物理大視野 改變昨天的世界

前言

　　呂福源同志在教育部期間，非常關(guān)注基礎(chǔ)教育改革，力主教育創(chuàng)新，反對(duì)因循守舊、墨守成規(guī)，十分強(qiáng)調(diào)實(shí)施素質(zhì)教育的關(guān)鍵在于教育創(chuàng)新。也正是在他擔(dān)任教育部常務(wù)副部長(zhǎng)并直接分管基礎(chǔ)教育期間，拉開了新教改的帷幕。　　出于對(duì)物理學(xué)深厚的情感和造詣，2000年，在他的指示和親自指導(dǎo)下，我們組織籌辦了“物理大視野”科普展覽。“物理大視野”包括“認(rèn)識(shí)久遠(yuǎn)的世界”、“改變昨天的世界”、“推動(dòng)當(dāng)今的世界”、“開拓未來(lái)的世界”四個(gè)篇章，用生動(dòng)的文字和珍貴的圖片，把深?yuàn)W的物理學(xué)演繹成通俗的物理發(fā)展史畫卷，意圖讓更多的人領(lǐng)略到物理學(xué)發(fā)展的精妙，從而激發(fā)起科學(xué)探究的興趣。　　上海市嘉定二中將“物理大視野”科普展覽以教育館的形式保留了下來(lái)，并形成一套以《物理大視野》為題的科普讀物，讓學(xué)生們能夠經(jīng)常游歷在物理學(xué)發(fā)展長(zhǎng)河之中，這是一項(xiàng)非常有益的工作。對(duì)于學(xué)習(xí)和教學(xué)，傳授知識(shí)固然重要，但給學(xué)生介紹一項(xiàng)科學(xué)成就的時(shí)候，要讓學(xué)生知道它的發(fā)生和發(fā)展的過(guò)程，還要知道還有哪些未知的謎題需要解答。要從知識(shí)發(fā)展這個(gè)思路上，說(shuō)清楚知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的歷程，特別是前人的失敗或教訓(xùn)，不要一下子把拿來(lái)的知識(shí)都講成是“絕對(duì)真理”。這樣可以讓學(xué)生們每接觸到新事物、新概念、新東西，都能自覺(jué)培養(yǎng)獨(dú)立思考的意識(shí)和能力，并真正有興趣去了解、鉆研這個(gè)知識(shí)的發(fā)展過(guò)程。　　長(zhǎng)期以來(lái)，嘉定二中深入開展物理創(chuàng)新教改，在學(xué)生中倡導(dǎo)“小制作”活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的興趣，并研發(fā)出上百項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新教具。“小制作”也可以打開“大視野”，嘉定二中教師和學(xué)生們的所作所為，讓我感到敬佩?！　⊥鯐允徶醒腚娊甜^副館長(zhǎng) 2011年12月25日

內(nèi)容概要

周鳳林、王曉蕪、胡炳元主編的《改變昨天的世界》為“物理大視野” 第二冊(cè)。
《改變昨天的世界》內(nèi)容簡(jiǎn)介：上海市嘉定二中將“物理大視野”科普展覽以教育館的形式保留了下來(lái)，并形成一套以《物理大視野》為題的科普讀物，讓學(xué)生們能夠經(jīng)常游歷在物理學(xué)發(fā)展長(zhǎng)河之中，這是一項(xiàng)非常有益的工作?！拔锢泶笠曇啊卑ā罢J(rèn)識(shí)久遠(yuǎn)的世界”、“改變昨天的世界”、“
推動(dòng)當(dāng)今的世界”、“開拓未來(lái)的世界”四個(gè)篇章，本書為第二冊(cè)，本書用生動(dòng)的文字和珍貴的圖片，把深?yuàn)W的物理學(xué)演繹成通俗的物理發(fā)展史畫卷，意圖讓更多的人領(lǐng)略到物理學(xué)發(fā)展的精妙，從而激發(fā)起科學(xué)探究的興趣。

作者簡(jiǎn)介

　　周鳳林，現(xiàn)任上海市嘉定二中黨總支書記、校長(zhǎng)，中學(xué)高級(jí)教師，華東師范大學(xué)兼職教授，上海市德育管理實(shí)訓(xùn)基地主持人，上海市嘉定區(qū)學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人，上海市嘉定區(qū)學(xué)校德育研究會(huì)副會(huì)長(zhǎng)，浙江省班主任研究中心兼職研究員，上海市嘉定區(qū)班主任中心組專家顧問(wèn)成員。從事教育工作33年，先后承擔(dān)了全國(guó)教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題“高中物理課堂小實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與應(yīng)用研究”等3個(gè)國(guó)家級(jí)課題及“中青年教師培養(yǎng)‘1369’工程研究”等3個(gè)上海市嘉定區(qū)重點(diǎn)課題。出版《班主任攻略》、《“問(wèn)題解決、嘗試研究”的研究型課程的探索》、《公民道德修身課程》等論著7部，發(fā)表教育教學(xué)論文26篇。

書籍目錄

第一章 科學(xué)上的拓荒者
  第一節(jié) 文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)
  第二節(jié) 哥白尼與日心說(shuō)
  第三節(jié) 伽利略與科學(xué)的新生
第二章 牛頓力學(xué)改變世界
  第一節(jié) 先驅(qū)第谷的偉大工作
  第二節(jié) 開普勒與開普勒定律
  第三節(jié) 牛頓萬(wàn)有引力定律
  第四節(jié) 萬(wàn)有引力的應(yīng)用
第三章 蒸汽引發(fā)的革命
  第一節(jié) 蒸汽機(jī)的發(fā)明與改進(jìn)
  第二節(jié) 蒸汽機(jī)的推廣與應(yīng)用
  第三節(jié) 焦耳與能量守恒定理
  第四節(jié) 第一次工業(yè)革命和紡紗機(jī)的發(fā)展歷史
  第五節(jié) 人類的飛天夢(mèng)想
第四章 電磁感應(yīng)點(diǎn)亮地球
  第一節(jié) 指南針
  第二節(jié) 起電機(jī)與萊頓瓶
  第三節(jié) 庫(kù)侖定律
  第四節(jié) 電流的發(fā)現(xiàn)與伏打電池
  第五節(jié) 奧斯特與磁效應(yīng)
  第六節(jié) 法拉第與電磁感應(yīng)理論
  第七節(jié) 地磁
  第八節(jié) 海底電纜
第五章 電磁波開拓新世界
  第一節(jié) 電氣時(shí)代
  第二節(jié) 麥克斯韋與電磁學(xué)
  第三節(jié) 愛(ài)迪生與電氣時(shí)代的偉大發(fā)明
  第四節(jié) 電報(bào)
  第五節(jié) 電視的出現(xiàn)
參考文獻(xiàn)
后記

章節(jié)摘錄

　　第一節(jié)文 藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)　　一、歷史背景西歐中世紀(jì)的后期，資本主義萌芽在多種條件的促生下，于意大利首先出現(xiàn)。資本主義萌芽是商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，商品經(jīng)濟(jì)是通過(guò)市場(chǎng)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的，而市場(chǎng)上擇優(yōu)選購(gòu)、討價(jià)還價(jià)、成交簽約，都是斟酌思量之后的自愿行為，這就是自由的體現(xiàn)。當(dāng)然，要想有這些自由，還要有生產(chǎn)資料所有制的自由，而所有這些自由的共同前提就是人的自由。此時(shí)意大利呼喚人的自由，陳腐的歐洲需要一場(chǎng)提倡人的自由的新思想運(yùn)動(dòng)?！　≠Y本主義萌芽的出現(xiàn)也為這場(chǎng)思想運(yùn)動(dòng)的興起提供了可能。城市經(jīng)濟(jì)的繁榮，使事業(yè)成功的富商、作坊主和銀行家等更加相信個(gè)人的價(jià)值和力量，更加充滿創(chuàng)新進(jìn)取、冒險(xiǎn)求勝的精神，多才多藝、高雅博學(xué)之士受到人們的普遍尊重。這為文藝復(fù)興的發(fā)生提供了深厚的物質(zhì)基礎(chǔ)和適宜的社會(huì)環(huán)境。在占希臘和古羅馬，文學(xué)藝術(shù)的成就很高，人們可以自由地發(fā)表各種學(xué)術(shù)思想，這和黑暗的中世紀(jì)是個(gè)鮮明的對(duì)比。14世紀(jì)末，由于奧斯曼帝國(guó)的入侵，東羅馬（拜占廷）的許多學(xué)者，帶著大批的古希臘和羅馬的藝術(shù)珍品以及文學(xué)、歷史、哲學(xué)等書籍，紛紛逃往西歐避難。一些東羅馬的學(xué)者在意大利的佛羅倫薩辦了一所叫“希臘學(xué)院”的學(xué)校，講授希臘輝煌的歷史文明和文化等。這一輝煌的文明與資本主義萌芽產(chǎn)生后人們追求的精神境界是一致的。于是，許多西歐的學(xué)者要求恢復(fù)古希臘和羅馬的文化和藝術(shù)。這種要求就像春風(fēng)，慢慢吹遍整個(gè)西歐。文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)由此興起?！　《?、起源和發(fā)展絕大部分歷史學(xué)家相信，對(duì)文藝復(fù)興這一概念的闡述源于14世紀(jì)晚期的佛羅倫薩，特別是在但丁、彼特拉克的著作以及喬托的繪作誕生的時(shí)代。有的學(xué)者非常明確地給出了文藝復(fù)興開始的時(shí)間，其中一位提出，應(yīng)以1401年洛倫佐，吉貝爾蒂和菲利波·布魯內(nèi)萊斯基這兩位天才雕塑家競(jìng)爭(zhēng)佛羅倫薩圣母百花大教堂洗禮堂銅門的合約為標(biāo)志。而其他學(xué)者則認(rèn)為，是藝術(shù)家和博學(xué)家（包括布魯內(nèi)萊斯基、吉貝爾蒂、多那太羅和馬薩喬等人）為獲得藝術(shù)品創(chuàng)作委托的普遍競(jìng)爭(zhēng)，激發(fā)了文藝復(fù)興時(shí)期的創(chuàng)造力，但是，對(duì)于文藝復(fù)興興起于意大利、發(fā)生于當(dāng)時(shí)的原因，學(xué)界至今仍有著諸多爭(zhēng)議；相應(yīng)地，也有多種理論用于解釋文藝復(fù)興的起源問(wèn)題。　　14世紀(jì)時(shí)，隨著工場(chǎng)手工業(yè)和商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，資本主義火系已在歐洲封建制度內(nèi)部逐漸形成；在政治上，封建割據(jù)已引起普遍不滿，民族意識(shí)開始覺(jué)醒，歐洲各國(guó)大眾表現(xiàn)了要求民族統(tǒng)一的強(qiáng)烈愿望。因此，在文化藝術(shù)上也開始出現(xiàn)了反映新興資本主義勢(shì)力的利益和要求的新時(shí)期。新興資產(chǎn)階級(jí)認(rèn)為中世紀(jì)文化是一種倒退，而古希臘、羅馬的占典文化則是光明發(fā)達(dá)的典范，他們力圖復(fù)興古典文化——而所謂的”復(fù)興”其實(shí)是一次對(duì)知識(shí)和精神的空前解放與創(chuàng)造。表面上是要恢復(fù)古希臘和羅馬的進(jìn)步思想，實(shí)際上是新興資產(chǎn)階級(jí)在精神上的創(chuàng)新。當(dāng)時(shí)的意大利處于城邦林立的狀態(tài)，各城市都如同一個(gè)獨(dú)立或半獨(dú)立的國(guó)家，即城邦。14世紀(jì)后各城市逐漸從共和制走向獨(dú)裁。獨(dú)裁者耽于享樂(lè)，信奉新柏拉圖主義，希望擺脫宗教禁欲主義的束縛，大力保護(hù)藝術(shù)家對(duì)世俗生活的描繪。與此同時(shí)圣方濟(jì)各會(huì)的宗教激進(jìn)主義力圖摒棄正統(tǒng)宗教的經(jīng)院哲學(xué)，歌頌自然的美和人的精神價(jià)值。羅馬教廷也在保護(hù)藝術(shù)家，允許藝術(shù)偏離正統(tǒng)的宗教教條。哲學(xué)、科學(xué)都在逐漸寬松的氣氛中發(fā)展，也醞釀著宗教改革的前奏?！　∪⑽乃噺?fù)興運(yùn)動(dòng)中科學(xué)的發(fā)展古典時(shí)代的西方，天文學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)等都取得了顯著成就。但到了中世紀(jì)，自然科學(xué)卻陷入絕境。自然經(jīng)濟(jì)的小生產(chǎn)既沒(méi)有物質(zhì)條件，也不需要去進(jìn)行科學(xué)研究，封建等級(jí)秩序也限制了人們探索客觀世界的主動(dòng)精神。同時(shí)，人們恪守神學(xué)倫理的清規(guī)戒律，將未來(lái)寄托在來(lái)世的“天國(guó)”，對(duì)客觀自然現(xiàn)象既無(wú)多少興趣，也缺乏自主思考的權(quán)利。在此情況下，自然科學(xué)淪為神學(xué)的恭順的奴仆，其固有的生命活力在宗教的靈光之下消亡殆盡。自11世紀(jì)開始，隨著“東學(xué)西漸”浪潮的涌動(dòng)，阿拉伯人逐漸將其所保存的西方古典文化遺產(chǎn)與穆斯林的科學(xué)知識(shí)傳播到西歐，自然科學(xué)有了復(fù)蘇苗頭。不過(guò)，到了文藝復(fù)興時(shí)期，這樣的復(fù)蘇才大面積地凸顯出來(lái)，并演進(jìn)為前所未有的大變革。此時(shí)，隨著資本主義商品經(jīng)濟(jì)的成長(zhǎng)，社會(huì)生產(chǎn)走出了自然經(jīng)濟(jì)模式的狹小天地，對(duì)科學(xué)知識(shí)與技術(shù)的要求迫切增長(zhǎng)，“需要有探索自然物體的物理特性和自然力的活動(dòng)方式的科學(xué)”；另一方面，到了16世紀(jì)初，隨著新航路的開辟，西歐人的“世界”視域空前擴(kuò)大，對(duì)客觀世界奧秘的好奇心日益強(qiáng)烈。尤其重要的是，人文主義思潮驅(qū)散了神學(xué)的陰霾，促成了“人的發(fā)現(xiàn)與世界的發(fā)現(xiàn)”，賦予了人深入思考與大膽探求的自主權(quán)利。于是，一些科學(xué)家逐漸沖破神學(xué)傳統(tǒng)的藩籬，將目光投射到廣闊而復(fù)雜的客觀物質(zhì)世界，通過(guò)對(duì)事物的觀察、實(shí)驗(yàn)與思考，掀起了劃時(shí)代的“科學(xué)革命”。　　……

編輯推薦

　　《物理大視野：改變昨天的世界》為“物理大視野”第二冊(cè)，本書闡釋經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展，以及機(jī)械化、電氣化時(shí)代的軌跡。行走在字里行間的是一代代科學(xué)的拓荒者，我們可以看到哥白尼臨終發(fā)布的對(duì)太陽(yáng)運(yùn)行規(guī)律的創(chuàng)見(jiàn)沖擊著教廷的禁錮，比薩斜塔上的自由落體演繹著伽利略追求真理的勇氣和睿智；我們可以循著牛頓力學(xué)的軌跡，感受麥克斯韋帶來(lái)的電、磁、光的統(tǒng)一。

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