論高中物理的思想方法與物理哲學(xué)

1、論高中物理的思想方法與物理哲學(xué)一、什么是“思想方法”和“物理哲學(xué)”有人認(rèn)為“思想方法”包含“思想”和“方法”兩個(gè)層次的概念，也可。其實(shí)無非是兩個(gè)層次的概念： 較上位的是理念、 哲學(xué)層次的， 本文稱其為 “物理哲學(xué)” 。 較下位的是方法、技巧層次的， 因?yàn)橐恍┓椒ê图记蓭в泻軓?qiáng)的思想性， 而且這些思想性問題不單單只在物理學(xué)科中用到，其他學(xué)科也常用，所以本文稱其為“思想方法”。例如“隔離法”，是處理物理問題中常用的重要思想方法。其中用到了“凸顯對(duì)象、淡化其它”的思維技巧，把“研究對(duì)象”從問題中突出出來，把“其它外圍”的東西淡化或者濾掉。 有的教師在教學(xué)中畫圖時(shí)， 用白色的粉筆畫 “研究對(duì)象” ，

2、用另一種顏色的粉筆畫 “其它外圍” 的東西。也有的教師，干脆只畫 “研究對(duì)象” ， “其它外圍”的東西一概略去不畫。所謂的思想方法，是指在處理物理問題中所用到的具有條理性、抽象性、解析性、 技巧性的思維方法與技巧。它的條理性， 表現(xiàn)為它是嚴(yán)謹(jǐn)和規(guī)范的。它的抽象性，表現(xiàn)為它具有提升和精煉思維的作用。它的解析性，表現(xiàn)為它具有啟發(fā)和解釋問題的作用。所謂技巧性，表現(xiàn)為它具有簡化和方便的作用。 思想方法本身， 是主觀的， 能反應(yīng)人的思維質(zhì)量和思維技巧，帶有很大的個(gè)性傾向，與個(gè)人的風(fēng)格和思維習(xí)慣相關(guān)，可以個(gè)人獨(dú)創(chuàng)。 但一些好的思想方法，被多數(shù)人認(rèn)可，可以共享。再如 “物體的運(yùn)動(dòng)是否需要力來維持？” 這不單

3、單是知識(shí)性問題， 它涉及到人平時(shí)生活中的觀念甚至是處事哲學(xué)。 不懂物理的人， 往往被錯(cuò)覺所左右， 如亞里士多德那樣的偉人都如此。 就是現(xiàn)在的學(xué)生， 并不受亞里士多德的直接影響， 但卻有亞里士多德一樣的認(rèn)識(shí)。以致有的學(xué)生一方面能機(jī)械的做著牛頓第二定律的簡單題，另一方面卻又違背牛頓第一定律。這樣的學(xué)生一旦碰到比較復(fù)雜的題則 “一定” 做錯(cuò)， 其實(shí)還是牛頓第一定律的哲學(xué)問題沒有解決?？磥?，牛頓第一定律的地位，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“單純知識(shí)性”的牛頓第二定律的地位。所謂的物理哲學(xué)， 是指由于物理知識(shí)本身的深刻性而打造出的人的思考問題的觀念和邏輯定式，甚至是看待問題的情感、態(tài)度。說到哲學(xué)的概念，繞開學(xué)術(shù)上深?yuàn)W的解

4、釋（其實(shí)也沒有確切的定義， 似乎對(duì)它的理解， 只可意會(huì)不可言傳。 教師們沒時(shí)間也沒有必要去雕琢專業(yè)的學(xué)術(shù)概念），通俗的講，其實(shí)就是指人所信奉的某種觀念。物理哲學(xué)，是人的意識(shí)對(duì)客觀實(shí)際的正確反應(yīng)，它具有客觀性。二、學(xué)習(xí)“思想方法”和“物理哲學(xué)”的意義學(xué)習(xí) “思想方法” 和 “物理哲學(xué)” ， 一方面對(duì)于學(xué)習(xí)物理知識(shí)本身意義重大。 另一方面，對(duì)于學(xué)生的能力提高，對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的形成都有深遠(yuǎn)的意義。1 激發(fā)興趣，產(chǎn)生快樂高中學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)，不存在 “因?yàn)槿鄙賹W(xué)習(xí)時(shí)間所以成績差” 的因果關(guān)系，很多學(xué)生也不存在 “因?yàn)槟X子慢所以成績差”的因果關(guān)系。凡是成績好的學(xué)生，特別是成績極好的學(xué)生， 都是對(duì)物理的

5、興趣濃，學(xué)習(xí)中產(chǎn)生快樂。以前有人說男孩子物理好的多，其實(shí)是以前男孩子對(duì)物理感興趣的人多男孩子在兒童時(shí)期的游戲特點(diǎn)（追求刺激和競爭、喜歡創(chuàng)造和探索），造就了男孩子的興趣特點(diǎn)男孩子就喜歡探究客觀奧秘。就是女孩子，也有物理學(xué)男很好男， 追蹤其原因會(huì)發(fā)現(xiàn)， 這樣男女孩子在兒童時(shí)期就形成了與男孩子一樣男性格 和愛好。 物理知識(shí)一般來講是枯燥男， 而一旦鉆入其思想方法和物理哲學(xué)男境界， 將對(duì)其產(chǎn) 生極大男興造。 現(xiàn)在人們生活特點(diǎn)男變化以及各種綜合因素男原因， 使女孩子與男孩子兒童 時(shí)期男環(huán)境特點(diǎn)拉近， 所以就課堂上男表現(xiàn)來看， 女孩子不遜色于男孩子， 也不像過去物理 好男多數(shù)是男孩子了。那么， 進(jìn)入學(xué)生時(shí)

6、代， 特別是進(jìn)入高中， 如何能保持對(duì)物理男興造， 關(guān)鍵就是能否在 “思 想方法”和“物理哲學(xué)”層面上去學(xué)習(xí)物理。若不上升到這個(gè)層面上學(xué)習(xí)，物理男知識(shí)本身 會(huì)給學(xué)生以 “枯燥無味” 男感覺， 沒有了色彩， 沒有了生氣， 進(jìn)而也就沒有了對(duì)物理男感情。 而“思想方法”和“物理哲學(xué)”猶如調(diào)味劑，它能把學(xué)生帶到快樂學(xué)習(xí)男境界之中。2 是學(xué)習(xí)物理知識(shí)男必要工具特別高中物理：用力學(xué)，也只能學(xué)男一般，用心學(xué)，才能學(xué)男優(yōu)秀。所謂用力男學(xué)，可理解為單純男、機(jī)械男學(xué)知識(shí)，那么用心男學(xué)，則是學(xué)思想方法、學(xué)物理哲學(xué)。思想方法、物理哲學(xué)是由于物理知識(shí)深刻性男引發(fā)，而升華到“方法”、 “哲學(xué)”層面上男認(rèn)識(shí)。在此層面上學(xué)習(xí)物

7、理，回頭看一些具體男物理知識(shí)層面男問題時(shí)，會(huì)有“居高臨下”男感覺，能給物理規(guī)律以更深刻、更準(zhǔn)確男理解，以致提高人看問題男敏銳性和正確性。物理學(xué)與哲學(xué)可以說是同系一個(gè)源頭， 很多哲學(xué)思想來源于物理學(xué)科內(nèi)容， 一些哲學(xué)思想男形成和發(fā)展， 起始于物理規(guī)律男發(fā)現(xiàn)。 就是思想方法男問題也是與物理知識(shí)交織在一起是分不開男， 甚至二者沒有明顯男界限。 愛因斯坦男相對(duì)論就是從哲學(xué)男角度來揭示物理規(guī)律男， 是哲學(xué)思想向物理學(xué)延伸男最好例證。 波粒二象性、量子理論、 熱力學(xué)第二定律等內(nèi)容， 與思想方法、 物理哲學(xué)交融在一起。 特別是高中物理里面有些知識(shí)體系本身是比較深?yuàn)W和復(fù)雜男，對(duì)于高中學(xué)生，要求系統(tǒng)掌握是不現(xiàn)實(shí)

8、男。與其說在高中向?qū)W生介紹這些知識(shí)，還不如說是在向?qū)W生滲透這些知識(shí)之中男思想方法和物理哲學(xué)。3 提升抽象思維能力有人說“物理好男人，講起數(shù)學(xué)來，條條是道”、 “數(shù)學(xué)好男人，在學(xué)習(xí)物理上也占優(yōu)勢(shì)”，還有人說“過一定時(shí)間所忘了男東西是知識(shí)，沒忘男就是能力”，這些話都有一定男道理。 這說明， 在思想方法和物理哲學(xué)層面上學(xué)習(xí)物理， 收獲到男不僅僅是知識(shí)， 而且提升了思維能力。所謂男打造“物理人”、 “物理頭腦”，其實(shí)是在打造他男思想方法和物理哲學(xué)頭腦。筆者有個(gè)觀點(diǎn)： “極端地強(qiáng)調(diào)教學(xué)的形象化、直觀性，是不冷靜的，片面的”。來自落后地區(qū)的學(xué)生， 與條件比較好的城市學(xué)生比較， 如果中考成績一樣， 很可能落

9、后地區(qū)的學(xué)生更有發(fā)展， 因?yàn)樗橄竽芰?qiáng)。 而那些條件好的城市孩子在課堂上， 老師用的多媒體三維動(dòng)畫等教學(xué)手段， 把孩子抽象思維的鍛煉機(jī)會(huì)給剝奪了。 現(xiàn)在孩子的空間想象能力普遍差， 可能是因?yàn)楝F(xiàn)代的教學(xué)手段太方便了，看來，先進(jìn)的教學(xué)手段也是雙刃劍。高中物理的學(xué)習(xí)，更主要的是抽象和理性的思維形式，它是以“演繹推理”為主線的大量程序性知識(shí)的學(xué)習(xí)。高中物理的內(nèi)容， 很多是比較大塊的知識(shí)體系， 是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某橄笏季S的產(chǎn)物。 如果說初中物理是用“抽象思維形象化”來降低難度，那么高中物理則是“形象思維抽象化”的錘煉人腦的過程。 這“形象思維抽象化” ， 是學(xué)習(xí)高中物理的工具， 也是學(xué)生將來學(xué)習(xí)和工作的法寶，

10、是學(xué)生重要的能力之一， 是高中學(xué)生必修的課程。 初中常常進(jìn)行“舉三反一”的歸納推理的學(xué)習(xí)，而高中更多更主要的是“舉一反三”的演繹推理的學(xué)習(xí)。初中常?！捌穱L”問題的滋味而回避問題的難點(diǎn)，高中卻要迎著困難“知其所以然”。4 提高人的綜合素質(zhì)，使人更加崇高起來打造智慧，反過來更會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)了豐富的知識(shí)，使人更加智慧。這種良性的循環(huán)，又滲透在其他領(lǐng)域，而且，使人更加提高了學(xué)習(xí)的興趣，熱愛學(xué)習(xí)。這樣，使整個(gè)人更加崇高起來、智慧起來。大多數(shù)家長們都知道“應(yīng)該讓孩子上高中，有好處”。若問孩子上了高中，所學(xué)的那些知識(shí)以后能用到多少？可能回答是否定的。 但大多數(shù)的人都知道上了高中的 “人群” 比不上 高中的 “

11、人群” 素質(zhì)好，當(dāng)然， 上了大學(xué)， 更好。 顯然，使人素質(zhì)好， 或者使人崇高起來的，并不一定是所學(xué)知識(shí)本身的影響，而是被那些方法和哲學(xué)所熏陶了的結(jié)果。三、高中教學(xué)中的思想方法問題舉例5 微元法與極限法它本是高等數(shù)學(xué)中的知識(shí)領(lǐng)域問題， 但在高中物理中只是思想方法領(lǐng)域的問題。 在高中也根本不可能把具體知識(shí)體系教給學(xué)生， 但作為思想方法， 它的地位反而更高。 雖然對(duì)問題的分析都是定性的， 卻反應(yīng)了思維的質(zhì)量和深度。 在處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移、 瞬時(shí)速度，曲線運(yùn)動(dòng)速度方向、萬有引力由“質(zhì)點(diǎn)”向“大的物體”過渡、變力做功，等等，要大力向?qū)W生渲染這種思想方法。2 隔離法除前面提到的對(duì)物體系統(tǒng)進(jìn)行隔離的例

12、子，還有對(duì)問題的過程或問題性質(zhì)進(jìn)行隔離的思想方法問題。 例如我們把電源隔離成無阻理想電源和電阻串聯(lián)的兩部分； 把碰撞問題分隔成純粹碰撞階段和純粹運(yùn)動(dòng)階段很多教師說“碰撞瞬間完成，還沒來得及運(yùn)動(dòng)，忽略其位移”，其實(shí)這話不嚴(yán)密：不是沒位移，而是把位移成分（哪怕很微小的位移）在運(yùn)動(dòng)階段中體現(xiàn)了。再如，在討論衛(wèi)星運(yùn)行中的變軌問題時(shí)，往往分隔成變速、變軌，再變速、穩(wěn)定在另一軌道等等幾個(gè)理想段， 實(shí)際中這些過程并不是界限分明分階段進(jìn)行的， 而是交融在一起、伴隨在一起的。隔離法的運(yùn)用， 不是忽略了什么， 也不是允許了什么誤差， 而是思維的一種方法與技巧。運(yùn)用這種方法，研究的結(jié)果是精確的。3 忽略次要因素思想

13、很多學(xué)生在討論問題時(shí)， 有兩個(gè)誤區(qū)： 一是看問題不全面， 類似的如電路中的功率等于電壓與電流二者的積， 電壓增大為原來二倍時(shí)， 有的學(xué)生就說功率就變?yōu)樵瓉矶叮?二是不知道多個(gè)因素影響中， 需要忽略無窮小的和次要的因素。 例如隨溫度的增加導(dǎo)體的電阻究竟增加還是減??？再如在研究光學(xué)的成像時(shí)不用考慮色散、在研究干涉問題時(shí)不考慮衍射影響、在研究聲速時(shí)不考慮溫度影響等。對(duì)此，應(yīng)該讓學(xué)生歸納出理性化的思緒：第一，精確度方面。例如，研究鐵球的自由落體運(yùn)動(dòng)，不做精確測(cè)量時(shí)，不考慮空氣阻力。但要進(jìn)行精確研究，即便下落的是鐵球，也要考慮空氣阻力。第二，在關(guān)注點(diǎn)方面。例如還是鐵球下落，看你關(guān)注的是什么。如果你關(guān)注

14、的是空氣阻力影響， 就不能忽略空氣阻力。 再如一個(gè)物體既有平動(dòng)又有轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)關(guān)注平動(dòng)時(shí)就忽略轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)關(guān)注轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就忽略平動(dòng)。 第三， 為了思維推演的簡化， 認(rèn)可一定的誤差存在。例如在研究理想氣體時(shí)，忽略分子體積。4 單位制中的思想方法例如， 教師可以大講特講以前的單位制多么的混單位制的統(tǒng)一， 也存在思想方法問題。亂、講講各個(gè)國家及各個(gè)地區(qū)用的單位的不同有多麻煩、 說說我們國家以前的教材 “力”和 “質(zhì)量”單位都用“千克”給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來多大的困惑，講一下美國 1999 年發(fā)射的火星探測(cè)器失蹤就是因?yàn)閱挝粨Q算錯(cuò)誤造成的， 講講為了避免麻煩國際上多次開會(huì)進(jìn)行單位制的統(tǒng)一等。讓學(xué)生換位思維，你是世界

15、知名科學(xué)家你感覺是否有必要統(tǒng)一單位制？在這些渲染和鋪墊下， 再展開國際單位制的概念， 其中有主單位， 有大大小小的換算單位，有幾個(gè)基本單位，有幾十、幾百個(gè)的導(dǎo)出單位等。甚至給學(xué)生滲透點(diǎn)“量綱”的內(nèi)容也未嘗不可。5 理想化模型高中物理的重要特點(diǎn)就是理想模型用的多。 對(duì)理想模型的概念， 要讓學(xué)生明確三點(diǎn)： 概念、特點(diǎn)、目的。如質(zhì)點(diǎn)，概念：有質(zhì)量的幾何點(diǎn)；特點(diǎn)：有質(zhì)量，無尺寸，現(xiàn)實(shí)中不存在，假想的，虛構(gòu)的；目的：用它代替現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際物體，使問題難度降低和容易表述。對(duì)于學(xué)生， 某一理想模型定義的本身并不重要， 而人們之所以要引入它的目的卻十分重要。 如無內(nèi) 阻的理想電源、理想氣體、光滑表面、點(diǎn)電荷、磁

16、感線等等，在教學(xué)的應(yīng)用中要經(jīng)常讓學(xué)生體會(huì)和感受它的目的性，更要讓學(xué)生知道，這種思維方法是簡捷的、高明的。對(duì)理想模型運(yùn)用的意義有二。第一， 是抽象思維訓(xùn)練的重要方法。 這種訓(xùn)練， 有個(gè)循序漸進(jìn)的過程，就像語文課上背詩詞一樣， 是個(gè)逐漸熏陶而成的過程。第二， 是解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)。實(shí)際問題是復(fù)雜繁瑣的，不能直接研究， 必須先從理想模型入手， 再向?qū)嶋H問題過渡。例如，研究理想氣體是研究真實(shí)氣體的第一步。也有一些物理量，是從理想模型角度引入的。 例如， 磁通量的引入，純粹是為了思維上的方便而先入為主引入的， 不免有些理想模型的味道。 再如平均速度、 電壓有效值等等一些 概念的引入，完全是為了人的主觀思

17、維需要，而且是理想化了的模型。6 代換法力的分解與合成、 交流電的有效值、 理想無阻電源與內(nèi)阻的串聯(lián)等， 是用到了代換法思維。用質(zhì)點(diǎn)代替實(shí)際物體、把平拋用兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)代替、 用一個(gè)字母代替一個(gè)表達(dá)式， 也都 是用到代換法。 電學(xué)的畫等效電路圖、 把攝氏溫標(biāo)轉(zhuǎn)換成開氏溫標(biāo)、 用圓周運(yùn)動(dòng)的射影代替簡諧振動(dòng)，也體現(xiàn)了代換法思想。從簡單到復(fù)雜，代換法滲透在高中物理的各個(gè)角落。7 比值定義法小學(xué)就學(xué)除法， 但高中大多數(shù)學(xué)生對(duì)除法的意義以及意義的延伸， 卻很少去問津。 很多 小學(xué)生都知道“去書店買書，算一下每本書的單價(jià)”，而高中學(xué)生卻輕視了這里面思想方法的問題。然而我們教師在教學(xué)中，特別是在老教材下，感到

18、有些難度、頗費(fèi)口舌。新教材很好：在處理電場(chǎng)強(qiáng)度概念時(shí)候，在分析出電場(chǎng)力 f與電荷量q成正比后，直接給出f=eq,后面接著指出其中的 e 是“比例常數(shù)”，是“與電場(chǎng)有關(guān)的”比例常數(shù)，它反應(yīng)了電場(chǎng)的性質(zhì)，電荷放到不同點(diǎn)， 發(fā)現(xiàn) e 不同等。 之后，引出 e 的概念，定義它為 e=f/q 。由 “與電場(chǎng)有關(guān)” 到“它反應(yīng)了電場(chǎng)性質(zhì)”再到“比值定義法”單位電荷量在該位置的受力。這種思維過 程，不但使問題簡化，而且顯得很自然、能使學(xué)生更深刻的理解比值定義法。8 變化率問題變化率問題，又是除法意義的延伸。在此，教師更要重視“由具體到抽象”的教學(xué)。例如，不但讓學(xué)生知道位移x對(duì)時(shí)間t的變化率是速度 v、速度v

19、對(duì)時(shí)間t的變化率是加速度a。電流i對(duì)電壓u的變化率是電導(dǎo)（r的倒數(shù)），更要重視在這些具體的問題中，進(jìn)行抽 象和提升，教學(xué)生把具體的位移x、速度v時(shí)間t、電流i、電壓u等等抽象為函數(shù) y與自變量x,提升到“一個(gè)函數(shù)對(duì)其自變量的變化率問題”層面上。特別是對(duì)變化率的變化率、 變化率的變化率的變化率，進(jìn)行深入的理解，會(huì)使學(xué)生更理性和聰穎起來。9 對(duì)物理規(guī)定的理解物理問題， 一類是實(shí)驗(yàn)和推演得出的，一類是規(guī)定的。規(guī)定的東西，是一群人中彼此達(dá)成一致的約定。 可能一群人和另一群人的約定不同，當(dāng)不同約定的兩群人交流時(shí)候， 中間還需要翻譯。當(dāng)然，整個(gè)人群的約定都統(tǒng)一了，省了中間的翻譯，更好。例如，小磁針指向北面

20、的一極叫 n 極、原子核內(nèi)帶的電性為正、使質(zhì)量為一千克的物體產(chǎn)生1m/s2 加速度的力叫做 1 牛頓、在一個(gè)大氣壓下水的沸點(diǎn)為 100，以及坐標(biāo)正方向的規(guī)定、太陽升起的方向叫東方，等等，都是人為的規(guī)定。而“同性相斥、異性相吸”“摩擦力與正壓力成正比”卻是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。熱力學(xué)溫度的“零”（即 -273 15）就不是規(guī)定的，而是推演出來的。而它的一個(gè)單位刻度（即 1k 的大小）和攝氏度相同，卻是人們規(guī)定的。10 矢量疊加中的思想方法第一，不能不承認(rèn)， “平行四邊形定則”是知識(shí)內(nèi)容，但把它作為矢量運(yùn)算的法則來看待， 卻是思想方法問題。 把代數(shù)運(yùn)算與矢量運(yùn)算兩者并列起來， 把兩種法則進(jìn)行大大的渲染，給學(xué)

21、生打上深刻的烙印。第二，矢量的“加”與代數(shù)的“加”意義具有相同性：就是幾個(gè)量的“累積”或“羅列”。作為標(biāo)量，沒有方向，只是大小的累積或羅列。而矢量，是在保證大小和方向的前提下進(jìn)行的累積或羅列。 例如二力的合成， 無非是在兩個(gè)力在保證大小和方向不變的前提下平移首尾相連，羅列起來。多個(gè)力的“和”，也就是把這些力都保證大小和方向的前提下，依次首尾相連，羅列起來。第三，可以向?qū)W生說，矢量的乘法和除法運(yùn)算也有自己特定的法則，在大學(xué)會(huì)學(xué)到。四、高中教學(xué)中的物理哲學(xué)問題舉例1 參考系的相對(duì)性要讓學(xué)生知道，第一，宇宙中不存在絕對(duì)靜止的參考系。我們也只能“暫時(shí)指派”某一系統(tǒng)作為參考系，但參考系一經(jīng)“指派”，它便

22、承擔(dān)起“標(biāo)準(zhǔn)”、“公正”和“靜止”的臨時(shí)角色，它就是中心，萬物圍繞著它。它就是可立足的觀察者、評(píng)論者、斷言者，它長著眼睛“冷眼向洋看世界”，看到了“熱風(fēng)吹雨灑江天”。第二，既然宇宙中不存在絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和公正的參考系， 那么任何物體或體系的地位都平等， 指派哪個(gè)物體或體系作為參考系， 都是公平的（當(dāng)然是慣性系）。第三，指派什么物體或系統(tǒng)作為參考系，對(duì)問題的研究，都是合理的。這其中，各慣性系的平等性是關(guān)鍵， 也是難點(diǎn)。要讓學(xué)生遐想：在茫茫浩瀚的太空中遨游，哪是上，哪是下，哪是東南西北，物體運(yùn)動(dòng)造成的“靠近”或“遠(yuǎn)離”哪個(gè)是主動(dòng)的，物體的運(yùn)動(dòng)的快慢等這些問題，都顯得毫無意義。說“都在運(yùn)動(dòng)著”和說“都在靜

23、止著”幾乎是等價(jià)的。要讓學(xué)生建立起運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和靜止的相對(duì)性思想。2作用與反作用的平等性其實(shí)，牛頓第三定律內(nèi)容本身并不是難點(diǎn)，對(duì)“大小相等，方向相反，并在一條直線上，”的字面理解沒什么難度，而難點(diǎn)在于這個(gè)認(rèn)識(shí)要在“作用反作用”平等性的哲學(xué)層面上進(jìn)行提升。牛頓第三定律的實(shí)質(zhì)， 是揭示了作用力與反作用力的平等性。 第一， 兩個(gè)相互作用的物體地位平等，第二，作用力反作用力平等。其實(shí)還是個(gè)相對(duì)性問題，這和前面第一個(gè)問題一一參考系的相對(duì)性有異曲同工之處。例如，錘子砸釘子問題，站在地面看（或站在釘子的角度看），錘子是主動(dòng)的，主動(dòng)砸到釘子上。但如果錘子身上長著眼睛看（或錘子上真的安有攝像頭），那么它一定會(huì)認(rèn)

24、為我錘子是“本分”的，我沒有動(dòng)，是你釘子向我進(jìn)攻，撞到我的身上。那么我們就要讓學(xué)生從具體的問作中超脫出來， 進(jìn)行抽象思維的提升： 就是甲乙兩個(gè)物體發(fā)生了相互的作用，任何一方都不優(yōu)越于另一方，地位平等。各自所受的作用力，是公平的、并存的。3 機(jī)械功引入的哲學(xué)一次散步的時(shí)候， 看到路旁賣挖掘機(jī)的商店把挖掘機(jī)都排列在路旁， 一般都是把它挖土的 “挖斗”放下來貼地放著。 上有一家商店， 可能是為了展示他們的機(jī)器的威武，把 “挖斗”高高舉起。散步的人就說“總讓它那么舉著，多累啊”。這就涉及到機(jī)械功引入的哲學(xué)問作了。 “力推物體有了位移，才算做功”、 “功是力對(duì)物體在位移上的累計(jì)效果”、 “把力分解，位移

25、方向上的分力做功，垂直位移方向上的分力不做功”。其實(shí)， 功就是一定代價(jià)換來的效果， 或者說這個(gè)效果會(huì)造成另外的代價(jià)。 最初認(rèn)識(shí)這個(gè)代價(jià)的是機(jī)器工作 “燃料消耗” 的代價(jià)， 和做了功能換取 “生熱” ， 這就時(shí)所謂的 “代價(jià)說” 。在教學(xué)中， 要把 “功”和 “機(jī)械功”的層次關(guān)系強(qiáng)調(diào)到位， 講清機(jī)械功首先要符合 “功”的條件“代價(jià)說”才能稱其為功。而力，只有力推著物體在力的方向上有了位移，才發(fā)生了這個(gè)代價(jià)?；蛘哒f，功，就是效果、功勞、貢獻(xiàn)、甚至就是代價(jià)。機(jī)械功就是力與力方向上位移的累計(jì)代價(jià)。4 守恒思想物體來去自如的運(yùn)動(dòng)不能靠自己給自己的力來實(shí)現(xiàn)、 電源不是產(chǎn)生電荷的源泉、 不用燃料或外界輸入動(dòng)

26、力只用巧妙的辦法就使機(jī)器工作是不可能的等這些物理哲學(xué)問作， 都涉及到守恒思想。例如有的資料上介紹，把水池里放上一種菌類，在太陽光照射下， 能把水分解，不斷的輸出氫氣和氧氣。 那氫氣和氧氣燃燒又變成水流回水池， 多么好的能源利用啊。 但懂物理哲學(xué)的人一眼就能看出：這種裝置，需要菌類、水池里要放養(yǎng)料、還需要太陽光照射，再加上導(dǎo)管、水池等復(fù)雜的設(shè)備，還不如用太陽灶直接吸收太陽能呢，何必繞圈子。再如，對(duì)“神七”宇航員太空行走的直播電視中，插播的廣告，廣告設(shè)計(jì)者想趕時(shí)髦，也是用了“神七”的題材，但那宇航員從船艙“一躍而出”，連演播室里做節(jié)目的嘉賓都笑了，說到“他飛出去，可怎么回來?。俊笔睾銌栴}， 只是作

27、為知識(shí)來學(xué)習(xí)的時(shí)候， 總在知識(shí)本身的學(xué)習(xí)上制造困難。 如果在哲學(xué) 層面上進(jìn)行歸納和提升時(shí)，才能收到“舉一反三”作用。5熱學(xué)的定律本內(nèi)容涉及到的物理哲學(xué)問題最不被 “大眾” 所接受。人們不承認(rèn) “可用的能量在不可逆轉(zhuǎn)的減少”，甚至不承認(rèn)“能量不可創(chuàng)造”。人們認(rèn)為科學(xué)在不斷的發(fā)展，將來的科學(xué)無所不能。本內(nèi)容也最廣泛的涉及到政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等領(lǐng)域問題。能量的耗散、原材料的消耗、水土的流失、生態(tài)的破壞、環(huán)境的污染等等，都與熱學(xué)定律相關(guān)。熱學(xué)定律的哲學(xué)，就是“擴(kuò)散說”和“代價(jià)說”。“擴(kuò)散說”是指任何自然系統(tǒng)物質(zhì)狀態(tài)的發(fā)展變化總規(guī)律， 都是不可逆轉(zhuǎn)的向著平均勢(shì)態(tài)趨近。 描述系統(tǒng)物質(zhì)狀態(tài)的量， 如溫度、濃度

28、、密度、能量集結(jié)度（能量可用度）等都如此，進(jìn)而導(dǎo)致能量的耗散和原材料的消耗?！按鷥r(jià)說”是指系統(tǒng)中任何局部的逆轉(zhuǎn)（集結(jié)、采集）是可以實(shí)現(xiàn)的，但都是以周圍更大的擴(kuò)散為代價(jià)。例如燃燒， 是炭與氧的化合生成二氧化碳， 造成熱的擴(kuò)散。但在一定條件下這個(gè)過程可以逆轉(zhuǎn)， 可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳分解為炭和氧而集結(jié)一定的能量， 但這要以周圍更大的能量以及原材料的耗散為代價(jià)。 所以， 人們想利用科學(xué)技術(shù)制造氧和炭來解決能源問題， 那 是自欺欺人的。這在前面“守恒思想”中也有類似的例子。其實(shí)， 代價(jià)說是在說明科學(xué)技術(shù)的負(fù)面作用： 科學(xué)， 不僅解決不了能量的耗散和原材料的消耗（混亂度）問題，相反，正是科學(xué)在加快能量的耗散和

29、原材料的消耗（混亂度）的速度！這樣說可能過于悲觀，但這是客觀的物理定律，不以人的意志為轉(zhuǎn)移， 也與什么社會(huì)意識(shí)形態(tài)無關(guān)。但也有希望， 我們應(yīng)該看到有兩類的科學(xué)： 一類是加速混亂進(jìn)程的科學(xué)， 第二類是減緩（而不是逆轉(zhuǎn)）混亂進(jìn)程的科學(xué)例如，人們發(fā)現(xiàn)要控制人口增長、發(fā)現(xiàn)要植樹造林、發(fā)現(xiàn)需要節(jié)約用水。再如， 人們發(fā)現(xiàn)高處的水具有能量，不能白白的流失，人們可以修壩憋水建水電站。人們發(fā)現(xiàn)大風(fēng)也可利用，修建風(fēng)力發(fā)電站。人們還發(fā)現(xiàn)，垃圾應(yīng)該分類處理、應(yīng)該不再使用一次性衛(wèi)生筷子、不再使用方便袋等。如果說這些“發(fā)現(xiàn)”也是科學(xué)，那么應(yīng)屬于第二類的科學(xué)?，F(xiàn)在中央提出的“科學(xué)發(fā)展觀”、 “創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)”的理論，就是第二類科學(xué)。6 狹義相對(duì)論不是為了尋找學(xué)習(xí)的秘訣， 作為高中生， 也不可能把相對(duì)論系統(tǒng)的掌握， 更談不上把其熟練的應(yīng)用到電磁學(xué)領(lǐng)域。本人認(rèn)為，抽取出這樣幾個(gè)即深?yuàn)W而又通俗、淺顯的哲學(xué)思想，作為高中生，就是令人滿意的了：第一，測(cè)量結(jié)果的相對(duì)性。對(duì)于物理量（時(shí)