冷热与人类的生存息息相关,因此人类很早就基于自身的感知、观察和朴素的思考开始了对热现象的认识。由于太阳和火总是给我们带来热的身体感受,因此东西方古代哲学体系中的热总是和太阳或火紧密联系。我国古代哲学中的阴阳学说把热列为“阳”的性质之一,后来的五行学说中热则包含在“火”之内。古希腊哲学将世界归为“水、火、土、气”四种元素,而热属于“火”和“气”的结合。
当然,16世纪末17世纪初,伽利略发明了第一个可以直接观测冷热的装置;直到百年后的1714年华伦海特在改进水银温度观测装置的基础上建立起华氏温标,人类对热的认识才终于走上了实验科学的道路,并在蒸汽动力应用技术发展的过程中日臻完善[1]。
今天的热学的研究内容也已远远超出"冷",成为认识物质的性质状态乃至微观结构规律的大学问.可同时也因为它逐渐从直观的"冷感深到了越来越抽象层次其学习和理解的门槛也逐渐提高给基础教育阶段的学习者造成了一定的困难.
学习物理学有两条不同的路径一条是知识体系的路径即将已经发展成熟的概念规律等梳理成一定的知识体系来进行学习;另一条是认知过程的路径即按照人类对相关问题的认知历程来进行学习.前者的优点是体完整内容精炼但由于学科建立的过程中许多知识都存在演化的过程导致学生在直接面对曲折演化的结果时无法还原从具象的自然现象到抽象的物理概念的过程难以理解和掌握;而后者的优点脉络清晰易于理解但任何一个学科的发展过程都不简单完全按照认会导致内庞杂有限学时中难以完成.