基尔霍夫的科学研究经历及其对待科学的态度.pdfVIP

基尔霍夫的科学研究经历及其对待科学的态度--第1页

基尔霍夫的科学研究经历及其对待科学的态度

在物理学史教学过程中，激发学生的学习兴趣，激励其科学创新性，是非常重要的口

的，下面是续保搜集的额一篇相关，欢迎阅读借鉴。

早在科学史学科建立之初，众多学者就指出科学史融入科学教育中的重要性，目前科

学史的教育功能是人家所公认的。而将物理学史融入物理学教育，从而提高学生对物理学

的接受程度和兴趣，则是其中一个重要内容。20世纪初，法国科学家皮埃尔迪昂·

(P.Duhem1861一1916)，他本身也是一位著名的禾手学史学家，认为通过物理学史让学

生接受物理假说是一种合法而且富有成效的教学方式。物理学家玻恩(MaxBorn1882一

1970)认为好的科学课程教学中应该有科学史的渗透，并且让学生感受和了解科学家研究

过程中的细竹。玻恩曾为HS·格林《x巨阵力学》书所作的序言中写道我印象‘中现在存在

这样一种倾向，即(人们在教学中)忽视历史根由，而将理论建立在事实上是后来才发现的

基础之上。这种方法毫无疑问能够迅速接近现代问题，也很适合培养能够应用这些知识的

专家。但是，我怀疑这是否培养做原创性研究的好的教学方法，因为这种方法不能展示先

驱者，在成堆的无序事实以及隐晦含糊的理论尝试中，是如何发现他的(正确)道路的。”

显然，这些物理学家对物理学史的重视和呼吁，都为物理学史课程的建设提供了良好的经

验。本文通过介绍基尔霍夫儿个重要的科学贡献，重现其发现过程以及对待科学研究的严

谨态度，以期在物理教学中引导学生了解科学的奥妙与乐趣，使他们对科学研究产生兴趣，

并逐步爱好科学。

一、青年人具有科学创造的潜能

以基尔霍夫及其发现第一和第_电路定律为例，可向学生展现青年人具有的科学创新

性。

占斯塔夫罗伯特·基尔霍夫·(GustavRobertKirc;hhoff1824一1887)中学毕业后，以

优异成绩考入柯尼斯堡人学，并在人学里受到了良好的数理教育。19世纪40年代的欧

洲，电气技术迅猛发展，促进了人们生活条件的改善。但是，这导致当时的简单电路变得

愈来愈复杂，在一些重点地方的电路甚至呈现出蜘蛛网络的形状。此时，人们所熟悉的串

联、并联电路，在一些由三条乃至三条以上支路形成的电网，并不能用已有的物理学公式

求解。当时，许多电学家试图攻破这一难题，但是都未取得令人满意的结果四。

1845年，当时年仅21岁的基尔霍夫在德国柯尼斯堡人学课堂上，详细介绍其发表

的第一篇论文，其中提出了适用于复杂电路计算的两个定律，即著名的基尔霍夫第一定律

和第一定律。借助这两个定律，土作人员能够求解任何复杂的电路，从而成功地解决了电

气技术中的人难题。基尔霍夫定律至今是求解复杂电路的电学基本定律，被列入物理学和

电土学教科书中。

基尔霍夫的科学研究经历及其对待科学的态度--第1页

基尔霍夫的科学研究经历及其对待科学的态度--第2页

基尔霍夫定律建立在电荷守恒定律、欧姆定律及电压环路定理的基础之上，在稳恒电

流条件下成立，并且基尔霍夫定律的应用范围可扩展到交流电路之中，导出其他一些简便

而有效的定理。当电路中各电动势及电阻给定时，根据这两个电路定律可以唯一地确定各

支路的电流值。因此，基尔霍夫第一定律和第_定律立即被电学家所采用。

基尔霍夫能够在人学期间提出电磁学基础理论之一，一方而是基尔霍夫受到其老师诺

埃曼(Neu-mannCarlGottfried1832一1925)的影响，诺埃曼把先进的法国数学物理学派

的思想和方法引进德国并加以进一步发展;另一方而是年轻的基尔霍夫敢于挑战电磁学未

知领域。虽然基尔霍夫电路定律本质上只是欧姆定律的推广应用，但一个年轻人学生要把

它完整的归纳出来，确实显现出不同寻常的数学技巧和思维水平。

二、培养对科学执著追求和及时总结的态度

基尔霍夫在证明光谱线不仅是外部宇宙世界的向