力学教学与辩证唯物主义思想教育论文|辩证唯物主义的思想

力学教学与辩证唯物主义思想教育论文

1辨证唯物主义的唯物观点在力学教学中的应用 唯物论认为，世界是物质的。力学教学中首先要向学生 们介绍力的概念，力就是人们通过长期的生活和生产实践， 总结和概括出来的，认识到力是物体之间相互的机械作用， 这种作用使物体的运动状态发生变化或使物体发生变形。可 见，力不能脱离物体而存在，体现了力产生的物质性；
力的 作用效应可以观察或者测量，又体现了力的作用效应的物质 性。因此，力是客观存在，是物质的。在对物体进行受力分 析时，本着力的物质性观点，分清受力物体和施力物体，力 既不能无故消减，也不能无中生有。唯物论还认为，运动是 物质存在的形式，物质的运动是绝对的，各种运动形式是相 互依存，相互转化的。例如动量（动量矩）守恒定律，表明 物体系统在运动过程中，动量（动量矩）可以从一个物体传 递到另一个物体，但系统的总动量（动量矩）保持不变的规 律，反映了自然界中物质运动不变的普遍规律。又如机械能 守恒和转化定律，反映了自然界中的各种能，象机械能、功、 热能、化学能等可以按一定的关系转化，而在转化过程中总能量是保持不变的。

2辩证唯物主义的认识论在力学教学中的应用 辩证唯物主义的认识论认为，对事物的认识是从感性到 理性，从现象到本质。例如，力虽然看不见，摸不着，但人 们在长期的生产和生活实践中感到了它的存在。通过进一步 的试验、分析、研究，发现其具有大小、方向和作用点三个 要素；
可以分解和合成；
和其作用效应具有确定的物理关系， 从而实现了从感性认识到理性认识的飞跃。另外，材料力学 中许多内容都体现了认识论的观点，例如杆件的基本变形理 论和材料破坏理论，都是基于对试件变形现象的观察，而观 察试件的变形现象即是对力作用效应的感性认识。然后，通 过对试验现象的抽象化分析，提出基本假设，应用逻辑推理， 得出规律性的认识；
最后，再用生产实践或者科学试验检验 这种理性认识的正确性与否。通过二次实践和再认识，修正 不正确的结论，得到某种规律性的认识。材料力学的基本理 论就是基于这种方法建立起来的。当然，人们对事物的认识 不是一蹴而就的，绝对的，静止的，而是螺旋上升的，发展 的。力学的发展也是这样。例如，材料力学中关于杆件基本 变形的规律性认识，是基于材料的基本假设、平面假设、试 验的变形现象得出来的，因而是一种近似理论，具有一定的 局限性。在弹性力学中，应用严密的数学方程描述弹性力行 为，得到精确的解析表达式。在忽略某些次要因素的条件下， 依据这些解析表达式可得到材料力学中的公式。由此可见，弹性力学的规律性认识较材料力学更加全面和精确，体现了 认识的螺旋发展形式。虽然弹性力学的典型特征是其全面精 确地描述了物质的弹性行为，而这恰恰也是该学科的局限性， 因为弹性仅仅是物质力学性质的一个方面，物质的力学性质 还表现为塑性、粘性，以及至今未被人们认识的性质。因此， 没有一个本构关系能够精准地描述物质的力学行为。科学研 究总是在追求本真的路上，试图无限接近本真而永无终点， 这不是科学的缺憾，却恰恰是科学的魅力。钱学森在自己刚 刚完成的一篇力学论文的结尾做了一个批注：
“Nothingisfinal!”科学无止境的内涵体现的淋漓尽致。

在力学教学中，用认识发展的观点阐释力学内容，有助于激 发学生的探索精神，培养学生严谨求实的科学态度。

3唯物辩证法中的矛盾论在力学教学中的应用 唯物辩证法认为，应透过现象看本质，抓住事物的主要 矛盾和矛盾的主要方面；
矛盾是相互转化的。再如，对于太 空中飞行的卫星，若研究其空间运动轨迹，可将其视为一质 点；
若研究卫星的飞行姿态，须将其视为刚体；
而若研究其 强度和刚度，则将其看成变形体；
由此可见，同样的一颗卫 星，由于研究的侧重点不同，建立的力学模型也不同，体现 了“事物的主要矛盾和矛盾的主要方面”的哲学思想。例如， 对构件进行设计时，其安全性和经济性是相互对立又相互依 存的。考虑经济性会导致安全性的下降，注重安全性必然带 来经济成本的上升；
但安全系数的增大反过来又可以降低经济成本。因此，在进行构件的强度计算时，应在保证安全的 前提下考虑经济性，即抓住主要矛盾和矛盾的主要方面，使 矛盾向有利的方向转化。又如梁的横截面上同时存在正应力 和切应力，对于一般情况下的细长梁，正应力是支配梁强度 的主要因素；
但对于截面高狭的短梁，截面上的切应力可能 转变为梁的强度因素，即矛盾是相互转化的[2]。再如，虚 位移原理是通过虚位移和虚功等概念的引入，以动力学的观 点来分析和求解静力学问题，实现了由“静”向“动”的转 化；
而达朗贝尔原理通过施加假想的惯性力，将复杂的动力 学问题借用静力学平衡房产予以解决，实现了由“动”向“静” 的转化；
这实际上就是哲学中的“矛盾相互转化思想”在力 学中的成功应用。

唯物辩证法还认为，事物是一分为二的，具有典型两面 性。例如，在分析低碳钢的冷作硬化现象时，可将弹性承载 能力的提高和塑性变形的减小简练的概括为“此长彼消”。

这同样可以概括材料的横向变形系数，即泊松比的物理意义。

变形现象也是一样的，对于承重的梁和机床的主轴而言，变 形越小越好；
但对于弹簧而言，变形可以缓冲减震，大一些 更好。又如在分析材料的力学性质时，认为低碳钢是一种典 型的塑性材料，而铸铁是典型的脆性材料。而实际上塑性与 脆性是对立统一地存在于材料中的两种性质，当特定的条件 下某一种性质比较强势，材料就比较明显地表现出这种性 质；
当条件发生变化时，这两种性质也会随之发生相应的变化。比如当低碳钢三向受拉时，表现出脆性的一面，而铸铁 受压时，表现出塑性的一面。哲学中的“对立统一”观点在 力学的这些内容中体现得淋漓尽致。

哲学是使人聪明的学问，生活中无处不在。同样在具有 严密的科学性和逻辑性的力学中，许多内容都可以提炼到与 之相应的哲学命题，充满着丰富的辩证唯物主义的认识论和 方法论。在教学中，进行辩证唯物主义教育，关键在于挖掘 和提炼教学内容所蕴含的辩证唯物主义思想，并进行适当的 组织、有机地结合，使学生不仅能够掌握力学的基本知识和 技能，而且在此基础上逐步形成辩证唯物主义的科学世界观。

而辩证唯物主义观点的形成，反过来又可以帮助学生更好地 理解和应用力学的知识，提高学生的科学素质。