物理学史
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物理学史范文第1篇
物理学是自然科学重要的分支。随着物理教师对物理学史认知的加深，会恰当地将物理学史融入到物理教学中，使教学资源得以优化，同时还可引导学生从哲学的角度思考物理问题，激发学生对大学物理的学习兴趣。
一、物理学史的概念及其特点
（一）物理学史的概念
物理学史是从社会历史发展的角度研究物理学中的各种问题。人类对自然界中所呈现出来的各种物理现象的认识是过程性的，而物理学史的基本研究任务就是对物理理论、物理定律以及物理学的研究方法加以描述，将与物理学研究有关的自然科学、思维科学、人文科学等相互渗透，使物理学成为一门综合性学科。
（二）物理学史的特点
物理学史再现了人类探索物理世界的过程，属于综合性学科，是人类探索自然科学的历程。其中所涵盖的内容包括物理现象、物理规律的探索，科学家的思维方式以及物理学的研究方法等等，记述的任何一个物理研究成果都具有阶段性和连贯性特点，都是多个研究成果的汇集。一个物理研究成果往往要经历几年、几十年，甚至一个多世纪才会有突破性进展，足见物理学研究是一个漫长而艰辛的过程。研究者要经历无数次的深入探索，还要运用正确的认识论和方法论，不仅要继承和借鉴前人的结果，还要辩证地思考，才能够获得研究成果。可见，物理学史将人类探索物理世界的过程呈现出来，对引导学生运用正确的学习方法学习物理知识具有指导意义[1]。
二、物理学史在大学物理教学中的渗透
大学物理教学将物理学史渗入其中，赋予了物理知识以生命意义。大学物理教学围绕着教材展开，虽然物理学知识丰富，但是教师要能够将物理知识有效地传递给学生，就需要将物理学史渗透于大学物理教学内容中，引导学生从社会历史的角度理解物理知识，以哲学思维方式思考物理知识[2]。学生通过了解物理知识形成的过程，明确物理学来源于社会实践，是科学用于实践、执着地追求真理所获得的成果。大学物理学教学中，物理学史的渗透使物理学教学更富于生机和活力，可有效激发学生对物理的兴趣。
三、物理学史在大学物理教学中的作用
（一）引导学生认识物理学研究进程对工业发展的推动作用
大学物理教师运用历史的观点开展教学，将已经固化的物理知识中加入历史元素，活化物理知识，以培养学生的物理知识应用能力。物理学史让学生认识到物理研究成果并不是一蹴而就的，而是不断探索和创新的过程。比如，物理学理论对工业革命的贡献是非常大的[3]。从17世纪到18世纪，牛顿力学为第一次工业革命奠定了基础，它对其他学科的发展起到了重要的推动作用，特别是蒸汽机的研制以及机械工业的发展，改变了工业生产方式，满足了当时工业社会的需要。进入到19世纪，法拉第和麦克斯韦的电磁理论形成，推动工业发展进入到电能时代，即为第二次工业革命。工业生产中开始应用各种电气设备，并向自动化方向发展。进入到20世纪，爱因斯坦建立了相对论和量子力学，各种微观理论成果被研究出来。在工业技术领域中，半导体、电子计算机、空间科学等普遍应用，将工业文明推向了新高度，如今的物理学将成为推动工业4.0的强大动力源。学生从历史的角度学习和探索物理学知识，可以激发学生的学习动机，实现更为有效的学习效果。
（二）物理学史对现今工业发展具有指导意义
将物理学史渗入到大学物理教学中，要注重培养学生新型的物理观，即对物理的学习不拘泥于单纯的知识，而是要以探索的方式研究物理现象。物理学史更多地呈现了科学家探索自然奥秘、寻求自然规律的过程，从探索中获得真理。现代的工业发展进程不断加快，如果仅依赖于固有的知识很难实现工业创新[4]。物理学史对学生创新知识的能力具有重要的培养作用，特别是将情感教育贯穿于学生的物理学习中，可培养学生良好的科学研究品质，令其以实事求是的态度对待科学研究，并将这种态度运用到未来的工业建设中。综上所述，在大学理工科专业教学中，大学物理是必修基础课。近年来，物理学史被应用到大学物理教学中，使得大学物理教学及技术教学与思想教学融为一体，其中所蕴含的人文精神和科学思维方式对大学生综合素质的培养非常有利。
参考文献：
[1]代国章.将物理学史引入工科院校大学物理教学中的作用与途径探讨[J].科技创新导报,2012(8):153-155.
[2]陈惠敏,门卫伟.大学物理教学中穿插物理学史料的作用及方法探讨[J].新疆师范大学学报:自然科学版,2010,29(2):100-104.
[3]毕冬梅,赵利军,支文.大学物理教学中引入物理学史的点滴体会[J].长春大学大学学报，2010，20(8):108-111.
物理学史范文第2篇
关键词：物理学史；渗透法；准历史法
物理学史是研究物理学发展历史的学科，它不仅真实记载了物理科学形成发展历程，而且解释了历程的形成背景与规律，它不仅包含物理科学知识，也包括科学家们探索追求真理的事实与故事。多年教学经历，我发现课堂教学中如果恰当地应用物理学史，如，物理学家的个人奋斗事迹，物理学解释的奥妙景观，物理知识的科学成果，物理知识与人类的现代化生活等方面的物理学史来开展教材物理知识的学习与传授，在提高学生学习兴趣，激发物理学习热情，活跃课堂气氛，提高教学效率，推广物理知识，普及物理学文化等方面有积极重要的作用。那么，课堂教学中，如何恰当地进行物理学史的教学呢？根据自己的教学实践提供两种方法供同仁参考。
一、渗透法
所谓渗透法就是把与物理课程相关的物理学史知识恰当地穿插在物理课堂中来逐步开展物理学史教育的方法。物理学史的渗透要以课堂问题为线索，可以是大篇幅，也可以是几句话，甚至一幅图等。课堂教学中，物理学史知识的恰当渗透不仅可以缓解学生的学习疲劳，激发物理学习的热情，还可以使学生在心理和情感上更接近科学，增加他们对物理知识的亲近力，还可以使学生以一种移情的方式体验科学家的探究过程，促使他们主动学习，形成严谨的科学追求态度。例如，我在“电磁感应”的讲授：探究感应电流的产生条件时，先提出问题：“电流能产生磁场，那么磁场能否产生电流呢？若能产生，条件是什么？”接着组织学生阅读并介绍历史上安培、科拉顿、法拉第等科学家相继研究磁生电的历程，在了解历史材料的基础上，让学生讨论磁生电的猜想：（1）将导线放在磁场中就能在导线中产生电流；（2）导体在磁场中运动能在导线中产生电流；（3）磁体运动，导体不动能在导线中产生电流；（4）导体和磁体都不动，让穿过闭合电路磁场发变化能在导线中产生电流。然后要求学生动手进行探究实验，根据事实得出结论：穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。在进行探究实验的过程中，还插入科拉顿在这方面的研究轶事：“科拉顿在法拉第之前，曾做过这样的实验，他把一个螺线管与电流计相连接，为了避免实验时磁铁对电流计指针的影响，他将电流计放在另一个房间。实验时，他将磁铁插入或抽出线圈以后，再跑到另一个房间去观察电流计指针的变化，结果什么也看不到。”启发学生思科科拉顿没有成功的原因：“科拉顿的方法暴露出他的实验设计不够严密，如果当时他能安排一名助手在另一个房间观察电流计，那么他将最先在这一领域取得突破。”这样的课堂知识渗透不介提升了课堂效率，激发了学生的学习热情，也实现了知识和能力、品质与修养的育。
物理学史范文第3篇
一、物理学史教学的现状
无奈的现状和矛盾：对物理学史的教学方法，及物理学史什么时候引入，引入什么，缺乏系统的研究和深层次考虑；教学无计划，随心所欲；物理学史与高考题目几乎无关，物理学史几乎变成了“鸡肋”！
浩瀚的物理学史与有限的45分钟时间存在矛盾；大浪淘沙，鱼龙混杂，中学生对史料的模仿能力强、分辨能力弱又是一对矛盾。
二、物理学史教学的误区
教学的误区：无边无际式的讲课，把物理课变成了纯历史课；内容不做选择的讲课，好像只要是物理学史里面包括的，就可以在课堂里随意讲；只是说一声是谁发明、发现的讲课，对其他物理学史内容闭口不谈，认为这样就足够了。
三、物理学史教学的作用
1．能培养学生的科学素养
（1）培养学生强烈的好奇心和创新精神。相应的物理学史可给学生介绍：爱因斯坦的科学成就。（2）培养学生批判的精神、怀疑的勇气。可给学生介绍：牛顿对亚里士多德、伽利略的批判和继承；爱因斯坦对牛顿时空观的怀疑；年轻玻尔与爱因斯坦的三次辩论。（3）培养学生科学的思维方法。可给学生介绍：伽利略的理想斜面实验与大小石头自由落体运动的绝妙分析方法，被爱因斯坦称之为“是人类思想史上最伟大的成就之一，并且标志着物理学的真正开端。”爱因斯坦对追光问题的思索；汤姆生的模型思维等。（4）培养学生科学精神、科学态度。可给学生介绍：法拉第历时十年，经过几百次实验，终于发现电磁感应现象；爱迪生为了寻找一种合适的灯丝，试验了一千六百多种耐热材料，六千多种植物纤维，做了四万页的研究笔记。
2．能培养学生的人文素养
（1）合作与团队。可给学生介绍：制造第一颗原子弹的曼哈顿工程；卡文迪什实验室团队。（2）物理与哲学。可给学生介绍能量守恒和转化定律是受康德哲学的影响；奥斯特也是受康德哲学的启发，坚信电力和磁力有共同的根源，才发现了电流的磁效应。由此可见物理学的发展与哲学具有密切关系。追根溯源，物理学的发展一开始就是与哲学结合在一起的。亚里士多德的《物理学》，就是一部自然哲学的著作。本世纪以来，普朗克、爱因斯坦、玻尔、狄拉克、海森伯、普里高津、霍金等思想大师们，结合现代物理学的发展从哲学的高度上所阐明的广泛综合的思想，对物理学和全部现代自然科学的探讨与发展都具有深刻的影响。现代物理学的发展，提出了许多尖锐的哲学问题，进一步推动了自然科学与哲学的结合。（3）物理与文学。可给学生介绍：普朗克、海森伯、玻尔、杨振宁等科学家都具有深厚的文学修养。（4）物理与数学。可给学生介绍：没有对数，开普勒难以建立天文学的重要规律——开普勒三定律；没有微积分，牛顿就得不到万有引力定律；没有统计学，无法发展分子动理论；在高等物理中尤见其重要性，如麦克斯韦方程、薛定谔方程。（5）物理与艺术。可给学生介绍：普朗克的钢琴，爱因斯坦的小提琴，玻尔的足球。（6）物理与经济、社会。可给学生介绍：瓦特的蒸汽机，爱迪生的电灯，推动了社会经济发展，并最终引发社会革命。
3．使学生形成科学的世界观、价值观和爱国主义情怀
（1）形成矛盾统一、有序、简单的世界观。可给学生介绍：哥白尼的“日心说”革命，使人类的世界观——看待自然、看待神灵的观念发生改变；爱因斯坦的“波粒二象性”、相对论、质能关系等全新的物理理论和概念的提出，使经典物理无法面对的事实危机得到解决，同时也将人类对世界机械刻板的观念推向多侧面、多元性、相对性等更加辩证的境界。统一场理论将展现给人们新的视野。（2）培养学生为人类服务的价值观。可给学生介绍：第一颗原子弹在日本广岛爆炸后，爱因斯坦等一些科学家的震惊与自责，把原子弹用于战争与他们为全人类服务的人生价值目标大相径庭。（3）培养学生的爱国主义情怀。可给学生介绍：钱学森克服种种困难，最后在的直接帮助下从美国回到了祖国；居里夫人把她经过千辛万苦发现的元素命名为“钋”以纪念她多难的祖国——波兰；玻尔为了祖国科学的发展，谢绝了去英国工作的邀请，留在研究条件差很多的丹麦，终于形成量子力学的“哥本哈根学派”。
四、案例举例
物理学史范文第4篇
物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程.任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的，常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步，它包含着认识论和方法论的因素，包含着探索者的艰辛与悲欢，又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辨证统一，因而也包含着丰富的"教书育人"的教育因素，因此，在高中物理教学中引入物理学史教育具有非常重要的意义。
一、有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯,树立勇于探索的献身精神。只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中。把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。例如，牛顿是举世公认的伟大科学家，在高一一开始以专题讲座的形式，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。
同时，通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物理知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。因此，了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性，这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。同时，物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为研制放射性而作出了巨大的牺牲，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘"平民法拉第"，亚里士多德富有批判和怀疑精神等。这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神，为以后的学习和研究打下良好的基础。
二、有助于对物理知识的理解和把握。根据教材编排特点，分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程，而且有助于学生按规有的形式和体系来理解和把握物理知识，从而逐步掌握正确的科学思维方法。例如，在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级"电磁感应"的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律等关键点的把握。
三、有助于对学生进行爱国主义教育有助于学生树立辩证唯物主义观点。我国是世界四大文明古国之一，在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如，在理论著作方面，《墨经》中对力学、光学的论述；《天工开物》中关于简单机械的记述；《梦溪笔谈》对磁角的论述，《论衡》中关于简单电现象的记述《考工记》中关于工程技术，声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国，就是在今天仍有参考价值。在实用技术方法，更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等，都是我国最早发明的。教学中结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，可以使学生了解祖国古代灿烂文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。
物理学发展的历史表明:物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特殊的密切关系，中学物理教学内容中，概念、定理、定律充满了辩证唯物主义内容。在教学中，有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史，阐明概念、规律。结合物理学特点，进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育，可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点。例如介绍爱因斯坦的相对论时，我们就可以把"新生事物不可战胜"这一哲学观点渗透进去，讲到万有引力定律时可将"物质是普遍联系的"这一哲学观点渗透进去。
物理学史范文第5篇
1物理学史内容的选择
物理学史有着庞大的内容体系，那么哪些内容才是高中物理教学所需要的呢？笔者认为以下两点需要教师进行针对性选择.
1.1物理对社会进步的影响
物理学的发展历程也正是人类社会不断变革进步的过程.瓦特改进蒸汽机推动着工业革命的兴起，热力学的研究加速了工业化社会的到来，电磁理论的蓬勃发展给人类社会带来极其深远的影响，近代物理的发展特别是原子物理和航天科技等领域的成就推动了社会发生着更深层次的变革.
高中生通过学习物理学史，能够看到人类探索自然世界的历程，同时人类的发现、创新和变革也最大程度地促进着文明的繁荣和社会的进步.在此基础上，学生会产生崇敬科学、坚持真理、勇于探究的科学情感，并能由衷地产生对科学理论的敬畏之心和对物理学家的敬仰之情.
1.2物理学家和他们的成就
分析整个人类科技发展史，很多重大发现和技术革新都是诞生于才华横溢的科学家具有创造性的工作之中.物理学的发展也不以外，而物理学史不仅记载着物理学家的个人成就，也记载着一个个充分智慧团队的卓越功绩.
例1卡文迪许实验室就是无数物理学家心中的“麦加圣地”，在那里产生了近30个的诺贝尔奖获得者；贝尔实验室至今总计产生了两万六千多项专利，平均每天就有一项专利产生，其中有声电影、晶体管、激光、可视电话、计算机等等，都是具有划时代意义的发明，在那里每年会发表上以千计的科技论文，造就一大批在各领域都堪称尖端的科学家.
物理学的发展和突破既有偶然性，也有必然性.科学家彼此合作，又相互竞争，他们以特殊的协作方式引领着一个又一个辉煌成就的诞生.让学生在学习中感悟这一点，也是对学生一种进行情感教育的渗透，对他们科学素养提升有积极的作用.
2物理学史与情感教育的整合
物理学史的内容自称体系，而高中物理的情感教育也有自身独特的内涵，如何将二者整合起来呢？笔者认为以下几点是教学过程中值得实践和推广的.
2.1通过物理学史的介绍来强化学生的兴趣和信心
物理知识的探索和发展是一个充满理性而又讲究严谨的过程，但是这并不意味着物理学史就是如白开水般清淡无味的流水账记录，事实上物理学史上也有很多有趣的事情能够让学生为之而兴奋.
例2“泊松亮斑”的发现就是一个具有反转色彩的历史事件.
光的本性是什么？在人们围绕“波动说”和“微粒说”争执不休之时，法国学术界进行了一项学术竞赛，让两个学说的支持者各自进行证明.“微粒说”的支持者泊松，是一个数学家，他以反证法的思路来处理问题，他从“波动说”代表人物菲涅尔的相关理论出发得出一个在当时看来很是荒谬的结论――对应一定波长的光，在其传播方向上放置一圆盘，那么在其阴影的中央会出现一个亮斑，这与光的直线传播有着明显的冲突，泊松也理所当然地认为他找到驳斥“波动说的有力证据”.偏偏按照他的思路，物理学家阿拉果通过实验看到这个阴影中央的亮斑，泊松的计算和推理反而成为“波动说”的直接证明.这一戏剧化的历史事件能激起学生无穷的兴趣.
例3永动机制作的失败带来了意想不到的成果.
正如炼金术的失败推进了化学的发展一样，对永动机原理的追寻也成就了一大批物理学家，像焦耳、亥姆霍茨就是他们中的佼佼者，他们在探索失败后，能快速冷静下来，勇于用科学的目光审视自己的失败，从而诞生了能量守恒定律等基本物理原理.冯端教授曾经说过：我们在缅怀载入史册的物理学家之时，也要建造一座无名纪念碑，再写上碑文：“纪念那些为设计永动机而不懈努力却又遭受失败的人”，因为正是这些科学先驱的付出，他们在探索规律时做出了各种假设，虽然这些假设最终都是错误的，但是正是前人的尝试才引导后人改变了思维方式和探索方向，从而引领了物理研究的进步.
物理学史上记载了物理学家探索自然规律曲折而又让人兴奋的过程，高中物理教学中，学生通过对物理学史的学习，重新回顾相应规律的发现过程，并从中体验到探索物理的成功和乐趣.
2.2通过物理学史对学生的科学态度和科学精神进行培养
物理学史中记载着物理学家不畏艰辛，敢于挑战权威的探索过程，这些材料都是对学生进行情感教育的重要素材，有助于培养学生的科学态度和科学精神.
例4从伽利略的生平来认识科学和社会.
伽利略被誉为“现代科学之父”，正是他的论著《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》确立了日心说的地位，摧毁了教会教义的根基，因此这本巨著很快就成为了禁书.但是伽利略不畏强权，依然坚持对真理的追求，继续在自由落体运动等方面取得了重大成就，并在1628年继续发表他的著作《关于两门新科学的对话与数学证明对话集》.
例5法拉第和麦克斯韦的学术传承.
法拉第是自学成才的典范，年幼时期的他没有接受过系统化的教育，但是这并不妨碍他用理性、严谨而又智慧的思维来研究物理.他不仅发现了电磁感应现象，更重要的是他还提出了“场”和“力线”等概念，这些概念也是法拉第为了弥补自身数学能力的缺乏，另辟蹊径而提出来的.麦克斯韦在研究相关理论的时候，看出其中的玄机，并致力于用自己的数学才华来完善相关理论，最终成就了一番事业.
榜样效应有着无穷的力量，学生在物理学史的学习中重温先贤敢于质疑、坚持真理的事迹，为学生形成正确的科学思维打下坚实的基础.
2.3通过物理学习培养学生克服困难、不屈不挠的科学意志
物理学家在探索真理的过程中会经历很多艰难险阻，他们以顽强的意志坚持下来，不屈不挠地坚持下去，最终取得成功，这对学生来讲有着非常重要的启发意义.
例6密立根对光电效应方程的验证.
爱因斯坦将普朗克的量子理论运用于光电效应的解释，得出了光电效应方程，而其正确性的检验是由密立根来完成的.具有戏剧性的事实在于，当初密立根并不赞同爱因斯坦的理论，他后来回忆道：“ 从1907年开始，通过长达十多年的实验研究，最终的结果与我的预想截然[JP2]相反，实验结果成为了爱因斯坦方程正确性的验证证据.”
例7爱因斯坦和量子理论.
作为物理发展史上最卓越的科学家之一，爱因斯坦的最重要成就在于相对论领域，但是他在量子理论方法所投入的精力更多.即使如此，他在晚年也有过这样的回忆：“我经历了长达50多年的精心思考，却从未明确光量子是什么.”然而，越是困难、越是具有挑战的问题，就越能激起人类的好奇心.
物理学的发展之路充满曲折，对未知世界的探索不可能是一帆风顺，需要研究者具备顽强的意志，甚至还需要他们具备为科学献身的意识.物理学家永不放弃、勇于奉献的精神有助于帮助学生形成正确的科学观和价值观.
2.4通过物理学史来帮助学生培养唯物主义世界观，并形成物理美学鉴赏力
物理学的发展需要学者用物理的视角来认识和理解世界，同时物理学本身特有的美观也为研究者的探索和发现指明了道路，这一些都是学生在学习物理学史时必须关注到的内容.
例8感悟物理学特有的美感.
物理学有着这样的美学特征：简洁性、和谐性、普适性和统一性.为数不多的几项规律就覆盖了自然界的一切特征，几条简单的公式就完成了对世界的描述，这都体现了客观世界和谐与统一之美.牛顿运动定律、万有引力定律、相对论原理等等都以其简洁性与普适性给人一种特殊的美学享受，启发着人们的灵感产生和智慧发展，从而去创造更加美妙的世界.
例9统一性对物理学发展的作用.
