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力学论文精选(九篇)

力学论文

第1篇:力学论文范文

关键词:惯性;存在;时间;空间

惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题(1)。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性(2),本文试从几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。

一、惯性的意义

大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质(3)。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因而,看来惯性不是被研究物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个别特征无关。因而,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。

二十世纪初,德国数学家诺特尔(4)证明了:空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上,物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质,个别存在物只是惯性的显现者,惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量(例如质量)来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现,并无大小可言,它只是存在之状态的表达。

二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关

通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的本领:在最相似的物之间,错觉说着最巧妙的谎;最小的罅隙是最难度(5)。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话,则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言,力越小其运动状态就越难改变。因而,也即力越小物体的惯性越大。事实上,在惯性概念发展的最初时期,牛顿就将惯性与力进行等价的思考,当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话,作者以为也只能从这样的一个视角来看:惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为,根据广义相对论,空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间,自从奥古斯丁(6)提出“什么是时间?”以来,人们还没有认清它的真面目,也因而从更深的层次上而言,人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。

惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性),它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”(7)这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实,惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单,而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远作匀速直线运动,惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书(8),我们来看一些下面的例子。

例1.惯性也有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。(9)

在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大?略作思考,读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。

并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。

例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?(10)

通常标准答案是这样的:开始斧头和斧柄同时向下运动,当斧柄遇到障碍物时突然停止,而斧头由于惯性保持原来的运动状态,这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。

事实上,斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移,而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种(克服一定力的)运动,因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时,实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以这样认为:虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力,但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能,正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发热。

如果仅从动力学的角度来看,斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间(或所通过的位移)所共同决定的,也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率,从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是,虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因,可严格地说,斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系,因而,撞击“几下”也是一个非常重要的条件。

例3.小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右运动,当小车被档板制动时,车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢?(11)

教科书上的答案是这样的:小车突然停止的时候,由于木块和小车之间的摩擦,木块的底部也随着停止,可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒。

事实上,本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物,小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩,从而木块向右倾倒。若以小车为参照物,小车被档板制动时已是一个非惯性系,作用在木块(重心)上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。

需要指出的是,在上述例2和例3中,斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题,而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是,在非惯性系中,我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立,从而也失去了此两例的代表意义。也就是说,这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象,而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子,毫无疑问是正确的(12),但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时,用不着举更新鲜的特别例子,倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于,惯性不是使物体改变运动状态(使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒)的原因。严格地说,这些原因和物体的惯性无关,只和力有关,而至于火车制动得及时不及时,斧头套在斧柄上牢不牢,小木块倾倒得快不快,则不仅与力有关,还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。

惯性,这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质,其实是物体存在方式的一种条件性:“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候,车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题,在汽车急剧刹车前,相对于汽车而言,乘客是静止的,在汽车急剧刹车时,乘客突然向前倾,这就是说,以汽车为参考系统,乘客由静止而突然向前倾,并不保持其静止状态,并不表现出惯性”(13)。这个条件就是:物体要表现出惯性,它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”(14)也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时,惯性系总有着特殊的地位。可是,这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应,惯性系的存在有其形而上的基础:自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性,我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式,其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是:存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而,我们应当从审美的视角来看待惯性,而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。

所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候,对学生的这一期望是合适的吗?其实这是一个误区:当教完一些物理学的基本概念与规律以后,就要求学生用它们解释自然现象。事实上,物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象,它没有这个功能,它只是告诉我们要去感受些什么,它提供给我们的不是一种推理的方式,而是一个判断的原则:它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。

三、惯性定律与牛顿第二定律的关系

当物体所受的合外力为零时,从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是,仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体,而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质,因为这个“任何物体”,包括了天地间的万物,而万物的总称(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性:惯性是存在的特性,是存在着的时空的特性,是宇宙的特性。

其次,牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律,而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关,它是存在之状态的表述,它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性(16)构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位,从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问,物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系(17)。由此可见,不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例,恰恰相反,现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说,正是惯性现象,构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变,因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。

最后,牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来,基本的物质粒子完全是惰性的,没有任何自发的运动,而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体(18)。也就是说,惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。

四、惯性与具体物体的质量无关

从上面的讨论可以看出:“质量是物体惯性大小的量度”这个论题,在几个角度去看都是错误的。第一,质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系,从内容上来看是个体与存在的关系,在它们之间,人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二,“物体(的)惯性”这样的说法缺乏依据,因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三,“惯性(的)大小”这样的说法也缺乏依据,因为惯性没有大小,惯性只是存在的一种表达方式,一种特定状态的显现。第四,既然惯性并无大小,我们也不可去进行量度,事实上,任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系,因为这一函数关系并不存在,它只是人们的一个虚假的逻辑推测,谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比,更不能得出它们之间的比例系数,因为这些关系均是虚假的。因而,物理学界流传的物体的惯性等于它的质量(19)只是人们一个随心所欲的错误言说。

由于物体质量与惯性无关,所以,将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的,质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用,质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说:“物体只有当有其他力作用于它,或者要改变它的状态时,才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关,它事实上具有动力学特征,当一个物体的质量大时,它对运动状态改变的阻抗能力就越大。

从逻辑上而言,我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来,才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说,这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。

五、惯性定律的表述方式

牛顿第一定律是动力学定律的基础,但它本身并不表征物体的某种动力学性质,它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述,对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的:反映时间的均匀性,空间的对称性,及自然之美对人的呈现。可是,现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然,这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的,但以今天的眼光来看,这种差异性就成为值得商讨的了。

例如:一个物体,如果没有受到其他物体的作用,它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态(21)。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远,因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的,陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的,这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例,因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。

另外一种常见的陈述方式是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(22)这样一种表述比前一种完整多了,它几乎就是牛顿的原义,但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”(23)。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定,而“有外力”应当换成“其它物体的作用”,因为惯性定律是不涉及力的,操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。

作者试着这样来陈述惯性定律:存在着的宇宙有这样一种性质,它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许,这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式,它强调了惯性与惯性的表现者(个别研究对象)的严格区分,这个陈述的主语是性质,这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为:使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。

六、人们误解惯性的来源

人们在惯性问题上所犯的错误认识,既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式,又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上,牛顿似乎注定要被人误解”。(24)在牛顿所陈述的第一定律中:(25)“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态,除非有外力作用于它迫使它改变那个状态(Everybodypersistsit''''sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.)”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解,即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的,这个内部原因即称为惯性:“visinsita,或物质固有的力,是一种起抵抗作用的力,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并使之保持其现有的状态,或是静止,或是匀速直线运动”。(26)在牛顿时代,作出这样的判断是无可厚非的:“一个物体,由于其物质的惰性(现称惯性——译者注),要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”(27)因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出,他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的,因而他才认为(惯性)大小与该物体的运动和质量有关。

这一观点可以追踪到亚里士多德,它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过(29):“如果天体不赋有类似于重量的惯性,要使它运动就不需要力,最小的动力就足以使它有无限的速度,但由于天体公转需要用一定的时间,有的长些,有的短些,因此非常明显,物质必须具有能说明这些差别的惯性”;“惯性,或对运动的阻力是物质的一种特性,在给定的体积中,物质的量愈多,惯性愈强。”由此我们也可见,在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。

从上面的论述可以看出,人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的,这个原因主要在于:人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候,就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部,把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力,他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即:惯性作为一个内力,在缺乏外部动力或阻力时,会引起无定限的直线运动(30),另一方面,牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承,我们可以从他的著作中强烈地感到,他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然,在现代人看来,自然界的物体是与人具有本质区别的。

在牛顿以后,欧拉则将牛顿关于visinsita的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白:“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力.....惯性的大小与质量成正比例。”(31)可是现在看来,这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在,人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展,特别是诺特尔之后,我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关,而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说,我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解,牛顿的visinsita(惯性是一个消极的本原,靠此本原物体维持它们的运动或静止,按照作用力的大小接受运动,按照受到阻力的大小抵制运动。(32))可以深入为两个层面的结论:在没有外力的作用下,一个物体,它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性,即时间均匀性与空间对称性;在同样大小的力的作用下,一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性,即它的质量较大。

参考文献:

(1)邹荣.质量是物体惯性大小的量度吗?新世纪教育文集.中国广播电视出版社,2000,11,1版,454.

邓昭镜.邓玉兰.质量是惯性的量度,还是物质之量的量度.物理教师,2000,12,33.

(2)徐祖年.质量是惯性或引力的量度.物理教师,2001,11,27.

(3)梁昆淼.力学,上册(修订版).高等教学出版社,1978,12修订第2版,64.

(4)漆安慎杜婵英.力学,高等教育出版社.1997,7,1版,222.

〔美〕阿·热.可怕的对称.湖南科学技术出版社,1992,2.1版,126.

曾谨言.量子力学卷Ⅱ.科学出版社,1993,9,1版,231.

(5)尼采文集.查拉斯图拉卷.青海人民出版社,1995,11,1版,163.

(6)〔古罗马〕奥古斯丁.忏悔录.商务印书馆,1963,7,1版,242.

(7)中国大百科全书,物理学,Ⅱ.中国大百科全书出版社,1987,7,1版,1236.

(8)同(3),65.

(9)九年义务教育三年制初级中学试用课本,物理,第一册.上海科学技术出版社,1996,5,1版,109.

(10)同(9).

第2篇:力学论文范文

一、激发学生学习兴趣。

有一位著名的教育家说过:“所有智力方面的工作,都要依赖于兴趣。”那么兴趣又从何而来呢?主要来自于新奇、真情、悬念等方面。新奇,简而言之,就是课堂内容有新意,有新鲜感;语文课内容包罗万象,自然科学、社会科学,或记叙、或说明、或议论,新奇丰富的内容,能诱发学生的好奇心和求知欲,引起情感上的共鸣,是兴趣取之不竭的源泉。

如《孔乙己》一文,我们抓住孔乙己这个心理变态和性格扭曲的、封建社会下层知识分子形象,激发学生兴趣,提出了孔乙己既无生理毛病,不疯不傻,可时常被人耍笑、戏弄,这是什么造成的?这个新奇的问题一下子吸引了学生,展开热烈讨论,最后认识:孔乙己这个品行端正、心地善良的读书人,落到被耍笑、被冷落、被侮辱的境地,完全是封建文化毒害了他,封建观念毁灭了他,封建科举制度摧残了他。又如《死海不死》,教师一开始就可发问:“既是死海,为何不会淹死人呢?”这一新奇的东西,会使学生心里掀起浪花,激起求知的兴趣。真情,主要是指语文教学中的生动性,情感性。课堂教学是个教材,学生、教师相互作用的过程,其中,学生是主体,教材是例子,教师是学生和教材有效联系起来的纽带,是把学生引向教学目的的向导。课堂上教师灵活多变的思路,色彩多变的想象能把死板的教学法转化为生动活泼的思想沟通。渊博的知识、精湛的教技能牵动学生的情思。辛勤的酿造,感情的融洽,能赢得学生的信任。学生爱老师,自然就爱其所教的学科。悬念,就是设置疑点,制造悬念,引发学生产生强烈的释疑解惑欲望。例如《,你在哪能里》为一标题中的“你”为何不写成“您”?这一问题的提出,引发了学生的兴趣,经过讨论,取得了比较一致的认识:用“你”更能体现总理的平易近人,有亲切感。在语文教学中,抓住并发挥课文的不同特点,引起学生的学习兴趣,调动学生思维的积极性,是取得成功的重要环节。

二、巧妙设计提问。

当学生的情感被激发起来之时,教师应进一步激疑促思,把知识和趣味结合起来,巧妙地设计问题,引导学生主动思考,教师要做到:提问目的明确、有针对性,问题本身要富有启发性。还要讲求艺术,把握时机,激起学生求知欲,起到“抛砖引玉”的作用。例如,《回忆我的母亲》这篇散文,表现的是一位农村劳动妇女,她有许多农村妇女共有的可敬可爱的品质,而学生特别是城郊学生对这样的母亲形象特点熟悉,甚至他们的母亲也具备了母亲的不少美德。我们在教这一课时,先提出了作者在文中写了母亲,你认为文中的母亲哪些事最感人最亲切?这样问,学生的话匣子当时打开了,有的说母亲吃苦耐劳最亲切,有的说母亲勤劳俭朴最感人,有的说母亲态度和蔼、宽厚仁慈最真切,有的说母亲支持儿子求学、参加革命最感人。讨论气氛十分活跃,在这种势头下,我以课文重点突出以母亲是个好劳动的情形为例进一步诱发学生联想品味。我说:“同志的母亲去世了几十年了,可是我总觉得她还活着,生活中时时处处可见到这样好劳动的妇女,你们有没有这个感觉?谁的母亲跟的母亲一样?”这一问学生情绪更加高涨,纷纷谈自己的母亲干活如何卖劲,很动情。我趁势问学生,你认为你对母亲和对母亲的感情一样么?是什么感情?学生很自然地回答:“一样,是爱”。这样,由课内到课外,引导学生把握文章情感,增强学生对人物形象的审美效果。又如在讲《一面》时,有针对性地提出了下列几个问题:课文中哪些地方写到鲁迅先生的“瘦”?作者为什么写鲁迅先生的手“瘦”?这样写起到什么作用?接连几个问题,使学生反复领会课文的含义。学生争相发言,纷纷参加释疑。有的说“瘦”,突出了鲁迅先生的辛苦,有的说那“瘦手”是战斗的手,其中表达着对鲁迅先生的崇敬和赞美。这样既活跃了课堂气氛,又启迪了学生的思维:既树立了敢于回答问题的信心,又锻炼了学生回答问题的能力。

三、把握调控艺术。

当学生进入学习状态后,我们还要灵活把握调控艺术。好的课堂气氛,必须是教师的课堂调节、学生的学习情绪和教学内容的情感基调充分地协调,教与学双方的认识及思维活动必须有一个真正宽松、自如的环境,例如教学《故乡》一文,学生们很容易对闰土产生深深的同情,体会到封建制度对人们身心的摧残;但是对杨二嫂这个人物,学生大多对她报以不屑的一笑,我就针对这一问题,重视了课文的基调,及时加以调控.运用先扬后抑的方法,先板书一个“笑”字,让学生讨论:杨二嫂有哪些地方令人发笑可鄙?当学生诙谐地读“细脚伶仃的圆规”、“拿着狗气杀、飞也似地跑了”等语句的同时,教师运用深沉抑郁的言语,来使学生冷静下来,让学生细细味是什么使这个昔日的“豆腐西施”变成今天的这副模样?这样,让学生会慢慢意识到,杨二嫂是一个令人可笑又可鄙、但更令人同情的悲剧人物。学生对文章主题的理解也便水到渠成。

第3篇:力学论文范文

首先,消除低年级学生胆怯的心理,激发他们说话的兴趣。这是提高低年级学生说话能力的先决条件。低年级学生多数胆子小,说话声音轻,怕说错话,怕老师批评,怕别人笑;少数人虽能积极举手,想说又说不清。针对这种情况,我努力消除他们胆怯的心理,鼓励其大胆说话。在课堂上,我尽量采取正面激励的方法。学生发言时,抓住其闪光点,少一点批评,多一些表扬,逐渐地消除学生胆怯的心理。

其次,要多提供学生说话的机会。学以致用,在运用中学习语言则事半功倍。在低年级语文教学中,我尽可能多地举行内容丰富的活动,如口头造句、看图说话、复述课文,举行讲故事比赛等,通过表演和竞争来更多地提供学生说话机会,诱导他们说话的兴趣。

再次,我坚持循序渐进的原则,从简到繁,营造说话的气氛。低年级学生要先从一句话、几句话到一段话,特别注意由说好一句完整的话开始,由易到难,由浅入深,从简到繁,逐步提高。小学语文教材有计划地编排许多看图回答问题,看多幅图和单幅图说话的内容,系统地培养了学生听话和说话的能力。在教学中,我经常根据图画内容设计一些连贯的小问题,来引导学生认真看图,通过思维,有层次有步骤地依次回答问题,逐渐由说一句话到连贯地说几句话。如在教学《诚实的孩子》一课时,我首先让学生看图,然后设计了如下几个问题:列宁和表兄表妹一起在干什么?谁碰到了桌子?桌子上的什么东西掉到地上,摔破了?姑妈来时,为什么列宁低着头?……这些问题如开启学生心智的钥匙,一下子在学生中讨论开来,把学生引入了思维的轨道,学生纷纷举手发言,准确地说出图意,并很快地将几个问题连起来说成一段话,说话气氛浓烈。

第四,要重视阅读教学,在阅读教学中,创设说话的情境。在阅读教学中渗透“说”的训练。读书琅琅上口,熟读成诵,是大量积累语言材料的最有效方法,运用时就能脱口而出。我们要发挥小学生记忆力好的优势,把阅读课上成真正的读书指导课。

第4篇:力学论文范文

怎样才能改变阅读教学中的低效率情况呢?首先要实现教学观念的转变,把语文教学的过程变成在教师有目的、有计划、有组织的指导下,学生自觉主动学习的过程。为了在课程教材整体改革中促成这一转变的实现、新课程标准提出了教学方法改革的具体要求:“阅读教学应充分重视学生的诵读、质疑、探究、讨论”,“教师在必要时予以释疑解惑,并从学习方法,思维方法上加以引导、点拨”。课程标准把重视学生质疑,放在改进阅读教学的首位,它正确反映了学生学习的心理规律,也是对前人经验的科学运用,为我们指出了提高学生阅读能力的可行之路。明代学者陈献章说过“学贵有疑”。“疑”之所以可贵,就是因为它是大脑思考、分析的产物。一个学生如能在阅读课文时不断提出疑问,说明他一直在积极思维,对课文的理解在不断加深。教师能在阅读教学中鼓励引导学生质疑,学生的思维能力、阅读能力就能不断有所提高。正是基于这种认识,近几年来,在课程教材改革的实践中,我着力进行教学方法改革,无论组织预习抑或讲解课文,都努力启发学生质疑。对质疑多的学生给于鼓励表扬,久而久之,就有较多学生敢于质疑,甚至能提出有相当深度的问题了。

例如,在教《最后的常春藤叶》时,有学生提出作者为什么在琼珊病情好转时,要加上她“躺在床上织一条无用的围巾”的细节?围绕这位同学的质疑,我组织大家展开讨论。有学生说,这说明琼珊病好了,有了精神。有学生说,这说明琼珊对活下去,重新有了信心。有的学生说,这是为了与小说开端部分医生分析琼珊病情时对苏艾说的“要是你能使她对冬季大衣的式样发生兴趣,提出一个问题,我就可以保证,她恢复的机会能从十分之一提到五分之一”,互为照应,使小说结构更为严谨。这样的质疑讨论,学生对这个细节理解更深刻,对小说的鉴赏能力也提高了。

在学习《南州六月荔枝丹》一课时,我要求学生预习时,在阅读的基础上做好“思考和练习”第一题(给课文的结构填空)。正式上课时,有学生提出书上的结构表不科学,他们说,《现代汉语词典》中“生态”条目的释义是“生物的生理特性和生活习性”,因此,产地、习性都应包含在“生态”之中。有的同学还指出,表中将“荔枝的形态”和“荔枝的果实”并列,这是不合逻辑的,因为这里的“荔枝的形态”是指“荔枝果实的形态”、“荔枝的果实”和“荔枝果实的形态”,是属种关系,它们是不能并列的。对学生的这一质疑,虽然是我备课时始料不及的,但我感到由衷的高兴,我表扬了他们能将课堂上学到的逻辑知识运用到实际中去,并肯定了他们看法的合理性。接着,我和他们一起讨论研究画出了更合理的课文结构表。这样的质疑讨论,鼓励了学生的独立思考,使他们提出问题,分析问题、解决问题的能力得到提高。

第5篇:力学论文范文

什么是解题能力?构成解题能力的基本要素有哪些?它是怎样形成发展的?

长期以来,正是由于对这些基本理论问题无法作出明确回答,才使得应用题教学难以有突破性的发展,使得应用题教学心理研究长期陷于困顿。显然,要改革当前应用题教学体制,优化应用题教学系统,推进应用题教学心理研究,就必须首先在理论上揭示小学生解题能力的实质、构成要素及形成发展规律。本文试作探讨。

长期以来,应用题教学心理研究虽对解题能力的实质没有作出明确回答,但纵观哲学与心理学文献,有关能力问题的讨论已有了相当长的历史。这些有关一般能力的基本观点,影响着人们对解题能力的基本看法。人们关于解题能力实质的日常看法,大致可以分为四类。

1.因素论观点。

把解题能力看作是某些一般能力因素(如理解能力、分析能力、综合能力、运算能力等)的综合体,试图通过对解题能力的因素分析或经验分析,探讨影响解题活动的一般能力因素。

2.先验论观点。

解题能力是与个体经验无关,并先于个体经验而存在的实体,把能力看作是主宰活动的非物质心理实体的官能,或把它看作是遗传而来的个人禀赋。

3.经验论观点。

经验论观点与先验论观点相对,解题能力是个体在解题过程中习得的知识经验,提出解题能力即解题知识。

4.“合金”论观点。

从对能力形成发展条件的研究出发,认为解题能力是先天秉赋和后天解题活动成果的融合物(亦即“合金”)。

上述四种观点能否正确反映解题能力的实质呢?

本文认为,首先,解题能力属于特殊能力。根据唯物辩证法,一般能力虽然大致地概括了特殊能力,但却不能完全代替特殊能力。因素论观点用一般能力来界定特殊能力的本质,否认了特殊能力的特殊本性及其形成发展的特殊规律,因而并不能正确地揭示解题能力的实质。该论点反映在教学上,实质是形式训练说的翻版,导致了教师用一般能力的训练取代解题能力这一特殊能力的培养。第二,解题能力在本性上是调节解题活动的个体心理特性,按照辩证唯物主义观点,个体心理特性虽不完全排斥生理因素或先天因素对能力形成、发展的影响作用,但究其本性则是人类有机体与环境相互作用过程中,通过主体能力的反映活动,在头脑里构建起来的心理形成物,属于经验范畴。先验论观点把解题能力看成是先天的、固定不变的实体,夸大了遗传在能力发展中的作用,因而常常把学生解题能力的暂时低下看成是该学生无法提高能力的根据,这种唯心主义和形而上学论断在教学中是十分有害的。第三,解题能力作为个体心理特性,对解题活动的调节应该具有一定的稳定性。经验论观点不仅抹煞了解题知识与技能的不同调节作用,缩小了能力实质的内涵,而且忽视了能力作为活动调节机制的稳定性能,把能力简化成了知识实在。该观点在教学中表现为教师以解题知识的传授代替对学生解题能力的培养,直接影响了应用题教学的效能。第四,对能力形成、发展条件的认识不同于关于能力实质的观点,前者要解决的是影响能力的形成、发展因素的问题,而后者要解决的是能力是什么的问题。“合金”论观点虽然较好地解决了能力形成、发展的条件问题,却并没有揭示出解题能力的真正实质。

那么,解题能力的实质到底是什么呢?

我认为,解题能力是解题活动稳定的调节机制。就其本质而言,是类化了的解题经验,即概括化、系统化的解题知识和解题技能。我把这一对解题能力实质的基本观点简称为类化经验观点。解题能力实质的类化经验观大致包含了以下几个含义:①从本性上说,小学生解题能力是一种个体心理特性,因而在原则上属于经验范畴;②从功能上说,小学生解题能力是解题活动的内在调节机制;③从结构上说,它是解题知识和技能组成的经验实体;④从性能上说,它对解题活动的调节具有稳定性,因而是一种类化经验,即概括化、系统化的解题经验;⑤从类别上说,它是解题这一特殊活动的内在调节机制,属于特殊的数学能力。

第6篇:力学论文范文

【摘要】在新课程改革下,培养学生的创新能力已成为一个突出的课题,而阅读教学中的创新能力培养是语文课的重中之重。笔者从自主学习、多角度阅读、鼓励质疑问难和肯定问题答案多元化等四方面的创新能力培养,让学生乐于创新、能够创新、敢于创新和勇于创新。

【关键词】创新能力;阅读教学;自主学习;多角度阅读

现代教育教学活动,应以培养人的创造力为根本任务。阅读教学内容中含有大量的思维能力与创新能力培养的因素。如何在语文阅读教学中培养学生的创新能力,具体做法表现在以下四方面。

一、自主学习,培养学生乐于创新

在“21世纪中国基础教育课程改革”的研讨会上,教育部基础教育司副司长朱慕菊谈到:“教育要倡导学生主动参与、探究发现、交流合作的自主学习方式,注重学生的经验与学习兴趣。”因此,阅读教学首先应诱导学生主动学习,发挥其主体作用,才能锻炼学生直觉思维能力和创造思维能力。

(1)激发学生浓厚的学习兴趣。教师首先要不断丰富自己的知识,改善自己的教学水平,以渊博的知识征服学生,以生动的语言吸引学生,以豪迈的激情感染学生。从而使学生达到“亲其师,信其道”的效果。引发出浓厚的学习兴趣。

(2)创设平等、和谐、融洽的师生关系。老师要主动关心学生的思想和生活,急学生之所急,想学生之所想。如在我接任每一个班级之初,首先要向学生说的话是“你最需要我帮助的是什么?”“只要你愿意我都会尽最大的努力及时出现在你的面前”……

(3)让学生掌握学法,学会自主学习。如进行课前预习的指导,教会学生如何查阅相关资料;课堂老师指导学生学会阅读、理解、分析文章。课后指导学生学会拓展延伸,拓宽知识面。每一节课结束后,我都要问学生:“在这堂课里,你是怎样学懂课文的?反思一下,哪种方法比较好?”

二、多角度阅读,培养学生能够创新。

《语文课程标准》指出:要逐步培养学生探究性阅读和创造性阅读的能力,提倡多角度、有创意的阅读,利用阅读期待、阅读反思和批判等环节,拓展思维空间,提高阅读质量。在阅读教学的过程中,学生对文本的感悟和理解往往有差异,老师应引导学生积极求异,从不用角度提出许多创造性的设想和推测,培养思维的多向性。如在教《杜十娘怒沉百宝箱》这篇课文时,我从以下四方面来培养学生思维的多向性:

(1)提出反面多项假设。我曾设计这样一个问题:如果杜十娘不死,你如何为她另设结局?学生的思想非常活跃,有的说,她回到最熟悉的地方,遇可心人再嫁;有的说,她创立自己的企业;有的说,她隐瞒出身,再世为人;有的说,她和李甲重归于好……

(2)反面论证假设。接着让学生说出你这样为她另设结局的理由是什么,是否符合杜十娘的性格特征。学生通过讨论分析后,他们发现为杜十娘另设的结局都不能体现杜十娘的性格特征,也不符合情节的发展,不是杜十娘所想要的结局。

(3)正面论证假设。那杜十娘追求的究竟是什么?层层分析知道,杜十娘要求的不是短暂的欢爱,甚至也不是婚姻。她自己说,是一份“生死无憾”的真情。这份真情是一种不为金钱和利害所左右的人际关系,是人与人之间的相互理解、相互欣赏和相互吸引,是人间至真至纯至美的情感。

(4)假设,得出结论。杜十娘一定要死,死是杜十娘对爱情执著的最好诠释。杜十娘只有死才能达到文学悲剧美的效果。

三、鼓励质疑问难,培养学生敢于创新。

心理学研究表明,创造思维能力普遍存在于人类,尤其是对什么都感到好奇的学生,教学中,教师要充分利用教材让学生在学中思,在思中疑,鼓励他们敢于超出书本,敢于超越教师,敢于用挑剔的眼光去思考并发现问题,使学生在掌握书本知识的基础上有所发现,有所创新。

(1)鼓励学生发现和提出问题。教育的核心是培养人才的创造思维和创新能力,而善于发现问题并提出问题是创新的前提。如在教《药》一课时我就出示课题,鼓励学生质疑,学生对题目备感好奇,一个个问题油然而生“药是什么?”“治什么病?”“是包好的良药吗?”“为什么?”……这些问题我不直接给出答案,而是让学生自己预习课文,学生带着疑问预习课文,求知欲望和学习动机得到充分的调动和激发,其创造思维得到充分延伸和发散。通过在学生的初次自我发现、提出和解决问题的基础上,老师进一步点拨学生质疑辩难,向更深一层次提出和解决问题。如《药》一课的主题可用三个问题来概括:①“药。”说明什么?老栓夫妇用辛勤挣来的钱去买人血馒头,认为它是治病良药。②“药?”说明什么?小栓吃药后死了,这药成了大问号。说明人民群众愚昧麻木。③“药!”说明什么?鲁迅把华夏两家悲剧写成《药》,起到唤醒民众的作用,是良药。

(2)培养学生批判思维能力。批判思维是阅读教学中创新活动的最重要的品质,阅读的评判活动就是一种批判性的创新活动。在教《石钟山记》一文中,有学生就对苏轼的“而笑李渤之陋也”提出反驳意见。根据教材提供的注释和所附录的俞樾《春在堂笔记》,经过想像推测,这位学生认为:因为石钟山形如“倒扣的钟”,内中空穴很大,所以在崖壁上敲打,南边那座山岩壁厚就发出“函胡”之声,北边那座山岩壁薄就发出“清越”之声,而其他地方的山石敲打,并非“所在皆是也”,李渤的说法未必错,只是说得不够全面罢了。学生跳出书本外,不在窠臼中,产生了许多有创见的观点。教师要给予呵护,不要用“冷风”将其吹灭。

(3)教师还要教给学生质疑的方法。如根据课题发问,从文中的重点词、句、段发问,从文章的重点、难点处发问,从文章写作特点方面发问等。

四、肯定问题答案的多元化,激励学生勇于创新。

能够从不同的角度对同一问题提出不同的观点,是培养学生创新思维的深层次要求。要做到一题多解,追求多样性,就要培养学生发散思维能力。

(1)在课堂教学中,教师要经常的引导和训练,学生才能从多方面去思考、探索,才能达到创新思维的新颖性和创新性的统一,才能有效的发散思维。如在教《项链》这一课时,大多数学生都是围饶主人公玛蒂尔德被小资产阶级虚荣心和追求享受思想所腐蚀而导致青春丧失的悲剧形象来谈体会,课文在人物描写和情节安排中多处流露出作者的这种态度,特别是对“七个梦想”和“四个陶醉”的描写,玛蒂尔德的虚荣心和追求享受思想淋漓尽致地流露出来。为了帮助学生突破这一思维定势,教师设疑启智:“假如你是一位生活在社会最底层的贫困者,你有摆脱贫穷过上富人想过的生活的梦想吗?”“假如一个人欠你一大笔钱,他没有自尽,也没有逃走躲债,而是勇敢地面对现实,用自己的双手,十年的含辛茹苦偿还债务,你还指责她说,‘活该’,这都是因为虚荣心?”一石激起千层浪,不少学生悟出了“玛蒂尔德是一个由虚荣心导致错位,最终通过诚实劳动找到自我的女性,是一个变得很美好很可爱的女性形象,作者对她不幸遭遇表示同情和惋惜。”的主题,这就突破了对这篇旧有的看法而有了新的拓展。由于教师的激发诱导,学生从不同角度、不同方面思考问题,培养了学生的求异思维。

第7篇:力学论文范文

学校文化是由学校全体师生不断创造的、以学校教育价值观念为核心的一整套观念、制度和行为方式的集合体。它是一个集体心照不宣的精神默契,是集体人格的沉淀。文化看似抽象,抓不住,摸不着,但它是精神的凝聚力,一旦形成.就无时无刻不让人置身于这种强大的文化取向氛围中。文化具有无穷无尽的创造力。先进的学校文化推动学校的进步,积聚多少厚重的文化力,就能创造多少厚重的学校辉煌。学校之间最大的差异是文化的差异.学校的超越首先有赖于学校文化力的提升。

学校文化力的提升.首先在于丰富学校文化内涵。对于学校文化的理解,我们不能仅仅局限于简单的物质和精神领域,而应该拓展到一所学校中校长、教师的办学思想、价值观念、职业境界、学校制度、话语系统、做事方式等各个方面。

学校文化力的提升,同时在于追求学校文化特质。如果说,学校在各个时期的文化要素差别不大,那么,学校不同时期文化品质的差异就成为学校自身超越的主要标志。以我校的文化建设为例:

在管理工作中。我们确立了基于人、依靠人、为了人的管理思想,以人的价值实现为最终管理目的。在不同的管理维度中.管理中心以“人”为主,尊重人、关心人、培养人.开发人的潜力:管理哲学以“善”为主,把人看作是有待开发的潜力巨大的资源,看作“自我实现人”:管理重点以“内”为主,着眼于人的思想,依靠人文关怀等激励手段和工作本身的魅力调动、激活行为主体的内在需求和动力,间接地影响人的行为;管理结构以“平”为主,管理者和被管理者平等沟通;管理方式以“软”为主,依靠思想的交流、价值的认同、感情的互动和风气的熏陶。学校一切工作紧紧围绕一个“人”字展开。这是一种有别于传统的经验管理和科学管理的文化管理。

在教学工作中.我们确立了“让学生学一生有用的东西”的教学价值观念,着力当前,放眼未来,教“六年”,管“六十年”.既为学生的当下发展负责,更为学生的长远发展负责.让学生既有良好的现实发展状态,又有充满希望的未来发展可能,使发展当下与发展终身得到很好的统一,为人一生的发展和幸福服务。这是一种有别于应试教育的素质教育价值观念。

在职业态度上,我们引导教师将自己从事的教育工作,从作为谋生手段的“功利境界”,提高到作为教师责任的“道德境界”.上升到追求高效的“科学境界”,发展到作为师生共同成长历程的“生命境界”。

在学校制度上.我们建立了学校劳动分配与教职工的业绩、贡献挂钩,教师个人发展与学校发展相统一,充分体现“多劳多得、优劳优酬”原则,有利于调动广大教职员工积极性.提高教育教学质量和办学水平的劳动分配制度:建立了有利于拓宽选人视野,发现和选拔优秀人才,使一批德才兼备的优秀人才脱颖而出的人事制度。这两项带有根本性的学校制度的建立,极大地激发了学校的内部活力,加速了学校的发展。

第8篇:力学论文范文

关键词:量子力学;经典科学世界图景;非机械决定论;整体论;复杂性;主客体互动

Abstract:Asoneofthreerevolutionsofphysicsin20thcentury,quantummechanicshasgreatlytransformedtheworldviewofclassicalscienceinmanyaspects.Quantummechanicsbreaksthoughthemechanicaldeterminisminclassicalscience,transformingitintononmechanicaldeterminism;itchangesscientificcognitiveprocessfromthetheoryofreductionismtothetheoryofwholism;itshiftsthewayofthinkingfrompursuingsimplicitytoexploringthecomplexity;italsoestablishestheinteractionbetweensubjectandobjectinscientificresearches.

Keywords:quantummechanics;worldviewofclassicalscience;nonmechanicaldeterminism;wholism;complexity;interactionbetweensubjectandobject

经典科学基本上是指由培根、牛顿、笛卡儿等开创的,近三百年内发展起来的一整套观点、方法、学说。经典科学世界图景的最大特征是机械论和还原论,片面强调分解而忽视综合。以玻尔、海森伯、玻恩、泡利、诺伊曼等为代表的哥本哈根学派的量子力学理论三部曲:统计解释—测不准原理—互补原理所反映的主要观点是:微观粒子的各种力学量(位置、动量、能量等)的出现都是几率性的;量子力学对微观粒子运动的几率性描述是完备的,对几率性的原因不需要也不可能有更深的解释;决定论不适用于量子力学领域;仪器的作用同观察对象具有不可分割性,确立了科学活动中主客体互动关系。[1]量子力学的发展从根本上改变了经典科学世界

图景。

一、量子力学突破了经典科学的机械决定论,遵循因果加统计的非机械决定论

经典力学是关于机械运动的科学,机械运动是自然界最简单也是最普遍的运动。说它最简单,因为机械运动比较容易认识,牛顿等人又采取高度简化的方法研究力学,获得了空前成功;说它最普遍,因为机械力学有广泛的用途,容易把它绝对化。[2]机械决定论是建立在经典力学的因果观之上,解释原因和结果的存在方式和联系方式的理论。机械决定论认为因和果之间的联系具有确定性,无论从因到果的轨迹多么复杂,沿着轨迹寻找总能确定出原因或结果;机械决定论的核心在于只要初始状态一定,则未来状态可以由因果法则进行准确预测。[3]其实,机械决定论仅仅适用于宏观物体,而对于微观领域以及客观世界中大量存在的偶然现象的研究就产生了统计决定论。[4]

量子力学是对经典物理学在微观领域的一次革命。量子力学所揭示的微观世界的运动规律以及以玻尔为代表的哥本哈根学派对量子力学的理解,同物理学机械决定论是根本相悖的。[5]按照量子理论,微观粒子运动遵守统计规律,我们不能说某个电子一定在什么地方出现,而只能说它在某处出现的几率有多大。

玻恩的统计解释指出,因果性是表示事件关系之中一种必然性观念,而机遇则恰恰相反地意味着完全不确定性,自然界同时受到因果律和机遇律的某种混合方式的支配。在量子力学中,几率性是基本概念,统计规律是基本规律。物理学原理的方向发生了质的改变:统计描述代替了严格的因果描述,非机械决定论代替了机械决定论的统治。

经典统计力学虽然也提出了几率的概念,但未能从根本上动摇严格决定论,量子力学的冲击则使机械决定论的大厦坍塌了。量子力学揭示并论证了人们对微观世界的认识具有不可避免的随机性,它不遵循严格的因果律。任何微观事件的测定都要受到测不准关系的限定,不可能确切地知道它们的位置和动量、时间和能量,只能描述和预言微观对象的可能的行为。因此,量子力学必须是几率的、统计的。而且,随着认识的发展,人们发现量子统计的随机性,不是由于我们知识和手段的不完备性造成的,而是由微观世界本身的必然性(主客体相互作用)所注定。

二、量子力学使得科学认识方法由还原论转化为整体论

还原论作为一种认识方法,是指把高级运动形式归结为低级运动形式,用研究低级运动形式所得出的结论代替对高级运动形式的本质认识的观点。它用已分析得出的客观世界中的主要的、稳定的观点和规律去解释、说明要研究的对象。其目的是简化、缩小客体的多样性。这种方法在人类认识处于初级水平上无疑是有效的。如牛顿将开普勒和伽利略的定律成功地还原为他的重力定律。但是还原论形而上学的本质,以及完全还原是不可能的,决定了还原论不能揭示世界的全貌。

量子力学认为整体与部分的划分只有相对意义,整体的特征绝非部分的叠加,而是部分包含着整体。部分作为一个单元,具有与整体同等甚至还要大的复杂性。部分不仅与周围环境发生一定的外在联系,同时还要表现出“主体性”,可将自身的内在联系传递到周边,并直接参与整体的变化。因而,部分与整体呈现了有机的自觉因果关系。在特定的临界状态,部分的少许变化将引起整体的突变。[6]

波粒二象性是微观世界的本质特征,也是量子论、量子力学理论思想的灵魂。用经典观点来看,也就是按照还原论的思想,粒子与波毫无共同之处,二者难以形成直观的统一图案,这是经典物理学通过部分还原认识整体的方法,是“向上的原因”。可是微观粒子在某些实验条件下,只表现波动性;而在另一些实验条件下,只表现粒子性。这两种实验结果不能同时在一次实验中出现。于是,玻尔的互补原理就在客观上揭示了微观世界的矛盾和我们关于微观世界认识的矛盾,并试图寻找一种解决矛盾的方法,这就是微观粒子既具有粒子性又具有波动性,即波粒二象性。这就是整体论观点强调的“向下的原因”,即从整体到部分。同样,海森伯的测不准原理说明不能同时测量微观粒子的动量和位置,这也说明绝不能把宏观物体的可观测量简单盲目地还原到微观。由此我们可以看出,造成经典科学观与现代科学观认识论和方法论不同的根本在于思考和观察问题的层面不同。经典科学一味地强调外在联系观,而量子力学则更强调关注事物内部的有机联系。所以,量子力学把内在联系作为原因从根本上动摇了还原论观点。

三、量子力学使得科学思维方式由追求简单性发展到探索复杂性

从经典科学思维方式来看,世界在本质上是简单的。牛顿就说过,自然界喜欢简单化,而不喜欢用什么多余的原因以夸耀自己。追求简单性是经典科学奋斗的目标,也是推动它获取成功的动力。开普勒以三条简明的定律揭示了看似复杂的太阳系行星运动,牛顿更是用单一的万有引力说明了千变万化的天体行为。因而现代科学是用简单性解释复杂性,这就隐去了自然界的丰富多样性。

量子力学初步揭示了客观世界的复杂性。经典科学的简单性是与把物理世界理想化相联系的。经典物理学所研究的是理想的物质客体。它不但用理想化的“质点”、“刚体”、“理想气体”来描述物体,而且把研究对象的条件理想化,使研究的视野仅仅局限于人们自己制定的范围之内。而客观世界并不是如此,特别是进入微观领域,微观粒子运动的几率性、随机性;观测对象和观测主体不可分割性等都足以说明自然界本身并不是我们想象的那么简单。

在现代科学中,牛顿的经典力学成了相对论的低速现象的特例,成为非线性科学中交互作用近似为零的情况,在量子力学中是测不准关系可以忽略时的理论表述。复杂性的提出并不是要消灭简单性,而是为了打破简单性独占的一统地位。复杂性是把简单性作为一个特例包含其中,正如莫兰所说的,复杂性是简单性和复杂性的统一。复杂性比简单性更基本,可能性比现实性更基本,演化比存在更基本。[7]今天的科学思维方式,不是以现实来限制可能,而是从可能中选择现实;不是以既存的实体来确定演化,而是在演化中认识和把握实体。复杂性主张考察被研究对象的复杂性,在对其作出层次与类别上的区分之后再进行沟通,而不是仅仅限于孤立和分离,它强调的是一种整体的协同。

四、量子力学使科学活动中主客体分离迈向主客互动

经典科学思维方式的一个指导观念就是,认为科学应该客观地、不附加任何主观成分地获取“照本来样子的”世界知识。玻尔告诉人们,根本不存在所谓的“真实”,除非你首先描述测量物理量的方式,否则谈论任何物理量都是没有意义的!测量,这一不被经典物理学考虑的问题,在面对量子世界如此微小的测量对象时,成为一个难以把握的手段。因为研究者的介入对量子世界产生了致命的干扰,使得测量中充满了不确定性。在海森伯看来,在我们的研究工作由宏观领域进入微观领域时,我们就会遇到一个矛盾:我们的观测仪器是宏观的,可是研究对象却是微观的;宏观仪器必然要对微观粒子产生干扰,这种干扰本身又对我们的认识产生了干扰;人只能用反映宏观世界的经典概念来描述宏观仪器所观测到的结果,可是这种经典概念在描述微观客体时又不能不加以限制。这突破了经典科学完全可以在不影响客体自然存在的状态下进行观测的假定,从而建立了科学活动中主客体互动的关系。

例如,关于光到底是粒子还是波,辩论了三百多年。玻尔认为这完全取决于我们如何去观察它。一种实验安排,人们可以看到光的波现象;另一种实验安排,人们又可以看到光的粒子现象。但就光子这个整体概念而言,它却表现出波粒二象性。因此,海森伯就说,我们观测的不是自然本身,而是由我们用来探索问题的方法所揭示的自然。[8]

量子力学的发展表明,不存在一个客观的、绝对的世界。唯一存在的,就是我们能够观测到的世界。物理学的全部意义,不在于它能够描述出自然“是什么”,而在于它能够明确,关于自然我们能够“说什么”。

参考文献:

[1]林德宏.科学思想史[M].第2版.南京:江苏科学技术出版社,2004:270-271.

[2]郭奕玲,沈慧君.物理学史[M].第2版.北京:清华大学出版社,1993:1-2.

[3]刘敏,董华.从经典科学到系统科学[J].科学管理研究,2006,24(2):44-47.

[4]宋伟.因果性、决定论与科学规律[J].自然辩证法研究,1995,11(9):25-30.

[5]彭桓武.量子力学80寿诞[J].大学物理,2006,25(8):1-2.

[6]疏礼兵,姜巍.近现代科学观的演进及其启示[J].科学管理研究,2004,22(5):56-58.

第9篇:力学论文范文

[关键词]科学管理;生产力;社会发展

从哲学的视角看管理,其本质是处在一定社会关系体系中的人,通过经济、行政、法律、教育等方式,运用数学模型、计算机技术、系统科学等方法和手段,对自然资源、人、财、物、时间、空间、信息、社会关系等,进行规划、控制、协调等活动,使之从无序到有序,产生良好效益,实现人类活动目标的过程。

管理既然是这样一种活动过程,就不可避免会有科学合理的管理和不恰当的错误的管理之分,因此,笼统地说“管理是生产力”是不科学的,应该说科学管理是生产力。

科学管理理论是基于泰罗科学管理基础之上更为深刻的认识,即按照客观世界内在规律和人性发展的客观需要进行管理活动,重视定量分析和战略规划,强调哲学思维和方法对管理的指导作用,把管理的外部环境和内在发展需要统一起来,按照人类共同的道德价值观,坚持自然、社会、人本身和谐、可持续发展的原则,把管理看成是一个不断和周围环境相适应的复杂的过程。

第一,管理是主体按照客观事物本身的内在规律,通过自主性活动实现管理目标的过程。社会越发达,事物之间联系的多样性、复杂性呈现给我们的也越多,孤立地、静止地、片面地认识和处理问题难以发现隐藏在事物内部的本质和规律。因此,成功的管理必然是在变化中寻找本质和规律并适应其发展。

第二,管理必须适合和满足人性发展的需要,管理的终极目标是实现人的全面发展。管理思想发展史表明:在从一种管理方式演变成另一种管理方式的过程中,生产力发展导致经济组织形式变化是根本原因,人性发展的新需要是重要条件。高等教育的普及提高了人的科学文化水平,网络空间构成的虚拟世界改变了人们的工作方式、生活方式和思维方式,以往群体劳动、集中生产基础上形成的管理方式,已经不适应知识经济社会的发展的要求,自然以人为本、科学管理的时代开始了。

第三,整体性思维、复杂性思维、过程哲学思想是现代科学管理的哲学方法论基础。管理活动作为一项综合性活动,涉及许多方面内容,自然科学方法、社会科学理论、技术科学成果以及关于人的科学的新认识是科学管理赖以存在和进一步发展的基础。没有这些学科的进步就没有管理学的发展。

第四,坚持自然、社会、人类可持续发展是科学管理的显著特征。自然是人类生存和发展的物质基础,由于过多人口形成的物质需求压力,人类粗放式的生产经营方式,以及不合理的分配方式,使自然资源受到严重破坏,出现了土壤沙化、资源短缺、森林面积减少、气候异常、各种污染加剧等一系列后果。这些结果的出现进一步加大了不同国家和地区以及种族之间的利益纷争,导致国家、地区间矛盾冲突不断,影响人类和平发展。

第五,科学管理要以人类共同利益和价值观为最高准则。世界是一个普遍联系的整体,许多问题的解决仅靠一个地区、一个国家是不行的,需要全球各国通力合作,从人类的共同利益出发加以解决。任何个人、组织、国家都不应该为了自己的利益牺牲人类共同的幸福。

科学管理是生产力,但不是传统意义上的生产力。传统的生产力概念是建立在牛顿力学机械观线性思维基础上的,认为“生产力是人们征服自然、改造自然,创造物质财富的能力”。其不足之处在于:一是把人放在和自然界完全对立的基础上,忘记了人是自然界的一部分,人依赖自然,应当与自然界共繁荣,而不是征服自然。二是只看到了物质生产力,忽视了精神生产力和人自身的生产力。固然,物质生产是人类社会赖以存在的基础,是决定政治生活和其他生活的前提。但是,自从有人类以来,人们从来没有停止过精神生产和人自身的生产;而且,随着物质财富的增长,精神生产和人自身的生产成为社会越来越重要的内容,成为推动物质生产进步,实现人自由而全面发展的核心。

用系统论观点和复杂性思维方式及过程哲学思想认识生产力。生产力是一个开放的动态系统,是系统与要素,结构与功能的统一体,是处在不同生产关系体系中的人,能动地从自然界获取物质生产资料,创造精神财富,促进人自身自由全面发展的一种能力。这种能力是自然生产力和社会生产力的统一体。其中社会生产力包含物质生产力、精神生产力、人自身生产的能力。

自然生产力,“就是客观存在于生态自然界同时又与人类的生产活动密切相关,并直接、间接影响生产活动的各种自然力量的总和,是自然界的自然力和生产力的统称”。自然力就是自然界天然形成的与人的劳动无关,影响和作用于人们生活的力量。在人类早期,自然力对人们的生活和劳动起了根本性作用,决定了国家民族的富足程度。正如马克思所说:“由于自然条件的生产率不同,同量劳动会体现为较多或较少的产品或使用价值。”由于人类活动能力的提高,部分自然界成了打上人类烙印的“人化的自然”或称人的思想“物化的世界”,从而形成一种非天然的自然界的劳动生产力。这种非天然的自然界的生产力已经成为制约人们生存和发展的一种外在力量。

社会生产力是以实践着的人为主体和终极目标的物质生产力、精神生产力、人本身生产力的复合体。马克思、恩格斯指出,社会生产是物质生产、精神生产和生命的生产的有机统一,社会生产力因此有物质生产力、精神生产力和人的生产力三个方面。“不应把社会活动的这三个方面看作是三个不同的阶段,而只应看作是三个方面……从历史的最初时期起,从第一批人出现时,三者就同时存在着,就是现在也还在历史上起着作用”。

第一,一切历史的第一个前提是人们为了满足生活需要必须进行物质生产。物质生产力是人们利用工具,把自己的劳动作用于劳动对象,从自然界获取物质生活资料的能力。包括生产工具、劳动对象、劳动资料和具有实践能力的人。马克思曾经说,各种经济时代的区分,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动工具进行生产。生产工具的制造和使用、劳动对象的扩大,都离不开生产中人的力量。物质生产力提供的物质财富数量和质量决定社会人口的数量和质量,也直接影响人类精神生产的能力。因此,在人类发展相当长的历史时期,追求物质生产力发展成为人们活动的最高目标,经济增长是实践活动的中心内容。

第二,当物质生产力发展到一定阶段,社会积累了大量财富,精神劳动从物质劳动中分离出来,真正的精神生产便出现了。精神生产力是人们在物质生产基础上,发展自己思维、情感、意志、审美、创造性等精神品质的能力,包括思想及其物化的技术形态和制度产品。弗里德里希·李斯特认为,“思想与意识的自由对生产力影响很大”;还说,艺术家通过他的作品,对人类精神意志,对社会生产力发生作用,但是要享受艺术事先必须具有购得它的物质手段,因此,艺术家对于物质生产,对于节约行为也具有提供诱因的作用。李斯特提出,生产力主要在于个人的智力和社会条件,一个国家通过改进其社会和智力条件,就能够运用现有的物质资本,使生产力提高十倍。精神生产力的成果表现为文学、艺术、政治、法律思想、科学、宗教,也表现为制度产品,如:经济制度、政治制度、法律制度、公共制度以及社会的公序良俗。精神生产力不仅是物质生产力发展到一定阶段的产物,而且还是促进物质生产力进一步发展的条件。进入知识经济社会后,知识和信息成为生产力的重要因素,机器代替人的劳动,生产效率大大提高,产业结构发生变化,直接从事物质生产的人将越来越少,从事精神生产的人会越来越多,精神生产力的提高以及由此推动人的发展,成为人类活动的价值追求。第三,人自身的生产是社会生产力发展的根本动力和终极目标。人是社会生活和实践的主体,人的物质需要和精神需要以及种的繁衍是人活动的内在原动力。人类的终极目标是实现自由而全面的发展。人自身生产表现在三个方面:第一,人口的生产。“生命的生产,无论是通过劳动而达到的自己生命的生产,或是通过生育而达到的他人生命的生产,就立即表现为双重关系:一方面是自然关系,另一方面是社会关系。”人口的生产既是一种自然行为,也是一种社会行为。作为自然人繁衍后代,受自然生产力和社会生产力制约,每一个社会的生产力水平,只能提供一定数量人口所必须的生活资料,只能提供一定社会条件下人最大的发展空间。第二,人的社会化。只有经过社会化的人才是社会实践和认识的主体,社会化的过程是人的另一种生产过程。这种生产过程主要包括两个方面:一方面是现实的物质生产和精神生产活动形成人的社会化需要和适应社会的各种劳动技能,以及作为有尊严的人的交往能力、认识能力、审美能力;另一方面是具有普遍意义的教育活动,通过教育传授生产和生活知识、经验,培养适合特定社会要求的道德品质、价值观、思维方式和行为方式。通过教育,人类优秀的文化遗产得以继承,新社会发展需要的知识体系获得广泛传播,新社会的实践主体经过社会化和良好的教育,实现人力资源向人力资本的转化。第三,自由而全面发展的人。迄今为止的一切社会,由于生产本身不发达、分配制度不合理,导致人总是处在片面发展和异化中。表现为劳动者为社会生产出财富的同时,却为自己生产出贫困。劳动者的各种需求、劳动能力的提高、体力和脑力的恢复、甚至生育和抚养子女,都被看成资本再生产过程中的一个环节。人被异化成机器的一部分,资本的奴隶,失去了人的尊严、自由和全面性。只有在社会物质生产、精神生产充分发展的基础上,实现社会关系的根本性变革,真正自由而全面发展的人才能产生。

生产力是由各种自然要素和社会要素联接起来的有机整体。各种要素的结合方式、结合程度、结合效果反映了人的能动性力量,体现了科学管理的发展水平。如果把生产力的自然要素和社会要素比作鱼网的经纬线,那么科学管理就是使其成为具有捕鱼功能的鱼网的纽结。科学管理不是生产力的硬件——机器、厂房、设备,也不是生产力的软件——先进的科学思想、良好的职业道德,而是把生产力硬件、软件结合起来的组织件。科学管理是根据生产力总体变化规律,从整体出发协调生产力系统诸要素之间关系,使之达到优化状态的过程。科学管理是生产力主要体现在三大方面,即科学技术转化为现实的生产力;人作为生产力主体能动性的实现;有利于人全面发展的制度文明建设。

马克思指出:不论生产的社会形式如何,劳动者和生产资料始终是生产的因素。但是两者在彼此分离的情况下,只在可能性上是生产要素。凡是进行生产就必须使它们结合起来。只有在科学管理条件下,各种要素有效地结合,才能形成现实生产力。同样的道理,就像单个人不在自己头脑支配下使自己的肌肉活动起来,就不能对自然界发生作用一样,没有生产的组织指挥,生产运动就不能有秩序地运作和运转。

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