牛頓運動定理中的哲學思想
牛頓運動定理中的哲學思想
摘要：數學學科是一門探討自然科學規律的學科，與我們的生活息息相關。物質與運動的關系吸引著諸多哲學家們的眼珠，現代數學學的發展是科學家們思索的結晶。
在中學數學教學過程中有必要讓學習者了解這兒面蘊藏的哲學思想，對青少年產生科學的世界觀有很大的幫助。
下邊以牛頓第一定理為例，讓我們體會其中的發覺之美
關鍵詞：學科哲學;化學;牛頓運動定理
導出新課
一個簡單而又復雜的問題：
在講臺上放一輛貨車，使它處于靜止狀態提出問題：如何能夠讓貨車運動上去呢?
(中學生答：要使勁去推它)
師：這個問題困惑了人們數千年，遠在兩千多年曾經，人們早已提出了力和運動的關系。
再現這場跨時空的對話：
正方論據：力是維持物體運動的誘因。
代表人物：亞里士多德(公元前384――前322)
(哲學思想滲透)亞里士多德及其觀點
亞里士多德――2000年曾經古埃及最杰出的哲學家
恩格斯對亞里士多德的評價：最博學的人。
耶魯學院校訓：讓柏拉圖與你為友牛頓第一定律是牛頓發現的嗎，讓亞里士多德與你為友，更重要的，讓真理與你為友。
亞里士多德觀點：要維持物體做勻速運動，就必須給物體施加一桓定的力。不受力而仍然運動的物體是不存在的。(力是維持物體運動狀態的誘因)
推論：物體在水平面上的運動，須要利用外力能夠維持，假若外力停止作用，物體就要靜止出來。故：有力才有運動，力是維持物體運動的誘因!
辯題論據：力不是維持物體運動的誘因。
代表人物：伽利略(1564――1642)!
(哲學思想滲透)伽利略――意大利知名的科學家。1632年，伽利略發表了《兩種世界觀的對話》;1638年，伽利略完成了《兩種新科學的對話》。伽利略，開創了以實驗事實為依據并具有嚴密邏輯體系的近代科學。被稱為“近代科學之父”。
伽利略的理想實驗：
讓小球從一個斜面從靜止滾出來，小球將滾上另一個斜面，假如沒有磨擦，小球將上升到原先的高度。
推論：力不是維持物體運動的緣由，而是改變物體運動狀態的緣由。
投影：自然界和自然界的規律隱藏在黑暗中，上帝說“讓牛頓降生吧”，于是一切就有了光明。------日本作家亞歷山大。波普。
(哲學思想滲透)科學教育必須反映和彰顯學科的本質。只有這樣，就能正確地解釋和呈現科學規律，幫助中學生正確地認識科學的價值，真正實現個體科學素質的發展。
班主任活動：用筆記本模擬理想實驗的過程及結果。大家贊同誰的觀點呢?你會指責亞氏觀點嗎?這個觀點持續了相當長的時間：兩千多年。(班主任給出中國時間表)(投影)
戰國(前475-前221)…….唐朝(1368-1644)
轉自鐵血一個好漢三個幫，當時還有另一位知名的意大利哲學家、科學家和物理家笛卡爾(公元1596～公元1650)他把伽得略的觀點進一步更改牛頓第一定律是牛頓發現的嗎，覺得：假如沒有其他緣由，運動的物體將繼續以同一速率順著一條直線運動，既不會停出來，也不會改變原先的方向。
這早已和牛頓的觀點十分接近了，只是他沒有進一步說明是緣由是哪些。牛頓在前人研究的基礎上，結合自己的研究，系統地總結了熱學知識，提出了三條運動定理：
(哲學思想滲透)：牛頓第一定理不是實驗定理，是在大量經驗事實的基礎上，通過進一步的推理而概括下來的。這么，這個總結的過程，好比總結一件事情的所給與的教訓，只有最全，最準，最簡約，最核心，最能指導實踐、用之實踐才是最終的、一致的認同。這個認同得到肯定后，這么總結該推論的人自然是最有功勞者，其別人員是有輔助功勞。
由于牛頓第一定理本身就要經歷一個實踐的驗證的推理，最終發覺牛頓所提出的觀點最準，最全，最簡約，最有核心，最能用于實踐，經受住了實踐的檢驗，因而，逐步公認“牛頓第一定理的.內容”是牛頓所得出，并最終成為你們公認的熱學基本定理之一。
其實，除此之外，還有一個誘因：就是慣性定理與牛頓定理的關系問題。由于前人所發覺的是構建在慣性基礎上，而牛頓所將引到熱學中。這也正如牛頓所說的：“我所取的成功都是站在前人擔負上”除了伽利略、笛卡兒以外，開普勒、伽桑狄都對慣性做過研究，這種對牛頓后來的思想產生過影響.
一、牛頓第一定理：
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直至有外力促使它改變這些狀態為止。
二、牛頓第一定理的含意：
1、說明力不是維持物體運動狀態的緣由。
2、說明力是促使物體改變運動狀態的緣由。
3、說明一切物體都有保持勻速直線運動狀或靜止狀態的特點。---慣性
班主任詳盡講解牛頓第一定理的含意，引出慣性。
三、慣性：
班主任提出問題，讓中學生自主學習五分鐘：
思1：慣性是一種力嗎?
思2：慣性是哪些?
思3：慣性的大小與哪些誘因有關?
思4：能夠說速率大的物體，慣性也比較大?
五分鐘后，班主任與中學生共同解決以上問題。
增強拓展：
例1、如下圖，力F作用在物體B上使兩個物體一起往右做勻速直線運動，AB兩個物體之間存在磨擦力嗎?談談為何?
例2、迷你實驗室：
中學生分組實驗：下端還是上端的細繩先斷?
班主任與中學生一起剖析緣由。
小結：班主任總本節課學習的重點。
反省：小學數學要使中學生學習終生發展必備的數學基礎知識和技能，了解其應用、關注科學技術的現況及發展趨勢;經歷科學探究過程，學習科學探究方式，發展自主學習能力，養成良好的思維習慣，能用數學知識和科學探究方式解決一些問題.
發展中學生的好奇心、求知欲及對科學探求的興趣，產生實事求是的科學心態與科學精神，有將科學服務于人類的社會責任感，了解科學與技術、經濟與社會的互動作用、認識人與自然、社會的關系，有可持續發展意識和全球觀念。通過數學教學最終提升中學生的科學素質，使學校數學教學為提升全民族的素養作出貢獻。
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