牛顿在科学方法上的特点

[科学家的小故事牛顿爱迪生]爱迪生一生只上过三个月的小学，他的学问是靠母亲的教导和自修得来的。他的成功，应该归功于母亲自小对他的谅解与耐心的教导，才使原来被人认为是低能儿的爱迪生，长大后成为举世...+阅读

牛顿在科学方法上的特点？

牛顿在科学方法上的特点：

1、重视数学的应用。在科学研究方法上，伽利略首先走上以采用精确的数学分析和总结实验数据为特点的物理学研究道路。到了牛顿，则第一个大量地运用数学方法来系统地整理物理理论。这是因为，事物之间的本质联系只有通过数学方能归纳为可进一步测量、应用和检验的公式或定律。牛顿的巨大数学才能帮助他解决了旁人解不开的难题。他把上述一些基本的概念定量化为严格的物理量，并且创造出新的数学工具来研究变量和瞬时关系，简化复杂的计算。没有这种才能，就不可能建立运动三定律和万有引力定律。他的（自然哲学的数学原理），为以后各种物理学理论体系的建立树立了一个典范。

2、重视实验，从归纳入手。这是牛顿科学方法论的基础。在《原理》第三编的开头，牛顿写下了“哲学中的推理法则”。其内容为：

（1）除那些真实而已足够说明其现象者外，不必去寻自然界事物的其他原因；

（2）自然界不作无用之事，只要少做一点就成了，多做了却是无用：因为自然界喜欢简单化，而不爱用什么多余的原因以夸耀自己，对于自然界中同一类结果，必须尽可能归之于同一种原因；

（3）物体的属性，凡既不能增强也不能减弱者，又为我们实验所能及的范围内的一切物体所具有者，就应视为所有物体的普遍属性；

（4）物体的属性只有通过实验才能为我们所了解……在实验哲学中，我们必须把那些从各种现象中运用一般归纳而导出的命题看做是完全正确的，或者是非常接近干正确的。这些推理法则中，第

（1）条是“简单性原则”，第

（2）、

（3）条是“统一性原则”，第

（4）条表明牛顿对于在观察、实验的基础上通过归纳而得出自然规律的这一方法的信念。表明他把观察和实验作为科学研究工作的出发点，把归纳法作为得自然规律的基本揄方法，反对空想和虚伪。归纳是否成功，不仅需要大量的可靠资料与广博的知识（这对科学家来说并不特别困难），而且具有清晰的逻辑头脑，这里首先要善于从众多的思考对象中挑选出几个最基本的要素，形成深刻反映事物本质的概念，才能以此为基石找出事物之间的各种联系并导出结论。

3、认为客观世界是物质的、统一的、相互联系的。

4、牛顿在科研中坚持实验方法，反对空想和虚构。此外，他勤奋刻苦的学习精神，勤于思索，耐心试验，年复一年坚持不懈地把自己的精力集中于系统地解决某一问题的毅力等等品质，也成了牛顿取得伟大成就的内在因素。

需要从哪些方面努力才能达到这个维度所要的标准

通过本次的学习，我认识到维度，又称维数，三维是由长、宽、高三个维度构成的立体面。对于高中物理教师来说，三个维度指的是专业理念和师德、专业能力、专业知识，这三个方面共同构成了从事专门高中物理教师的素质，成为胜任某项任务的条件。人是理性的人，但并不是在每件事情上都进行一番利弊权衡，然后作出选择以。在很大程度上，人的习惯支配着人的行为。我非常赞同这个观点。我认为，专业理念和师德，是教师专业习惯的基础。教师，为人师表，传道解惑。有学者，可教人；有德者，可育人。学高无德者，可为师，然从之者，恐多为有学无德之辈。有德者，可育人，然恐不为教之优。故非二者合之，方可为师之典范。从这个方面来看，三个维度中的专业理念和师德应该是基础。

因此提高专业理念和提升师德教育，就应该成为高中物理教师培养和终身学习过程中必须重视的方面。由此点向其它维度拓展成面、成立体。但是，对于我来说专业能力这个维度还有些欠缺。高中物理教师专业化是指物理教师职业具有自己独特的职业要和职业条件，有专门的培养制度和管理制度。因此，物理教师的专业素质，决定物理教师专业化程度，专业化程度高的标准就是物理教师的职业具有不可替代性。物理教师专业素质需要相应的物理学知识与物理课程体系的支持，应强调发展物理教师职业本身的专业化知识与能力。应该说，广博的物理知识和教师的专业能力，均为教师专业化的要。我结合《物理课程标准》，谈谈我作为物理教师对专业化的认识和提高方法。1 高中物理教师应具备广博的本体性知识传统的物理教学强调的是物理基础知识的传授，忽视了对学生物理方法论的教育。

新的课程标准，把“过程与方法”作为课程目标，而纳入物理教学内容之中，这就需要我必须具有广博的本体性知识。1.1物理教师的知识要“面广识宽”，具备科学方法论教育的能力高中物理教师的知识要“面广识宽”，主要是指物理教师必须具有宽厚的物理专业知识，同时必须具备科学方法论教育的能力。1.2物理教师应关注物理学发展方向，了解前沿热点高中物理教师具有广博的本体性知识，主要是指涉及物理学的系统知识与处理物理学的基本方法，同时还要了解地理、化学，甚至要了解人文科学知识。提倡物理教师为学生作科技讲座，了解物理学发展的前沿，只有这样物理教师才能适应新的物理课程标准，所规定的物理教学内容。1.3 科技引领新生活，物理就在我身边新的课程标准将“科学探究”列入“课程目标”、“内容标准”和“实施建议”之中。

科学探究既是物理课程的目标，又是物理课程的重要内容。科学探究的内容，一般应该是物理课程的核心知识，对培养学生的科学素养和发展学生的科学思维具有重要价值；内容要适合学生的年龄特点和认识水平；内容要能激发学生的好奇性和知欲，要有驱动力；探究课题的选择要体现“科技引领新生活，物理就在我身边”的主题。2 物理教师应具备丰富的实践性知识这里的丰富的实践性知识主要是指教师的“教学经验”。新的课程标准应该说是一个全新课程标准。新的课程标准调整了培养目标，从关注学生对科学知识的学习，而转向或倾向于培养学生的科学探究能力、科学态度与科学精神等；提出“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度；改变了人才培养的模式；更新了课程的内容，强调了对课程的评价与对评价的改革。

可以说，无论是新教师，还是老教师，这次所面临的新的课程标准，是一次教学思想、教学理念、教学理论等全新的接触，需要大家积累“丰富的实践性知识”，实现教师专业化的知识维度。2.1 坚持写“教后”感，经验自然多按常理，教师应该要写“教后”感。面对新的课程标准，教师更应该把写“教后”感作为教学工作中的一件重要的事情。2.2 突破重、难点实验，提高实践能力新的课程标准中的物理实验，大多从探究的角度提出要。因此，物理实验的探究既是学生的学习目标又是重要的教学方法之一。通过实验探究，要极大限度地培养学生的实验能力。可以说，实验能力是学生今后，从事自然科学的基本工作和学习能力，是学生综合素质的一种集中表现。“通过实验探究”与以往物理教学大纲中的“做”物理实验成了鲜明的对比，成为一个特色。

教师要摒弃以前“讲解式”、“灌输式”的实验方式，让学生自己动手设计实验方案。对于重点、难点的物理实验，教师要加强指导。师生应从物理实验原理入手，共同讨论实验的关键因素，为实验关键因素提供什么样的条件。然后根据实验条件，设计实验方案。 “通过实验探究”其本意是，让学生充分体验物理实验的过程，展示学生在处理物理问题、设计实验方案和操作物理实验时的创造性思维活动，提高学生物理实验的自觉性与能力。2.3 关注考试改革，积累优秀试题2000年之后，中考试题发生了极大的变化：物理试题体现了“应用性、开放性、综合性、教育性、时代性”。相应的试题也由原来的物理知识题，逐渐转向设计性题、信息题、STS题等新型试题。3 物理教师必须具备先进的条件性知识新的课程标准，提出...

速度单位马赫的换算

马赫是表示速度的量词，又叫马赫数。一马赫即一倍音速（声速）：，其中U为流速，C为音速。音速为压力波（声波）在流体中传递的速度。马赫数的命名是为了纪念奥地利学者马赫（Ernst Mach, 1838-1916）。马赫一般用于飞机、火箭等航空航天飞行器。由于声音在空气中的传播速度随着不同的条件而不同，因此马赫也只是一个相对的单位，每“一马赫”的具体速度并不固定。在低温下声音的传播速度低些，一马赫对应的具体速度也就低一些。因此相对来说，在高空比在低空更容易达到较高的马赫数。 1947年10月14日，耶格尔驾驶X-1试验飞机在加州南部上空脱离B-29母机，上升到一万二千米高空，并在此高度上达到每小时1078千米的速度，首次突破音障，超过了一马赫。当马赫数Ma1.0，称为超音速流（Supersonic flow），此类流况在航空动力学中才会遇到马赫简洁马赫（Ernst Mach,1838~1916）奥地利物理学家、生物学家、心理学家、哲学家。

1838年2月18日生于奇尔利茨。父亲是家庭教师。童年时代在大自然的魅力下善于用听觉、触觉观察事物的因果关系，初中时，他对教会学校的课程不感兴趣而被视为不适宜研究学问、成绩不佳的孩子。父亲的藏书成了他自学的宝库。在维也纳大学学习数学、物理学和哲学，1860年毕业，并获博士学位。1864~1867年在格拉茨大学先后任数学教授和实验物理学教授，1867~1895年在布拉格大学任实验物理学教授，两度被选为校长。1901年退休，但仍在家继续从事科学著述。1916年2月19日在德国特斯特腾逝世。马赫一生主要致力于实验物理学和哲学的研究。发表过100多篇关于力学、声学和光学的研究论文和报告。他研究物体在气体中高速运动时，发现了激波。确定了以物速与声速的比值（即马赫数）为标准，来描述物体的超声速运动。

马赫效应、马赫波、马赫角等这些以马赫命名的术语，在空气动力学中广泛使用，这是马赫在力学上的历史性贡献。他首先用仪器演示声学多普勒效应，提出过n维原子理论等。马赫是一位具有批判精神的理论物理学家。他通过对科学的历史考察和科学方法论的分析，写过几本富有浓厚认识论色彩和历了史观点的著作，其中以1883年《力学及其发展的批判历史概论》（简称《力学史评》）这部著作影响最大，对物理学的发展产生了深刻的影响。他在书中对牛顿的绝对时间、绝对空间的批判以及对惯性的理解，对爱因斯坦建立广义相对论起过积极的作用，成为后者写出引力场方程的依据。后来爱因斯坦把他的这一思想称为马赫原理。马赫的科学认识论曾在自然科学家中产生过强烈的反响，受其影响的科学家最著名的是爱因斯坦和布里奇曼以及量子力学哥本哈根学派的一些物理学家。

马赫还写过再版20次使用40年的《大学生物理学教程》（1891）和《中学生低年级自然科学课本》（1886），是有名的物理学教育家。马赫在哲学上是唯心主义的逻辑实证论者。他否认气体动理论和原子、分子的真实牲。对此，玻耳兹曼有过尖锐的批评。列宁在《唯物主义与经验批判主义》一书中，也批判了马赫的唯心主义观点。