1物理研究中的模型化

模型化指的是在研究和探索事物的過程中為了便于發(fā)現(xiàn)其中本質(zhì)和規(guī)律而建立的一種抽象的，理想的事物形態(tài)是對某些事物中所包含的本質(zhì)及規(guī)律采用逐步逼近的描述方法。例如，在電學中研究電荷間的相互作用時，其作用力的大小受帶電體的形狀、大小、所帶電荷量的多少、電荷的分布、電荷之間的相對位置及介質(zhì)等諸多因素的影響，若不分主次的考慮各種因素，會感到無從下手，也就無法得到最終的結(jié)果。在人類歷史發(fā)展過程中，通過大量實驗表明：隨著電荷間距離的增大，帶電體的形狀、大小、電荷的分布等因素的影響逐漸減小，距離增加到一定程度時，起決定作用的就是電荷的電量和介質(zhì)的介電常數(shù)，其形狀大小、電荷的分布可忽略不計．從而建立起“點電荷的理想模型這樣．突出了對所研究問題起主要的因素忽略次要的因素，建立“理想模型”，有效的解決了對復雜問題的研究。庫侖定律描述的就是兩個點電荷之間的相互作用規(guī)律在研究氣體的性質(zhì)和描述氣體的物理量間的關(guān)系中，麥克思韋建立了氣體模型：氣體是由很小的、完全彈性的、只在接觸時才發(fā)生相互作用的固體小球組成的系統(tǒng)從而奠定了氣體分子運動論。在此基礎上進一步對氣體進行模型化：當分子間的距離接近十倍或大于十倍分子直徑時，就可以忽略分子之間的相互作用力，從而建立了理想氣體模型。這樣就比較容易得出描述氣體的物理量間的關(guān)系一一氣體狀態(tài)方程。顯然，如果沒有“點電荷”這個理想模型的建立，就沒有庫侖定律。沒有氣體模型和理想氣體模型的建立，就沒有氣體狀態(tài)方程。同樣，如果沒有質(zhì)點的建立，便不會有牛頓定律和萬有引力定律。物理學中的物理模型非常多，如鐵磁性物質(zhì)磁化模型、穩(wěn)恒電流模型、原予核式結(jié)構(gòu)模型等等?？梢哉f，物理的全部定理、定律和公式都是對物理模型的刻畫。物理模型化是物理學研究普遍采用的方法，是建立和發(fā)展物理理論的重要手段離開物理模型，物理學的研究就寸步難行。

2物理過程的理想化

自然界中各種運動過程非常復雜，為了研究問題的方便我們可以忽略次要因素，突出物體運動的主蔡特征和規(guī)律，把運動過程想象為一種簡單化的、實際上不存在但又經(jīng)得起實踐驗證的運動過程。

在研究物體的碰撞問題時，認為該系統(tǒng)只在碰撞物體間內(nèi)力的相互作用下發(fā)生的，其他力與內(nèi)力相比，均可以忽略不計。在此條件下，這一系統(tǒng)遵循動量守恒定律。而完全彈性碰撞規(guī)律又是建立在理想碰撞的這一理論過程的基礎之上，只要相互的物體所受合外力為零，而且物體間相互作用的內(nèi)力存屬彈力，這樣的形變就能完全恢復。顯然整個碰撞過程只存在動能和彈性勢能之間的相互轉(zhuǎn)化，因此碰撞前后系統(tǒng)動量守恒。力學中研究物體在光滑平面或無摩擦軌道上的運動過程，熱學中研究琿想氣體等質(zhì)纂過程中能量的轉(zhuǎn)換等都采用的是理想化過程。所謂等容、等壓、等溫及絕熱過程也是理想化過程。

同樣在研究地球表面上物體的下落運動時，往往被視為自由落體運動，那是因為在落體運動過程中忽略了空氣阻力、重力隨高度變化等因素，認識物體只在恒定的重力作用下的下落過程。顯然，滿足自由落體運動條件的物體在自然界中無法實現(xiàn)，但在許多情況下，物體的下落很接近自由落體，完全可以用自由落體運動規(guī)律來處理，所以自由落體理想過程的建立有著重要的現(xiàn)實意義。

[論文關(guān)鍵詞]物理教學美育美學探討

[論文摘要]物理學是以觀察實驗為基礎，需要高度理性思維的自然科學，它具有精密、嚴謹、求實、理性的特點。因此，在教學中人們常常忽視了它豐富的美學價值，在全面實施素質(zhì)教育的今天，美學教育將是人才培養(yǎng)的重要組成部分，本文依據(jù)美學的有關(guān)理論對物理學中美學問題進行了探討和研究。

蔡元培先生說過：“凡是學校所有課程，都沒有與美育無關(guān)的?！弊鳛閷W校的課程之一的物理學，無疑，她也是美的。這要求教師充分的挖掘和研究教材，充分發(fā)揮它的美育功能，把其美的一面呈現(xiàn)給我們的學生，讓學生在物理中欣賞美、享受美和追求美，促進他們對物理的學習動力，激發(fā)他們的學習熱情，這是每一個物理教師必須面對的一個課題和挑戰(zhàn)。筆者經(jīng)過初淺的整理，談談物理學教學中的美育滲透。

一、滲透辯證唯物主義精神和貫穿愛國主義精神教育

1.在物理教學中，要幫助學生學習和樹立辯證唯物主義的一些基本觀點。如電荷間，磁體間的相互作用，因表面上與中介物無關(guān)，被稱為超距作用；法拉第提出電荷，磁體周圍存在著電場，磁場；赫茲用實驗法證實了電磁波的存在，從而得出“場”是物質(zhì)的一種表現(xiàn)形式。“作用力與反作用力”、“引力與斥力”、“波粒二象形”等是辯證唯物主義中的“對立統(tǒng)一”的物理事實。物質(zhì)的三態(tài)，全反射中的臨界角，光電效應中的極限頻率等體現(xiàn)了自然界中的量變引起質(zhì)變……這些豐富的素材對培養(yǎng)學生的科學世界觀的作用不可忽視。

2.我國在科學上所取得的巨大成就，是展現(xiàn)在學生面前的一卷愛國主義教育的詩篇。物理學史是一部科學發(fā)展的歷史，其中蘊含著豐富的美育素材。在教學中，要不失時機地介紹我國古代科學家取得的科技成果，以及對世界文明史的貢獻，介紹新中國成立以來，我國在社會主義建設和科學技術(shù)上取得的成績，激發(fā)其民族自豪感，培養(yǎng)愛國主義情操，從而形成正確的立場和觀點。

【論文關(guān)鍵詞】醫(yī)用物理學；教師素質(zhì)；教學改革

【論文摘要】針對目前醫(yī)用物理學課堂教學中存在的教學內(nèi)容不合理，學生學習興趣不高等問題，應該改革教學內(nèi)容，提高教師素質(zhì)，優(yōu)化教學方法，以實現(xiàn)教學目標，提高專業(yè)素質(zhì)。

醫(yī)用物理學是高等醫(yī)藥院校醫(yī)學相關(guān)專業(yè)本科一年級的必修基礎課。近兩年我校教學改革，將臨床醫(yī)學專業(yè)的醫(yī)用物理學課程的學時數(shù)改為36學時（理論學時），然而教學目的沒有變。鑒于學時少、內(nèi)容多的實際情況，怎樣使醫(yī)學生較好地掌握相關(guān)物理學基礎理論知識的同時，科學素質(zhì)也得到相應的提高，是我們迫切需要解決的問題。根據(jù)這兩年本人從事醫(yī)用物理學的教學實踐，結(jié)合我校的實際，談談我的一些想法。

一、醫(yī)用物理學課堂教學中存在的主要問題

1、學生的學習興趣不高

第一，物理學是基礎課，是解釋生命現(xiàn)象的基礎，卻不能代替生命科學去解釋生命現(xiàn)象，因此大部分學生認為物理學與跟自己的專業(yè)關(guān)系不大，學物理沒什么用處。第二，主講教師絕大多數(shù)不是醫(yī)學專業(yè)出身，而是來自于物理學或物理教育專業(yè)，具有物理學和教育學的知識和能力，但從事醫(yī)用物理教學還缺乏相關(guān)的醫(yī)學知識。正是因為我們教師自身對醫(yī)學知識了解不夠，教學中不能很好地闡明物理學在醫(yī)學中的應用，教學內(nèi)容缺乏實用性，以及教學過程枯燥乏味，所以不能激發(fā)學生的學習興趣[1]。第三，我校90%以上的學生在高中分科的時候，選讀的科目是生物或化學，因此物理基礎相對薄弱，很多學生認為物理學比較難學，存在畏難情緒。例如：我們學校臨床醫(yī)學（全科醫(yī)學方向）05（2）班共63人，高中選物理的只有4人，占總?cè)藬?shù)的6%。

當今科學技術(shù)正在迅速發(fā)展，知識經(jīng)濟已初見端倪，世界各國之間的競爭也日趨激烈，為此，各國對教育的改革與發(fā)展都給予了極大的關(guān)注。誰掌握了21世紀的教育，誰就在未來的信息社會及國際競爭中取得主動權(quán)。面對新形勢，實施素質(zhì)教育，尤其是物理教學現(xiàn)代化已成了時代的要求。與這種現(xiàn)代化要求相伴隨的是中學物理教師必須把握物理學前沿的脈搏。為了能與物理學前沿接軌，中學物理教師該怎么辦呢？本文就這一問題談一點淺見。

一、中學物理教師應更新教育思想，樹立全新的教育理念目前，全國各地正在進行著轟轟烈烈的教育改革，即從傳統(tǒng)的應試教育轉(zhuǎn)變到素質(zhì)教育上來，但這種改革的步伐緩慢，實質(zhì)性的進展不明顯，究其原因是多方面的，但教育思想嚴重滯后，對于傳統(tǒng)的教育觀念、教學內(nèi)容、教學手段、教學方法偏愛至深，形成了一種強大的傳統(tǒng)慣性，以至難以轉(zhuǎn)向，不能不說是主要的原因之一。目前世界各國的理科教育，特別是物理教育，明顯的特征是：從強調(diào)知識內(nèi)容向獲取知識的科學過程轉(zhuǎn)變；從強調(diào)單純積累知識向探求知識轉(zhuǎn)變；從強調(diào)單科教學向注重不同學科相互滲透轉(zhuǎn)變。相比之下，我國的中學物理教學忽視科學歸納，忽視發(fā)散思維、形象思維和創(chuàng)造性的直覺思維，忽視主動獲得信息與信息交流的訓練，忽視學生獨立學習與思考的訓練，忽視開發(fā)學生非智力因素的訓練。這些弊端由來已久。

我國中學物理教學傳統(tǒng)的講課風格是細嚼慢咽式的，教師把知識組織得井井有條，滴水不漏，對課程內(nèi)容的每一個細節(jié)都作詳盡的解說，對學生可能出現(xiàn)的問題一一予以告誡，久而久之，學生養(yǎng)成了唯書、唯師的學習習慣，缺乏創(chuàng)造的熱情和競爭的態(tài)勢。同樣，我國的中學物理教師長期在統(tǒng)一的教學大綱，統(tǒng)一的教材，統(tǒng)一的考綱，統(tǒng)一的考試下，已習慣于把自己的思想和興趣局限于這統(tǒng)一的框架內(nèi)。教師的創(chuàng)造性逐漸地被磨滅，多數(shù)教師不敢輕易地將有爭議的尚未定論的或正處于發(fā)展之中的科技新成就，科學新思想介紹給學生，將物理學的前沿知識排斥于教育之外。在這樣的物理教育思想指導下，只讓中學生了解物理學的昨天，而不懂得重要的是應讓中學生知道物理學的今天，更不會讓他們?nèi)ヌ剿魑锢韺W的明天。出現(xiàn)這一系列現(xiàn)象的根源是陳舊的教育觀念。

教育部長陳至立最近強調(diào)：必須轉(zhuǎn)變教育只為分數(shù)服務的目標觀，樹立教育為提高人民素質(zhì)，為社會主義現(xiàn)代化服務的目標觀。我們的中學物理教學一定要給學生日后接受各種新觀念、新思想作好鋪墊，而不能將中學物理講得太“絕對”，太“確定”，太“線性”。應當讓中學生體驗到物理學是一門發(fā)展中的科學，是現(xiàn)代前沿科學中最為激勵人心的學科之一。這就要求我們每個中學物理教師不盲從權(quán)威，不迷信教條，敢于大膽想象，大膽創(chuàng)新。同時，我們必須要對物理學現(xiàn)代進展的各個前沿領(lǐng)域，如超導技術(shù)、同步輻射、遙感技術(shù)、核磁共振、可燃冰、新材料、納米技術(shù)等，有一概括的清晰的了解。中學物理教師應樹立全新的教育理念。

二、中學物理教師應補充新知識，提高自身的文化素養(yǎng)由于歷史的原因，目前絕大多數(shù)的中學物理教師是狹窄的專業(yè)模式中培養(yǎng)出來的，教師在大學時代學習的知識很多已經(jīng)陳舊、過時，如果試圖靠吃老本，那是絕對行不通的。現(xiàn)代社會青少年學生的知識信息來源非常廣泛，各種渠道的信息擴大了學生的知識面，但也給他們帶來了各種新問題，他們希望從教師那里找到正確答案?！耙虢o學生一杯水，教師就得有一桶水”。當今學生這個“杯子”越來越大了，如果教師還靠自己桶里原來那么點水，怎么能夠?qū)W生舀的呢？更重要的是，我們應有一桶流動的水，常言說，流水不腐，即我們的知識應該吐故納新，使我們具有一桶永遠是新鮮、富有營養(yǎng)、受學生歡迎的高質(zhì)量的水。

楊振寧教授曾經(jīng)指出：“中國的研究生興趣太窄，對物理學方面的興趣太窄，對一般的事物的興趣也顯得太窄?！矣X得這是一個不好的普遍現(xiàn)象?！边@種興趣狹窄的普遍現(xiàn)象的造成，不是一朝一夕形成的，這當中也有因我們中學物理教師的知識陳舊、知識面狹窄而應負的不可推卸的責任。隨著“3+X”高考模式在全國的普遍推廣，各學科之間相互聯(lián)系、相互滲透的趨勢日益明顯，這就更要求我們中學物理教師注意利用一切機會充實自己，擴大自己的知識面，提高自身的文化素養(yǎng)，在掌握精深的專業(yè)知識基礎上，廣泛涉獵相關(guān)學科的知識，如生命科學、文史知識、教育理論知識等。無論社會如何發(fā)展，豐富的知識底蘊、廣博的信息含量始終是教師取得成功的基礎之一。

摘要：回顧了物理學發(fā)展的歷史，討論了二十一世紀物理學發(fā)展的方向。認為二十一世紀物理學將在三個方向上繼續(xù)發(fā)展：（1）在微觀方向上深入下去；（2）在宏觀方向上拓展開去；（3）深入探索各層次間的聯(lián)系，進一步發(fā)展非線性科學?？赡軕搹膬煞矫嫒ヌ綄がF(xiàn)代物理學革命的突破口：（1）發(fā)現(xiàn)客觀世界中已知的四種力以外的其他力；（2）通過審思相對論和量子力學的理論基礎的不完善性，重新定義時間、空間，建立新的理論。

二十世紀即將結(jié)，二十一世紀即將來臨，二十世紀是光輝燦爛的一個世紀，是個類社會發(fā)展最迅速的一個世紀，是科學技術(shù)發(fā)展最迅速的一個世紀，也是物理學發(fā)展最迅速的一個世紀。在這一百年中發(fā)生了物理學革命，建立了相對信紙和量子力學，完成了從經(jīng)典物理學到現(xiàn)代物理學的轉(zhuǎn)變。在二十世紀二、三十年代以后，現(xiàn)代物理學在深度和廣度上有了進一步的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)生了一系列的新學科的交叉學科、邊緣學科，人類對物質(zhì)世界的規(guī)律有了更深刻的認識，物理學理論達到了一個新高度，現(xiàn)代物理學達到了成熟的階段。

在此世紀之交的時候，人們自然想展望一下二十一世紀物理學的發(fā)展前景，探索今后物理學發(fā)展的方向。我想談一談我對這個問題的一些看法和觀點。首先，我們來回顧一下上一個世紀之交物理學發(fā)展的情況，把當前的情況與一百年前的情況作比較對于探索二十一世紀物理學發(fā)展的方向是很有幫助的。

一、歷史的回顧

十九世紀末二十世紀初，經(jīng)典物物學的各個分支學科均發(fā)展到了完善、成熟的階段，隨著熱力學和統(tǒng)計力學的建立以及麥克斯韋電磁場理論的建立，經(jīng)典物理學達到了它的頂峰，當時人們以系統(tǒng)的形式描繪出一幅物理世界的清晰、完整的圖畫，幾乎能完美地解釋所有已經(jīng)觀察到的物理現(xiàn)象。由于經(jīng)典物理學的巨大成就，當時不少物理學家產(chǎn)生了這樣一種思想：認為物理學的大廈已經(jīng)建成，物理學的發(fā)展基本上已經(jīng)完成，人們對物理世界的解釋已經(jīng)達到了終點。物理學的一些基本的、原則的問題都已經(jīng)解決，剩下來的只是進一步精確化的問題，即在一些細節(jié)上作一些補充和修正，使已知公式中的各個常數(shù)測得更精確一些。

然而，在十九世紀末二十世紀初，正當物理學家在慶賀物理學大廈落成之際，科學實驗卻發(fā)現(xiàn)了許多經(jīng)典物理學無法解釋的事實。首先是世紀之交物理學的三大發(fā)現(xiàn)：電子、X射線和放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。其次是經(jīng)典物理學的萬里晴空中出現(xiàn)了兩朵“烏云”：“以太漂移”的“零結(jié)果”和黑體輻射的“紫外災難”。[1]這些實驗結(jié)果與經(jīng)典物理學的基本概念及基本理論有尖銳的矛盾，經(jīng)典物理學的傳統(tǒng)觀念受到巨大的沖擊，經(jīng)典物理發(fā)生了“嚴重的危機”。由此引起了物理學的一場偉大的革命。愛因斯坦創(chuàng)立了相對論；海林堡、薛定諤等一群科學家創(chuàng)立了量子力學?，F(xiàn)代物理學誕生了！

摘要：回顧了物理學發(fā)展的歷史，討論了二十一世紀物理學發(fā)展的方向。認為二十一世紀物理學將在三個方向上繼續(xù)發(fā)展：（1）在微觀方向上深入下去；（2）在宏觀方向上拓展開去；（3）深入探索各層次間的聯(lián)系，進一步發(fā)展非線性科學。可能應該從兩方面去探尋現(xiàn)代物理學革命的突破口：（1）發(fā)現(xiàn)客觀世界中已知的四種力以外的其他力；（2）通過審思相對論和量子力學的理論基礎的不完善性，重新定義時間、空間，建立新的理論。

二十世紀即將結(jié)，二十一世紀即將來臨，二十世紀是光輝燦爛的一個世紀，是個類社會發(fā)展最迅速的一個世紀，是科學技術(shù)發(fā)展最迅速的一個世紀，也是物理學發(fā)展最迅速的一個世紀。在這一百年中發(fā)生了物理學革命，建立了相對信紙和量子力學，完成了從經(jīng)典物理學到現(xiàn)代物理學的轉(zhuǎn)變。在二十世紀二、三十年代以后，現(xiàn)代物理學在深度和廣度上有了進一步的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)生了一系列的新學科的交叉學科、邊緣學科，人類對物質(zhì)世界的規(guī)律有了更深刻的認識，物理學理論達到了一個新高度，現(xiàn)代物理學達到了成熟的階段。

在此世紀之交的時候，人們自然想展望一下二十一世紀物理學的發(fā)展前景，探索今后物理學發(fā)展的方向。我想談一談我對這個問題的一些看法和觀點。首先，我們來回顧一下上一個世紀之交物理學發(fā)展的情況，把當前的情況與一百年前的情況作比較對于探索二十一世紀物理學發(fā)展的方向是很有幫助的。

一、歷史的回顧

十九世紀末二十世紀初，經(jīng)典物物學的各個分支學科均發(fā)展到了完善、成熟的階段，隨著熱力學和統(tǒng)計力學的建立以及麥克斯韋電磁場理論的建立，經(jīng)典物理學達到了它的頂峰，當時人們以系統(tǒng)的形式描繪出一幅物理世界的清晰、完整的圖畫，幾乎能完美地解釋所有已經(jīng)觀察到的物理現(xiàn)象。由于經(jīng)典物理學的巨大成就，當時不少物理學家產(chǎn)生了這樣一種思想：認為物理學的大廈已經(jīng)建成，物理學的發(fā)展基本上已經(jīng)完成，人們對物理世界的解釋已經(jīng)達到了終點。物理學的一些基本的、原則的問題都已經(jīng)解決，剩下來的只是進一步精確化的問題，即在一些細節(jié)上作一些補充和修正，使已知公式中的各個常數(shù)測得更精確一些。

然而，在十九世紀末二十世紀初，正當物理學家在慶賀物理學大廈落成之際，科學實驗卻發(fā)現(xiàn)了許多經(jīng)典物理學無法解釋的事實。首先是世紀之交物理學的三大發(fā)現(xiàn)：電子、X射線和放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。其次是經(jīng)典物理學的萬里晴空中出現(xiàn)了兩朵“烏云”：“以太漂移”的“零結(jié)果”和黑體輻射的“紫外災難”。[1]這些實驗結(jié)果與經(jīng)典物理學的基本概念及基本理論有尖銳的矛盾，經(jīng)典物理學的傳統(tǒng)觀念受到巨大的沖擊，經(jīng)典物理發(fā)生了“嚴重的危機”。由此引起了物理學的一場偉大的革命。愛因斯坦創(chuàng)立了相對論；海林堡、薛定諤等一群科學家創(chuàng)立了量子力學?，F(xiàn)代物理學誕生了！

第一章．世界是測得準的，并非測不準的

乍看，題目好象哲學的。不屑哲學，只談物理。

大量研究表明，目前為止的實驗已經(jīng)給出物質(zhì)世界準確信息，物理學重要任務之一就在于找出這信息并揭示其內(nèi)在規(guī)律。遺憾的是，目前為止的理論(無例外)均未能如此。然而國內(nèi)外學界卻一致認為理論物理大廈框架--《量子力學》已經(jīng)建成，剩下只是裝修和美化了。

但經(jīng)本文研究表明，《量子力學》對一些基本物理學問題的實質(zhì)并不清楚，往往似是而非。然而《量子力學》卻娓娓動聽、夸夸其談，實則以其昏昏使人昭昭！請看事實：

1.1關(guān)于"量子化"根源問題。

微觀世界"量子化"已被證實，人們已經(jīng)公認。但接踵而來的就是"量子化"根源問題，又機制怎樣？這本是物理學根本任務之一。已有的理論包括愛因斯坦、玻爾、量子力學都未能回答。然而量子力學家們卻置這本職任務于不顧，翩翩起舞與數(shù)學喧賓奪主、相互玩弄！

一、歷史的回顧

十九世紀末二十世紀初，經(jīng)典物物學的各個分支學科均發(fā)展到了完善、成熟的階段，隨著熱力學和統(tǒng)計力學的建立以及麥克斯韋電磁場理論的建立，經(jīng)典物理學達到了它的頂峰，當時人們以系統(tǒng)的形式描繪出一幅物理世界的清晰、完整的圖畫，幾乎能完美地解釋所有已經(jīng)觀察到的物理現(xiàn)象。由于經(jīng)典物理學的巨大成就，當時不少物理學家產(chǎn)生了這樣一種思想：認為物理學的大廈已經(jīng)建成，物理學的發(fā)展基本上已經(jīng)完成，人們對物理世界的解釋已經(jīng)達到了終點。物理學的一些基本的、原則的問題都已經(jīng)解決，剩下來的只是進一步精確化的問題，即在一些細節(jié)上作一些補充和修正，使已知公式中的各個常數(shù)測得更精確一些。

然而，在十九世紀末二十世紀初，正當物理學家在慶賀物理學大廈落成之際，科學實驗卻發(fā)現(xiàn)了許多經(jīng)典物理學無法解釋的事實。首先是世紀之交物理學的三大發(fā)現(xiàn)：電子、X射線和放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。其次是經(jīng)典物理學的萬里晴空中出現(xiàn)了兩朵“烏云”：“以太漂移”的“零結(jié)果”和黑體輻射的“紫外災難”。[1]這些實驗結(jié)果與經(jīng)典物理學的基本概念及基本理論有尖銳的矛盾，經(jīng)典物理學的傳統(tǒng)觀念受到巨大的沖擊，經(jīng)典物理發(fā)生了“嚴重的危機”。由此引起了物理學的一場偉大的革命。愛因斯坦創(chuàng)立了相對論；海林堡、薛定諤等一群科學家創(chuàng)立了量子力學?，F(xiàn)代物理學誕生了！

把物理學發(fā)展的現(xiàn)狀與上一個世紀之交的情況作比較，可以看到兩者之間有相似之外，也有不同之處。

在相對論和量子力學建立起來以后，現(xiàn)代物理學經(jīng)過七十多年的發(fā)展，已經(jīng)達到了成熟的階段。人類對物質(zhì)世界規(guī)律的認識達到了空前的高度，用現(xiàn)有的理論幾乎能夠很好地解釋現(xiàn)在已知的一切物理現(xiàn)象。可以說，現(xiàn)代物理學的大廈已經(jīng)建成。在這一點上，目前有情況與上一個世紀之交的情況很相似。因此，有少數(shù)物理學家認為今后物理學不會有革命性的進展了，物理學的根本性的問題、原則問題都已經(jīng)解決了，今后能做到的只是在現(xiàn)有理論的基礎上在深度和廣度兩方面發(fā)展現(xiàn)代物理學，對現(xiàn)有的理論作一些補充和修正。然而，由于有了一百年前的歷史經(jīng)驗，多數(shù)物理學家并不贊成這種觀點，他們相信物理學遲早會有突破性的發(fā)展。另一方面，雖然在微觀世界和宇宙學領(lǐng)域中有一些物理現(xiàn)象是現(xiàn)代物理學的理論不能很好地解釋的，但是這些矛盾并不是嚴重到了非要徹底改造現(xiàn)有理認紗可的程度。在這方面，目前的情況與上一個世紀之交的情況不同。在上一個世紀之交，經(jīng)典物理學發(fā)生了“嚴重的危機”；而在本世紀之交，現(xiàn)代物理學并無“危機”。因此，我認為目前發(fā)生現(xiàn)代物理學革命的條件似乎尚不成熟。

雖然在微觀世界和宇宙學領(lǐng)域中有一些物理現(xiàn)象是現(xiàn)代物理學的理論不能很好地解釋的，但是這些矛盾并不是嚴重到了非要徹底改造現(xiàn)有理認紗可的程度。在這方面，目前的情況與上一個世紀之交的情況不同。在上一個世紀之交，經(jīng)典物理學發(fā)生了“嚴重的危機”；而在本世紀之交，現(xiàn)代物理學并無“危機”。因此，我認為目前發(fā)生現(xiàn)代物理學革命的條件似乎尚不成熟。客觀物質(zhì)世界是分層次的。一般說來，每個層次中的體系都由大量的小體系（屬于下一個層次）構(gòu)成。從一定意義上說，宏觀與微觀是相對的，宏觀體系由大量的微觀系統(tǒng)構(gòu)成。物質(zhì)世界從微觀到宏觀分成很多層次。物理學研究的目的包括：探索各層次的運動規(guī)律和探索各層次間的聯(lián)系。

當今科學技術(shù)正在迅速發(fā)展，知識經(jīng)濟已初見端倪，世界各國之間的競爭也日趨激烈，為此，各國對教育的改革與發(fā)展都給予了極大的關(guān)注．誰掌握了21世紀的教育，誰就在未來的信息社會及國際競爭中取得主動權(quán)．面對新形勢，實施素質(zhì)教育，尤其是物理教學現(xiàn)代化已成了時代的要求．與這種現(xiàn)代化要求相伴隨的是中學物理教師必須把握物理學前沿的脈搏．為了能與物理學前沿接軌，中學物理教師該怎么辦呢?本文就這一問題談一點淺見．

一、中學物理教師應更新教育思想，樹立全新的教育理念

目前，全國各地正在進行著轟轟烈烈的教育改革，即從傳統(tǒng)的應試教育轉(zhuǎn)變到素質(zhì)教育上來，但這種改革的步伐緩慢，實質(zhì)性的進展不明顯，究其原因是多方面的，但教育思想嚴重滯后，對于傳統(tǒng)的教育觀念、教學內(nèi)容、教學手段、教學方法偏愛至深，形成了一種強大的傳統(tǒng)慣性，以至難以轉(zhuǎn)向，不能不說是主要的原因之一．目前世界各國的理科教育，特別是物理教育，明顯的特征是：從強調(diào)知識內(nèi)容向獲取知識的科學過程轉(zhuǎn)變；從強調(diào)單純積累知識向探求知識轉(zhuǎn)變；從強調(diào)單科教學向注重不同學科相互滲透轉(zhuǎn)變．相比之下，我國的中學物理教學忽視科學歸納，忽視發(fā)散思維、形象思維和創(chuàng)造性的直覺思維，忽視主動獲得信息與信息交流的訓練，忽視學生獨立學習與思考的訓練，忽視開發(fā)學生非智力因素的訓練．這些弊端由來已久．

我國中學物理教學傳統(tǒng)的講課風格是細嚼慢咽式的，教師把知識組織得井井有條，滴水不漏，對課程內(nèi)容的每一個細節(jié)都作詳盡的解說，對學生可能出現(xiàn)的問題一一予以告誡，久而久之，學生養(yǎng)成了唯書、唯師的學習習慣，缺乏創(chuàng)造的熱情和競爭的態(tài)勢．同樣，我國的中學物理教師長期在統(tǒng)一的教學大綱，統(tǒng)一的教材，統(tǒng)一的考綱，統(tǒng)一的考試下，已習慣于把自己的思想和興趣局限于這統(tǒng)一的框架內(nèi)．教師的創(chuàng)造性逐漸地被磨滅，多數(shù)教師不敢輕易地將有爭議的尚未定論的或正處于發(fā)展之中的科技新成就，科學新思想介紹給學生，將物理學的前沿知識排斥于教育之外．在這樣的物理教育思想指導下，只讓中學生了解物理學的昨天，而不懂得重要的是應讓中學生知道物理學的今天，更不會讓他們?nèi)ヌ剿魑锢韺W的明天．出現(xiàn)這一系列現(xiàn)象的根源是陳舊的教育觀念．教育部長陳至立最近強調(diào)：必須轉(zhuǎn)變教育只為分數(shù)服務的目標觀，樹立教育為提高人民素質(zhì)，為社會主義現(xiàn)代化服務的目標觀．我們的中學物理教學一定要給學生日后接受各種新觀念、新思想作好鋪墊，而不能將中學物理講得太“絕對”，太“確定”，太“線性”．應當讓中學生體驗到物理學是一門發(fā)展中的科學，是現(xiàn)代前沿科學中最為激勵人心的學科之一．這就要求我們每個中學物理教師不盲從權(quán)威，不迷信教條，敢于大膽想象，大膽創(chuàng)新．同時，我們必須要對物理學現(xiàn)代進展的各個前沿領(lǐng)域，如超導技術(shù)、同步輻射、遙感技術(shù)、核磁共振、可燃冰、新材料、納米技術(shù)等，有一概括的清晰的了解．中學物理教師應樹立全新的教育理念．

二、中學物理教師應補充新知識，提高自身的文化素養(yǎng)

由于歷史的原因，目前絕大多數(shù)的中學物理教師是狹窄的專業(yè)模式中培養(yǎng)出來的，教師在大學時代學習的知識很多已經(jīng)陳舊、過時，如果試圖靠吃老本，那是絕對行不通的．現(xiàn)代社會青少年學生的知識信息來源非常廣泛，各種渠道的信息擴大了學生的知識面，但也給他們帶來了各種新問題，他們希望從教師那里找到正確答案．“要想給學生一杯水，教師就得有一桶水”．當今學生這個“杯子”越來越大了，如果教師還靠自己桶里原來那么點水，怎么能夠?qū)W生舀的呢?更重要的是，我們應有一桶流動的水，常言說，流水不腐，即我們的知識應該吐故納新，使我們具有一桶永遠是新鮮、富有營養(yǎng)、受學生歡迎的高質(zhì)量的水．

眾所周知，物理學科難學、難教，尤其人門更難，物理抽象、概括的特點與初中學生年齡小，抽象思維尚未形成的生理、心理特點不相適應，學生理解掌握物理知識比較困難，學習過程中分化現(xiàn)象嚴重，相當一部分學生掉隊，達不到應有的要求，一次又一次學習上的挫折和失敗，造成了“精神創(chuàng)傷”，形成了心理上的沉重負擔，從而失去學習物理的信心，甘當“差生”、造成”英才”升學深造，“庸才”推向社會的現(xiàn)象，背離了黨的教育方針，這是當前教育、教學中亟待解決的問題。我從九0年從事初中物理教學以來，試圖從解除學生心理負擔人手，面向全體學生，關(guān)心體貼、培養(yǎng)興趣、強化學習動機。全面貫徹黨的教育方針。經(jīng)過反復實踐與探索得出一條經(jīng)驗，要提高物理學科的教學質(zhì)量的關(guān)鍵：是培養(yǎng)學生學習物理的興趣——即愛學、樂學。

現(xiàn)代教育心理學認為：學習興趣是積極探求知識的一種帶有情緒色彩的意向活動，它能引起學習的需要，是學習動機中最現(xiàn)實，最活躍的成份，是學習的一種動力。所以只有當學習者本身對學習發(fā)生濃厚興趣時，才能使整個學習積極起來，具體表現(xiàn)為：學習情緒高，學習意志頑強，從而提高學習效率。

從生理角度來講，興趣是學習的內(nèi)部驅(qū)動力。學習尤如一輛汽車，興趣則是汽車上的發(fā)動機，沒有發(fā)動機，汽車則開不動，發(fā)動機馬力大，汽車跑得快，怎樣才能使學生對物理學習產(chǎn)生興趣呢？最好的辦法是：首先使學生感到這個學科有價值——即有用。因此在具體的課堂教學中我都致力于體現(xiàn)物理知識“有用”兩字含義。如我在進行“密度測量”教學時，提前讓學生了解密度的應用。目的是使學生先了解密度的應用不僅可以計算質(zhì)量，而且還可以計算體積，還能鑒別物質(zhì)。這時有學生提出來：可以鑒別金銀手飾嗎？我肯定的給予了回答，能！這節(jié)課就是要讓同學們失學習“密度測量”，從而掌握鑒別物質(zhì)的方法。這樣一來學生的學習興趣大大激發(fā)了，聽課情緒更高了，求知欲望更強了，出乎預料地掌握好密度測量的方法，我同意他們在完成課黨實驗要求的同時，允許進行自帶物品的密度測量和鑒別。并在方法上予以指導，這時我感覺到學生對物理知識學習由感興趣發(fā)展成為一種樂趣。因此，我在物理教學中總是充分利用每節(jié)課恰當?shù)匕盐锢碇R和祖國的“四化”建設及工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類生活、學生自身的進一步學習發(fā)展和科研的需要有機地聯(lián)系起來。從簡單的生活常識煮飯、燒水到自然現(xiàn)象中的霧。露、霜的形成。從簡單的肩挑人扛到現(xiàn)代化的家庭電器化，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械自動化。從簡單的步行、游泳到飛機、輪船的制造，從火藥發(fā)明到原子彈，人造衛(wèi)星的上天。使學生懂得學好物理知識是人們認識自然，改造自然，提高人類生活水平的重要手段。這就能使學生的好奇心，轉(zhuǎn)變?yōu)閺娏业那笾０阉麄儗W習物理的胃口吊得高高的，勁頭鼓得足足的。

其次，學習物理有趣由于物理知識抽象，而初中學生年齡小，抽象思維尚未形成，因此，絕大多數(shù)學生在學習過程中困難較大，為了克服這一困難在實際教學中形式要新，即溶知識性于趣味性之中，寓教于樂，也就是要求教師在教學中要充分利用教材本身蘊含著極大的扭力，每章每節(jié)都有新的知識、概念、規(guī)律。特別是概念、原理、定律之間的相互聯(lián)系和因果關(guān)系。都會使學生產(chǎn)生疑問，引起強烈的好奇心、求知欲。如何利用其求知欲望、好奇心而又有系統(tǒng)，有目的地結(jié)合起來，從而達到激發(fā)學生學習興趣的目的。如我在進行“熱傳遞、傳導”一節(jié)教學時，為了增加課堂教學中的趣味性，我在原演示實驗的玻璃試管中裝水加放了一條小金魚，在實驗前設問：若將裝有金魚的試管放在酒精燈上加熱一段時間后小金魚會怎樣呢？學生紛紛不加思索地舉手回答：“魚肯定會死”，結(jié)果究竟如何語詞學們注意觀察實驗。這時教室里鴉雀無聲，個個聚精會神地觀察老師的實驗操作：如圖用酒精燈加熱試管上部的水，過一段時間后，發(fā)現(xiàn)試管上部的水已沸騰了。特別提醒學生注意小金魚怎樣了？這時學生驚奇地回答，小金魚仍自由自在地游動。難道這金魚有神奇的耐熱能力嗎？不是，你想知道基中之奧妙嗎？于是，我找了幾位同學用手摸摸試管底部，再讓他們說出感覺。原來試管上部的水雖沸騰了，但試管底部的水仍是涼的，這就是金魚不死的原因。從而導也了熱的良導體及不良導體的概念及分類，也為下節(jié)對流教學做了充分的準備。象這種采取生動有趣的實驗教學代替簡單枯燥的概念教學收到了事半功倍的效果，使學生感到學物理有趣。

再次，學習物理“好玩”，我還根據(jù)十四、五歲的中學生有“愛玩”“愛擺弄”等特點與物理是一門以實驗為基礎的學科特點有機地結(jié)合起來，利用這些特點我正確引導學生進行物理知識的學習，我采取了將傳統(tǒng)看法中的玩物喪志。影響學習，轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴嫖镆嬷恰崩趯W習。教學中我首先根據(jù)學校的條件將課本中的一些演示實驗改成學生實驗，目的是使學生多動手、動腦，培養(yǎng)學生的實驗和觀察能力。也常將課本中的一般實驗改成生動有趣實驗。如我在進行大氣壓強教學時，將課本中演示大氣壓存在實驗的玻璃杯裝滿水用紙片蓋性，倒置過來水不流出來的紙片改成用針扎許多小洞，重做上述實驗水也不流出來，讓每個學生自己動手做，他們做得那么認真，觀察得那么細仔，聽老師解釋原因是那么如神。

其次是利用生活中的現(xiàn)有條件，開辟第二課堂，將課本上的一些小實驗及課外有趣的實驗都搬進第二課堂里指導學生做，引導學生觀察現(xiàn)象。如紙鍋繞水、瓶吞雞蛋、氣球提杯、水火箭、細線割冰、能浮在水面的硬幣等，有些能用所學物理知識解釋現(xiàn)象盡量讓學生練習解釋，有些暫時還不能解釋則著重觀察現(xiàn)象，為今后學習留下深刻印象。這樣一來學生通過動手、動腦、學習積極性大大提高。學習物理的求知欲也更強了，真正達到玩物益智的目的，特別是原來一些基礎差的學生也喜歡學物理了。這時我又引導他們進行小制作，小發(fā)明活動，提倡尖子生寫小論文，并給予評獎，使學生真正體會到學習物理知識好玩。