牛顿运动定理中的哲学思想
牛顿运动定理中的哲学思想
摘要:数学学科是一门探讨自然科学规律的学科,与我们的生活息息相关。物质与运动的关系吸引着诸多哲学家们的眼珠,现代数学学的发展是科学家们思索的结晶。
在中学数学教学过程中有必要让学习者了解这儿面蕴藏的哲学思想,对青少年产生科学的世界观有很大的帮助。
下边以牛顿第一定理为例,让我们体会其中的发觉之美
关键词:学科哲学;化学;牛顿运动定理
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一个简单而又复杂的问题:
在讲台上放一辆货车,使它处于静止状态提出问题:如何能够让货车运动上去呢?
(中学生答:要使劲去推它)
师:这个问题困惑了人们数千年,远在两千多年曾经,人们早已提出了力和运动的关系。
再现这场跨时空的对话:
正方论据:力是维持物体运动的诱因。
代表人物:亚里士多德(公元前384――前322)
(哲学思想渗透)亚里士多德及其观点
亚里士多德――2000年曾经古埃及最杰出的哲学家
恩格斯对亚里士多德的评价:最博学的人。
耶鲁学院校训:让柏拉图与你为友牛顿第一定律是牛顿发现的吗,让亚里士多德与你为友,更重要的,让真理与你为友。
亚里士多德观点:要维持物体做匀速运动,就必须给物体施加一桓定的力。不受力而仍然运动的物体是不存在的。(力是维持物体运动状态的诱因)
推论:物体在水平面上的运动,须要利用外力能够维持,假若外力停止作用,物体就要静止出来。故:有力才有运动,力是维持物体运动的诱因!
辩题论据:力不是维持物体运动的诱因。
代表人物:伽利略(1564――1642)!
(哲学思想渗透)伽利略――意大利知名的科学家。1632年,伽利略发表了《两种世界观的对话》;1638年,伽利略完成了《两种新科学的对话》。伽利略,开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学。被称为“近代科学之父”。
伽利略的理想实验:
让小球从一个斜面从静止滚出来,小球将滚上另一个斜面,假如没有磨擦,小球将上升到原先的高度。
推论:力不是维持物体运动的缘由,而是改变物体运动状态的缘由。
投影:自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中,上帝说“让牛顿降生吧”,于是一切就有了光明。------日本作家亚历山大。波普。
(哲学思想渗透)科学教育必须反映和彰显学科的本质。只有这样,就能正确地解释和呈现科学规律,帮助中学生正确地认识科学的价值,真正实现个体科学素质的发展。
班主任活动:用笔记本模拟理想实验的过程及结果。大家赞同谁的观点呢?你会指责亚氏观点吗?这个观点持续了相当长的时间:两千多年。(班主任给出中国时间表)(投影)
战国(前475-前221)…….唐朝(1368-1644)
转自铁血一个好汉三个帮,当时还有另一位知名的意大利哲学家、科学家和物理家笛卡尔(公元1596~公元1650)他把伽得略的观点进一步更改牛顿第一定律是牛顿发现的吗,觉得:假如没有其他缘由,运动的物体将继续以同一速率顺着一条直线运动,既不会停出来,也不会改变原先的方向。
这早已和牛顿的观点十分接近了,只是他没有进一步说明是缘由是哪些。牛顿在前人研究的基础上,结合自己的研究,系统地总结了热学知识,提出了三条运动定理:
(哲学思想渗透):牛顿第一定理不是实验定理,是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括下来的。这么,这个总结的过程,好比总结一件事情的所给与的教训,只有最全,最准,最简约,最核心,最能指导实践、用之实践才是最终的、一致的认同。这个认同得到肯定后,这么总结该推论的人自然是最有功劳者,其别人员是有辅助功劳。
由于牛顿第一定理本身就要经历一个实践的验证的推理,最终发觉牛顿所提出的观点最准,最全,最简约,最有核心,最能用于实践,经受住了实践的检验,因而,逐步公认“牛顿第一定理的.内容”是牛顿所得出,并最终成为你们公认的热学基本定理之一。
其实,除此之外,还有一个诱因:就是惯性定理与牛顿定理的关系问题。由于前人所发觉的是构建在惯性基础上,而牛顿所将引到热学中。这也正如牛顿所说的:“我所取的成功都是站在前人担负上”除了伽利略、笛卡儿以外,开普勒、伽桑狄都对惯性做过研究,这种对牛顿后来的思想产生过影响.
一、牛顿第一定理:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直至有外力促使它改变这些状态为止。
二、牛顿第一定理的含意:
1、说明力不是维持物体运动状态的缘由。
2、说明力是促使物体改变运动状态的缘由。
3、说明一切物体都有保持匀速直线运动状或静止状态的特点。---惯性
班主任详尽讲解牛顿第一定理的含意,引出惯性。
三、惯性:
班主任提出问题,让中学生自主学习五分钟:
思1:惯性是一种力吗?
思2:惯性是哪些?
思3:惯性的大小与哪些诱因有关?
思4:能够说速率大的物体,惯性也比较大?
五分钟后,班主任与中学生共同解决以上问题。
增强拓展:
例1、如下图,力F作用在物体B上使两个物体一起往右做匀速直线运动,AB两个物体之间存在磨擦力吗?谈谈为何?
例2、迷你实验室:
中学生分组实验:下端还是上端的细绳先断?
班主任与中学生一起剖析缘由。
小结:班主任总本节课学习的重点。
反省:小学数学要使中学生学习终生发展必备的数学基础知识和技能,了解其应用、关注科学技术的现况及发展趋势;经历科学探究过程,学习科学探究方式,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能用数学知识和科学探究方式解决一些问题.
发展中学生的好奇心、求知欲及对科学探求的兴趣,产生实事求是的科学心态与科学精神,有将科学服务于人类的社会责任感,了解科学与技术、经济与社会的互动作用、认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。通过数学教学最终提升中学生的科学素质,使学校数学教学为提升全民族的素养作出贡献。
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