物理假说及争论在物理发展中的作用

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  [摘要]物理假说是对新实验、新现象和新问题的不断思考,并结合原来的物理学体系给出的大胆设想,是物理学进一步发展的一个重要阶段,是我们认识未知世界的一个必然过程。有了假说,人们加以细心求证,谨慎创造,从而物理学得以一步步走进客观真实。恩格斯指出:“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。”作为一种理性思维的形式,假说是科学研究中重要的方法。在中学物理教学过程中,对21世纪知识经济时代中参与竞争的学生,培养探究形成假说的能力,严密思维能力和创新思维的能力是十分必要和十分紧迫的。
  [关键词]物理假说 科学假说 争论 作用 意义
  
  前言
  物理假说是对新实验、新现象和新问题的不断思考,并结合原来的物理学体系给出的大胆设想,是物理学进一步发展的一个重要阶段,是我们认识未知世界的一个必然过程。恩格斯指出:“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。”作为一种理性思维的形式,假说是科学研究中重要的方法。在中学物理教学过程中,对21世纪知识经济时代中参与竞争的学生,培养探究形成假说的能力,严密思维能力和创新思维的能力是十分必要和十分紧迫的。
  假说可以作为中学物理的教学策略,在中学物理(尤其在物理下册内容)中,有很多内容与假说方法有关或使用了假说的方法。物理作为一门体现极强思维能力的实验科学,假说的方法是离不开的。特别是近代物理学的研究表现尤为突出。
  假说在解决矛盾、解释事实中的方法论思想。科学发展是有其自身的规律的,一个伟大的发现不仅与科学家自身的努力有关,更与当时科学群体、社会经济发展水平、科学技术的综合水平有关。
  一、科学假说的特征及对物理学发展的意义
  (一)科学假说的概念
  科学假说是一种复杂的理论思维形式,是人们运用科学思维,根据已知的事实材料,对未知的事物及其规律所作的推断和假定,是一种带有推测性和假定性的理论形态,是没有经过实践充分证实的理论。
  (二)假说的特征
  1.假说具有猜测性
  2.假说具有科学性
  3.假说具有可变性
  (三)假说在科学发展中的作用
  1.假说是发挥思维能动性的有效发法
  假说是科学家对所研究事物的大胆探索,是创造性的猜测,是创新思维的体现,是科学家进一步探索自然界本质和规律的一个动力和源泉。
  2.假说是科学问题过度到科学理论的桥梁
  科学认识的发展,往往寄于人们在遇到不能给予回答的问题时,根据自己在实践中积累的有关资料,经过整改和分析,提出推测性的解释,建立起假说。当假说被大量事实所证实时,它就发展成一种理论;当新的科学事实积累到一定程度与假说相矛盾时,又必须提出新的假说或修改、补充原来的假说,以便能圆满地解释事实,进而促进理论的进一步研究与发展。
  二、物理假说的特征及其在物理学中的作用
  (一)物理假说及其基本特征
  物理假说具有两个显著特征。
  首先,物理假说具有科学性。物理假说的形成具有深刻的客观基础,必须依据一定的物理理论、经验材料以及在此基础上的逻辑推导,经过一系列物理创造才能提出。所以说,物理假说是有物理根据的,并有一定的科学论证的。
  其次,物理假说具有假定性或偶然性。可见,任何物理假说都既具有科学性,又具有假定性,二者缺一不可,是科学性和假定性的辩证统一。
  (二)提出物理假说的原则
  物理假说的基础功能是对物理现象的解释和预言。因此,它的提出,必须遵循以下三条原则。第一,解释性原则。第二,预见性原则。第三,可检验性原则。物理假说必须能够接受检验,否则,就不可能发展。
  (三)物理假说对物理学发展的作用和意义
  物理假说对物理学发展的作用是至关重要的。物理学研究不能仅仅停留在搜寻材料和对现象或过程的外部描述上,它必须揭露物理事物的本质、规律和因果关系,它不能直接为我们的感官所直接感知。物理假说是物理学探索自然的本质、规律和因果关系的必经途径和必然方式。
  三、假说的教学策略
  (一)通过教师的适当引导,让学生充分认识假说在科学研究中的核心地位
  假说作为科学研究中的核心要素,是形成和发展科学理论的必经途径。假说对解决问题的方案作了一定的预见性思考,它为收集信息,分析、处理和解释信息提供了一个大约的框架,因而使制定探究计划、设计实验方案有个必要的基础。而且,科学探究的结论也是围绕着假说进行的,探究报告最终需要对探究假设是否得到验证作出明确的结论。可见假说在整个探究活动中起到一种引导性作用,是探究活动的主线,是连接探究问题和实验的一座桥梁。教师要让学生充分认识到假说的提出在科学家的探究和学生的探究中的核心地位,明确要实施真正的探究式学习,就不能省掉假说这一环节以及为催生假说而精心设计的活动。通过教材中的范例,让学生掌握假说的一般过程和方法。
  许多物理学家在研究物理现象、探索未知世界时,往往科学地提出一些假说,然后利用已知的规律进行分析推理,从而获得对未知世界的正确认识。人教版高中物理教材中提供了很多科学家进行科学假说的范例,在平时的教学中要充分利用好这些范例,让学生通过对这些范例的学习,掌握假说的一般过程和方法。不但使学生掌握了假说的基本方法,还让学生获得关于假说提出的一般要领:①假说的提出是依据一定的事实而进行的一种思维活动,不是凭空想象、胡乱猜想;②假说的提出既要以已有科学知识作指导,又必须有突破某些传统旧观念的勇气;③假说之后必有验证活动,通过验证才能成为科学理论。
  结论
  物理假说是对新实验、新现象和新问题的不断思考,并结合原来的物理学体系给出的大胆设想,是物理学进一步发展的一个重要阶段,是我们认识未知世界的一个必然过程。有了假说,人们加以细心求证,谨慎创造,从而物理学得以一步步走进客观真实。假说在物理学发展中不是一个阶段的事物,也不是只在一些特殊过程中的一个可以或缺的环节,而是物理学揭开世界奥秘,通向真实未知世界的重要阶梯。
  新课程改革首次将假说作为教学内容编入科学类教材,体现了假说这一基本的科学方法,对培养学生科学探究能力具有不可或缺的作用。
  [参考文献]
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  (作者单位:辽宁省抚顺市新宾县响水河中学)
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