| 标题 | 物理学家的研究思想在高中物理教学中的显化 |
| 范文 | 施丽鸿 【摘 要】人类的思想迸发期可以追溯到15世纪前后，第一次文艺复兴后，从哲学、神学角度展开思想的理论家即可被称为思想家。16世纪初期，著名物理学家、天文学家伽利略提出了重力实验，此次实验首次证明了在不考虑阻力的情况下，无论物体的质量如何，所有物体的自由加速度速率都是一样的。2018年3月14日，21世纪最伟大的物理学家斯蒂芬霍金离世，这位伟大的科学家告诉我们——黑洞并不仅仅是一个“洞”那么简单。同时，需要我们思考的是，物理学家的研究思想对于高中物理学的影响和作用是多么重要。本文将从物理学家提出的思想和研究方法入手，进一步探讨在高中物理教学中，其根本性的作用和影响。 【关键词】物理学家；研究思想；高中物理教学 前言 众所周知，世界上存在十个最著名的思想实验，其中囊括了哲学、伦理学、社会学等诸多视角，但不容小觑的是，在思想实验中，还存在“薛定谔的猫”“伽利略的重力实验”和“爱因斯坦的光线”这样的物理学实验。单就某一实验来说，更类似于无法论证的假说或是悖论，但无疑在该类思想实验提出至今，确实对当代物理学的发展起到了积极作用。反观这类思想的提出，我们必须对当下高中物理教学有更客观的认识和理解。 一、当前高中物理教学现状分析 简单来说，物理学是一门综合类学科，其很好地融合了数学、化学、生物等理科性学科，同时又包含了语文、地理、历史等学科特点，不愧为中学阶段最另学生头疼的学科。另一方面，物理学也是一门自然科学，它通过实验等教学方法，既可以培养学生的动手能力和观察能力，又可以培养学生的思索意识和探究意识。但在教学实践过程中，不得不承认高中物理教学存在着各种各样的不足和弊端。 （一）在教学方法上忽视学生的实验操作能力培养 随着科学技术的进步和社会经济水平的发展，在高中整体的教育工作中，愈来愈多的应用到电子科学技术。但不能否认的是，在高中物理教学中，仍然沿用着传统的照本宣科式、填鸭式的教学方法，这根本上当然是由于我国的人才选拔体制造成的。可在党中央提出素质教育的当下，继续忽视学生的实验操作能力，无疑与培养新时代人才的理论相悖。 （二）在教学思想上只重视习题训练和分数排名 鉴于我国的人才培养和选拔体制，在教学思想上，难以短时间对应试教育有所改变，从某种程度上来看，正是因为这种重习题训练、重分数结果的教学思想，才导致了忽视学生动手能力和实验操作的教学方法的应用；如果多进行实验操作，那么在高考中，学生的物理分数必然不理想，因为缺少了习题的演练，从而导致的习题熟练度降低，势必造成高考不理想的结果。 （三）教学大纲对于物理教学的实操性不强 2017年新的全国物理教学大纲中明确规定，高中一二年级的物理实操课时不超过整学期的15%，高中三年级的物理实操不超过整学期的5%。在教学指导上，教育部并没有给予实验操作以更宽泛的空间，这就必然导致在教学实践活动中，传统教学模式仍然要占据主导地位。 不难看出，当前高中物理教学中存在的诸多问题，这些问题也正是我们需要突破和解决的。想要对物理学家的研究思想在高中物理教学中有所推广和开展，我们必须对当前高中物理教学的现状进行分析，因为物理学家的研究思想正是化身与实验应用在高中物理教学中。那么，我们就需要对物理学家的研究思想进行简要的分析和概述。 二、物理学家的主要研究思想概述 在二十世纪初，世界上发生了三次物理学概念上的革命，第一次是1905年狭义相对论的提出，第二次是1916年的广义相对论的提出，第三次则是1925年量子力学的提出。从某种意义上而言，这三次物理学概念的革命，可以说囊括了整个二十世纪科学技术发展的根基，从原子、分子到原子能、半导体、激光等，所有我们日常可以提及的概念，均来自于当代物理学的发展，而射线、激光等概念的提出，也无疑促进了电子科技、医疗技术等诸多领域的飞速发展。 （一）相对论的研究思想 爱因斯坦分别在1905年和1916年分别提出了狭义相对论和广义相对论，从某种意义上而言，由于狭义相对论的提出，彻底改变了牛顿生前的绝对时空观，建立在相对论基础上的相对力学， 从根本上揭示了物质和运动的内在统一以及质量和能量的等效性。在广义相对论中，爱因斯坦又解释了诸如物质、运动、时间、空间的四维联系性，从而将人们对于物理学的研究视角成功由三元理论转移到了四元理论。 （二）量子力学的研究思想 量子力学的核心思想是基于海森堡的“测不准”原理，这也是近代物理学中争议最大的话题。由于量子力学不同于相对论，并不是简单的理论概述或是抽象描述，更多的是需要解决微观低速物体的力学发生机制，从而阐明如何在宏观中有所体现的过程。因此，测量是量子力学的重中之重，物理学家杨振宁认为，由于位置和动能不可同时测量，鉴于经典物理的机械因果决定论就会发生不确定性。因此，在经典物理中宏观物体的不同现象， 都可以归结到初始条件中，也就是说，给予初始条件即初始的位置和速度，物体的运动轨迹便可以推断得出。 （三）物理学家的研究思想的教学价值。 前文赘述，物理学家的研究思想总是经过漫长的时间演练和实验操作才能从万变中总结出恒定的规律，这就是定律的演变由来。无论是相对论还是量子力学，都可以至少从一个侧面来回答经典物理无法证明或者无法阐述清楚的物理现象。换个说法，爱因斯坦通过十年的思考和假设实验，才能从狭义相对论突破到广义相对论的高度，而量子力学的提出更是充满了无限的未知和挑战。由此我们可以断言，无论是在思想方法上、物理思维培养上、经典物理教学上，物理学家的研究思想都有着无比重要的教学价值，一方面它确实可以从书本教学之外探究更多的未解之谜，从而对于学生在对于物理学习的兴趣上产生更加浓厚的目标性；另一方面，当代物理学研究思想更加与时俱进，可以更好弥补经典物理一系列在概念上的不足，从而对整个物理学教学工作起到更好的启示作用。 三、研究思想在高中物理教学中的显化 其实，作为高中物理教学者，我们要达到的目的只有一个，即如何通过物理学家的研究思想来还原本身的物体运行定律，从而阐述该定律的理论形成过程，进而为学生的理解和应用加深印象。在这里，我们试举一例进行说明。 在高中物理阶段，通常把力定义为物体之间的相互作用，这点我们很好理解，都是通过牛顿定律而来，但在教材讲解完力的概念之后，重力则成为主要被论述的对象和概念，从而为学生们更好地理解进行先入为主的阐述。从某种层面来说，重力的确是我们日常生活中最显而易见的存在，但并不容易被察觉，也不容易被形象化，反观摩擦力、弹力和阻力，才是我们最能够直接具象化的存在。 在量子力学的观点中，所有接触力的本质都是电磁的相互作用，这一点同教材中宏观的物体间的相互作用并不一致。换句话说，在教材中对于电磁的讲解并没有深入到对于“力”的概念的外延的深入化，从某种程度上必然造成学生对于概念的分歧和不易理解。基于此，在高中物理教学中，将量子力学的研究思想渗透其中，从而加深学生对于力、磁场以及粒子的概念和理解。 結语 综上所述，物理学的发展日新月异，自霍金提出黑洞的概念后，二十一世纪物理学的发展主要探究物质细化和组成，物理学家的研究思想对于高中物理教学更多是从思想、思维上的指导性意义，但就如何在高中物理教学中，将这种指导意义记性渗透和显化，的确是作为物理教育者们需要探讨和研究的问题。 【参考文献】 [1]贺桐杰，王笑君.物理学家的研究思想在高中物理教学中的显化[J].物理通报，2018（02）：120-122 [2]白玉石.从物理学家的研究方法看物理学的进展[D].哈尔滨工业大学，2012 [3]朱琴.浅析高中物理教学改革的尝试与思考[J].科教文汇（下旬刊），2010（03）：30+39 |
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