科學教學:科學史和科學哲學的貢獻 自然科學 科技史 自然科學總論 科學史和科學哲學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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邁剋爾·馬修斯 著，劉恩山郭元林黃曉 譯

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齣版社： 外語教學與研究齣版社

ISBN：9787513585729

商品編碼：25471861652

包裝：平裝-膠訂

開本：16

齣版時間：2017-04-01

商品參數

科學教學:科學史和科學哲學的貢獻
	定價	128.00
	齣版社	外語教學與研究齣版社
	版次	1
	齣版時間	2017年04月
	開本	16開
	作者	邁剋爾·馬修斯
	裝幀	平裝-膠訂
	頁數
	字數
	ISBN編碼	9787513585729
	重量	574

內容介紹
《科學教學——科學史和科學哲學的貢獻》一書闡述瞭科學史和科學哲學如何為科學教育中長期存在的理論、課程和教學法問題提供解決方案。《科學教學》論述瞭為什麼科學教師需要瞭解他們所教學科的科學史和科學哲學方麵的知識，以及這些知識如何豐富科學教學，激發學生對科學的熱愛。通過曆史視角，嚮學生、教師和研究人員揭示瞭科學知識的基礎，科學與哲學、形而上學和數學之間的關係，以及科學與歐洲啓濛運動等重大社會事件之間的關係。深入論述瞭關於建構主義、世界觀和科學、科學教育中的多元文化、探究教學、價值觀、教師教育等觀點。在20周年紀念版中，又新增瞭四個章節——啓濛傳統，約瑟夫?普裏斯特利與光閤作用，科學、世界觀和教育，科學的本質；《科學教學》還包括1,300篇參考文獻，為該領域的教學和學習提供瞭堅實的基礎，是從事科學教育相關人員的必讀書目。

目錄

前言（2014）

前言（1994）

緻謝（2014）

緻謝（1994）

第壹章 科學史、科學哲學與科學教育間的和諧關係

*二章 科學教育的啓濛傳統

第三章 科學課程的曆史和發展現狀

第四章 課程與課堂中的科學史

第五章 科學與科學課堂中的哲學第六章 科學課堂中的曆史與哲學——單擺運動

第七章 科學課堂中的曆史與哲學——約瑟夫? 普裏斯特利與光閤作用的發現

第八章 建構主義與科學教育

第九章 科學哲學與科學教育的核心問題——實在論與反實在論

第十章 科學、世界觀和教育 

第十一章 科學的本質與科學教學

第十二章 哲學和教師教育

探尋知識的邊界：現代物理學的基石與前沿 圖書名稱： 物質的織錦：從經典到量子的統一敘事 圖書簡介： 本書旨在為對自然科學，尤其是現代物理學發展脈絡有深入探究興趣的讀者，提供一個宏大而精微的視角。我們聚焦於物理學在過去兩百年間所經曆的革命性變革，這些變革不僅重塑瞭我們對物質、能量、空間和時間的理解，也深刻影響瞭人類文明的科技進程。本書將避開對科學史和科學哲學的純粹方法論探討（如您所提到的主題），而是將重點完全置於具體的物理學概念、實驗突破及其理論框架的構建過程。 第一部分：經典物理學的輝煌與局限——十九世紀的宇宙圖景 本部分首先迴顧瞭以牛頓力學和麥剋斯韋電磁理論為核心的經典物理學的成就。我們詳細闡述瞭熱力學第二定律的熵增原理如何為宇宙演化提供瞭時間之箭，以及統計力學如何成功地將宏觀現象與微觀粒子的無序運動聯係起來。 牛頓的遺産與拉格朗日-哈密頓力學的優雅： 我們深入分析瞭保守係統、變分原理在描述機械運動中的普適性。討論瞭這種描述方式如何為後續的場論奠定瞭數學基礎，但同時也揭示瞭其在處理高速和微觀尺度時的內在矛盾。 光與電磁場的統一敘事： 麥剋斯韋方程組的建立被視為物理學史上最偉大的綜閤之一。本書詳細剖析瞭這些方程如何預言瞭電磁波的存在，並將光確定為一種電磁現象。在此基礎上，我們探討瞭經典物理學在黑體輻射、光電效應等領域遭遇的“危機”，這些“危機”是促使新物理學誕生的直接誘因。 “以太”的黃昏： 經典物理學對絕對參考係（光以太）的依賴，及其在邁剋爾遜-莫雷實驗中的破産，為愛因斯坦的狹義相對論鋪平瞭道路。我們著重分析瞭當時物理學界在麵對實驗反常時的認知掙紮，而非哲學層麵的解釋。 第二部分：相對論的幾何化革命——時空結構的重塑 本部分完全專注於愛因斯坦的相對論，闡釋其如何徹底顛覆瞭牛頓建立的絕對時空觀，並提供瞭一種描述引力的全新幾何語言。 狹義相對論的幾何內涵： 我們詳細解析瞭洛倫茲變換的物理意義，展示瞭時間膨脹和長度收縮並非僅僅是觀測者的主觀效應，而是時空本身結構（閔可夫斯基時空）的內在屬性。慣性係之間的關係被重新定義。 廣義相對論：引力作為時空彎麯： 重點在於愛因斯坦場方程的物理圖像——物質告訴時空如何彎麯，時空告訴物質如何運動。我們通過分析黎曼幾何的基本概念，解釋瞭測地綫如何取代瞭“力”的概念來描述引力的作用。本書將詳細討論水星近日點進動、引力紅移和光綫在強引力場中的偏摺等關鍵實驗證據，以及它們對經典宇宙觀的決定性打擊。 黑洞與引力波的預言： 相對論的極端解——史瓦西半徑和奇點的概念被作為引力理論的必然推論進行介紹。我們探討瞭引力波的數學描述及其探測的曆史與意義，強調這標誌著我們進入瞭一個可以“聽到”宇宙劇變的時代。 第三部分：量子力學的黎明——微觀世界的概率與不確定性 本書的第三部分緻力於量子力學的建立過程和其核心概念，這一部分是現代物理學的真正基石。我們著重於量子理論的數學形式及其對決定論的挑戰。 量子的誕生與波粒二象性： 從普朗剋的能量子假設開始，直至德布羅意物質波的提齣，本書梳理瞭能量和物質從離散化到波函數概念的演進。我們不討論早期物理學傢對此的哲學爭論，而是集中於如何通過實驗（如戴維孫-革末實驗）來驗證波函數的客觀存在。 薛定諤方程與概率詮釋： 詳細介紹薛定諤方程作為量子態演化的核心動力學方程。重點解析波函數的平方代錶的概率密度詮釋，以及“坍縮”概念在描述測量過程中的必要性。 海森堡不確定性原理的物理限製： 不僅僅是測量技術的限製，而是對自然界基本屬性的界定。我們用數學工具說明瞭互補量（如位置和動量）之間存在不可逾越的內在關聯，這是經典物理學完全無法容納的觀念。 自鏇、全同粒子與泡利不原理： 探討粒子的內在角動量——自鏇的量子特性，以及它如何導緻物質世界的結構（費米子和玻色子的區分），而非僅僅是經典力學的軌道運動。 第四部分：量子場論與標準模型的構建——統一力的追求 最後一部分將目光投嚮瞭量子力學與狹義相對論的結閤——量子場論（QFT）的建立，以及粒子物理學的標準模型。 量子電動力學（QED）的成功： QFT的核心突破在於將粒子視為場激發。本書將介紹費曼圖作為計算微觀過程概率的強大工具，並解釋重整化技術如何解決瞭早期QFT計算中齣現的無窮大問題，使得QED成為迄今為止最精確的物理理論。 弱相互作用與宇稱不守恒： 探討弱核力的發現如何挑戰瞭物理學的基本對稱性（如宇稱宇稱不守恒的實驗證據），以及它在原子核衰變中的關鍵作用。 標準模型：強、弱、電磁力的統一框架： 詳細介紹誇剋模型、規範場論（SU(3)xSU(2)xU(1)對稱性）在描述基本粒子及其相互作用中的作用。重點分析希格斯機製如何賦予規範玻色子質量，從而完整描述瞭除引力外的所有已知基本相互作用。 結論：未竟的探索 本書以當前物理學麵臨的未解決問題收尾：量子引力（如弦理論或圈量子引力學的基本思路）、暗物質和暗能量的證據，以及標準模型之外的新物理學的可能性。我們強調，現代物理學的進展是一個持續的、由實驗驅動的理論構建過程，而非哲學思辨的終點。本書旨在提供一個紮實的知識結構，使讀者能夠清晰地理解我們目前對宇宙物質構成的認識達到瞭何種深度和廣度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構編排，可以說是匠心獨運，它巧妙地平衡瞭“史”的廣度與“哲”的深度，避免瞭任何一方淪為另一方的注腳。我特彆喜歡它處理科學概念的演變時所采用的“手術刀式”的精確性。例如，當討論到量子力學的早期發展時，作者並沒有一味沉溺於數學的奇妙，而是花費大量篇幅去解析玻爾和愛因斯坦之間關於“實在性”的辯論，這種辯論的本質，正是經典物理學世界觀的最後一次強力掙紮。這種對核心哲學衝突的聚焦，使得復雜的物理學概念不再是空中樓閣，而是被牢牢固定在人類認識自身和宇宙的努力之上。整本書讀下來，沒有那種為瞭堆砌史實而堆砌史實的疲憊感，相反，每一次對曆史事件的描述，都如同是為某個哲學論點找到瞭最強有力的例證。對於希望跨越純粹技術層麵，去探究“科學是如何成為我們認知世界的首要方式”的讀者而言，這本書提供的視角是無可替代的。

評分☆☆☆☆☆

從一個業餘愛好者的角度來看，這本書最大的價值在於其重塑瞭“理解”科學的方式。在我的印象中，“科技史”往往是關於發明時間錶和人物傳記的集閤，而“科學哲學”則常常是關於邏輯實證主義或證僞主義的教條。但此書完全打破瞭這種刻闆印象。作者似乎更專注於挖掘那些隱藏在科學實踐背後的“潛規則”和“思維模式”。例如，書中對“模型”和“實在”關係的探討，非常深刻地揭示瞭為什麼某些理論在數學上完美無瑕，卻可能因為不符閤當時的某種社會或認知習慣而被排斥。這使得閱讀過程充滿瞭反思的樂趣。我時常會停下來，思考自己當前接觸的科學知識，是否也正處於某種“尚未被證僞”的強大慣性之中。這種批判性的、自我審視的閱讀體驗，是很多純粹的科學通識讀物所無法給予的。這本書像是一麵鏡子，映照齣我們自身認知框架的局限性。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最深刻的感受是，我們日常接觸到的那些被視為“硬核”的自然科學知識，其背後竟隱藏著如此豐富的人文糾葛和認識論上的風暴。這本書沒有像傳統教材那樣，將科學知識點綫性排列，而是采取瞭一種溯源探究的姿態。它並沒有直接給齣“現在的理論就是最好的理論”的結論，而是通過對早期科學思想的梳理，特彆是那些最終被淘汰的理論體係（例如關於以太的爭論），展示瞭科學發現的非必然性和偶然性。這種對曆史偶然性的強調，極大地消解瞭科學的“神聖光環”，使其更貼近人類活動的真實麵貌。書中關於“科學革命”的章節處理得尤為精彩，作者沒有采用單一的進步史觀，而是引入瞭多重因果鏈條，將社會結構、宗教思潮乃至藝術思潮都納入瞭考量範圍。這使得我對“自然科學”的理解從一個封閉的知識體係，擴展到瞭與整個文明交織互滲的動態場域之中。它不再是冷冰冰的公式，而是充滿人性的、仍在演化的思想探索。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的著作，坦白說，初翻時著實讓人有些望而生畏。我原本對“科學史”和“科學哲學”的接觸多停留在零散的閱讀和熱門的科普讀物上，對於如何將這兩大領域係統地納入對“自然科學”本身的理解中，心裏並沒有一個清晰的藍圖。然而，隨著閱讀的深入，我發現作者並非僅僅是在羅列曆史事件或者晦澀的哲學思辨。相反，他構建瞭一種極具穿透力的敘事框架。比如，書中對伽利略時代物理學思想嬗變的剖析，不僅僅是關於望遠鏡的描述，而是深入探討瞭“何為經驗證據”這一哲學命題如何在實踐中重塑瞭物理學的根基。這種將宏大的哲學思辨，緊密錨定於具體的科技發展裏程碑之上的寫作手法，極大地提升瞭閱讀的趣味性和理解的深度。我尤其欣賞作者在論述中對不同科學範式轉換的敏銳捕捉，那種“山雨欲來風滿樓”的張力，仿佛讓我親曆瞭科學共同體內部觀念劇烈摩擦的時代。它迫使我重新審視教科書中那些看似理所當然的科學定律，去探究它們身後那段充滿爭議、反復試錯的艱難曆程。這本書無疑為我打開瞭一扇通往更深刻、更具人文關懷的科學視角的窗戶。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格，不像典型的學術專著那樣冷峻，但其論證的嚴密性絲毫不打摺扣，展現齣一種罕見的知識的“溫度”。作者在敘述過程中，會不時引用一些科學傢的私人書信或未發錶的手稿片段，這些細節極大地豐富瞭曆史場景的真實感。我能真切地感受到，那些偉大的科學發現，並非總是一蹴而就的靈光乍現，更多的是充滿瞭日常的瑣碎、激烈的爭吵和對同行壓力的無奈應對。這種對“人”的關注，讓“自然科學”的敘事變得立體和可親近。對於那些覺得科學史過於枯燥、科學哲學過於抽象的讀者，這本書提供瞭一個絕佳的切入點——通過關注科學思想如何在一個充滿矛盾、既有理性又有情感的人類群體中生長、鬥爭和最終沉澱的過程，來理解自然科學的本質。它成功地將宏大的“科學知識的積纍”轉化為瞭具體而生動的“人類認識的掙紮史”。