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【摘要】《普通高中物理课程标准》在课程的总目标方面提出了要求学生了解科学与技术、经济和社会的互动作用,认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。并提出了物理课程的具体目标也要重视培养学生的情感态度与价值观。本文就“熵”概念及其在培养学生情感态度与价值观方面的教育功能谈谈自己的看法。
【关键词】熵;情感态度;价值观;教育
【中图号】G640【文献标示码】A【文章编号】1005-1074(2008)11-0084-01
《普通高中物理课程标准》在讲到高中物理课程的基本理念时指出:“高中物理课程在内容上应精选学生终身学习必备的基础知识与技能,加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注物理学的技术应用所带来的社会问题,培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度”,同时课程的具体目标也提到了情感态度与价值观方面的要求。本文就物理选修模块1-2和3-3中涉及的“熵”概念及对学生情感态度与价值观方面的教育功能谈谈自己的看法。“熵”是德国物理学家克劳修斯在1850年创造的一个术语,他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀,熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说,能量完全均匀地分布,那么,这个系统的熵就达到最大值。
在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。如果把两个水库连接起来,并且其中一个水库的水平面高于另一个水库,那么,万有引力就会使一个水库的水面降低,而使另一个水面升高,直到两个水库的水面均等,而势能也取平为止。
因此,克劳修斯认为自然界中的一个普遍规律是:能量密度的差异倾向于变成均等。换句话说,“熵将随着时间而增大”,即“熵增原理”,“熵增原理”也就是热力学第二定律:物质与能量只能沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有秩序到无秩序(就是说宇宙万物从一定的价值与结构开始,不可挽回地朝着混乱与荒废发展)。它指出了物质和能量的转换是不可逆的过程,而且是自然界中存在的一个普遍规律。
讲到这里,我们可以告诉学生现代工业社会虽然使经济取得了快速的发展,但却对自然资源造成了极大的浪费,对自然环境造成了大量的污染,都在加速熵的增加,加速我们地球的灭亡。美国作家杰里米?里夫金、特德?霍华德在上世纪80年代的《熵:一种新的世界观》一书中就提到:“经济活动不过是人类对生态环境的干预而已,它把借用的低熵输入转化成暂时的效用,最终,又在生态环境中以高熵垃圾形式把低熵输入排出掉。如果社会以高于自然本身转化的速度把借用的低熵物质能量转化成效用和垃圾,赤字便会上升。”这就要求我们在发展经济的同时,一定要注意节约能源,保护自然资源,保护环境,要做到人与自然的和谐相处。
我国改革开放30年来取得了举世瞩目的成就,但也碰到了许多问题,像大面积采伐森林、许多企业的排污现象比比皆是,党和中央也意识到了问题的严重性,在十七大报告上就明确指出:“要深入贯彻落实科学发展观,必须坚持全面协调可持续发展。要建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。”并且从具体政策上给予了落实,像鼓励企业实行节能减排,在山区实行退耕还林等。
经过这样的教学,让学生每个人都增强了节约能源,保护环境的意识,也让学生认识到国家在节能减排方面的决心。这样就真正体现了物理在学生情感态度与价值观方面的教育功能。
参考文献
1[美] 杰里米·里夫金,特德·霍华德.熵:一种新的世界观[M].上海译文出版社,1987
【关键词】熵;情感态度;价值观;教育
【中图号】G640【文献标示码】A【文章编号】1005-1074(2008)11-0084-01
《普通高中物理课程标准》在讲到高中物理课程的基本理念时指出:“高中物理课程在内容上应精选学生终身学习必备的基础知识与技能,加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注物理学的技术应用所带来的社会问题,培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度”,同时课程的具体目标也提到了情感态度与价值观方面的要求。本文就物理选修模块1-2和3-3中涉及的“熵”概念及对学生情感态度与价值观方面的教育功能谈谈自己的看法。“熵”是德国物理学家克劳修斯在1850年创造的一个术语,他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀,熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说,能量完全均匀地分布,那么,这个系统的熵就达到最大值。
在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。如果把两个水库连接起来,并且其中一个水库的水平面高于另一个水库,那么,万有引力就会使一个水库的水面降低,而使另一个水面升高,直到两个水库的水面均等,而势能也取平为止。
因此,克劳修斯认为自然界中的一个普遍规律是:能量密度的差异倾向于变成均等。换句话说,“熵将随着时间而增大”,即“熵增原理”,“熵增原理”也就是热力学第二定律:物质与能量只能沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有秩序到无秩序(就是说宇宙万物从一定的价值与结构开始,不可挽回地朝着混乱与荒废发展)。它指出了物质和能量的转换是不可逆的过程,而且是自然界中存在的一个普遍规律。
讲到这里,我们可以告诉学生现代工业社会虽然使经济取得了快速的发展,但却对自然资源造成了极大的浪费,对自然环境造成了大量的污染,都在加速熵的增加,加速我们地球的灭亡。美国作家杰里米?里夫金、特德?霍华德在上世纪80年代的《熵:一种新的世界观》一书中就提到:“经济活动不过是人类对生态环境的干预而已,它把借用的低熵输入转化成暂时的效用,最终,又在生态环境中以高熵垃圾形式把低熵输入排出掉。如果社会以高于自然本身转化的速度把借用的低熵物质能量转化成效用和垃圾,赤字便会上升。”这就要求我们在发展经济的同时,一定要注意节约能源,保护自然资源,保护环境,要做到人与自然的和谐相处。
我国改革开放30年来取得了举世瞩目的成就,但也碰到了许多问题,像大面积采伐森林、许多企业的排污现象比比皆是,党和中央也意识到了问题的严重性,在十七大报告上就明确指出:“要深入贯彻落实科学发展观,必须坚持全面协调可持续发展。要建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。”并且从具体政策上给予了落实,像鼓励企业实行节能减排,在山区实行退耕还林等。
经过这样的教学,让学生每个人都增强了节约能源,保护环境的意识,也让学生认识到国家在节能减排方面的决心。这样就真正体现了物理在学生情感态度与价值观方面的教育功能。
参考文献
1[美] 杰里米·里夫金,特德·霍华德.熵:一种新的世界观[M].上海译文出版社,1987