淺論物理學(xué)的思想和方法

李鳳仙

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）35-0063-01

物理課改的目的：是通過(guò)對(duì)必要的物理基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，發(fā)展個(gè)性、樹立思想、掌握方法、培養(yǎng)素質(zhì)、提高能力?！拔锢黼y學(xué)”是學(xué)生普遍認(rèn)為的。怎樣才能學(xué)好物理呢？我以為，認(rèn)識(shí)物理學(xué)思想和掌握物理學(xué)方法是學(xué)好物理的保證?，F(xiàn)就物理學(xué)之思想和方法談?wù)勛约旱臏\薄認(rèn)識(shí)。

一、關(guān)于物理學(xué)思想

何謂物理學(xué)思想，物理學(xué)思想就是研究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式、內(nèi)在規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的客觀存在反映在人的意識(shí)中經(jīng)過(guò)思維活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果。這種思維活動(dòng)是人的一種精神活動(dòng)，是從社會(huì)實(shí)踐中產(chǎn)生的。其內(nèi)涵包括了物理科學(xué)本身的發(fā)展建立、物理學(xué)家的探索精神和研究方法以及我們學(xué)習(xí)物理的思想過(guò)程。狹義地說(shuō)，就是學(xué)習(xí)物理過(guò)程而形成的符合物理體系、物理規(guī)律和物理邏輯、物理方法的結(jié)果。學(xué)會(huì)用物理思想去分析、解決物理問題。

我們認(rèn)識(shí)物理學(xué)思想就是要知道它的發(fā)展史，要尊重客觀事實(shí)，遵循自然規(guī)律。物理學(xué)是不同于其他學(xué)科的一門自然科學(xué)，就中學(xué)物理而言，它是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科?！拔锢怼奔词挛锏膬?nèi)在規(guī)律。它的運(yùn)動(dòng)形式、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等物理變化、發(fā)展必定服從某種特定的規(guī)律。我們只有認(rèn)識(shí)和掌握了物理規(guī)律，才能更好地認(rèn)識(shí)自然，改造自然，創(chuàng)造美好社會(huì)為人類服務(wù)。

其次，認(rèn)識(shí)物理學(xué)思想，是學(xué)習(xí)物理學(xué)家對(duì)物理科學(xué)的熱愛和努力追求科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度；學(xué)習(xí)他們不怕失敗敢于勝利的精神；學(xué)習(xí)他們不畏艱辛勇于拼搏的工作作風(fēng)；學(xué)習(xí)他們善于假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的辨證思想。例如，牛頓運(yùn)動(dòng)三定律中的第一、二定律就是在伽利略的工作基礎(chǔ)上由牛頓總結(jié)出來(lái)的。

認(rèn)識(shí)物理學(xué)思想是學(xué)好物理的前提，因此，我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理過(guò)程中，始終要領(lǐng)會(huì)物理學(xué)思想，并能逐步轉(zhuǎn)化為自己的思想。掌握科學(xué)方法，提高解決物理問題的能力是極其重要的。我們?cè)诹私馕锢韺W(xué)發(fā)展史的同時(shí)，不僅要學(xué)習(xí)物理學(xué)家的精神，而且要學(xué)習(xí)他們研究物理的方法。努力汲取物理學(xué)家的精華，推進(jìn)物理教學(xué)的改革?！案摹奔葱拚e(cuò)誤，“革”即去除舊的東西，積極探索，勇于創(chuàng)新。掌握物理思想和研究方法，對(duì)學(xué)習(xí)好物理具有重大的意義。

高中物理教學(xué)中的物理思想主要有：

1.觀察、實(shí)驗(yàn)探究思想

2.數(shù)據(jù)圖像處理思想

3.概念規(guī)律形成思想

4.科學(xué)設(shè)想、建立物理模型思想

5.數(shù)理思想

6.科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法思想

7.“時(shí)空”和“守恒”思想

8.變量控制思想

9.求微、求真思想

10.創(chuàng)新思想

但基本思想是怎樣研究物理和怎樣應(yīng)用物理兩條。

二、關(guān)于物理學(xué)方法

所謂物理學(xué)方法，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是研究或?qū)W習(xí)和應(yīng)用物理的方法。方法是研究問題的一種門路和程序，是方式和辦法的綜合。首先，學(xué)好物理要識(shí)記、理解物理概念、規(guī)律及條件，要解決描述物理問題，就要會(huì)對(duì)物理問題進(jìn)行唯象的研究，然后進(jìn)一步研究它的原因、規(guī)律，再尋求解決的方法。研究物理的規(guī)律，也要從歷史上看，學(xué)會(huì)從描述物理過(guò)程開始，判斷什么物理問題說(shuō)明用什么物理概念、物理量去描述物體的狀態(tài)，用什么方程可以描繪物體的運(yùn)動(dòng)狀況，變化關(guān)系，從而可以解決控制物理的問題。 可見，明確題設(shè)的物理情境，理解物理過(guò)程是解決物理問題的關(guān)鍵。教學(xué)過(guò)程必須始終貫穿物理思想和物理方法，這是授之漁和受之漁的根本。

三、方法論剖析

方法是溝通思想、知識(shí)和能力的橋梁，物理方法是物理思想的具體表現(xiàn)。研究物理的方法很多。運(yùn)用方法的過(guò)程也是思維的過(guò)程，思維主要包括抽象思維和形象思維。下面談?wù)劯咧形锢斫虒W(xué)中常見的一些思維方法及其運(yùn)用：

實(shí)驗(yàn)法：實(shí)驗(yàn)法是利用相關(guān)的儀器儀表和設(shè)計(jì)的裝置通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀測(cè)，數(shù)據(jù)的采集、處理、分析后得出正確結(jié)論的一種方法。它是研究、探討、驗(yàn)證物理規(guī)律的根本方法，也是科學(xué)家研究物理的主要途徑。正因如此，物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，也是區(qū)別于其它學(xué)科的特點(diǎn)所在。當(dāng)然，其中也包括了觀察法，觀察實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意重復(fù)試驗(yàn)，去偽存真、去表抓本，去粗存精，數(shù)據(jù)觀測(cè)正確，理論與實(shí)驗(yàn)的誤差，理想與實(shí)際的差異，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

假設(shè)法：假設(shè)法是解決物理問題的一種重要方法。用假設(shè)法解題，一般是依題意從某一假設(shè)入手，然后運(yùn)用物理規(guī)律得出結(jié)果，再進(jìn)行適當(dāng)討論，從而找出正確答案。這種解題科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、合乎邏輯，而且可拓寬思路。在判斷一些似是而非的物理現(xiàn)象，一般常用假設(shè)法?？茖W(xué)家在研究物理問題時(shí)也常采用假設(shè)法。我們同學(xué)在解題時(shí)往往不敢大膽假設(shè)，不懂的怎樣去創(chuàng)設(shè)物理圖景和物理量，也就覺得無(wú)從下手了。還有一些題中的物理量較少，雖然結(jié)果只與其有關(guān)，但在分析物理過(guò)程中又需要一些新的物理量介入時(shí)，也要進(jìn)行相關(guān)量的假設(shè)，最后可以再消去。

極限法：極限法是利用物理的某些臨界條件來(lái)處理物理問題的一種方法，也叫臨界（或邊界）條件法。此方法是一種很有用的思考途徑，關(guān)鍵在于抓住滿足的臨界條件，準(zhǔn)確地分析物理過(guò)程。

綜合法（也叫程序法）：綜合法就是通過(guò)題設(shè)條件，按順序?qū)σ阎獥l件的物理各過(guò)程和各因素聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行綜合分析推出未知的思維方法。此法一般適用于存在多個(gè)物理過(guò)程的問題。

分析法：分析法是綜合法的逆過(guò)程，它是從求未知到已知的推理思維方法。是從局部到整體的一種思維過(guò)程。綜合法和分析法是最常用的解題思維方法。分析和綜合又是相互聯(lián)系的，沒有分析也就沒有綜合。綜合是以分析為基礎(chǔ)，分析又是以綜合為指導(dǎo)。

模擬法：模擬法是將題設(shè)中文字描述的物理過(guò)程、狀態(tài)通過(guò)實(shí)物模型或圖示模型形象地描繪出來(lái)以幫助思維分析的一種方法。它能直觀的反映出物理過(guò)程，也有助于理解、分析、記憶物理過(guò)程。是一種化復(fù)雜為簡(jiǎn)單、化模糊為清晰的有效方法。尤其對(duì)一些空間問題、抽象情景，如運(yùn)動(dòng)的追蹤、電磁場(chǎng)等問題的分析就顯而易見了。注意的是在設(shè)置模型時(shí)必須相對(duì)的準(zhǔn)確、形象，以免造成誤解。

類比法：類比法是指通過(guò)對(duì)內(nèi)容相似、或形式相似、或方法相似的一類不同問題的比較來(lái)區(qū)別它們異同點(diǎn)的方法。比如數(shù)學(xué)中曲線的斜率在物理圖像里表示的物理意義是不同的，應(yīng)學(xué)會(huì)比較，有比較才能有區(qū)別。

控制變量法：其方法是指在多個(gè)物理量可能參與變化影響中時(shí)，為確定各個(gè)物理量之間的關(guān)系，以控制某些物理量使其固定不變來(lái)研究另外兩個(gè)量變化規(guī)律的一種方法。它是研究物理的一種科學(xué)的重要方法。限于篇幅，以上方法略去舉例說(shuō)明。

在教學(xué)中務(wù)必有意識(shí)地貫穿物理思想和物理方法，思想指導(dǎo)方法，方法體現(xiàn)思想。當(dāng)然，隨著科學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)習(xí)的深入，新思想新方法會(huì)不斷出現(xiàn)，只要我們不懈的努力，勇于探索，大膽創(chuàng)新，一定能為物理教學(xué)作出貢獻(xiàn)。