科学教学:科学史和科学哲学的贡献 自然科学 科技史 自然科学总论 科学史和科学哲学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

迈克尔·马修斯 著，刘恩山郭元林黄晓 译

图书标签:

• 科学教学
• 科学史
• 科学哲学
• 自然科学
• 科技史
• 自然科学总论
• 教育
• 学术著作
• 历史
• 哲学

店铺： 书虫图书专营店

出版社： 外语教学与研究出版社

ISBN：9787513585729

商品编码：25471861652

包装：平装-胶订

开本：16

出版时间：2017-04-01

商品参数

科学教学:科学史和科学哲学的贡献
	定价	128.00
	出版社	外语教学与研究出版社
	版次	1
	出版时间	2017年04月
	开本	16开
	作者	迈克尔·马修斯
	装帧	平装-胶订
	页数
	字数
	ISBN编码	9787513585729
	重量	574

内容介绍
《科学教学——科学史和科学哲学的贡献》一书阐述了科学史和科学哲学如何为科学教育中长期存在的理论、课程和教学法问题提供解决方案。《科学教学》论述了为什么科学教师需要了解他们所教学科的科学史和科学哲学方面的知识，以及这些知识如何丰富科学教学，激发学生对科学的热爱。通过历史视角，向学生、教师和研究人员揭示了科学知识的基础，科学与哲学、形而上学和数学之间的关系，以及科学与欧洲启蒙运动等重大社会事件之间的关系。深入论述了关于建构主义、世界观和科学、科学教育中的多元文化、探究教学、价值观、教师教育等观点。在20周年纪念版中，又新增了四个章节——启蒙传统，约瑟夫?普里斯特利与光合作用，科学、世界观和教育，科学的本质；《科学教学》还包括1,300篇参考文献，为该领域的教学和学习提供了坚实的基础，是从事科学教育相关人员的必读书目。

目录

前言（2014）

前言（1994）

致谢（2014）

致谢（1994）

第壹章 科学史、科学哲学与科学教育间的和谐关系

*二章 科学教育的启蒙传统

第三章 科学课程的历史和发展现状

第四章 课程与课堂中的科学史

第五章 科学与科学课堂中的哲学第六章 科学课堂中的历史与哲学——单摆运动

第七章 科学课堂中的历史与哲学——约瑟夫? 普里斯特利与光合作用的发现

第八章 建构主义与科学教育

第九章 科学哲学与科学教育的核心问题——实在论与反实在论

第十章 科学、世界观和教育 

第十一章 科学的本质与科学教学

第十二章 哲学和教师教育

探寻知识的边界：现代物理学的基石与前沿 图书名称： 物质的织锦：从经典到量子的统一叙事 图书简介： 本书旨在为对自然科学，尤其是现代物理学发展脉络有深入探究兴趣的读者，提供一个宏大而精微的视角。我们聚焦于物理学在过去两百年间所经历的革命性变革，这些变革不仅重塑了我们对物质、能量、空间和时间的理解，也深刻影响了人类文明的科技进程。本书将避开对科学史和科学哲学的纯粹方法论探讨（如您所提到的主题），而是将重点完全置于具体的物理学概念、实验突破及其理论框架的构建过程。 第一部分：经典物理学的辉煌与局限——十九世纪的宇宙图景 本部分首先回顾了以牛顿力学和麦克斯韦电磁理论为核心的经典物理学的成就。我们详细阐述了热力学第二定律的熵增原理如何为宇宙演化提供了时间之箭，以及统计力学如何成功地将宏观现象与微观粒子的无序运动联系起来。 牛顿的遗产与拉格朗日-哈密顿力学的优雅： 我们深入分析了保守系统、变分原理在描述机械运动中的普适性。讨论了这种描述方式如何为后续的场论奠定了数学基础，但同时也揭示了其在处理高速和微观尺度时的内在矛盾。 光与电磁场的统一叙事： 麦克斯韦方程组的建立被视为物理学史上最伟大的综合之一。本书详细剖析了这些方程如何预言了电磁波的存在，并将光确定为一种电磁现象。在此基础上，我们探讨了经典物理学在黑体辐射、光电效应等领域遭遇的“危机”，这些“危机”是促使新物理学诞生的直接诱因。 “以太”的黄昏： 经典物理学对绝对参考系（光以太）的依赖，及其在迈克尔逊-莫雷实验中的破产，为爱因斯坦的狭义相对论铺平了道路。我们着重分析了当时物理学界在面对实验反常时的认知挣扎，而非哲学层面的解释。 第二部分：相对论的几何化革命——时空结构的重塑 本部分完全专注于爱因斯坦的相对论，阐释其如何彻底颠覆了牛顿建立的绝对时空观，并提供了一种描述引力的全新几何语言。 狭义相对论的几何内涵： 我们详细解析了洛伦兹变换的物理意义，展示了时间膨胀和长度收缩并非仅仅是观测者的主观效应，而是时空本身结构（闵可夫斯基时空）的内在属性。惯性系之间的关系被重新定义。 广义相对论：引力作为时空弯曲： 重点在于爱因斯坦场方程的物理图像——物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。我们通过分析黎曼几何的基本概念，解释了测地线如何取代了“力”的概念来描述引力的作用。本书将详细讨论水星近日点进动、引力红移和光线在强引力场中的偏折等关键实验证据，以及它们对经典宇宙观的决定性打击。 黑洞与引力波的预言： 相对论的极端解——史瓦西半径和奇点的概念被作为引力理论的必然推论进行介绍。我们探讨了引力波的数学描述及其探测的历史与意义，强调这标志着我们进入了一个可以“听到”宇宙剧变的时代。 第三部分：量子力学的黎明——微观世界的概率与不确定性 本书的第三部分致力于量子力学的建立过程和其核心概念，这一部分是现代物理学的真正基石。我们着重于量子理论的数学形式及其对决定论的挑战。 量子的诞生与波粒二象性： 从普朗克的能量子假设开始，直至德布罗意物质波的提出，本书梳理了能量和物质从离散化到波函数概念的演进。我们不讨论早期物理学家对此的哲学争论，而是集中于如何通过实验（如戴维孙-革末实验）来验证波函数的客观存在。 薛定谔方程与概率诠释： 详细介绍薛定谔方程作为量子态演化的核心动力学方程。重点解析波函数的平方代表的概率密度诠释，以及“坍缩”概念在描述测量过程中的必要性。 海森堡不确定性原理的物理限制： 不仅仅是测量技术的限制，而是对自然界基本属性的界定。我们用数学工具说明了互补量（如位置和动量）之间存在不可逾越的内在关联，这是经典物理学完全无法容纳的观念。 自旋、全同粒子与泡利不原理： 探讨粒子的内在角动量——自旋的量子特性，以及它如何导致物质世界的结构（费米子和玻色子的区分），而非仅仅是经典力学的轨道运动。 第四部分：量子场论与标准模型的构建——统一力的追求 最后一部分将目光投向了量子力学与狭义相对论的结合——量子场论（QFT）的建立，以及粒子物理学的标准模型。 量子电动力学（QED）的成功： QFT的核心突破在于将粒子视为场激发。本书将介绍费曼图作为计算微观过程概率的强大工具，并解释重整化技术如何解决了早期QFT计算中出现的无穷大问题，使得QED成为迄今为止最精确的物理理论。 弱相互作用与宇称不守恒： 探讨弱核力的发现如何挑战了物理学的基本对称性（如宇称宇称不守恒的实验证据），以及它在原子核衰变中的关键作用。 标准模型：强、弱、电磁力的统一框架： 详细介绍夸克模型、规范场论（SU(3)xSU(2)xU(1)对称性）在描述基本粒子及其相互作用中的作用。重点分析希格斯机制如何赋予规范玻色子质量，从而完整描述了除引力外的所有已知基本相互作用。 结论：未竟的探索 本书以当前物理学面临的未解决问题收尾：量子引力（如弦理论或圈量子引力学的基本思路）、暗物质和暗能量的证据，以及标准模型之外的新物理学的可能性。我们强调，现代物理学的进展是一个持续的、由实验驱动的理论构建过程，而非哲学思辨的终点。本书旨在提供一个扎实的知识结构，使读者能够清晰地理解我们目前对宇宙物质构成的认识达到了何种深度和广度。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最深刻的感受是，我们日常接触到的那些被视为“硬核”的自然科学知识，其背后竟隐藏着如此丰富的人文纠葛和认识论上的风暴。这本书没有像传统教材那样，将科学知识点线性排列，而是采取了一种溯源探究的姿态。它并没有直接给出“现在的理论就是最好的理论”的结论，而是通过对早期科学思想的梳理，特别是那些最终被淘汰的理论体系（例如关于以太的争论），展示了科学发现的非必然性和偶然性。这种对历史偶然性的强调，极大地消解了科学的“神圣光环”，使其更贴近人类活动的真实面貌。书中关于“科学革命”的章节处理得尤为精彩，作者没有采用单一的进步史观，而是引入了多重因果链条，将社会结构、宗教思潮乃至艺术思潮都纳入了考量范围。这使得我对“自然科学”的理解从一个封闭的知识体系，扩展到了与整个文明交织互渗的动态场域之中。它不再是冷冰冰的公式，而是充满人性的、仍在演化的思想探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格，不像典型的学术专著那样冷峻，但其论证的严密性丝毫不打折扣，展现出一种罕见的知识的“温度”。作者在叙述过程中，会不时引用一些科学家的私人书信或未发表的手稿片段，这些细节极大地丰富了历史场景的真实感。我能真切地感受到，那些伟大的科学发现，并非总是一蹴而就的灵光乍现，更多的是充满了日常的琐碎、激烈的争吵和对同行压力的无奈应对。这种对“人”的关注，让“自然科学”的叙事变得立体和可亲近。对于那些觉得科学史过于枯燥、科学哲学过于抽象的读者，这本书提供了一个绝佳的切入点——通过关注科学思想如何在一个充满矛盾、既有理性又有情感的人类群体中生长、斗争和最终沉淀的过程，来理解自然科学的本质。它成功地将宏大的“科学知识的积累”转化为了具体而生动的“人类认识的挣扎史”。

评分☆☆☆☆☆

从一个业余爱好者的角度来看，这本书最大的价值在于其重塑了“理解”科学的方式。在我的印象中，“科技史”往往是关于发明时间表和人物传记的集合，而“科学哲学”则常常是关于逻辑实证主义或证伪主义的教条。但此书完全打破了这种刻板印象。作者似乎更专注于挖掘那些隐藏在科学实践背后的“潜规则”和“思维模式”。例如，书中对“模型”和“实在”关系的探讨，非常深刻地揭示了为什么某些理论在数学上完美无瑕，却可能因为不符合当时的某种社会或认知习惯而被排斥。这使得阅读过程充满了反思的乐趣。我时常会停下来，思考自己当前接触的科学知识，是否也正处于某种“尚未被证伪”的强大惯性之中。这种批判性的、自我审视的阅读体验，是很多纯粹的科学通识读物所无法给予的。这本书像是一面镜子，映照出我们自身认知框架的局限性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排，可以说是匠心独运，它巧妙地平衡了“史”的广度与“哲”的深度，避免了任何一方沦为另一方的注脚。我特别喜欢它处理科学概念的演变时所采用的“手术刀式”的精确性。例如，当讨论到量子力学的早期发展时，作者并没有一味沉溺于数学的奇妙，而是花费大量篇幅去解析玻尔和爱因斯坦之间关于“实在性”的辩论，这种辩论的本质，正是经典物理学世界观的最后一次强力挣扎。这种对核心哲学冲突的聚焦，使得复杂的物理学概念不再是空中楼阁，而是被牢牢固定在人类认识自身和宇宙的努力之上。整本书读下来，没有那种为了堆砌史实而堆砌史实的疲惫感，相反，每一次对历史事件的描述，都如同是为某个哲学论点找到了最强有力的例证。对于希望跨越纯粹技术层面，去探究“科学是如何成为我们认知世界的首要方式”的读者而言，这本书提供的视角是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的著作，坦白说，初翻时着实让人有些望而生畏。我原本对“科学史”和“科学哲学”的接触多停留在零散的阅读和热门的科普读物上，对于如何将这两大领域系统地纳入对“自然科学”本身的理解中，心里并没有一个清晰的蓝图。然而，随着阅读的深入，我发现作者并非仅仅是在罗列历史事件或者晦涩的哲学思辨。相反，他构建了一种极具穿透力的叙事框架。比如，书中对伽利略时代物理学思想嬗变的剖析，不仅仅是关于望远镜的描述，而是深入探讨了“何为经验证据”这一哲学命题如何在实践中重塑了物理学的根基。这种将宏大的哲学思辨，紧密锚定于具体的科技发展里程碑之上的写作手法，极大地提升了阅读的趣味性和理解的深度。我尤其欣赏作者在论述中对不同科学范式转换的敏锐捕捉，那种“山雨欲来风满楼”的张力，仿佛让我亲历了科学共同体内部观念剧烈摩擦的时代。它迫使我重新审视教科书中那些看似理所当然的科学定律，去探究它们身后那段充满争议、反复试错的艰难历程。这本书无疑为我打开了一扇通往更深刻、更具人文关怀的科学视角的窗户。