、平板电容器）．后来才有了专门为无线电服务的真空管工业．第二次世界大战期间的美国军队，装备了清一色的６Ｊ５金属壳电子管，整流、检波、低放、中放、高放都用它，坏了可以随便抓一个插上．为了适应超高频的要求，管子做得越来越小（见图），连管脚之间的寄生电容都会导致信号漏失．然而，真正解决问题的新器件来自半导体，可半导体器件并没有出现在电子管厂里．图：电子管越做越小（引自１９３９年出版的一本德文著作）有一种流传颇广的说法：科学“转化”为生产力的速度越来越快．在一本印量巨大的书里⑤举半导体为例，说“１９４８年发现半导体，１９５４年生产出半导体收音机”，这是无视历史事实的杜造．从１８１１年发现硅、１８５０年把硫化银电阻随温度上升而降低作为半导体的判据、１８８６年发现锗，到１９３０年代量子理论对固体电子性质的解释、１９４７年发明点接触晶体管、１９５０年发明结型晶体管，还没有到半导体收音机，已经跨越了近１４０年．我们花了不少笔墨概述物理学史上的一些事件，特别是前文给“转化”二字加上引号，是因为中国传统文化的弱点，至今还在限制着现代科学的发展．科学与技术不是一回事．科学，特别是物理学，不断扩展着人类的世界观、方法论和自然观；科学的内容与作用远远多于“生产力”．中国有着把科学与技术②Ｊａｍｅｓ Ｃｌｅｒｋ Ｍａｘｗｅｌｌ．Ａ Ｔｒｅａｔｉｓｅ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ．ＭａｃＭｉｌｌａｎ ＆Ｃｏ．，Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ ｔｏ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｏｘｆｏｒｄ，Ｌｏｎｄｏｎ，１８７３．③可以参看：郝柏林．究竟是谁发明了无线电？《物理通报》，１９９２年第２期，３９～４０页．④Ｇｕｓｔａｖ Ｅｉｃｈｈｏｒｎ．Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈｙ．Ｃｈａｒｌｅｓ Ｇｒｉｆｆｉｎ ＆Ｃｏ．，Ｌｏｎｄｏｎ，１９０６．⑤马锡冠等．现代科学技术基础知识（干部选读）．中共中央党校出版社，１９９９．混为一谈、以技术涵盖科学的古老传统．简单、机械的理论和实践观，一直在妨碍着学者们安心致志、长期坚持地做出事情．正是急功近利的科学技术政策，阻碍着我国的工业生产立足于自己的基础研究成果．我们必须从文化层面上考察物理教育，从教育入手来改变状况．物理教育是文化教育文化需要沉淀和积累，而中国的传统文化里缺少从事科学试验、演绎推理、证实排伪的精神．公元前三世纪，东西方文化发展分道扬镳．马其顿大帝国的后继者之一，埃及的托勒密一世国王在公元前２９０年下令在亚历山大城建立规模巨大的图书馆．这里曾是世界上唯一的科学研究中心．秦始皇统一中国之前４年，欧几里得诞生在希腊，他在亚历山大图书馆里度过最富创造力的年华，因而在西方科学史中被称为“亚历山大的欧几里德”．公元前２１３年，秦始皇下令焚书和废私学（那时没有公立学校）、敢议《诗》、《书》者诛．焚书的第二年，秦始皇又在骊山背后，把４６０多位知识分子挖个坑埋掉，用强权统一思维，禁止学术自由．我们至今还在感受着这次文化发展“分岔”的影响．两千多年来，多少代优秀的中国知识分子把毕生精力用于遣词造句和诠释前贤．中国历史上没有过像布鲁诺⑥那样的科学殉道者．我们崇敬的科学家如张衡、郭守敬、徐光启，都首先是政府官员，才能掌握做出一些科学建树的资源和条件．“以农立国”的泱泱中华，难道就没有过聪明的农村少年，仔细观察过鸡蛋孵化小鸡的全过程？这类被师长们视为离经叛道的活动，自然不会在文献中留下记录．相形之下，胚胎学和解剖学研究在西方科学思想的发展上起过多么巨大的作用！我们引以为荣的四大发明，全是技术．这本来没有什么奇怪，各个民族的早期发明都以技术居多．然而，与四大发明有关的科学概念，磁极、磁力线和磁场、燃烧和爆炸的化学与物理，引爆和爆轰的理论，没有一个诞生在中国．魏晋时代的清谈之风，当时还有过抵制政治迫害的积极意义．后人忘其所以，乐此不疲．有人以中国文化的“整体”和“综合”傲视西方科学的分析传统，有人热衷于从《周易》里寻求现代科学问题的答案．其实，对自然界的分析研究没有做过多少贡献的人，并无资格侈谈整体和综合．《周易》充其量只是“人类幼年时期的天才创造”（马克思评希腊神话语），少数爱好者继续研读，本来无可厚非；用以误导学子，则理应坚决反对．清谈误国、清谈误事、清谈误人．中华文化背景下的教育工作者，更要注意通过物理学来培育年轻人的现代实证方法和科学精神．向中学物理老师们致敬！物理是一门艺术．同音乐、绘画一样，物理学，或广而言之自然科学有着不同背景、不同深度的大量欣赏者和爱好者，这是现代人文化素养的一个重要方面．同乐师、画匠一样，社会需要相当多专业的物理工作者和物理教育家．同音乐家和画家一样，社会还需要有所发现、有所发明的物理学家，在推动整个人类的科学技术进步方面，做出中华民族应有的贡献．培养所有这些素养和人才都是物理学教育和物理学教师的使命．最后，我利用这个机会，简单地说一下自己怎样喜欢上了物理学．作为一所建立了师范班的河北省立中学的学生干部，我在１７～１８岁时就做好了献身中等教育事业的思想准备．后来因为偶然机遇上了大学，有幸从事从小就喜欢的理论物理研究．然而，我的许多少年伙伴在教育战线奋斗终生．我自己在感情上也一直是中学物理教师队伍的一员．我喜欢起物理，有三个原因．第一是读书．在抗日战争时期的“陪都”重庆上小学时，父亲买了一套３２册草纸印刷的《少年自然科学丛书》；后来在北京男四中又有个好图书馆，初一上半年就读了几本天文科普书．天文和物理都引起我的兴趣．第二，我初中时就是个无线电爱好者，经常到北平什剎海晓市去寻觅零件，做矿石收音机，还玩过前面提到过的美国军用的６Ｊ５真空管．然而，最重要的原因是，中学时期遇到了几位非常好的物理老师．我的高中物理老师李直钧，早年毕业于清华大学航空系，却一生执教中学物理，还在草场胡同创办了直钧小学（后改称草场小学）．他洪钟般的声音至今在耳边回响，“我的学生，物理就得比别人好”！“我要有十分力气，我只能用七分教你们，剩下那三分我还要自己读书呢”．到了８０岁，他还在孜孜不倦地钻研德文，说“我的德文还没有过关”．在这样的精神感召下，选学了物理的可不只我一个人！对中华文化的复兴和中华民族的崛起，两岸四地的物理教育工作者一定会做出自己的贡献．我感谢大家，祝福各位！⑥Ｇ．Ｂｒｕｎｏ（１５４８～１６００），因坚持哥白尼日心学说被罗马教廷烧死．。
物理文化
物理文化（一）文化, 从广义上来讲是指人类社会实践过程中所创造的物质财富和精神财富的总和。
它既包括科学文化又包括人文文化, 物理文化从属于人类整体文化之中。
物理文化是古代哲学家、近代物理学家和现代物理共同体历经数千年逐步创造的物理知识体系、观念形态、价值标准以及约定俗成的工作方法的总和。
换言之，物理文化是鲜活的文化，而不是我们平常仅在课堂上感受和接触到得那些枯燥无味、看似死板的题目。
“物理文化”是由人和物构成的综合体。
物理文化的著作有：《物理文化论》（解世雄西南师大出版社1996《物理文化与物理学史》（厚宇德浙江科技出版社2004年版）。
年版）在《物理文化论》一书中，作者谢世雄认为物理文化是由物质设备、观念形态、知识体系、语言符号四大要素构成，是世界历代物理学家在创建物理学理论过程中，发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备以及约定俗成的工作方法的总和。
二、物理文化研究对物理教育的启示物理教育活动中，学生仅仅了解物理学知识是远远不够的；还应该了解物理学在人类文化发展和社会生产力发展中的作用。
物理文化是具有现实生活性的文化, 是与所有人的生活息息相关的文化,每个人理应体会、理解和欣赏物理文化。
提出、讨论物理文化的目的不仅在于对其科学性的弘扬, 还在于对其自身的人文精神的发掘, 使科学求真的理性思维与人文文化中那种至善、至美的追求结合, 促进真、善、美的统一, 人和自然的和谐统一, 从而达到人类理想的文化的最高境界。
物理文化的终极目标和意义是对人的塑造, 是在知识传承、技能培养的过程中, 追求人的全面发展和完善。
物理教育是实现物理文化延续和促进人的发展的基本工具。
物理教育的基本任务之一是传递物理文化，以保证文化的连续性。
物理文化的传递主要是通过物理教师来完成的，物理教师借助教材系统地向学生讲述物理知识，介绍物理方法和历史；物理教师通过实验设备创设物理环境，让学生操作仪器、观察现象、测试数据、分析数据，从实践中学习物理，接受物理文化的熏陶，培养系统理解和掌握物理文化精髓的活的物理文化的载体,以保证物理文化得以延续和发展。
物理学与人类文明物理学对人类文明进步与发展的推动力量
物理学与人类文明物理学对人类文明进步与发展的推动力量物理学作为自然科学的重要门类之一，与人类文明的进步与发展有着密切的关系。
从古代的天文学到现代的量子力学，物理学不仅推动了科技的发展，也对人类社会产生了深远的影响。
本文将从多个角度探讨物理学与人类文明的关系，并说明其对人类文明进步的推动力量。
一、物理学的技术应用与产业发展物理学的研究成果在科技领域的应用是不可忽视的。
从古代的机械工程到现代的电子技术，物理学的发展直接促进了技术的进步。
例如，研究电磁学的发展导致了电器的出现和电力工业的兴盛，从而改变了人们的生产和生活方式。
物理学在光学、声学、材料科学等领域的应用也为现代科技的快速发展提供了支撑。
物理学在产业发展中的应用也是显而易见的。
随着精密仪器和高性能电子设备的广泛应用，物理学成为现代高科技产业的基石。
从计算机到航天技术，从半导体产业到新能源技术，物理学的研究成果为各个产业带来了新的突破和机遇。
物理学的技术应用无疑对人类文明的进步和发展产生了积极的推动力量。
二、物理学对理性思维的培养与文化影响物理学作为一门自然科学，强调理性思维和实证研究的方法。
通过物理学的学习，人们可以培养逻辑思维和问题解决的能力。
这对于人类文明的进步和发展至关重要。
物理学的研究方法和思维模式也对人类文化产生了深远的影响。
物理学的精神，如观察、实验、推理、理性等，贯穿于科学研究的多个领域，同时也影响到文学、艺术和哲学等领域。
例如，爱因斯坦的相对论启发了现代文学中的“相对主义”思想，成为文化界的重要概念。
物理学的思维方式更加注重实证、严谨和逻辑性，对人类文明的推动在意识形态和思想领域具有积极的影响。
三、物理学的基础研究与科学发展物理学的发展不仅在技术和应用领域具有重要意义，其基础研究也是科学发展的重要驱动力。
许多重大的科学突破都来自于物理学的研究。
例如，量子力学是20世纪科学的重要进展，它不仅推动了现代物理学的发展，也为科学界提供了新的视野和突破口。
物理学在艺术与文化中的应用
艺术与文化中的物理学未来思考
探索未知领域： 物理学在艺术与 文化中的应用将 不断拓展，探索 更多未知领域。
技术创新：随着 科技的发展，物 理学在艺术与文 化中的应用将更 加广泛，为创作 带来更多可能性。
跨学科合作：艺 术与文化中的物 理学思考将促进 跨学科合作，推 动不同领域的交
流与融合。
培养创新思维：通 过物理学在艺术与 文化中的应用，可 以培养人们的创新 思维和想象力，为 未来的发展提供更
物理学对人类价值观的影响
添加标题
物理学的发展改变了人类对宇宙和生命的认识，影响了人类对自然和自由 的价值观。
添加标题
物理学的实验方法和科学精神对人类思维方式产生了深远影响，促进了人 类对理性和客观性的追求。
添加标题
物理学在技术领域的运用，如信息技术和能源技术，对人类的生活方式和 价值观念产生了重大影响。
光的散射：通过散射光线创 造柔和的氛围
色彩与光的关系：利用不同色 彩的光线表现画作的色彩和明
暗关系
声学原理在音乐中的应用
声波传播：声波在空气中 传播的原理，以及声音的 反射、折射和干涉现象在 音乐表演中的应用。
乐器发声：不同乐器如何 利用声学原理产生不同的 音色，如弦乐器的振动、 管乐器的空气振动等。
弹性势能：舞蹈中跳跃动作的起跳和落地，利用弹性势能进行能量转换， 实现高度和速度的控制。
牛顿第三定律：舞蹈中的力量运用，如推、拉、支撑等动作，遵循牛顿第 三定律，产生相应的反作用力，形成丰富的舞蹈效果。
电磁学原理在戏剧中的应用
舞台灯光：LED灯等设备利用电磁学原理实现多彩、动态的舞台效果 音响系统：利用电磁原理的扬声器为观众呈现立体声效果，增强戏剧表现力 舞台机械：电磁铁等装置用于控制舞台布景、道具的升降、移动等，丰富演出形式 投影技术：如DLP等投影仪利用电磁学原理将影像投射到屏幕上，为戏剧演出提供更多创意空间
物理与中国古代文化
(3).物理不同方面在古代文化中的体现
• 光学方面 制作出青铜镜，凹面镜阳燧被普遍用 于取火。《淮南子》中初步探讨了阳燧焦点问题。 在汉代，人们已知道平面镜的组合。晋代郭象在 《〈庄子〉注》中说："鉴以鉴影，而鉴亦有影， 两鉴相鉴，则重影无穷"。《淮南万毕术》中有潜 望装置的记载（见淮南王书中的物理知识）。
3.古诗词中的分子动理论知识 “花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”
分析：“花气袭人”是花朵分泌的芳香油分子做 无规则运动加快的结果，而温度影响分子运动的 激烈程度。
4.古诗词中的声音知识
“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”
分析：声音是物体振动而产生的；能区分“钟” 和“鼓”是根据音色来判别的。
(2).古文献中的物理知识
中国古代文化中的物理知识
(1) 古诗词中的物理知识 (2).古文献中的物理知识 (3).物理不同方面在古代文化中的体现
文化物理知识点总结
文化物理知识点总结1. 物理现象对文化的影响物理现象对人类文化有着深远的影响。
比如，气候和地理环境对不同文化的形成和发展起着至关重要的作用。
在不同的地理环境中，人类为了适应环境的变化，形成了不同的文化习俗和传统。
此外，自然灾害和气候变化也会影响文化的发展，促使人类寻求适应环境变化的方法。
2. 文化在物理世界中的表现文化在物理现象中也有其特殊的表现形式。
比如，不同文化的音乐、舞蹈、建筑等艺术形式都反映出了当地的地理环境、社会背景和价值观念。
而这些艺术形式又会反过来影响人们对物理环境的感知和理解。
此外，文化还通过文字、语言等方式来记录和传承物理世界中的知识和经验，对人类文化的发展起着重要的作用。
3. 人类行为对物理世界的影响人类的行为对物理世界也有着重要的影响。
比如，随着城市化的进程，人类对自然资源的利用和环境的影响不断增大，加剧了全球气候变化和生态系统的衰退。
此外，人类的科学技术和经济活动也对自然资源的开发和利用产生了深远影响，引发了许多环境和社会问题。
4. 文化对物理学科的启发文化对物理学科的发展也有着深远的启发作用。
比如，古代人类对星空的观测和记录，促进了天文学和地理学的发展；古代人类对自然现象的解释和利用，也催生了物理学和化学学科的发展。
同时，文化也对科学研究的价值观念和方法论产生了影响，引领了科学研究的方向和目标。
综上所述，文化物理学是一门充满挑战和活力的交叉学科，它致力于探讨物理现象与人类文化的关系，深化人们对文化和物理世界的理解。
通过研究文化物理学的知识点，我们可以更好地把握物理现象与文化的内在联系，为人类文明的发展和和谐共处做出更大的贡献。
物理学中的科学文化：科学精神、科学美学与科学人文
物理学教育中科学人文素养的培养途径
在物理学教育中，注重培养学生的道德素养
• 教育学生遵循科学道德和伦理原则，尊重他人的知识产权和研究成果 • 培养学生的诚信品质，严谨治学，实事求是
• 科学人文素养对物理学家综合素质的影响 • 提高物理学家的道德品质，增强社会责任感 • 提高物理学家的文化素养，促进国际交流与合作 • 提高物理学家的审美素养，激发创新精神和创造力
04
物理学中的科学精神、科学美学与科学人文的融合
科学精神、科学美学与科学人文的内在联系
• 科学精神、科学美学与科学人文三者相辅相成，共同推动物理学的发展 • 科学精神为物理学的发展提供动力，追求真理、创新和公正 • 科学美学为物理学的发展提供美感，欣赏理论美、实验美和科学家美 • 科学人文为物理学的发展提供价值取向，关注道德、文化和审美
物理学中的科学文化：科学精神、科学美学 与科学人文
01
科学精神的内涵及其在物理学中的应用
科学精神的定义与核心特征
科学精神是一种追求真理、创新和公正的精神
• 真理：科学精神的核心追求，即对客观现实的准确反映 • 创新：科学精神的重要体现，即对现有知识的突破和拓展 • 公正：科学精神的基石，即对科学事实的客观评价和对待
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03
科学人文素养及其在物理学教育中的重要性
科学人文素养的定义与构成
科学人文素养是指在科学教育中，培养学生具备人 文精神和人文素养的一种教育目标
• 人文精神：体现在对人性、道德和伦 理的关注和尊重 • 人文素养：体现在对历史、文化和艺 术的欣赏和传承
古代蕴含物理知识的民俗文化
古代蕴含物理知识的民俗文化
古代蕴含了许多与物理相关的民俗文化，其中包括了许多惊人的技术和知识，被认为是古代人们的智慧结晶。
1. 文化遗产——火药
火药又称黑火药，是古代中国发明的一种炸药。
在古代，很多人认为火药是鬼神怒气所为，这也是为什么火药被用来吓唬鬼神的原因。
但事实上，火药的制备过程是基于化学反应的原理。
2. 日晷
在古代的时候，日晷是一种非常普及的计时工具。
通过地球绕太阳公转的规律，可以根据太阳的位置来判断时间。
这也是古代人们使用珐琅制成日晷时钟的原因。
3. 紫禁城建筑物的天顶
紫禁城是中国的重要文化遗产之一，建造时的设计也包含了物理学的原理。
紫禁城建筑物的天顶使用了设计为圆形的拱形结构，具有良好的承重性和支撑力，可以有效地分散压力，使建筑物更加牢固、稳定。
4. 刘懵公木马
刘懵公木马是一座古代木制马雕像，现被视为中国古代技术达到巅峰的奇迹之一。
除了精细的雕刻技术外，刘懵公木马还有一个奇特的物理结构——由10层小木板组成。
这种木板的设计可以使木马的尺寸相当小，但在悬挂的情况下仍能承受重物。
5. 青铜器
青铜器是中国古代人所发明的一种材料制造工艺。
它是由铜和锡组成的，唯有这两种材料比例适当，才会有高强度、耐腐蚀等特性，青铜器的物理性能被广泛应用于古代人类的生产和生活活动。
浅谈物理文化的意义和原则
浅谈物理文化的意义和原则人的行为是在某种文化意义下的结果，行为与文化密不可分。
那么，与我们的物理、物理学习行为相伴的文化就是物理文化。
物理文化是伴随着人类认识、发展物理及物理学习过程而产生和发展的。
基于此，通过查阅大量文献资料，对物理文化的意义和原则进行了总结，希望能让大家更加了解物理这门学科。
标签：物理；文化；意义；原则1 物理文化的概念关于物理文化的定义目前是多种多样的，随着人类文明进步和物理学发展的相互作用就提出了物理文化的概念。
通常来讲，物理文化是历代物理学家在创建物理理论过程中形成的物理思想、方法、定律、符号等的总和。
它是一种变化发展着的文化形态，随着对物理世界认识的不断深化，这种文化形态中的内涵不断变化的。
但是，物理文化的核心因素就是追求物质及其运动之真、善、美的统一。
2 物理文化的意义和作用2.1对学生影响深远物理是改变人类命运最重要的基础学科之一。
物理学科是基础的基础，工具的工具。
在所有学科中，物理可称为普遍意义下的大众文化。
在物理学习活动中形成的物理文化体系，对学生思维方式、生活态度和情感，对学生世界观和精神品格的形成都具有潜在的、明显的深远影响。
人们走上社会后，除极少部分人从事与物理有关职业外，大多数人所学的物理知识很快会遗忘，但铭刻于心头的物理精神和思想方法却长期在我们生活中发挥作用。
物理文化的先进与否将对学生产生综合的、内在的、长远影响。
这种影响甚至将伴随人一生。
2.2更新传统学习方式我国传统物理学习存在两个主要明显误区：一是重知识，不重能力，即把传授知识作为重点，把培养创造能力放在次要位置；二是重结论，不重过程，即学生总习惯于老师讲，自己记。
这两个误区都是由于传统的、不健全的物理文化的缺陷造成的。
我们今天所倡导的物理文化宗旨决定了它完全有能力去克服传统物理文化缺陷，使物理学习走出误区。
培养“能力”是物理文化的目标，而“过程”则是物理文化的生存空间。
物理文化是体现于物理学习的全过程当中，削弱了“过程”也就削弱了物理文化。
物理有关的传统文化和生活现象
物理有关的传统文化和生活现象1、为什么对着大山喊一声就会出现回声?而在普通的房间内说话，听起来感到比室外说话声音大?电影院的墙壁为什么要做的坑坑洼洼，凹凸不平?原因：回声产生的原因是发声体发出的声音由于遇到障碍物反射回来形成的，但是如果回声和原声的间隔时间小于0.1秒，那么人就不能分辩出原声和回声，也就是说，发声体与障碍物之间的距离至少要17米，人才能分辨出原声和回声，普通房间小于这个距离，因而产生的回声和原声混在一起，人耳不能分辩出来，但它加强了原声, 因此听起来声音比室外大。
但是对着大山喊的时候，距离超过了17米，因此能听到回声。
电影院的墙做的凹凸不平，使得各个反射面产生的回声互相抵消，以影响放映效果。
2、挑西瓜的时候为什么常常把西瓜放在耳边轻轻拍几下?原理：生西瓜和熟西瓜的音色不一样，成熟的西瓜听起来音色比较清脆，买主就是靠“西瓜的音色”来判断西瓜的生与熟。
3、为什么在打雷时先看到闪电，后听到雷声?因为：光传播的速度比声音传播的速度快，一般雷和闪电在同时、同地发生，因而先看到闪电，后听到雷声。
4、蒸汽烫伤和开水烫伤，哪个更严重些?原理及答案：蒸汽和开水的温度都是100℃, 但根据日常生活的经验，蒸汽烫伤要比开水烫伤更严重，为什么呢?因为蒸汽是气体，而开水是液体，蒸汽遇冷液化时会向周围物体放热，而开水是液体，液体蒸发时会向周围物体吸热，因此，蒸汽烫伤要比开水烫伤更严重。
5、为什么下雪天不冷化雪天冷?原因：雪是由于气体遇冷直接变成了固体而形成的，这种现象叫凝华，物体在凝华时要放热，因此并不感觉到冷;而雪融化时要向周围空气吸热，吸收了空气中的热量，气温降低了，所以感到冷。
6、用电风扇扇凉时，周围的气温低了吗?答案及原理：用电风扇吹时，周围空气的温度并没有降低，而为什么人却感到凉快了?原因是扇出的风加快了人周围空气的流动，加快了人身上汗的蒸发，蒸发具有吸热致冷作用。
夏天，在房间内洒水也是同样的道理，狗在夏天伸舌头也是为了散热。
物理是一种文化
收 稿 日 期 ：２０１９－０７－１３ 作 者 简 介 ：李 学 潜 ，男 ，教 授 ，主 要 研 究 方 向 为 高 能 物 理 唯 象 学 、粒 子 物 理 宇 宙 学 、中 微 子 物 理 ，Ｌｉｘｑ＠ｎａｎｋａｉ．ｅｄｕ．ｃｎ。 引 文 格 式 ：李 学 潜 ．物 理 是 一 种 文 化 ［Ｊ］．物 理 与 工 程 ，２０１９，２９（５）：１７－２１．
北京大学 的 穆 良 柱 以 “什 么 是 物 理 及 物 理 文 化”为题，相当全面地论述了物理学研 究 的 方 方 面 面，他 指 出 “物 理 学 家 信 仰 世 界 内 部 存 在 普 遍 联 系”，而物理学就是研究 这 些 关 系 的 科 学 。 ［２］ 这 种 观点虽 然 有 些 极 端，但 表 达 了 物 理 学 家 的 一 种 倾向。
关 键 词 物 理 ；文 化 ；升 华
ＰＨＹＳＩＣＳ ＩＳ ＮＯＴ ＯＮＬＹ Ａ ＳＣＩＥＮＣＥ ＯＮ ＮＡＴＵＲＥ，ＢＵＴ Ａ ＣＵＬＴＵＲＥ
ＬＩ Ｘｕｅｑｉａｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｎａｎｋａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎｇ ３０００７１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｓ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ａｃｃｅｐｔｅｄ，ｐｈｙｓｉｃｓ ｉｓ ａ ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｎ ｎａｔｕｒｅ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，Ｉ ｗｉｌｌ ａｒｇｕｅ ｔｈａｔ ｐｈｙｓｉｃｓ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｂｏｕｔ ｎａｔｕｒｅ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｈａｒｄ ａｎｄ ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｓｔｕｄｉｅｓ，ｅｘ－ ｐｌｏｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｂｏｔｈ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｓｐｅｃｔｓ，ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｄｅｅ－ ｐｅｓｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｎｙ ｙｅａｒｓ，ｏｎｅ ｃａｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ａｌｌ ｆａｌｓｅ ｐａｒｔｓ ｗｈｉｌｅ ｋｅｅｐｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｌｉｄ ｐａｒｔｓ．Ｉｎｄｅｅｄ，ｐｈｙｓｉｃｓ ｈａｓ ａｌｒｅａｄｙ ｓｕｂｌｉｍａｔｅｄ ｉｎｔｏ ａ ｃｕｌｔｕｒｅ ｗｈｉｃｈ ｇｕｉｄｅｓ ａｎｄ ｔｅａｃｈｅｓ
物理学的概念与文化素养
物理学的概念与文化素养
物理学是自然科学的一个分支，主要研究物质及其运动的性质，可以说物理学是维系宇宙所有天体之间关系的桥梁，它对人类正确探知并理解宇宙空间影响着至关重要。
当人类建立了物理学的框架，我们就可以利用它去探索由物理学概念引发的新知识，从它获得更多的机遇，激发新的创新能力，加强人类在宇宙中的更强大精神支柱，为人类文明的发展做出巨大贡献。
因此，在文化素养的发展中，物理学的概念也被越来越多地认可，作为文明建设中的重要元素。
社会和文化发展离不开物理学。
只有深入理解了物理学，人类才能更彻底地洞察宇宙，以此加强他们的文化素养，从根本上促进社会的发展。
经典物理文化例子(一)
经典物理文化例子(一)经典物理文化例子1. 牛顿的苹果•描述：牛顿的苹果，是物理学中最著名的例子之一。
据传，牛顿坐在树下思考时，一颗苹果掉在他头上，从而启发了他有关地球引力的研究。
•讲解：这个例子展示了科学发现的不确定性和偶然性。
牛顿通过观察一个看似普通的事件，成功地揭示出了地球引力的本质，创造了经典力学的基础。
2. 惠更斯原理•描述：惠更斯原理是波动光学中的重要原理之一，它解释了光的传播和干涉现象。
•讲解：惠更斯原理表明，每个波前上的点都可以看作是发射次波的新波源。
当这些次波相互干涉时，会产生干涉图样。
这个原理解释了许多光的行为，比如衍射、折射等现象。
3. 经典电路实验：RC电路•描述：RC电路是一个由电阻（R）和电容（C）组成的简单电路，用于研究响应电路的时间常数。
•讲解：RC电路是电子学中最基础和常用的电路之一。
它可以用来探索电荷的积累和释放过程，以及电流和电压的变化速率。
通过测量电容充电和放电的时间，可以学习和理解RC电路的性质和工作原理。
4. 干涉仪•描述：干涉仪是一种光学仪器，用于观察和研究光的干涉现象。
•讲解：干涉仪利用光的波动性质，通过光的干涉来测量和研究光的特性。
干涉仪可以用来测量非常小的长度和角度，例如测量光的波长、薄膜的厚度等。
它在科学研究和精密测量中具有重要应用。
5. 弹簧振子•描述：弹簧振子是经典力学中研究简谐振动的重要例子之一，由弹簧和质点组成。
•讲解：弹簧振子是一种简谐振动系统，它可以用来研究质点的周期性运动和能量的转化。
通过改变弹簧的劲度系数和质点的质量，可以观察和分析振动的频率、振幅等特性。
以上是一些经典物理文化例子的简要介绍，每个例子都对物理学的发展和理解做出了重要贡献，是学习和了解物理学的重要资源。
这些例子帮助我们深入理解自然界的规律，并应用于现实生活中的科学研究和工程技术中。
初中物理传统文化教学设计案例
初中物理传统文化教学设计案例一、教学任务及对象1、教学任务本教学案例旨在通过初中物理教学，将传统文化与物理知识相结合，使学生能够从传统文化的角度理解和掌握物理概念。
教学任务包括：介绍古代物理学思想，探索古代发明中的物理原理，以及培养学生对物理现象的观察和思考能力。
特别强调的是，如何将传统文化中的智慧与现代物理知识相互印证，激发学生对物理学科的兴趣，并增强他们对中华传统文化的自豪感。
2、教学对象本教学设计面向初中阶段的学生，他们已经具备了一定的物理知识基础和逻辑思维能力。
此阶段的学生正处于好奇心和求知欲强烈的时期，对传统文化有着天然的兴趣。
因此，将传统文化融入物理教学，不仅能够提高学生的学习积极性，还有助于培养他们的创新意识和科学精神。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解并掌握传统文化中涉及的物理知识，如力学、光学、声学等基本概念和原理。
（2）通过分析古代发明，如指南针、火药、印刷术和风筝等，识别和解释其中的物理原理。
（3）运用物理知识解释日常生活中的现象，提高解决实际问题的能力。
（4）学会运用科学方法，如观察、实验、推理等，对物理现象进行探究和分析。
2、过程与方法（1）采用以问题为导向的教学方法，引导学生主动提问，培养其探究精神和独立思考能力。
（2）通过小组合作学习，提高学生的沟通协作能力和团队精神。
（3）运用比较分析法，将传统文化与现代物理知识进行对比，使学生认识到科学与文化的相互关联。
（4）采用案例分析、角色扮演等多样化教学手段，增强学生的学习兴趣和参与度。
3、情感，态度与价值观（1）培养学生对物理学科的兴趣，激发他们探索科学奥秘的欲望。
（2）增强学生对中华传统文化的认同感和自豪感，提高他们的文化素养。
（3）引导学生树立正确的科学态度，认识到科学知识对社会发展的积极作用。
（4）培养学生热爱祖国、尊重传统文化、勇于创新的精神风貌。
（5）通过学习古代科学家的事迹，激发学生追求真理、克服困难的勇气和毅力。
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物理是一门科学，是一种智慧，更是一种文化。
首先，物理是一门科学。
物理学是一门以实验为基础的自然科学，它是发展最成熟、高度定量化的精密科学，又是具有方法论性质、被公认为最重要的基础科学。
物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识，有力地促进了人类文明的进步。
正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的，物理学是一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键性的作用：探索自然，驱动技术，改善生活以及培养人才。
上世纪初相对论和量子力学的建立，为物理学的飞速发展插上了双翅，取得了空前辉煌的成就，以至于人们将20世纪称誉为“物理学的世纪”。
那么21世纪呢？有一种流行的说法：21世纪是生命科学的世纪。
其实，这句话更确切的表述应该是：21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪。
生命科学只有与物理相结合，才有可能取得更大的发展。
其次，物理又是一种智慧。
物理学之所以被公认为一门重要的科学，不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示，还因为它在发展、成长的过程中，形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。
正因为如此，物理学当之无愧地成了人类智慧的结晶，文明的瑰宝。
大量事实表明，物理思想与方法不仅对物理学
本身有价值，而且对整个自然科学，乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。
有人统计过，自20世纪中叶以来，在诺贝尔化学奖、生物及医学奖，甚至经济学奖的获奖者中，有一半以上的人具有物理学的背景；──这意味着他们从物理学中汲取了智慧，转而在非物理领域里获得了成功。
──反过来，却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学
奖的事例。
这就是物理智慧的力量。
难怪国外有专家十分尖锐地指出：没有物理修养的民族是愚蠢的民族！
当今，物理学的触角已经伸向众多领域，并取得了越来越大的成就，以致我们很难再用传统的眼光去界分什么是物理学了。
1995年在我国厦门举行了第19届国际统计物理学大会，会上交流论文的涉及面十分广泛，诸如植物的花序、DNA药物系统、交通的流量、文字的存储等等，光看这些篇目，似乎都不太像是物理。
那么，究竟什么是物理呢？几年前，美国《今日物理》杂志，曾就此问题向读者广泛征求意见。
最后，他们推崇的答案是：物理学家所做的就是物理学。
这话乍听似觉偏颇，其实不无道理。
因为在今天看来，物理学更多的是体现出一种智慧，“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法，把这套方法用到什么问题上，这问题就变成了物理学”。
再次，物理还是一种文化。
从广义来说，文化指的是人类历史实践过程中创造的物质财富和精神财富的总和。
它包括科学文化和人文文化。
同样，物理学家在长期科学实践中所创造的大量物质产品与精神产品，也就构成了物理文化，物理文化是科学文化的重要组成部分。
物理学是以实验为基础的科学，它的基本研究方式就是实践，因而在客观性上表现为“真”；物理学创造的成果最终是为了造福于人类，它在目的性上体现出“善”；另外，物理学还在人的情感、意识等多方面反映了“美”。
正因为物理学本身兼具真、善、美的三重属性，我们完全有理由说，物理不仅是一种文化，而且是一种高层次、高品位的文化。
物理学是求真的。
物理最讲究实证，物理学家在科学研究活动中最基本的态度就是实事求是，坚守“实践是检验真理的唯一标准”原则。
正如物理学家费曼所说：“不论你的想法有多美，不论你多么聪明，更不论你名气有多大，只要与实验不符便是错了，简简单单，这就是科学。
”可以说，物理学的发展史，就是一部不断修正错误、不断逼近真理的“求真”史。
物理学是从善的。
物理学致力于将人从自然中解放出来，从必然王国走向自由王国，帮助人们不断认识自己，促使人的生活趋于高尚。
这是物理学的价值取向和终极目标，因而物理学的本质是从善的；另外，物理学家的行为也是从善的。
爱因斯坦曾这样评价居里夫人和以她为代表的杰出物理学
家：“第一流人物对时代和历史进程的意义，在其道德方面，也许比单纯的才智成就更大。
”他们那种严谨求实的态度、献身科学的精神、热爱人民的情怀等等，对于后人无疑是一份尤为珍贵的人文财富。
物理学是至美的。
德国物理学家海森伯说过：美是真理的光辉；罗马哲学家普洛丁又说过：善是美的本原。
由此，物理学因真而美、因善而美就是十分自然的了。
物理的美属于科学美，主要体现于简单、对称和统一；对称则统一，统一则简单，它们构成了物理学的基本美学准则。
翻开物理学的篇章，可以发现到处都跳动着美的音符，体现了人们对美的追求与创造。
仅以统一性为例。
英国物理学家狄拉克首先发现，在自然界的某些物理量之间存在着下列引人注目的关系，宇宙半径/电子半径≈1040；宇宙年龄/强衰变粒子寿命
≈1040；氢核与电子的电力/氢核与电子的引力≈1040……在上述比数中，宇宙这个最大的系统与基本粒子这个最小系统之间，竟然珠联璧合达到了如此完美的统一，充分展示了物理世界的美，一种动人心弦的壮丽的美。
正是这许多美不胜收的事例，激发起人们对大自然由衷的赞叹与敬畏，难怪爱因斯坦会说：“宇宙间最不可理解的，就是宇宙是可以理解的。
”
综上所述，我们对物理有了一个较为全面的认识：它既是一门科学，又是一种智慧，更是一种文化。
作为一名物理教师，能对自己所任教的物理作一番全方位的审视与剖析，
这是十分必要的。
一方面可使我们看到物理原来有着如此丰富的内涵，从而会更自觉地去挖掘和开发它的育人功能，全面提升教学质量；另一方面又使我们感到物理原来有着如此美好的禀性，从而更加钟爱物理，更有激情地去从事物理教学。
笔者以为，只有真正热爱物理的物理教师，才能做到不仅教会学生如何去理解物理、应用物理，而且还会进一步引导他们去感悟物理、欣赏物理。