2. 职业资格
  3. 下面是某版本高中物理教材中的一个模块的内容。 科学足迹 人类对行星运动规律的认识 托勒密：地心宇宙 当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时，他们就开始试图破译日月星辰等天文现象的奥秘……那时，多数人都自然地认为，地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从头

下面是某版本高中物理教材中的一个模块的内容。 科学足迹 人类对行星运动规律的认识 托勒密：地心宇宙 当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时，他们就开始试图破译日月星辰等天文现象的奥秘……那时，多数人都自然地认为，地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从头

admin2015-12-22  23
问题 下面是某版本高中物理教材中的一个模块的内容。
科学足迹
人类对行星运动规律的认识
     托勒密：地心宇宙  当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时，他们就开始试图破译日月星辰等天文现象的奥秘……那时，多数人都自然地认为，地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从头上飞过，地球是宇宙的中心。
     我们祖先发现，尽管所有星辰每日都要东升西落，但绝大数星星的相互位置都几乎是固定的，几百年内不会发生肉眼可见的变化，它们是“恒星”，然而，水星、金星、火星、木星、土星这五颗亮星则在众星的背景前移动，有的在几个星期中就能发现它的位置变化，所以它们叫做“行星”。
     细心的观察表明，行星并非总向一个方向移动。大多数时间它由东向西相对于恒星移动，但有时却要停下来，然后向西移动一段时间，随后又向东移动，这个现象叫做行星的逆行(图6.1-4)。
  
为了解释行星的逆行，希腊人提出一个理论。这个理论认为每个行星都沿着圆运动，这个圆叫做“本轮”，同时本轮的圆心又环绕着地球演一个叫做均轮的大圆运动(图6.1-5)。这个理论在公元2世纪由伟大的古代天文学家托勒密(Claudius Plolemy，约90─168)完善而成。
  
值得指出的是，一个本轮与一个均轮还不能十分准确地解释行星的运动。为了与观察结果更好地符合，每个行星需要不止一个本轮，结果“轮上轮”的总数达到80多个，并且还要引入“偏心点”和“偏心等距点”等复杂概念。这就是使它缺少简洁性，而简洁性正是科学家们所追求的。
哥白尼：拦住了太阳，推动了地球    公元1543年，波兰的一位长者──哥白尼(Nicolaus Copernnicus，1473─1543)──临终前在病榻上为其毕生效力的著作《天体运行论》印出的第一本书上签上了自己的姓名。这本书预示了地心宇宙的终结。
此前一个世纪，文艺复兴带来的思想与艺术的繁荣在意大利萌发并已扩展到全欧洲。哥白尼坚信宇宙与自然是美的，而美的东西一定是最简单与和谐的。托勒密的宇宙图景与他的信念不一致。另一方面，文艺复兴解脱了舒服同人们头脑的枷锁，哥白尼采取了比前人更广阔的视角来洞察自然。就像那个时期艺术家们的眼光超越了宗教艺术，哥白尼的眼光超越了欧洲一样，哥白尼的眼光超越了地球。他把地球看成空间的一个物体，一个与其他天体相似的物体。这个观念是如此开放，以至在他面前，地球中心宇宙观显得那么狭隘和偏执。
哥白尼提出，行星和地球绕太阳做匀速圆周运动，只有月亮环绕地球运行。由于地球的自转，我们看到了太阳、月亮和众星每天由东向西的运动。这个理论也解释了行星逆行等许多现象。于是，他动情的写道：“太阳在宇宙正中坐在其宝座上。在这壮丽的神殿里，有谁能将这个发光体放在一个更好的位置上以让它同时普照全宇宙？……于是我们在这样的安排中找到了这个世界美妙的和谐……”
   
     到了17世纪初，地心宇宙论棺木上的最后一颗钉子敲下了：伽利略发明了望远镜。1609年，他发现了围绕木星转动的“月球”，进一步表明地球不是所有天体运动的中心。至于是什么维持地球运动、空中的飞鸟和浮云为什么不落在后面等问题，直到伽利略和牛顿提出关于运动的新观念之后，才得到合理的解释。哥白尼使人类来到了牛顿物理学的门前。
     西方现代科学攀端于文艺复兴时代，而文艺复兴的主要任务和最大的贡献却是美术。从表面看，美术是情感的产物，科学是理性的产物，互不相干，何以“这位暖和和的阿特(art)先生，会养出一位冷冰冰的赛因士(science)儿子？”究其原因，在于二者有共同的母亲，这就是“自然夫人”、即源自“观察自然”。
                                                              ──梁启超
     第谷.布拉赫：天才的观测家    哥白尼去世后三年，第谷.布拉赫在丹麦出生了。他把全身心都投入到行星位置的测量中。在他以前，人们测量天体位置的误差大约是10ˊ，第谷把这个不确定性减小到2ˊ。他的观测结果为哥白尼的学说提供了关键性的支持。
     1600年，出生于德国的开普勒开始与第谷一起工作，他善于从理论上思考问题。为了完成他构建理论宇宙的追求，开普勒需要第谷的观测数据。第谷为了把他的数据组织成有用的形式，需要开普勒的数学天才。
     18个月后，第谷去世了。开普勒以全部精力整理第谷的观测数据，企望求得行星运动轨道的更准确的描述。
     开普勒：真理超出期望    开普勒相信哥白尼的学说，所以开始时他按行星绕太阳做匀速圆周运动的观点来思考问题。在他对火星轨道的研究中，70余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8ˊ的角度偏差。是第谷测量错了吗？开普勒对第谷数据的精准性深信不疑。他想，这不容忽视的8ˊ也许正是因为行星的运动并非匀速圆周运动。至此，人们长期以来视为真理的观念───天体在做“完美的”匀速圆周运动，第一次受到了怀疑。此后，他经过多年的尝试性计算，终于发现并先后于1609年和1619年发表了行星运动的三个定律。
     为此开普勒曾欣喜若狂地说：“16年了……我终于走向光明，认识到的真理远超出我的热切期望。”的确，把几千个数据归纳成如此简洁的几句话，这是极为杰出的成就。开普勒享受了科学探究的乐趣，享受了人生的满足，他的心境表现在自撰的墓志铭中。不过，开普勒并不知道，他所发现的三个定律蕴含着极其重大的“心机”，那就是万有引力的规律。
     开普勒观念的基础是日心说。从表面上看，日心说与地心说不过是参考系的改变。其实，这是一次真正的科学革命，因为它使人们的世界观发生了重大的变革。宇宙中心的转变暗示了宇宙可能根本没有中心！这种观念的变革，在哥白尼那里还是隐含的，意大利学者布鲁诺(Giordano Bruno，1548—1600)将它公开说了出来，为此被宗教裁判所烧死在罗马的鲜花广场，为科学付出了生命的代价。
问题：请结合本模块的内容，分析此类模块在物理教学中的教育作用。
选项
答案此模块的内容是对物理学史的介绍。在物理教学中引入物理学史有以下的教育作用。 (1)培养学生坚韧不拔的意志，执著求实的精神 一个科学发现或理论的建立往往不是一蹴而就的，而是有它漫长而曲折的认识过程，其间科学家要经历曲折的求索、艰辛的拼搏，无数的磨难和牺牲。天体运行规律的发现过程就充分地体现了这一点。让学生了解物理学史，对其人生观、价值观的形成大有裨益，可促使学生把求知、揭示真理和造福人类当作人生的目标，激起他们强烈的探索力量和智慧。在人生中遇到挫折时，科学家那些可歌可泣的壮举，可激励学生不退缩，不气馁，热爱科学，乐于奉献，树立为科学的继续进步而努力奋斗的精神。 (2)培养学生科学的思维和方法 运用物理学史学习和研究的科学方法，可以还物理学家认识世界的本来面目，启发后人掌握科学的思维方法，形成科学的思维习惯。例如：开普勒发现开普勒三大定律就是使用了将数据转化为数学语言的科学方法。而这一发现过程也体现出开普勒“以客观事实为基础，通过分析、推理，提出科学假设，再经过实验检验”的认识事物本质的思维方法。这些对学生会有很好的启迪作用，在掌握其精髓后，遇到问题就能借鉴、应用，可使学生在认知上产生飞跃。 (3)培养学生的创新素质 正是科学家抛弃旧观念，突破旧条框，发展新思维，才促进了天体运行规律的发现和发展。我们可以通过科学家们敢于挑战，勇于创新的事迹让学生意识到，每个阶段的知识体系，以及每一个人都有一定的历史局限性，鼓励学生不要为权威思想所束缚，不要拘泥于现有的知识和理论，要敢于发现问题、提出问题，发挥想象力和独特的见解，积极去解决问题，为以后创造性地开展工作打下基础。 (4)提倡学生与人合作，继承前人的工作 天文学上的很多成就，是众多科学家共同智慧的结晶，也是一代又一代科学家前赴后继的结果。例如，开普勒三大定律的发现就是与第谷合作，是建立在第谷以及之前哥白尼等人的实验结果和理论基础之上的成果。牛顿有一句很有名的话：“如果我所见到的比笛卡儿要远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。”通过了解科学家成功的经验，学生应体会到，要学会与人合作，因为人各有所长，集思广益会使思维更开阔，相互合作能使力量更强大。而善于与人沟通、合作，吸取别人的成就与经验，则可以提高效率，少走弯路，也有助于克服分析方法上的局限性，使客观事物的多样性得到反映。 此外，在物理教学中引入物理学史还有利于学生理解和掌握物理知识。例如：学生对运动的两种量度——动量与动能的认识，即使在物理力学部分学完之后，也很难有一个清醒的认识。但若能将历史关于这两个量的长达半世纪的争论的内容引入教学，可以使学生轻松地理解、掌握这两个概念，清楚动量是以机械运动形式来度量机械运动的；动能是以机械运动转化为一定量的其他形式的运动的能力来度量机械运动的。还可以使学生认识到运动的不灭，不能仅仅从数量上去把握，而且要从质量上去理解，必须从运动形式的多样性、运动形式之间的相互转化及转化能力的无穷上去理解。这样的教学还使学生认识到只有以辩证的思维为指导，运用基于科学事实的科学分析方法，才能使问题得以解决。
解析
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