伽利略與牛頓的科學(xué)方法

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1、伽利略與牛頓的科學(xué)方法11旅游管理(2)班邵少琴2011025144136目錄伽利略的生平簡介伽利略的科學(xué)方法觀察和實驗的經(jīng)驗方法數(shù)學(xué)定量方法物理觀察法理想實驗方法數(shù)學(xué)與實驗相結(jié)合的研究方法牛頓的生平簡介牛頓的科學(xué)方法實驗——理論——應(yīng)用的方法。分析——綜合方法。歸納——演繹方法。物理——數(shù)學(xué)方法。伽利略的生平簡介伽利略（1564～1642）1564年2月15日生于意大利西北部的比薩城，父親芬琴齊奧·伽利萊精通音樂理論和聲學(xué)，著有《音樂對話》一書。1574年全家遷往意大利東部的大城市佛羅倫薩。伽利略自幼受父親的影響，對音樂、詩歌

2、、繪畫以及機(jī)械興趣極濃；也像他父親一樣，不迷信權(quán)威。17歲時遵從父命進(jìn)比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)，可是對醫(yī)學(xué)他感到枯燥無味，而在課外聽家族世交、著名學(xué)者O·里奇講歐幾里得幾何學(xué)和伽利略靜力學(xué)，感到濃厚興趣。后來成為偉大的物理學(xué)家、天文學(xué)家、科學(xué)革命的先驅(qū)，是人類改變世界的大科學(xué)家之一，1642年1月8日病逝，終年78歲。伽利略的科學(xué)方法觀察和實驗的經(jīng)驗方法數(shù)學(xué)定量方法物理觀察法理想實驗方法數(shù)學(xué)與實驗相結(jié)合的研究方法觀察和實驗的經(jīng)驗方法伽利略對自然的研究，重視利用觀察和實驗的經(jīng)驗方法。比如，哥白尼在天文學(xué)方面做出了重大的貢獻(xiàn),很大程度上是依據(jù)奧

3、卡姆剃刀原理說服人們的,從而建立起的日心說,但是伽利略卻用望遠(yuǎn)鏡的觀察結(jié)果，加以經(jīng)驗的檢驗，伽利略利用自制的天文望遠(yuǎn)鏡得到了一批支持哥白尼體系的有力觀察證據(jù)。數(shù)學(xué)定量方法數(shù)學(xué)方法實質(zhì)上是一個有效的抽象概括過程。比如：為了要把落體加速度問題變成可以研究的問題,伽利略首先將距離和時間概念進(jìn)行量化,然后提煉數(shù)學(xué)模型。邏輯的嚴(yán)格性和結(jié)論的確定性是數(shù)學(xué)方法的基本特點,運用數(shù)學(xué)方法得出的步步合乎邏輯的結(jié)論也應(yīng)該具有必然性和可靠性。理想實驗方法理想實驗是運用理想模型在思維中塑造理想過程并進(jìn)行嚴(yán)密邏輯推理的一種思維方法。伽利略的科學(xué)方法具有明顯

4、虛擬化的理想特征,把在實際中難以實現(xiàn)的或者難以進(jìn)行測量的條件予以理想化的虛擬,使復(fù)雜的事實純化和強(qiáng)化,使物理現(xiàn)象的觀測和處理大為方便,從而獲得前所未有的科學(xué)事實。例如,他把斜面和水平面理想化為無摩擦的光滑面,從而得出了慣性原理,從理想的真空中的自由落體和理想擺，推演出落體和擺的近似運動。物理觀察法伽利略從1605年開始就把觀察作為科學(xué)研究的堅實基礎(chǔ)。在他看來，觀測和測量完全可以作為劃定科學(xué)事實范圍的最高準(zhǔn)則。他從來不會忽視在觀測中所發(fā)生的任何細(xì)小變化。他對力學(xué)和天文學(xué)的貢獻(xiàn)，可以說幾乎全部來源于實驗和觀察的結(jié)果。伽利略使用觀察方

5、法在科學(xué)研究中的重大作用，也被后來許多學(xué)科的科學(xué)家所公認(rèn)。如前蘇聯(lián)著名的生理學(xué)家巴甫洛夫?qū)λ膶W(xué)生說他成功的秘訣就是：“觀察、觀察、再觀察”，“應(yīng)該先學(xué)會觀察，不會觀察，你就永遠(yuǎn)當(dāng)不了科學(xué)家”。英國的細(xì)菌學(xué)家弗萊明在他發(fā)明青霉素于1945年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎時，深有感觸地說“我的唯一功勞是沒有忽視觀察”。數(shù)學(xué)與實驗相結(jié)合的研究方法一般來說，分三個步驟：①先提取出從現(xiàn)象中獲得的直觀認(rèn)識的主要部分，用最簡單的數(shù)學(xué)形式表示出來，以建立量的概念；②再由此式用數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出另一易于實驗證實的數(shù)量關(guān)系；③然后通過實驗來證實這種數(shù)量關(guān)系。他對落體

6、勻加速運動規(guī)律的研究便是最好的說明。對伽利略的評價愛因斯坦在評價伽利略的成就時說：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端?！保?）伽利略的科學(xué)著作《兩種新科學(xué)的對話》奠定了他作為近代力學(xué)創(chuàng)始人的地位。（2）伽利略對運動的研究，創(chuàng)立了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法，其核心是把實驗和邏輯推理有機(jī)地結(jié)合起來，有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展。（3）伽利略的理想斜面實驗體現(xiàn)了突出研究對象的主要方面，忽略次要因素，更深刻地把握事物的本質(zhì)的重要科學(xué)思想。牛頓的生平簡介牛頓

7、SirIsaacNewton（1643—1727）是偉大的英國物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家。他出生于林肯郡伍爾索普的一個自耕農(nóng)家庭，恰與伽利略的去世是同年。牛頓出生之前，父親已去世。牛頓是遺腹子，又是早產(chǎn)兒，先天不足，出生時體重只有3磅，差點夭折他兩歲時母親改嫁，靠外祖母撫養(yǎng)。牛頓小學(xué)時期，體弱多病，性格靦腆，生性孱弱，有些遲鈍。自幼沉默寡言,性格倔強(qiáng),而這種習(xí)性可能來自他的家庭處境。他學(xué)習(xí)成績不佳但意志堅強(qiáng)，有不服輸?shù)膭蓬^。他告誡自己說：“無論做什么事情，只要肯努力，是沒有不成功的。”經(jīng)過刻苦努力，牛頓果真超過了小霸王，一躍而為全班第一。

8、牛頓的科學(xué)方法實驗——理論——應(yīng)用的方法。分析——綜合方法。歸納——演繹方法。物理——數(shù)學(xué)方法。實驗——理論——應(yīng)用的方法牛頓在《原理》序言中說：“哲學(xué)的全部任務(wù)看來就在于從各種運動現(xiàn)象來研究各種自然之力，而后用這些方法論證其他的現(xiàn)象?！笨茖W(xué)史家I.B.Cohe