時間：2023-05-08 18:32:49
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1、主要貢獻有狹義相對論的創(chuàng)立、光電效應、能量守恒、宇宙常數。愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人。
2、愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論，特別是經過赫茲和洛倫茲發(fā)展和闡述的電動力學。愛因斯坦的理論，最初受到許多人的反對，就連當時一些著名物理學家也對這位年青人的論文表示懷疑。然而，隨著科學的發(fā)展，大量的科學實驗證明愛因斯坦的理論是正確的，愛因斯坦才一躍而成為世界著名的科學家，成為20世紀世界最偉大的科學家。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：物理學；人文文化
物理學是一門最基本的自然學科，它是探討物質結構和物質基本運動規(guī)律的學科，所以人們往往認為物理學只是包含一些枯燥的理論公式，而忽視了物理學中包含的人文因素諸如人文哲學思想、美學、道德等方面。實際上，物理學在產生、形成、發(fā)展的過程中，人們不是為了物理學而研究物理學，而是為了有助于人類、社會以及個體人的發(fā)展而研究物理學，所有這些都涉及到了人與人的關系、人與自然的關系，這些關系中都蘊含著豐富的人文文化。
著名物理學家吳健雄曾指出：為了避免出現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展中的危機，當前一個刻不容緩的問題是消除現(xiàn)代文化中兩種文化，即科學文化和人文文化之間的隔閡，而加強這兩方面的聯(lián)系。沒有比大學更加適合的場所了。只有當兩種文化的隔閡在大學園里加以彌合之后，我們才能對世界給出連貫而令人信服的描述。所以我們有必要去討論科學文化中的人文思想。
下面從文化角度去剖析物理學中的人文思想，主要有以下幾方面：
1 物理學中的唯物辯證法思想
物理學在古代被稱為自然哲學，物理學作為一門精密的學科進行研究是從1687年牛頓發(fā)表的《自然哲學的數學原理》開始的。隨著學科的發(fā)展與不斷完善，物理學才從哲學中分化出來，形成獨立的學科，但物理文化中蘊含的哲學思想是不會被分離的。
1.1 實踐是檢驗真理的唯一標準
物理學是實驗科學，物理實驗既是建立物理理論的基礎又是檢驗物理理論真理性的方法。楊振寧教授說“物理學是以實驗為本的學科”，物理學上很多理論都是通過實驗檢驗論證的結果，體現(xiàn)了唯物辯證法的認識論觀點——實踐是檢驗真理的唯一標準。
1.2 物質是普遍聯(lián)系的
物理發(fā)展史上，很多地方體現(xiàn)了物質是普遍聯(lián)系的觀點。比如人們曾經把電和磁孤立起來，物理學家奧斯特接受自然力統(tǒng)一的哲學思想。堅信電和磁之間存在某種潛在聯(lián)系，經過多年研究，終于發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，并由此開創(chuàng)了電磁學的新紀元。把電和磁聯(lián)系了起來，這正體現(xiàn)了唯物辯證法的特征——物質是普遍聯(lián)系的。
1.3 事物發(fā)展過程中的“否定之否定”規(guī)律
人們對物理現(xiàn)象及其本質的認識是不斷地發(fā)展和完善起來的，每一種理論的建立過程都體現(xiàn)了“實驗(事實)——理論假設——實驗(新的事實)——修正理論”，遵循著辯證唯物主義中的“否定之否定”規(guī)律。比如在整個光學的發(fā)展史中對光本質這個問題的認識，先是牛頓的微粒說；再是惠更斯的彈性波動說；接著麥克斯韋提出電磁波動說；到20世紀愛因斯坦提出光量子說。最終人們認識到光具有波粒二象性，人類對光本性的認識就正是遵循著“否定之否定”認識規(guī)律的反映。
1.4 主要矛盾與次要矛盾的辯證關系
物理學中為了方便研究問題，經常抓住物體的主要特征，忽略物體的次要特征，而抽想出一些理想模型。如“質點”這個理想模型保留了實際物體的質量和存在的位置，而忽略了物體本身的大小形狀，體現(xiàn)出辯證唯物主義中的“主要矛盾與次要矛盾之間的辯證關系”。
1.5 運動的相對性和時空的相對性
近代物理學的一大理論—愛因斯坦的相對論中涉及的哲學問題很多。最突出的就是相對運動和相對的時空觀念。相對論指出：相對性原理的本質在于運動的相對性這一事實，而不存在絕對運動。相對論否定了絕對運動的存在，就否定了絕對時空的概念。它通過不變的光速把時間和空間聯(lián)合為一個整體，由洛倫茲變換建立起各個慣性系之間的時空關系。
可見，不論是物理文化知識本身，還是物理文化形成、發(fā)展的過程都蘊含著豐富的哲學思維方法，對人類的自然觀和哲學思想有重大的影響。
2 物理學中的美學文化
2.1 物理理論的美學特征
2.1.1 簡單深刻美
在一個藝術家眼里簡單是一種美。自然現(xiàn)象錯綜復雜，物理學則力求用簡單的方程或定律去概括自然規(guī)律，但其反映的內在規(guī)律確是非常深刻的。如能量的轉化和守恒定律反映了各種不同形式的能量的轉化，牛頓的三大定律更是概括了宏觀低速條件下各種機械運動的規(guī)律，麥克斯韋電磁方程組將復雜的電磁現(xiàn)象統(tǒng)一其中，愛因斯坦相對論中的基本原理簡單凝練，但其中內涵確是豐富而深刻的。
2.1.2 對稱守恒美
對稱是自然界中廣泛存在的也是人們很樂于接受的一種美學形式，物理學在對自然的表述中處處顯現(xiàn)出了這種對稱的美：引力和斥力，“電生磁”與“磁生電”，粒子與反粒子，物質與反物質、圓孔或單縫衍射圖樣的對稱、無限長直導線周圍磁場的軸對稱等等。物理定律對某種規(guī)范變換的不變性、守恒性更是貫穿于整個物理學的一種對稱形式，物理學中有許多守恒定律如：動量守恒、機械能守恒等等。實際上，對稱性已經成為當代物理學家研究物理理論的一種方法。
2.1.3 統(tǒng)一和諧美
物理理論的和諧統(tǒng)一美實際上是自然界和諧統(tǒng)一美的理論形態(tài)。如麥克斯韋電磁場理論把電學、磁學、光學統(tǒng)一了起來，量子力學把波動性和粒子性統(tǒng)一了起來，愛因斯坦的相對論把時間、空間、物質和運動統(tǒng)一起來，把經典物理學都包容在他的理論框架之內，創(chuàng)造了程度更高范圍更大的和諧統(tǒng)一理論。
2.2 物理學家與美學思想
世界著名物理學家狄拉克認為：讓一個方程具有美感要比符合實驗更為重要。法國科學家彭加勒曾說：“科學家研究自然，是因為他從中能得到樂趣，他之所以能得到樂趣，是因為她美”。著名物理學家楊振寧曾經說過：“物理學的原理有它的結構，這個結構有它的美跟妙的地方，而各個物理學工作者對于這個結構的不同的美跟妙的地方的感受，有不同的了解，因為大家有不同的感受，所以每一個工作者會發(fā)展他自己獨特的研究方向跟研究方法，形成他自己的風格。”
許多著名的物理學家都有感知美的奇異本領，美學思想在許多物理學家創(chuàng)立與評價物理學理論時起著重大的啟發(fā)與指導作用。追溯人類科學源頭，科學美始終被作為一種人文理想而追求，成為科學家們獻身科學、潛心研究的直接動力之一。
3 物理學中的科學道德精神
3.1 對未知的好奇與探索精神
好奇心是一種情感，是一種人文精神，也是最重要的科學精神。科學進步的真正動力是許多物理學家對了解未知事物的欲望。牛頓看到蘋果落地，就去想蘋果為什么會從樹上掉下來，從而想到了萬有引力；阿基米德從浴桶洗澡中得到啟示，發(fā)現(xiàn)水面上升與他身體侵入部分體積之間的內在聯(lián)系，找到了鑒別金質王冠是否摻假的方法，產生阿基米德原理，發(fā)現(xiàn)浮力定律等。這種對未知的好奇與探索精神，對物理學的發(fā)展與人類的文明有很重要的作用。
3.2 實事求是、勇于創(chuàng)新的科學精神
實事求是認知的基礎，而創(chuàng)新則是科學精神的核心。20世紀物理學的革命告訴我們：科學的發(fā)展道路上科學家要創(chuàng)立一種新理論的時候，都必須要有敢于向已有的舊理論、舊思想提出質疑的勇氣。例如：伽利略正是因為對亞里士多德“力是產生物體運動的原因”的懷疑，才建立了正確的力和運動的關系。以至于后來的牛頓運動定律的產生。著名物理學家楊振寧和李政道正是因為敏銳的覺察到了從未被人懷疑過的宇稱守恒定律的適用范圍，大膽提出了弱相互作用中宇稱不守恒的論斷，才使物理學理論有了一個突破性的進展。
3.3 合作與寬容精神
一、物理學中的美學特征
1.物理學中簡單美.物理學揭示自然界物質的存在、組成、運動及其轉化等規(guī)律的簡單性而產生美感，稱為物理學的簡單美.物理學的簡單美主要體現(xiàn)在物理學的理論和方法上.宇宙中紛亂的各種物體通過牛頓引入的質點統(tǒng)為一體，牛頓只用幾條簡單的定律就概括了物質世界紛繁的運動現(xiàn)象，又如能量的轉化和守恒定律反映了各種不同形式的能量的轉化，麥克斯韋電磁方程組將復雜的電磁現(xiàn)象統(tǒng)一其中.
2.物理學中的對稱守恒美.對稱現(xiàn)象是辯證法的生動體現(xiàn)，物理學揭示自然界物質的存在、構成、運動及其轉化等規(guī)律的對稱性而產生的美感，稱為物理學的對稱美.對稱是自然界中廣泛存在的也是人們很樂于接受的一種美學形式，物理學在對自然的表述中處處顯現(xiàn)出了這種對稱的美：引力和斥力，“電生磁”與“磁生電”，無限長直導線周圍磁場的軸對稱等.物理定律對某種規(guī)范變換的不變性、守恒性更是貫穿于整個物理學的一種對稱形式，物理學中有許多守恒定律如機械能守恒等.實際上，對稱性和守恒性已經成為當代物理學家研究物理理論的一種方法.
3.物理學中的統(tǒng)一和諧美.物質是多樣又是統(tǒng)一的.物理規(guī)律的多樣統(tǒng)一性而產生的美感稱為物理學的統(tǒng)一美.物理理論的和諧統(tǒng)一美實際上是自然界和諧統(tǒng)一美的理論形態(tài).如麥克斯韋電磁場理論把電學、磁學、光學統(tǒng)一了起來，愛因斯坦的相對論把時間、空間、物質和運動統(tǒng)一起來，創(chuàng)造了程度更高范圍更大的和諧統(tǒng)一理論.
4.物理學家與美學思想.愛因斯坦幾乎把后半生的近四十年全部科學創(chuàng)造精力都致力于統(tǒng)一場論的漫長探索，以追求物理學至高無上的統(tǒng)一美.世界著名物理學家狄拉克認為：讓一個方程具有美感要比符合實驗更為重要.法國科學家彭加勒曾說：“科學家研究自然，是因為他從中能得到樂趣，他之所以能得到樂趣，是因為她美”.著名物理學家楊振寧曾經說過：“物理學的原理有它的結構，這個結構有它的美跟妙的地方，而各個物理學工作者對于這個結構的不同的美跟妙的地方的感受，有不同的了解，因為大家有不同的感受，所以每一個工作者會發(fā)展他自己獨特的研究方向跟研究方法，形成他自己的風格.”
二、在物理教學中探究美
由于藝術類學生的美術專業(yè)基礎，他們的視覺-空間智能比較強，能很快抓住畫面產生一定的聯(lián)想；他們更注重學習過程中表象的東西，在體驗美學方面比普通高中的學生有更好的基礎、更多的機會，而且高中學生有較強的學習興趣.同時，高中的物理學習與學生的專業(yè)學習之間密切相關：
1.物理研究與美術創(chuàng)作都是一種抽象，都是對感知現(xiàn)象的綜合
物理概念與物理規(guī)律揭示了物理現(xiàn)象的本質與內在聯(lián)系.美術作品所反映的現(xiàn)實與自然狀態(tài)的現(xiàn)實不一樣，而是現(xiàn)象的抽象性解說，原因在于創(chuàng)作者為突出作品的思想內涵而對自然狀態(tài)的現(xiàn)實進行了分析和概括，舍去多余和次要的細節(jié).所以，物理研究和美術創(chuàng)作都必須經過對現(xiàn)實進行“抽象”.藝術家以藝術作品表達審美情感，物理學家以自然定律描繪客觀規(guī)律.牛頓完成了人類科學史上第一次對自然的感知現(xiàn)象的大綜合，建立了經典力學.同樣，各類藝術表現(xiàn)形式的本身就是一種對對具體的抽象和對現(xiàn)象的綜合.物理研究和美術創(chuàng)作兩者同淵源于實踐，同植根于人腦，同來自于人腦對實踐的反映以及對反映的加工，都經歷了對客觀現(xiàn)實“去粗存精，去偽存真”的思維加工.
2.物理學思想方法潛移默化地影響著藝術創(chuàng)作理念
意大利文藝復興時期著名的科學巨匠兼藝術大師達?芬奇就曾說過“藝術借助科學的翅膀才能高飛”，他將科學觀察和分析的方法擴展到藝術創(chuàng)作上，其作品具有科學氣質的特征.僅從繪畫而言，他的畫作充分體現(xiàn)出對大自然敏銳的觀察力，對人物內在細微情感的刻畫，以及表現(xiàn)光與影的種種變化，將繪畫的寫實主義推向不可企及的高峰.1905年愛因斯坦提出狹義相對論，讓人類認識到物理世界是三維空間加一維時間的四維空間，變革了從牛頓以來形成的時空觀，揭示了時間與空間的統(tǒng)一性和相對性.兩年后，畢加索的“立體派”代表作問世，畢加索的成功在于他一生都在“向宇宙質疑”.
3.物理核技術對藝術品進行產地、年代和真?zhèn)舞b定已經在全球得到應用
再如世界著名物理學家斯蒂芬·威廉·霍金就一直對設局打賭情有獨鐘，他從33歲起第一次就科學問題與同事打賭，從此后竟樂此不疲而一發(fā)而不可收。如，他與加州理工學院的索恩在1975年曾就天鵝座X-1是否含有黑洞而設局，賭注是輸家要為贏家訂閱一份雜志；到了設局后15年的1990年，因為有比較充分的證據表明它是黑洞之后，霍金因賭它不是黑洞而服輸，也就自然為索恩訂閱了一年的美國雜志《閣樓》。2000年12月，霍金又與密歇根大學的理論物理學家戈登·凱恩打賭；凱恩曾斷言，在粒子加速器上，將能發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子，霍金說不可能；兩人為此設局，賭注為100美元。后來，隨著大型強子對撞機的結果出爐，霍金再一次認輸。而就在幾年前，霍金又與人設下一百美元的賭局，表示人類永遠也不可能發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”希格斯玻色子。可是2012年7月4日，一個石破天驚的消息傳來，歐洲核子研究中心宣布發(fā)現(xiàn)疑似“上帝粒子”，他為此又輸掉100美元。
類似這樣的打賭，在國外學術界已經成為一種傳統(tǒng)；在現(xiàn)代科學創(chuàng)立之初，打賭就已融入到學術界，成為科研傳統(tǒng)的一部分；而且還促成了許多重大研究成果的問世，學術打賭和科學的關系也延伸到了現(xiàn)在。
耐人尋味的是20世紀以來科學界的幾項重大的物理學發(fā)現(xiàn)似乎都有賭局伴隨其間。如，上世紀的1956年，美國華裔科學家楊振寧和李政道曾預言“宇稱不守恒”，物理學家費因曼對此竟不屑一顧，他以50美元比1美元的賭局決定宇稱守恒的是否存在；但第二年費因曼就宣布自己敗局已定。之后，著名女科學家吳健雄等用實驗證實了楊振寧和李政道的預言，最終他們二人不但贏得了與費因曼的賭局，并且獲得了1957年的諾貝爾物理學獎。
有些賭局還直接促成了重大科學成果的提早公布，如，1974年，美國物理學家梅爾文·施瓦茲聽說美籍華裔物理學家丁肇中發(fā)現(xiàn)了一種新的基本粒子，就去向丁肇中親自求證。沒想到丁肇中當時竟矢口否認。將信將疑的施瓦茲當時就與他以有關是否新發(fā)現(xiàn)了粒子而設局，賭注為10美元。事實上，丁肇中的確發(fā)現(xiàn)了新粒子，但是他想核查后再公開。兩個月后，丁肇中就有意輸給了施瓦茲10美元。兩年后丁肇中因此獲得了1976年的諾貝爾物理學獎。非常有意思的是，1988年，施瓦茲也獲得了諾貝爾物理學獎；不過他在接受采訪時一直后悔當初沒有把和丁肇中當年賭局的賭注由10美元增加到200美元，一時傳為佳話。
學術打賭和現(xiàn)代科學的關系還不止如此：幾十年來，在著名的貝爾實驗室，科研人員有每天下午4點在茶室里閑聊的習慣，爭論不休之時，就有人開始設局打賭。這個茶室里居然留有一本記載了這些內容的“賭局大全”，直到1990年，這本書卻不見了，有好奇的人們猜測或許是被一而再再而三賭輸的人因為不好意思就拿走了它。
而無獨有偶，在美國加州的斯坦福線性加速器中心，也有類似的一本書，它記載了從20世紀的1984年以來高能物理學領域的35個賭局，其中還有好些迄今未見分曉。該書封面赫然寫著，《斯坦福線性加速器中心理論群體打賭之正式記錄》。
而紐約州冷泉港實驗室的科學家們就人類基因組中的基因數目也曾為此設局打賭，贏者至少將得到750美元。可見，學術打賭的賭注往往并不大，但贏者可以因為比某些大牌科學家猜測得更準而獲得極大的心理滿足，而增加科研動力。
除了科學家個人之間的打賭外，還出現(xiàn)過團體“制度化”的設局打賭。有一個叫作“長期設局基金會”的機構，它鼓勵人們就重大科學問題設局下注。到2002年11月，熱衷參與的人們已提出11個賭項，投入賭注共4.8萬美元。這種群體式設局打賭有什么實際用途嗎？美國查普曼大學的湯姆·貝爾就認為，此舉非常有用。他舉例說，以2100年時全球平均氣溫是否升高來打賭，只要有足夠多的懂行科學家參與進來，那么，這項賭注的價格變動就能及時反映出對氣候研究的最新進展；政府決策部門就可以參考這些價格來估計出公眾對全球氣候變化的態(tài)度，從而有助于免受產業(yè)界和極端環(huán)保主義者偏見的影響。
毋庸諱言，學術打賭的確有著一定的娛樂成分，但歸根結蒂還是要為科學探索服務。2000年美國愛達荷大學的衰老研究專家斯蒂芬·奧斯塔德在莫斯科與其在芝加哥大學工作的同行杰·奧爾先斯基設局打賭，斷言2000年出生的人有可能活到150歲，而且耳不聾眼不花。他們倆各花費幾百美元建立了一筆信托基金，并聲稱這筆基金到2150年時會達到5億美元。贏家的后裔將獲得信托基金的全部。很有意思的是，盡管這樁豪賭在媒體上受到了廣泛的報道，然而，奧爾先斯基在接受采訪時還是這樣表示，“打賭有時可以成為一種有趣的科普方式，不過記者找來時，當事人一定要談論科學”。
在這里，我們還必須要提到，早在17世紀時，由于傳統(tǒng)的醫(yī)師排斥當時新派的以化學知識為基礎的醫(yī)師，不讓后者參與醫(yī)學教學，而后者則頻頻向傳統(tǒng)醫(yī)師發(fā)出挑戰(zhàn)。1651年，他們設下了這么一樁賭局“讓我們從醫(yī)院、軍營或其他地方任意找200名或500名發(fā)燒、患胸膜炎或其他病癥的人，把他們分成兩半，用擲硬幣的方式決定哪一半歸我們治，哪一半歸你們治。最后我們看看，兩邊各有多少葬禮。但是，讓我們爭論的彩頭或曰賭注為：兩邊各下300弗洛倫（當時的一種貨幣），尊意以為如何？”雖然這個賭局最后是否成行不得而知，但由此可見這個賭注的設計，其實已經形成了現(xiàn)代醫(yī)學對照組實驗的雛形。
關鍵詞：物理教學物理學史作用
1物理學史教育可以激發(fā)學生學習物理學的興趣
許多學生反映物理難學，難就難在物理基本概念、基本規(guī)律太抽象、太深奧，物理知識點之間橫向、縱向聯(lián)系十分緊密。要解決“物理難學”這一課題，有效提高同學們物理學的學習效果，首要的問題必須想辦法提高同學們物理學的學習興趣，激發(fā)同學們物理學的學習動力。在物理教學過程中，通過給同學們講授物理學發(fā)展歷程，給他們講述著名物理學家的物理研究歷史故事，歷史上人們是如何研究生活中的物理問題，使學生感覺到學習物理其實是學習生活中一項其樂無窮的工作，這樣是有利于激發(fā)學生物理的學習興趣。比如，講授“維持物體運動是否需要力”的教學過程中，亞里士多德的觀點是“維持物體運動需要力”，并且這種觀點在歷史上一直統(tǒng)治人類思想有一千多年，這種觀點是否正確，意大利著名實驗物理學家伽利略敢于大膽質疑，假設了理想斜面實驗，提出用理想化方法可以推斷：運動物體在沒有摩擦的光滑的水平面上，就會以不變的速度一直運動下去，可以推論“維持物體運動不需要力”，后來由此他又提出了慣性原理。上課時物理教師既傳授物理知識，又有意識地穿插真實的生活化的物理歷史故事，可以讓學生在聽課的過程中對生活化的物理學發(fā)展史感興趣，聽課的注意力也會高度集中，這樣學生既十分輕松自然就理解了“維持物體運動不需要力”這一命題，又學會了一種物理研究問題的方法———理想化方法。
2物理學史教育有助于學生加深對物理基本概念和基本規(guī)律的理解
物理教學過程中講清楚物理概念和規(guī)律的產生、形成與發(fā)展歷史過程，有利于同學們了解和掌握物理理論知識的歷史淵源，有利于提高同學們開展物理科學創(chuàng)造和發(fā)展物理科學的信心，也有利于學生加深對物理概念和規(guī)律的理解與掌握。比如學習光的本性問題，通過串講十七世紀人們對這一問題認識的兩種觀點：以牛頓為代表的一些物理學家，從“光的直線傳播”這一基本事實，認為光是一種“實體’,主張光的微粒說；而以惠更斯為代表的另一批物理學家則從“光束在傳播過程中互相交叉時并不彼此妨礙”這一基本事實，認為光是一種“作用”，主張光的波動說。兩種觀點一提出就會給學生產生一個懸念：光的本性究竟是什么？學生的注意力馬上就會落到“光的本性”問題上。然后通過引導學生學習光具有干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象，得出光是一種波；又通過麥克斯韋提出的“電磁波在真空中的傳播速度跟光速相同”這一事實，學生就能自覺理解“光是一種電磁波”。接著組織學生學習愛因斯坦用光子說準確解釋了光電效應現(xiàn)象，說明“光是一種光子”。這樣學生認識到光既具有波動性（它是電磁波），又具有粒子性（它是光子），即光具有波粒二象性，較好地幫助學生理解“光的本性是什么”的問題。
3物理學史教育有利于學生學會物理學研究方法
物理科學方法教育是物理教學的重要內容之一。在物理教學過程中，既要讓學生在教師引導下能動地認識物理現(xiàn)象的本質和規(guī)律，又要使學生自覺地接受物理科學方法教育，學習知識可以提高理論認識水平，學習方法才能提高學生實際應用能力。因此，學生更重要的是學會學習方法和研究問題的方法，只有達到這個目標學生才真正受益終身。在物理教學過程中，穿插講解歷史上人們是如何研究物理問題，采用什么方法解決物理問題，這樣既有利于學生學會物理科學研究方法，又有助于學生理解和掌握好相關物理基本概念、基本規(guī)律和基本原理，有效提高學生的學習能力和研究能力。比如，學習“天體是怎樣運動的”這一問題，波蘭天文學家哥白尼根據前人資料和自己多年的天文觀測及潛心研究，吸收地球運動思想，敢于懷疑“地心說”的正確性，提出了符合科學的“日心說”，直接挑戰(zhàn)神學；意大利科學家布魯諾還因為主張和宣傳“日心說”而遭受基督教教會的殘酷迫害；著名的實驗物理學家伽利略也因為宣傳“日心說”受到教會的審訊和囚禁。通過這一段關于行星運動觀察研究的歷史發(fā)展過程中的一些基本物理學史學習，使學生在物理學習過程中感受到科學家始終堅持科學真理的科學態(tài)度，始終堅持和捍衛(wèi)科學真理的科學精神，始終堅持科學真理來源于實踐的的科學研究方法。
霍金1942年1月8日生于英格蘭的牛津，其父母都在牛津城接受過高等教育，霍金的父母非常注意從小培養(yǎng)孩子對科學的興趣，霍金從小非常富有想象力，他曾想出進入自己屋子的11種辦法，但是，他的語言不能同他的思維同步，有時講話還結巴，他在五年級的時候，與幾個同學一起，找了許多零件，制造了一臺電腦，這電腦還真的能回答問題，許多人到學校參觀，引起了一場不小的轟動。
1959年，霍金中學畢業(yè)并考入了牛津大學，這時他才17歲，在牛津大學，霍金選學他所喜歡的物理學，當時他們班上有四名學生學習物理，有一次，教師布置了13道題，其他同學做了一星期，只解出一二道題，而他只用一個上午，便做了10道，他的同學們說：“與他同行并進是不可能的，我們就像來自不同的星球。”
然而在大學的第三年，他的身體出現(xiàn)了麻煩，他的手已不像過去那樣靈活了，腿腳也不便利，并且?guī)状螐臉翘萆系氯ィ敃r并沒有意識到這一征兆的嚴重性，當年秋天，霍金申請到劍橋大學做研究生，攻讀宇宙學博士，在他進入劍橋大學后不久，21歲生日剛剛過完，他就住進了醫(yī)院，經過專家的多次會診，被診斷為患了肌肉萎縮性側面硬化癥(帕金森氏癥)，無方可醫(yī)，出院后不久的一個晚上，他做了一個被處死的惡夢，夢醒后，他忽然意識到：“如果被緩刑的話，還有事情值得做。”他重新振作起來，開始了天文學研究生涯，隨著時間的流逝，霍金的病情緩和下來，但只能依靠輪椅活動。1965年，霍金開始有關黑洞問題的研究，1974年，32歲的霍金發(fā)現(xiàn)，“只進不出”的黑洞具有一種完全出乎意料的特性，即由于量子力學的“隧道效應”，它會穩(wěn)定地向外發(fā)射粒子，考慮了這種“蒸發(fā)”，黑洞就不再是絕對“黑”的了，他的這個驚人的創(chuàng)見發(fā)表幾星期后，英國皇家學會就宣布他當選為該會會員，霍金成了這個世界聞名的學會有史以來最年輕的會員之一。
霍金提出“黑洞蒸發(fā)理論”的同時，他又把量子力學和引力理論結合在一起，創(chuàng)造了“量子宇宙論”。他說，根據量子力學，空間中充滿了粒子和反粒子，黑洞存在時，一個粒子可以掉到黑洞里面去，留下它的伴侶就是黑洞發(fā)射的輻射，這就是霍金提出的被人們稱為“霍金輻射”的黑洞輻射論，霍金的名字也因此在科學史上不朽。
由于其不同尋常的遭遇及在天文學上的杰出成就，霍金獲得了許多榮譽，1975年，梵蒂岡授予霍金“有杰出成就的年輕科學家”稱號；1978年，獲理論物理學領域的最高榮譽“愛因斯坦獎”；1980年霍金被選為盧卡斯教授，這是一個十分崇高的職位，歷史上只有牛頓、拉摩、愛丁頓、狄拉克等幾位大科學家擔任過這一教席。1982年，霍金接受了圣母大學、芝加哥大學、普林斯頓大學和紐約大學的榮譽學位，伊麗莎白女王封他為英國的榮譽騎士，自他的《時間簡史》出版后，他被廣泛尊崇為繼愛因斯坦后最偉大的理論物理學家。
袁家騮是一位享譽海內外的高能物理學家，他在“中子的來源”、“高能質子加速器”、“共振物理學”等領域，都有世界級的發(fā)現(xiàn)和成就。不過，提起他，人們卻會首先想到兩個人：和吳健雄――只因他是的孫子、吳健雄的丈夫。難怪袁家騮去世之后，有作者撰文稱，“袁家騮的成就是常人難以企及的，卻依然避免不了籠罩在他人的光環(huán)之下，不能不讓人感到一點點遺憾。”
不過，假使袁家騮泉下有知，想必對此不會有不平。出身于官宦之家的他，既選擇了科學作為自己的畢生追求，事實上也就選擇了寂寞、清貧和奉獻。他的所有親人、師友對他的評價，不約而同地指向“樸素善良”、“仁愛寬厚”、“舍己為人”，這是他們那一代知識分子的完美人格。
雖是袁氏家族的成員，袁家騮的一生完全靠著個人的奮斗和努力，其炫目的家世并未能讓他沾光。三歲時，其當了83天“洪憲皇帝”的祖父在眾叛親離中撒手人寰，袁家從此家道中落。好在他天資聰穎，總算在親友的資助下進入燕京大學求學，并以對無線電的興趣，與有著同樣愛好的燕大校長司徒雷登結下忘年之交，后經司徒雷登引薦赴美留學。
在美國，他先后就讀于加州大學伯克萊分校和加州理工學院，靠獎學金和兼做助教繼續(xù)學業(yè)，終以優(yōu)異成績獲得博士學位。本來他計劃獲得學位后即回國，但恰逢抗戰(zhàn)時期，北平、上海、南京已陷敵手，加州大學的世界著名物理學家勞倫斯先生告誡他：“為了科學，希望你們能留下來，將來你們的所學一定會有機會報效你們的國家。”他只好選擇了科學，而后來回國的機會一次次消失，最終只能成為“美籍華人”。許多年后，他得以報效祖國的機會是，在從1981年起的12年間，在他和吳健雄的全程參與下，中國的同步輻射加速器于1993年10月正式啟用。
二戰(zhàn)期間，袁家騮從事國防軍事設施連波雷達的研制工作，這種雷達使飛機的飛行高度及飛機間的距離可以自動控制，戰(zhàn)后被應用于民間，大大增強了民航飛機與輪船的安全系數。二戰(zhàn)后，他先后在美國國家科學實驗室和普林斯頓大學從事基礎物理研究，并取得了許多重要成果。
也許在袁家騮個人看來，他更大的成功在于和吳健雄共同擁有的人生。他和吳健雄同年出生，同年到美國留學，同年獲得博士學位，共同生活了55年。這段姻緣，成為科學界的一段佳話。
1936年，比吳健雄早一個月來到美國的袁家騮帶著她參觀了加州大學柏克萊分校的物理系。這次參觀改變了吳健雄的計劃，她留在柏克萊念書，和袁家騮成了同學。那時的吳健雄，青春美麗，才貌出眾，追求者眾多。
袁家騮對于吳健雄終于選擇了他是倍加珍惜的。婚后他把更多的精力放在幫助和輔佐吳健雄上。他的兒子袁緯承在追憶父親時說：“父親在各方面都很支持母親，他們感情非常深厚。”吳健雄也曾在一封給好友的信中寫到，袁家騮在家里的庭園里種了包心菜、玉米、番茄和西瓜，還買了柴在家中給壁爐生火，“坐在壁爐邊，感覺到家是如此的安逸和舒適。”
55年共同生活，兩人在事業(yè)和精神上都已融為一體，1997年吳健雄辭世后，袁家騮的身體一直不好。據他身邊的醫(yī)務人員回憶，在最后的歲月里，由于記憶力衰退，袁家騮經常記不得妻子早已故去，言談中還時常提起她，問身邊的人：“健雄去哪里了？”
近幾年來教育是一直在把創(chuàng)新人才的培養(yǎng)作為培養(yǎng)人才的中心任務，事實上創(chuàng)新人才該怎樣培養(yǎng)呢？培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育工作又該是一種什么樣的工作呢？不久前筆者去了一家動物園，盯著鐵籠子內的猴子思想了許多，我為此追根源從進化的角度去思索具有社會意義的人群。在我看來動物有兩大本性，其一是懶惰，吃飽肚子后躺下來曬太陽，過著悠閑的日子。其二是闖禍，我認為這便是創(chuàng)新。但人群在后天進化論的范疇來說，創(chuàng)新的東西大多被社會所磨滅掉了，但懶惰隨時或多或少殘存在人們的
西方的一些社會學者把“創(chuàng)新”用專有的術語“失范”來表示。其意義就是失掉社會中的一些規(guī)范，認為是人原有本性的一種強有力的“釋放”。干別人沒有干過的事，說別人沒有說過的話；同時認為創(chuàng)新是一個民族的靈魂，是一個民族發(fā)展中不竭的源泉和動力，所以歐美國家早就開始了“創(chuàng)新”的教育。為了保護“創(chuàng)新”還實行了對知識產權的保護，以使創(chuàng)新的動力得到激勵和保護。
在學校教育中要想實現(xiàn)對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，最首要的任務就是最大程度上去順應學生的興趣，恢復學生的天性。正如著名物理學家諾貝爾獎得主楊振寧說的那樣：“一個人要出成果，因素之一就是要順乎自己的興趣，然后再結合社會的需要來發(fā)展自己的特長。有了興趣，‘苦’就不是苦，而是樂。到了這個境地，工作就容易出成果了。”現(xiàn)代偉大的學者錢鐘書，他小時候的學習就是靠興趣，且從不循規(guī)蹈矩，對中國文學及英文有特別的偏愛，對數學卻沒有絲毫的興趣可言。1929年錢鐘書投考清華時，國文、英文均考滿分，唯獨數學僅考了15分，當時清華大學的校長羅家倫破格收取了他。其實按清華當時的規(guī)定錢鐘書是沒有一點希望被錄取的，羅家倫絕對算是一個具有創(chuàng)新精神的校長，錢鐘書也絕對算是一個有創(chuàng)新精神的學生。著名的明史專家也是一樣。1931投考清華時，文史、英文也均考取滿分，數學也只考了6分，后被清華當時的校長翁文灝破格錄取。清華之所以能名揚海內外與其創(chuàng)新的精神是不可分割的。
中小學生是民族的未來，我們更應該注重培養(yǎng)其興趣，革除傳統(tǒng)教育中“只求聽話”的模式。要求學生在學校里聽老師的話，在家里聽父母的話，這就必然導致其進入社會后凡事聽領導的話、聽愛人的話，缺乏主見。當然，我這里并不是絕對地反對學生“聽話”。漫長的封建社會就是培養(yǎng)只會“聽話”的順民，才扼殺了中華民族中最具活力的創(chuàng)新精神。我們的教育是要把學生從聽話的規(guī)范教育中拯救出來，恢復學生的自由思考的天性，把學生的思考空間留給學生自己，當然教師對此也應加以強有力的引導。進化論大師達爾文幼年時記憶較差，他所修的課程中大多不及格，讀中學時被迫退學。但他在幼年時直到中學卻極專于捉蟲子，這便是他的興趣。后進入劍橋大學后，達爾文對他的神學專業(yè)幾乎沒有任何興趣，幸運的是達爾文遇到了一位好的導師亨斯羅，亨斯羅對達爾文“捉蟲子”的興趣加以肯定后，又對達爾文進行了引導，最終也成就了這位世界著名進化論的創(chuàng)始人。我們的教育常常強調“世上無難事，只要肯登攀”這個信條，但去攀登時也要考慮其有沒有興趣，有沒有這個天賦。我們不能強求學生對不感興趣的東西也去努力的攀登，只有對感興趣的東西在攀登時才有趣，并視之為快樂的事。相反則視為難事，是件痛苦的事，或許根本攀不上。愛因斯坦讀中學時許多功課不及格最后被迫退學，考大學時竟有三門功課不及格，但他在五歲時就已對指南針總是指向一個方向感到好奇，憑著這種興趣，最終成為世界偉大的物理學家。因此，沒興趣的東西何必去攀登呢？
近年來中小學生學習負擔過重，也最直接地影響了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。學生日日忙于看書、記憶，參加著大小不同的數次考試，他們根本無法抽出時間去做自己有興趣的事情。過重的學習負擔使學生失掉了自己的興趣，便談不上創(chuàng)新。所以家長、學校應從兒童自身發(fā)展的需要出發(fā)，不要用一種僵硬的模式去規(guī)范學生，把教育看成一種功利性的東西加以操作，過早地以社會庸俗法則去扼殺兒童，因為，這無疑是對民族的一種罪過。
教育工作者都知道社會要求學校培養(yǎng)的人才不僅要有知識、有能力，而且更應具備較高的人格素養(yǎng)，因此重視塑造學生人格，對學生進行生命意義和理想教育是現(xiàn)代學校面向未來社會的必然選擇，相當多的老師認為，培養(yǎng)學生的人格是政治思想課的事情，與班主任教育也有關系，物理教學與之沒有什么聯(lián)系，其實，塑造學生人格應該是自然的、潤物細無聲的，對學生進行潛移默化的精神灌輸和人格熏陶關系到學生終身發(fā)展的大事，物理新課程標準特別強調通過物理教學使學生逐步形成健全的人格，對學生個性的重視和對學生評價的多元化也為人格教育的正常發(fā)展提供了可能和保障；物理學科本身對學生人格培養(yǎng)有得天獨厚的優(yōu)勢：首先，物理學的產生、發(fā)展和應用本身就有十分豐富的人文底蘊；物理所體現(xiàn)的世界觀和方法論是人格教育的有力資源，通過物理教學、實驗探究可以培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新，實事求是，細心觀察，堅韌不拔，善于合作的優(yōu)良品質，其次，物理學是和生活聯(lián)系非常緊密的一門科學，加強學生學習與生活實際聯(lián)系教學，讓學生在生活中發(fā)現(xiàn)問題，并親自觀察、親手實踐可以幫助學生養(yǎng)成勤學好問、身體力行、客觀辯證的認識問題的好習慣，有助于全面公正地認識世界，有助于形成健全的人格，那么物理教師怎樣搭建完善的塑造學生人格的平臺呢?
2、不辱使命塑造學生人格
2.1 創(chuàng)造民主的、感情的教學氛圍是塑造學生人格的前提
民主化的教學氛圍是發(fā)展學生個性的沃土，失去了這個條件，學生人格的發(fā)展就會受到束縛，只有給學生創(chuàng)造一個寬松、和諧的學習環(huán)境，創(chuàng)設一定的教學情景，才能使學生真正地走進教材，進入角色，大膽地發(fā)言、自由地討論，想己之所想，說己之所說，從而充分展示學生的個性，提高人格水平，值得一題的是：隨著課程改革不斷深化，在我市區(qū)域推廣的活動單導學模式為民主的、感情的教學氛圍提供了可靠的保證。
作為教師在思想上要樹立民主、平等的師生觀，在課堂上充分調動學生的積極性，使學生在課堂交流中善于傾聽，長于合作，敢于發(fā)表自己的觀點和意見，能夠平和地接受批評、正視錯誤，同時又樂于競爭，喜歡接受挑戰(zhàn)，思維活躍，想象力豐富，不斷有創(chuàng)新的火花進發(fā)，使學生的個性得到充分張揚——這一切正是活動單導學模式的精髓所在。
教師要與學生建立平等協(xié)作的“戰(zhàn)略伙伴”關系，消除對峙、緊張的心理氛圍，只有建立民主、平等的師生理念，創(chuàng)造和諧、有感情的教學氛圍，才能讓每一個學生盡情地體會教材中的情感，因此，在物理教學中，教師應把微笑帶入課堂，把快樂帶給學生，以情服人，以情育人，讓學生感悟教材中的情感，在動情中接受人格熏陶。
教師還應該引導組長在自己領導的學習小組內，創(chuàng)造生與生之間民主氣氛，活動單導學模式是以小組為基本單位進行的教學活動，建立合作學習小組是教學活動的組織前提，也是合作學習能否取得成功的重要條件，調查發(fā)現(xiàn)活動單實施初期，相當一部分組長在組內有“家長制”作風，遇到問題不給其他同學講話的機會，搞“一言堂”，更有甚者出口就是貶低同學的語言，我用南非舉行的足球世界杯阿根廷與德國比賽的結果來教育大家，論個人技術阿根廷的運動員絕對在德國之上，隊伍中技術精湛的大牌運動員比比皆的(如梅西等)，而德國沒有圍繞明星球員組織戰(zhàn)術，打的是整體足球，最后他們依靠整體的力量以4：0一舉擊敗驕傲的阿根廷人，當今社會的發(fā)展存在一個不爭事實，即已經越過憑借個體單打獨斗展示實力、推動發(fā)展的個人英雄年代，而進入依靠團體協(xié)作、并肩戰(zhàn)斗共同推動社會和諧發(fā)展的英雄群體時代，通過教師的引導，應用活動單學習形成任何個體的學習過程要在小組中接受監(jiān)督，個體的學習成果要在小組中完善，個體的學習形成的認知、能力和學科素養(yǎng)要在小組中進行展示，個體的物理水平要通過小組的反饋來提升的良好氛圍。
2.2 利用教材，有目的性進行人格教育是塑造學生人格的保證
物理教學不是政治思想課，不可能脫離物理學科的特點一味地進行人格灌輸，否則就是南轅北轍，換言之，物理教學中人格教育必須是滲透的，在增長學生的知識、智慧的同時，塑造學生的靈魂，完成教育人、引導人的使命，這就對物理教師提出高要求，要求教師從教材實際出發(fā)尋找合適的切入點，有針對性進行人格教育，例如，在光學復習課上，教師要求學生獨立完成下面的作業(yè)。
人類對光學的認識過程上，由十七世紀牛頓的“____”和惠更斯的“____”，到十九世紀的“____”，再到二十世紀初的“____”，又再到如今更先進的“_____”。
答案：微粒說、波動說、電磁說、光子說、波粒二象性學說。
在學習人類對原子結構的認識，設計了：
在本世紀初段也經歷了____“棗糕結構”理論到____的“核式結構”理論再到____結構理論又再到量子力學的“電子云”結構理論。
答案：湯姆生、盧瑟福、玻爾原子。
老師通過實例的引導讓學生清楚認識物理學每一個認識階段理論，都有實踐基礎和解說現(xiàn)象的成功方面，但又遇到實踐上的困難與缺陷，而實踐和認識的每一循環(huán)，都是認識進到較高一級的程度。
學生學習《歐姆定律》以后總有這樣的感覺：定律得出多么容易，順理成章，不理解為什么歷史上建立這個定律時，會有那么多曲折和艱辛，有的同學甚至會認為：自己生不逢時等錯誤想法，教完相關內容后，我請同學們回憶一下，此前我們已經有了電流、電阻和電壓的概念，并且掌握了測量電流和電壓這兩個物理量的儀器和方法，換句話說，課本研究的是電流與電阻、電壓的定量關系，于是，在學完歐姆定律內容后安排了下面的閱讀材料為以后的活動作鋪墊，歐姆從1817年開始研究電學，當時只有直流電源——伏打電堆，沒有電阻和電壓的概念，更談不上測量這些物理量的儀器了!歐姆將電現(xiàn)象與當時比較成熟熱學規(guī)律類比，猜想導線中兩點之間的電流大小可能與這兩點間某種驅動力有關，他把它稱之為“驗電力”(就是今天說的電壓)，但由于伏打電堆電流不穩(wěn)定，實驗沒有成功，在他人的建議下，他創(chuàng)造性的將電流的磁效應和力學扭秤結合起來，成功制造了“電流扭秤”，把當時無法測量的電學量轉化為力學量來測量了，才得出精確結果，更讓人難以置信的是歐姆定律發(fā)表后并沒有得到當時科學權威們的認可，直到他逝世兩年后才引起了重視，
這樣的處理不但使同學們對合理的類比、科學的猜想有了更深理解，同時讓同學們體會到科學研究的艱辛，
2.3 創(chuàng)設情景，在體驗中培養(yǎng)學生的個性品質使學生人格升華
物理教師要注意挖掘存在于物理學知識背后的那些活生生的實例，運用情景教學的方式，營造良好的氛圍，增強教育效果，如教“磁生電”一節(jié)時，我是這樣安排教學活動的：由奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，我們應該聯(lián)想到磁能夠生電嗎?科拉頓就是一位典型的代表，他也曾從事“感應電流”的研究，但很遺憾地與成功擦肩而過，只有法拉第對“磁生電”的研究癡心不改，教師為了讓學生更好地體驗法拉第的研
究過程，準備了當時法拉第所做的比較典型的三組實驗作為活動一的內容，學生完成活動對實驗結果后很驚訝，怎么電流表指針不偏轉，沒有電流產生呢?再向學生介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應的實驗裝置作與活動二，并指導學生動手實驗，觀察到感應電流，最后引導學生總結產生感應電流的原因為：變化的電流，變化的磁場，運動的恒定電流，運動的磁場，通過前后兩組實驗情景創(chuàng)設，在失敗中總結，而最后獲得了成功，通過學生自己的活動，再現(xiàn)前輩的研究情景，讓同學們清楚知道：頑強的意志可以使人成就任何事業(yè)；人與人之間的最大差異就在于意志的堅定；創(chuàng)造性的思維往往對成功起決定性的作用。
充分發(fā)掘物理學史的人文資源塑造學生堅韌不拔的品格，物理學是一門基礎科學，這是無數物理學家為之奮斗的結果，是他們堅毅品格的具體體現(xiàn)，例如介紹斯蒂芬，霍金。身殘志不殘，成為國際物理界的超新星，先要求學生以霍金為關鍵詞，在百度中搜索相關材料，并在全班組織活動交流霍金事跡：他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”，盡管他那么無助地坐在輪椅上，他的思想卻出色地邀游到廣袤的時空，解開了宇宙之謎，他這種為科學而獻身、為真理而奮斗的精神永遠值得大家學習和稱頌，在物理學的發(fā)展史上。涌現(xiàn)出了許多著名的物理科學家，他們不僅創(chuàng)造了世人矚目的科學成就，而且他們的崇高思想、高尚品質、求實精神也教育和鼓舞了一代又一代人。
我們應注重通過物理教學加強學生的愛國主義教育，在物理教學中，通過介紹我國在物理學方面對世界的杰出貢獻，激發(fā)學生的民族自尊心和自豪感，可以以中華民族對物理學發(fā)展做出了重大貢獻為題，讓學生自己查閱自春秋戰(zhàn)國時期以來，我國對力、熱、聲、光、電、磁等方面有那些貢獻，然后在全班交流；以沈括在《夢溪筆談》中關于磁偏角的論述與比哥侖布1492年遠渡大西洋時才發(fā)現(xiàn)磁偏角比較撰寫科普說明文等活動，不僅可以激發(fā)學生學習物理的興趣，還能使學生了解祖國的燦爛輝煌文化，樹立民族自信心和自豪感，著名物理學家馬克思·玻恩一彭桓武一周光召一吳岳良，他們在愛國情操和人格方面一脈相承，馬克思·玻恩雖然是世界著名的理論物理學家，但他謙遜隨和，待人誠懇，治學嚴謹；雖然博學多才，但從不居功自傲；雖然被迫離開德國，但對祖國一往情深，他的所有這些優(yōu)秀品格在彭桓武、周光召、吳岳良身上都得到了繼承和發(fā)揚，因此說，師承效應不只是對老師知識的繼承，同時還是對老師道德情操和人格魅力的繼承發(fā)揚。
抓住物理學家的名言、警句讓學生演講、朗讀，讓學生感受物理學家們的人格美、情操美，我常常請學生找出自己最喜愛的警句結合現(xiàn)實生活中的例子在學習小組內交流，然后各小組推薦優(yōu)秀同學在全班演講，火熱氣氛深深地感染了學生，悄然無聲地進行健康人格熏陶，教師同樣可以在教學過程中巧妙設計，適時插入名言、警句，不但為課堂教學增色，同時在潤物細無聲中熏陶學生，如在教《世界是運動》一節(jié)時，在完成教學任務并引導學生小結后，我利用課件出示一條橫幅：大腦的力量在于運動而不在于靜止!
在學生探究活動中對學生進行人格教育，如有一位同學在一本課外科普書看到一道題：新世紀中學“挑戰(zhàn)極限”小組的四位同學遇到一個難題：根據活動安排必須在冷天里野外睡在地上，每人只有三張相同的氈子保暖，這三張氈子怎樣分配使用最好?同學們議論紛紛：小李說：全部蓋在身上；小麗說：全部墊在地上；小虎說：一張墊地上，兩張蓋身上；小笑說：兩張墊地上，一張蓋身上，到底哪種方案好呢?判斷方案好與差的關鍵又是什么?首先根據生活常識引導同學分析排除小李和小麗的方法不對，否則人一定會因受涼而生病，針對后二種方法中到底選擇哪一種為最佳方案?引導同學設計了兩種方案，其一將熱水袋注滿沸水吊在空氣中一定時間，用手觸摸感覺，或用溫度計測量其降低溫度多少；再重新給熱水袋裝滿沸水，放在地面上同樣時間，再測其降低的溫度，其二取熱水袋注滿沸水放在三張氈子之間，氈子一張墊地上，兩張蓋在熱水袋上，一定時間用手觸摸感覺，或用溫度計測量得其降低溫度多少；再重新給熱水袋裝滿沸水，氈子兩張墊地上，一張蓋在熱水袋上，二次時間相同，再測其降低的溫度，這樣的探究課題，學生在確定研究目標，提出假設，設計實驗，得出結論等一系列活動中都會領悟“實踐是檢驗真理的唯一標準”，同時也體驗到實驗探究的艱辛和快樂；還會有利于提升小組或團隊的協(xié)作精神；實驗方案多樣性培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，發(fā)散思維，其實，探究實驗還可以培養(yǎng)學生很多其它方面的素質，如培養(yǎng)學生規(guī)范，嚴謹的操作，養(yǎng)成良好的做事習慣；培養(yǎng)學生合理安排時間的統(tǒng)籌觀念和動手能力；培養(yǎng)學生不怕失敗、克服困難、持之以恒的精神；教育學生在實驗完成后，要妥善處理材料，注意清潔，樹立環(huán)保意識；利用實驗探究還可以幫助學生克服依賴心理、膽怯心理、神秘心理，錘煉學生健康的人格。
精心選擇習題，將活動單的鞏固反饋環(huán)節(jié)設計成學生追求真、善、美的價值的舞臺，活動中的鞏固反饋必然會涉及題目的選擇，選題不僅要達到鞏固知識的目的，而且有意識的多選存在“價值觀”思考的考題，培養(yǎng)學生各種社會意識，如：環(huán)保意識、節(jié)約意識、實事求是、尊重科學的意識等；同時要關注科學、技術、社會，如：溫室效應、城市熱島效應、光污染、人工降雨、航空航天、西氣東輸、西電東送、南水北調等等；還應該注重對他人的關心、對社會的關心和對科學家所應有的崇敬，培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)，現(xiàn)代和將來的社會需要大批有真才實學，有文化底蘊的綜合性人才，新《課程標準》把物理教學中要展現(xiàn)科學的人文價值列入目標，這是對教育本質認識的一次質的飛躍，教師巧選習題讓同學們將學習物理知識與認識社會、解決與社會相關的物理實際問題相結合，培養(yǎng)其社會責任感和使命感。
