物理应该成为学生喜爱的学科_生活中的物理-查字典物理网

不知从什么时候开始，从初中到高中，从高一、高二到高三，随着年级升高，喜欢物理的学生越来越少。很多学生一提到物理就有种谈虎色变甚至厌烦的感觉：太难学了。不少学生因为成绩难以提高而感到恐惧和头痛，被迫弃理从文。甚至连个别教师也对自己从事的物理学科教学是爱恨交加。在很多人眼里，物理学科成了艰涩难懂、枯燥无味、扼杀想象力的代名词。

但是，我始终认为，上述现象完全是不应该出现的，物理学科由于其研究对象、研究内容、研究方法等因素使它具有独到的魅力，应该成为学生喜欢的学科。2001年诺贝尔物理学奖获得者康奈尔：“物理有许多魅力”；韦曼：“物理并不难，而且是很有趣的一门学科。它解释了我们周围所发生的事情，所以我一直想如何使物理教学变得更有趣让学生更喜欢它，更容易理解它”。下面从物理学科的功能特色等方面谈一下理由：

一、功利性

这应该是学生学习物理最现实的因素。物理学科的功利性主要体现在以下几个方面：首先是考试的需要。从开始学习物理，就要面对各种各样的考试，尤其是中考、会考、高考都要考，现实迫使你无论感觉如何不得不学。其次，是个人生存发展的需要，很多行业的职业技能与物理知识相关联，学点物理对于将来就业也许有用，多一点学问多一条路嘛。同时学点物理知识也是满足当今家庭基本生活的需要，因为现代化的家庭与物理关系太密切了。比如懂点简单的电路的连接、电器的使用、安装、维修技术就很好，免得一点点小故障就去请人帮忙。甚至有些物理常识是保证人类生存安全的需要。比如，人若完全不懂基本安全用电的常识的是很危险的。第三，也有不少人觉得学物理很好玩，因为它不仅揭示了很多大自然的奥秘，而且还可以用所学的知识解决身边的物理问题。学习就是生活，学习物理可使生活趋于高尚，这样的感觉很好，可以让身边的朋友都羡慕，从而获得一定的成就感。因为物理学既是科学，同时又是高层次、高品味的文化。爱因斯坦说过：“科学对人类事物的影响有两种方式，第一种方式是大家熟知的，科学直接地、并且在更大程度上间接地产生完全改变人类生活的工具；第二种方式是教育的性质——它作用于人的心灵。”这也许是学物理的最高境界吧。

二、实用性

物理知识来源于生活，生活、生产实际是物理学大厦的根基。学生的认知特点和规律也是建立在感性认识基础之上、经过思维加工再形成理性认识，从而获得物理知识，并经过与实际（践）相结合而形成能力。生活、生产中的物理现象极为丰富。《物理课程标准》中在关于课程的总目标中指出“学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势；”“了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。”在关于课程的理念叙述中更是明确指出“高中物理课程应加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想，关注物理学的技术应用所带来的社会热点问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。”这要求我们的物理教学中，不仅要使学生掌握物理学的基础知识和基本技能，同时也要重视加强知识的实用价值和社会价值，懂得在社会中如何应用这些知识。因为只有这样才能培养出既有较高科学素养和人文意识，又能学以致用，努力服务于社会的高素质人才，这也是教育工作的最终目的和努力方向。而在实际教学中，不少教师缺乏对学生的了解，缺乏对生活、生产实际的研究和挖掘，不是照本宣科，就是所列现象与学生熟悉的实际相去甚远，学生感到茫然、也致使学生对物理知识在实际中的应用认识不充分，意义认识不深刻，纯粹为“考”而学。脱离实际是物理教学之大忌。物理教师要在新的课程理念的指导下，充分认识物理学科的特点，充分利用好教材和实际生活中中蕴藏的具有物理实用意识的教育教学资源，认真研究学生的认知特点和水平，研究学生对生活、生产实际了解的状况，强化学生的物理知识实用意识的教育培养，从学生实际出发，从贴近生活实际出发，组织和引导学生通过熟悉的现象透视、揭示物理规律，归纳总结和理解所学的物理知识，培养学生的应用能力和实用意识，并在课堂教学中渗透“STS”教育，提高学生的科学素养和人文素养，以体现新的课程理念，激发学生的科学情感和学习物理的兴趣，为学生形成良好的情感态度、科学的价值观以及科学的世界观奠定初步基础。

三、美学性

美是什么？“美是人们在欣赏某种体现了“真”与“善”相统一的事物时，感到的一种发自内心的、能满足人们需要的创造活动的愉快感觉”。美的东西能给人以视觉、感觉、知觉上的愉快、给人以享受、给人以积极向上、进取的力量。

物理学中的美学思想体现形式有：简洁和谐、均衡有序、对称统一、守恒转换。

物理学的简洁美主要体现在物理学的理论和方法上。比如用质点、光滑、真空、点电荷、弹簧振子、匀强磁场、匀变速直线运动等许多理想化的模型，高度概括了宇宙中各种纷乱的物体及其运动过程，用“大量分子的无规则运动”给物理学家争论了一百多年的“热”作了概括，用“力是物体间的相互作用”对各种各样的作用力的本质作了概括，牛顿运动第二定律用简明的F＝ma概括了困惑人们几千年的运动和力的关系，爱因斯坦的质能方程E＝mc2，用简单的形式、精炼的语言、最少的符号，表达了极其丰富的内容，揭示了奥妙无比的自然规律；平抛规律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律和能量守恒定律等用不同的方法概括了物质世界纷繁的运动现象，从不同角度都体现了物理学理论处理复杂运动过程的简洁美，令人拍案叫绝，叹为观止。1970年诺贝尔物理学奖获得者阿尔分所说：“像画家运用色调，雕刻家利用石膏，音乐家通过音符来表达自己的见解和感受一样，科学家们是通过似乎是周围的浓缩物的公式和定理来表现自己的高水平的美感的。”

物理的和谐美，是物理理论揭示自然界物质存在、运动及其转化等规律整体上的和谐性而产生的恰如其分、浑然一体、轻松自如的美感。变化万千的自然世界中，各种物理现象和过程千差万别，但本质上可以逻辑地归为为数不多的若干基本概念和原理，使物理学的理论体系呈现出高度的和谐美。和谐给人以一种恰如其分、浑然一体、轻松自如的美感。如某一种元素的明线光谱与其对应的吸收光谱之间的互补、爱因斯坦相对论对牛顿经典理论的包容、波动性与粒子性的对立统一等无不体现出物理学规律的和谐美。牛顿运动三定律、万有引力定律，将天上、人间的物体运动统一在牛顿力学（低速宏观物理世界里）的严密理论体系之中。只要步入这个“和谐的宇宙”，就一定能使具有一定科学素养的人领略和体味到这种理性美。守恒的美也是一种和谐美，物理学中的质量守恒、电量守恒、能量守恒、动量守恒均是一种守恒的美；有序的美远超过无序的美，波动的能级轨道就是有序美的表现。

物理学中的对称美表现形式多种多样，既有物理现象的对称美，比如引力与斥力，“电生磁”与“磁生电”，粒子与反粒子，物质与反物质等等，还有物理规律的对称如动量守恒定律表达式、机械能守恒定律表达式等都具有平稳庄重的对称美；既有时间上的对称比如周期、节奏、频率竖直上拋运动、简谐运动、圆周运动等同时存在有时间和空间规律的对称性，也有空间上的对称平面镜成像、磁体的磁感线分布、电荷的正负、等量同种异种电荷的电场线分布等表现了物质的直观形象在空间上的对称性。既有物理图形的数学对称如简谐振动图线、波动图线的对称性，也有物理公式的数学对称如动量定理FΔt＝Δp与动能定理FΔS＝ΔEK之间、万有引力定律F＝G(m1m2)/r2与库仑定律F＝K(q1q2)/r2；物理学家劳厄曾把物理公式上极端精练和庄严稳重的对称结构称之为“美学上真正完美的对称形式”。

物理规律的多样统一性而产生的美感称为物理学的多样统一美。多样统一性还可以帮助人们去积极探索科学世界从而有所发现。如牛顿追求天地之间统一规律的思想，导致他发现“万有引力定律”，把地上的和天上的所有低速宏观运动的规律统一起来；麦克斯韦追求电与磁统一的电磁理论把光、电、磁现象统一起来；卢瑟福在统一性原则指导下，在行星绕恒星运转、卫星绕行星运转模型的启发下，提出了原子的核式结构模型──核外电子绕原子核运转模型实现了宏观世界与微观世界的统一爱因斯坦广义相对论把引力、空间、物质联系起来，质能方程把质量和能量统一起来；德布罗意将微观粒子的波动性与粒子性统一起来，这些都会使人们感到一种多样统一的美感。

在物理教学中应有意识地渗透美学思想教育，创设美的意境，把物理教学从枯燥的文字和抽象的公式变成闪烁美的光彩的课堂教学，让学生对貌似枯燥的理论产生愉悦感，让学生潜移默化之中受到美的陶冶，从美的角度去理解物理和掌握这些规律，由此可提高对学习物理的兴趣，进而让学生在体验科学美、欣赏科学美进而产生对美的追求和探索，在科学美思想的指导下进行创新活动。

四、趣味性

兴趣是最好的导师，也是学习的最佳动力。也许今天学生忙于应付习题很多人没有时间阅读别莱利曼系列趣味物理学之类课外书籍了，这对学习物理的人们来说不能不说是一大遗憾。该书从生活常见现象中列举了一系列与物理学有关的形形色色的智力游戏、独出心裁的问题、扣人心弦的故事、妙趣横生的习题、离奇古怪的现象和出人意外的对比，激活这些知识，学会自觉地运用这些知识到生活的各个领域中。

其实物理也完全可以形象生动，比如四两拨千斤以柔克刚可以形容杠杆，轮轴的作用；坐地日行八万里可以描述研究天体运动；貌合神离或者若即若离可以描绘解释恰好分离状态的特征；“来而不往非礼也”，或者“以牙还牙”，则可以表示作用力反作用力的部分特征。

我听过一位高中老师的课，他把物理上很多规律讲得活灵活现，生动形象，有时还引用很多古典诗词、名人话语、甚至网络流行语。很多学生们喜欢他的物理课，不但使人轻松，而且会给人带来享受。比如嘱咐学生要仔细审题，不要跟着感觉走，“跟着感觉走，经常摔跟头”；描述作用力反作用力：“己所不欲勿施于人”；讲到能量守恒用收支平衡来比喻；讲到势能最小状态最稳定引用“高处不胜寒，何似在人间”；讲解动能定理的作用“动能定理来帮忙直曲匀变都一样”；讲到物体冲上粗糙斜面说是损兵折将或者赔了夫人又折兵，提到正负电子湮灭形容“同归于尽”，讲到不确定原理几率概念，干涉衍射与几率波，祝福学生要把握今天，人生没有彩排，有时连今天甚至此时此刻都难预测，眼见不一定为实，比如现在看到的太阳其实是八九分钟之前的样子。讲到力学问题的三种思路比喻成程咬金的三斧子，程咬金的三斧子，在隋唐乱世也算一个英雄，我们掌握了处理力学的三种方法（力动量能量），也能纵横考场，成为物理高手。妙语连珠，诗一般的语言诗一般的想象，甚至微小的基本粒子，通过他的描述都成了有生命的精灵。

让不少学生失去想象力感到物理苦涩难懂根源，当然首先是应试教育的原因，但同时与教师本身素养有很大关系。作为教师有责任有义务也应该有能力让学生喜欢自己的学科，至少你没有权利让学生讨厌你的学科。教师要通过联系实际学以致用、生动形象的语言、不断创新的教学手段、及时恰当的评价等培养学生的学习兴趣，并激发起学生强烈的求知欲，创设更多的条件让每个学生都能取得学习上的成功，使他们获得心理上的满足，就能获得令人满意的教学效果。只有教师自己真正热爱自己的工作，从心底钟爱物理学科，才会真正领悟物理学内在的美，才能激情饱满地感染学生，激发他们探索神秘大千世界的欲望，引导学生对前辈大师的探索过程有身临其境的体验和心领神会的共鸣，真正变“要我学”为“我要学”，为学生终身学习奠定坚实基础。正如诺贝尔物理学奖评委会主席祖纳·斯万伯格：在好奇心驱使下的自由自在的研究，而不是各种功利性的研究。

很庆幸教育的发展让我们遇到了新课程改革。与时俱进、科学发展、以人为本的理念改变了过去物理学科单一的课程目标，确立了突出人文因素的三维课程目标，注重联系实际激发兴趣的科学探究教学模式，摒弃了僵化枯燥的填鸭式教学模式，使严谨理性的物理科学更多地融合了人文因素。这就使物理教师有可能帮助学生摆脱枯燥乏味的题海战术，展开想象与情感的翅膀，遨游在神秘的物理科学王国，在采撷知识花朵的同时，身临其境地领略前辈大师们曲折复杂的探究历程，感受他们坚韧不拔执著进取的精神，借鉴他们充满科学魅力的奇思妙想。我们有理由相信，只要物理教师从根本上理解和把握新课程标准的实质，将三位课程目标真正落实到教学实践中，完全有可能焕发物理学科的魅力，成为学生最喜爱的学科。

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