淺論物理學的思想和方法

李鳳仙

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）35-0063-01

物理課改的目的：是通過對必要的物理基礎知識的學習，發展個性、樹立思想、掌握方法、培養素質、提高能力。“物理難學”是學生普遍認為的。怎樣才能學好物理呢？我以為，認識物理學思想和掌握物理學方法是學好物理的保證。現就物理學之思想和方法談談自己的淺薄認識。

一、關于物理學思想

何謂物理學思想，物理學思想就是研究物質的運動形式、內在規律和物質基本結構的客觀存在反映在人的意識中經過思維活動而產生的結果。這種思維活動是人的一種精神活動，是從社會實踐中產生的。其內涵包括了物理科學本身的發展建立、物理學家的探索精神和研究方法以及我們學習物理的思想過程。狹義地說，就是學習物理過程而形成的符合物理體系、物理規律和物理邏輯、物理方法的結果。學會用物理思想去分析、解決物理問題。

我們認識物理學思想就是要知道它的發展史，要尊重客觀事實，遵循自然規律。物理學是不同于其他學科的一門自然科學，就中學物理而言，它是以觀察和實驗為基礎的學科。“物理”即事物的內在規律。它的運動形式、物質結構等物理變化、發展必定服從某種特定的規律。我們只有認識和掌握了物理規律，才能更好地認識自然，改造自然，創造美好社會為人類服務。

其次，認識物理學思想，是學習物理學家對物理科學的熱愛和努力追求科學的嚴謹態度；學習他們不怕失敗敢于勝利的精神；學習他們不畏艱辛勇于拼搏的工作作風；學習他們善于假設、實驗、發現、創新的辨證思想。例如，牛頓運動三定律中的第一、二定律就是在伽利略的工作基礎上由牛頓總結出來的。

認識物理學思想是學好物理的前提，因此，我們在學習物理過程中，始終要領會物理學思想，并能逐步轉化為自己的思想。掌握科學方法，提高解決物理問題的能力是極其重要的。我們在了解物理學發展史的同時，不僅要學習物理學家的精神，而且要學習他們研究物理的方法。努力汲取物理學家的精華，推進物理教學的改革。“改”即修正錯誤，“革”即去除舊的東西，積極探索，勇于創新。掌握物理思想和研究方法，對學習好物理具有重大的意義。

高中物理教學中的物理思想主要有：

1.觀察、實驗探究思想

2.數據圖像處理思想

3.概念規律形成思想

4.科學設想、建立物理模型思想

5.數理思想

6.科學思維、科學態度和科學方法思想

7.“時空”和“守恒”思想

8.變量控制思想

9.求微、求真思想

10.創新思想

但基本思想是怎樣研究物理和怎樣應用物理兩條。

二、關于物理學方法

所謂物理學方法，簡單的說就是研究或學習和應用物理的方法。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，學好物理要識記、理解物理概念、規律及條件，要解決描述物理問題，就要會對物理問題進行唯象的研究，然后進一步研究它的原因、規律，再尋求解決的方法。研究物理的規律，也要從歷史上看，學會從描述物理過程開始，判斷什么物理問題說明用什么物理概念、物理量去描述物體的狀態，用什么方程可以描繪物體的運動狀況，變化關系，從而可以解決控制物理的問題。 可見，明確題設的物理情境，理解物理過程是解決物理問題的關鍵。教學過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、知識和能力的橋梁，物理方法是物理思想的具體表現。研究物理的方法很多。運用方法的過程也是思維的過程，思維主要包括抽象思維和形象思維。下面談談高中物理教學中常見的一些思維方法及其運用：

實驗法：實驗法是利用相關的儀器儀表和設計的裝置通過對現象的觀測，數據的采集、處理、分析后得出正確結論的一種方法。它是研究、探討、驗證物理規律的根本方法，也是科學家研究物理的主要途徑。正因如此，物理學是一門實驗科學，也是區別于其它學科的特點所在。當然，其中也包括了觀察法，觀察實驗應注意重復試驗，去偽存真、去表抓本，去粗存精，數據觀測正確，理論與實驗的誤差，理想與實際的差異，發現規律。

假設法：假設法是解決物理問題的一種重要方法。用假設法解題，一般是依題意從某一假設入手，然后運用物理規律得出結果，再進行適當討論，從而找出正確答案。這種解題科學嚴謹、合乎邏輯，而且可拓寬思路。在判斷一些似是而非的物理現象，一般常用假設法。科學家在研究物理問題時也常采用假設法。我們同學在解題時往往不敢大膽假設，不懂的怎樣去創設物理圖景和物理量，也就覺得無從下手了。還有一些題中的物理量較少，雖然結果只與其有關，但在分析物理過程中又需要一些新的物理量介入時，也要進行相關量的假設，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，關鍵在于抓住滿足的臨界條件，準確地分析物理過程。

綜合法（也叫程序法）：綜合法就是通過題設條件，按順序對已知條件的物理各過程和各因素聯系起來進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物理過程的問題。

分析法：分析法是綜合法的逆過程，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系的，沒有分析也就沒有綜合。綜合是以分析為基礎，分析又是以綜合為指導。

模擬法：模擬法是將題設中文字描述的物理過程、狀態通過實物模型或圖示模型形象地描繪出來以幫助思維分析的一種方法。它能直觀的反映出物理過程，也有助于理解、分析、記憶物理過程。是一種化復雜為簡單、化模糊為清晰的有效方法。尤其對一些空間問題、抽象情景，如運動的追蹤、電磁場等問題的分析就顯而易見了。注意的是在設置模型時必須相對的準確、形象，以免造成誤解。

類比法：類比法是指通過對內容相似、或形式相似、或方法相似的一類不同問題的比較來區別它們異同點的方法。比如數學中曲線的斜率在物理圖像里表示的物理意義是不同的，應學會比較，有比較才能有區別。

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

在教學中務必有意識地貫穿物理思想和物理方法，思想指導方法，方法體現思想。當然，隨著科學的發展，物理學習的深入，新思想新方法會不斷出現，只要我們不懈的努力，勇于探索，大膽創新，一定能為物理教學作出貢獻。