高中物理教学要重视思想方法

所谓的思想方法,是指在处理物理问题中所用到的具有条理性、抽象性、解析性、技巧性的思维方法与技巧.思想方法本身,是主观的,能反应人的思维质量和思维技巧,带有很大的个性倾向,与个人的风格和思维习惯相关,可以个人独创.但一些好的思想方法,被多数人认可,可以共享.所谓的物理哲学,是指由于物理知识本身的深刻性而打造出的人的思考问题的观念和逻辑定式,甚至是看待问题的情感、态度.通俗的讲,其实就是指人所信奉的某种观念.物理哲学,是人的意识对客观实际的正确反应,它具有客观性.

1.学习“思想方法”和“物理哲学”的意义

学习“思想方法”和“物理哲学”,一方面对于学习物理知识本身意义重大.另一方面,对于学生的能力提高,对于学生综合素质的形成都有深远的意义.

1.1 激发兴趣,产生快乐.高中学生对物理的学习,不存在“因为缺少学习时间所以成绩差”的因果关系,很多学生也不存在“因为脑子慢所以成绩差”的因果关系.凡是成绩好的学生,特别是成绩极好的学生,都是对物理的兴趣浓,学习中产生快乐.

那么,进入高中,如何能保持对物理的兴趣,关键就是能否在“思想方法”和“物理哲学”层面上去学习物理.若不上升到这个层面上学习,物理的知识本身会给学生以“枯燥无味”的感觉,没有了色彩,没有了生气,进而也就没有了对物理的感情.而“思想方法”和“物理哲学”犹如调味剂,它能把学生带到快乐学习的境界之中.

1.2 是学习物理知识的必要工具.特别高中物理：用力学,也只能学的一般,用心学,才能学的优秀.所谓用力的学,可理解为单纯的、机械的学知识,那么用心的学,则是学思想方法、学物理哲学.思想方法、物理哲学是由于物理知识深刻性的引发,而升华到“方法”、“哲学”层面上的认识.在此层面上学习物理,回头看一些具体的物理知识层面的问题时,会有“居高临下”的感觉,能给物理规律以更深刻、更准确的理解,以致提高人看问题的敏锐性和正确性.

物理学与哲学可以说是同系一个源头,很多哲学思想来源于物理学科内容,一些哲学思想的形成和发展,起始于物理规律的发现.就是思想方法的问题也是与物理知识交织在一起是分不开的,甚至二者没有明显的界限.特别是高中物理里面有些知识体系本身是比较深奥和复杂的,对于高中学生,要求系统掌握是不现实的.与其说在高中向学生介绍这些知识,还不如说是在向学生渗透这些知识之中的思想方法和物理哲学.

1.3 提升抽象思维能力.在思想方法和物理哲学层面上学习物理,收获到的不仅仅是知识,而且提升了思维能力.所谓的打造“物理人”、“物理头脑”,其实是在打造他的思想方法和物理哲学头脑.

先进的教学手段也是双刃剑.高中物理的学习,更主要的是抽象和理性的思维形式,它是以“演绎推理”为主线的大量程序性知识的学习.高中物理的内容,很多是比较大块的知识体系,是很严谨的抽象思维的产物.如果说初中物理是用“抽象思维形象化”来降低难度,那么高中物理则是“形象思维抽象化”的锤炼人脑的过程.这“形象思维抽象化”,是学习高中物理的工具,也是学生将来学习和工作的法宝,是学生重要的能力之一,是高中学生必修的课程.初中常常进行“举三反一”的归纳推理的学习,而高中更多更主要的是“举一反三”的演绎推理的学习.初中常常“品尝”问题的滋味而回避问题的难点,高中却要迎着困难“知其所以然”.

2.高中教学中的物理哲学问题举例：

2.1 参考系的相对性.要让学生知道,①宇宙中不存在绝对静止的参考系.我们也只能“暂时指派”某一系统作为参考系,但参考系一经“指派”,它便承担起“标准”、“公正”和“静止”的临时角色,它就是中心,万物围绕着它.它就是可立足的观察者、评论者、断言者,它长着眼睛“冷眼向洋看世界”,看到了“热风吹雨洒江天”.②既然宇宙中不存在绝对标准和公正的参考系,那么任何物体或体系的地位都平等,指派哪个物体或体系作为参考系,都是公平的（当然是惯性系）.③指派什么物体或系统作为参考系,对问题的研究,都是合理的.

这其中,各惯性系的平等性是关键,也是难点.要让学生遐想：在茫茫浩瀚的太空中遨游,哪是上,哪是下,哪是东南西北,物体运动造成的“靠近”或“远离”哪个是主动的,物体的运动的快慢等这些问题,都显得毫无意义.说“都在运动着”和说“都在静止着”几乎是等价的.要让学生建立起运动的绝对性和静止的相对性思想.

2.2 狭义相对论.不是为了寻找学习的秘诀,作为高中生,也不可能把相对论系统的掌握,更谈不上把其熟练的应用到电磁学领域.本人认为,抽取出这样几个即深奥而又通俗、浅显的哲学思想,作为高中生,就是令人满意的了：①测量结果的相对性.对于物理量（时间、速度、长度、质量等）的测量,必须立足在某参考系上进行,其测量结果是针对此参考系而言的,不同参考系测量结果不同.但这些被测对象是绝对的、是客观的.某一参考系的测量结果只是其一方一派所解释的“语言”而已.不同参考系对同一事物所解释的“语言”不同,是它的“立足点”不同,“观察角度”不同,所以“眼光”不同,“看法”不同而已.②某参考系既然有了自己的测量结果,就要依照自己的“语言”解释事物,依照自己的“眼光”、“看法”办事.同时,要理解和允许别的参考系有那些不同的“看法”.③相对性问题,在高速、大尺度空间领域明显起来,在低速、小尺度空间领域,其规律又回到牛顿理论上来.说明狭义相对论与牛顿理论不矛盾,不冲突,它是对牛顿理论进行了补充、修正、完善和发展.④特别是对时间的相对性问题,学生接受起来感到困难,而且容易使学生“走火入魔”.这里提出,让学生比照着,在容易理解的“某参考系上同一地点、不同时刻的两个事件,在另一参考系上测量,就是不同地点的两件事”的基础上,把“时刻”与“地点”量概念互换一下,则为“某参考系上同一时刻、不同地点的两个事件,在另一参考系上测量,就是不同时刻的两件事”.即要接受地点具有相对性,也要接受时刻具有相对性.把时刻与地点,抽象为两个都可随不同参考系而变换的物理量.