黃韜

【摘要】物理實(shí)驗(yàn)中的物理思想具體來講就是將中學(xué)的整個(gè)過程中物理實(shí)驗(yàn)中存在的一些要素進(jìn)行歸納得到一些相對(duì)比較重要的原則，最終上升到穩(wěn)定以及基礎(chǔ)的理性認(rèn)識(shí)。將其作為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的分析、評(píng)價(jià)以及判斷的標(biāo)準(zhǔn)。每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)都需要一定的理論以及原理來進(jìn)行設(shè)計(jì)。而這些理論以及原理就在一定程度上體現(xiàn)了物理思想。

【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗(yàn) 物理思想

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）02-0139-02

引言

物理實(shí)驗(yàn)中的物理思想具體來講就是將中學(xué)的整個(gè)過程中物理實(shí)驗(yàn)中存在的一些要素進(jìn)行歸納得到一些相對(duì)比較重要的原則，最終上升到穩(wěn)定以及基礎(chǔ)的理性認(rèn)識(shí)。將其作為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的分析、評(píng)價(jià)以及判斷的標(biāo)準(zhǔn)。在物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生如能對(duì)物理思想進(jìn)行掌握，就會(huì)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮非常大的促進(jìn)作用，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。物理實(shí)驗(yàn)中的物理思想的位置高于任何一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗菍?duì)物理實(shí)驗(yàn)更加深層次的概括以及思考。物理實(shí)驗(yàn)中的物理思想不僅僅體現(xiàn)于物理實(shí)驗(yàn)的要素，還能夠體現(xiàn)在每一個(gè)要素進(jìn)行選擇、處理、運(yùn)用以及分析之中。

1.物理思想的概念、分類和特征

1.1物理思想的概念

物理思想的廣義含義就是對(duì)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式、基本結(jié)構(gòu)以及內(nèi)在的規(guī)律的客觀存在反映在人們的意識(shí)中在進(jìn)行一定的思維活動(dòng)之后出現(xiàn)的結(jié)果。具體來講，物理思想與傳統(tǒng)的物理規(guī)律、物理的基本概念以及物理方法具有一定的聯(lián)系也存在區(qū)別。主要包括了我們對(duì)于物理學(xué)習(xí)的實(shí)際思想過程、物理學(xué)科本身的發(fā)展建立以及物理學(xué)家的相關(guān)探索精神。而物理思想狹義的概念就是在對(duì)物理進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中形成的滿足物理規(guī)律、物理基本概念、物理方法以及物理邏輯的實(shí)際結(jié)果。

1.2物理思想的分類

在物理學(xué)不斷的發(fā)展過程中物理思想也在不斷的增多。按照中學(xué)物理的實(shí)際內(nèi)容以及特征，物理思想可以分為以下幾類：

1.3 物理思想的特征

（1）思維的創(chuàng)造性。物理思想的實(shí)際出現(xiàn)需要經(jīng)過很多次的抽象以及概括，還需要針對(duì)物理現(xiàn)象以及物理過程有一個(gè)創(chuàng)造性的認(rèn)識(shí)。尤其是已經(jīng)存在的重要的物理思想，一般都是經(jīng)過很多物理學(xué)家的思考以及創(chuàng)新概括而產(chǎn)生的。物理思想具體來說并不是經(jīng)過公式推導(dǎo)出來的，物理思想就是創(chuàng)造性思維的結(jié)果。

（2）內(nèi)容的系統(tǒng)性。物理思想雖然是通過思維創(chuàng)造出來的，但是物理思想的實(shí)際內(nèi)容還是以物理學(xué)科的規(guī)律、基本概念、方法以及理論為基礎(chǔ)的，物理思想一般具有系統(tǒng)性以及邏輯性，基本都是經(jīng)過反復(fù)的證明而產(chǎn)生相對(duì)比較廣泛的適應(yīng)性。

（3）邏輯的哲學(xué)性。物理思想內(nèi)還包括著很多的哲學(xué)相關(guān)的觀點(diǎn)，這就在一定程度上體現(xiàn)出了科學(xué)的世界觀。

（4）觀念的主導(dǎo)型。物理思想在觀念上能夠幫助學(xué)生將實(shí)際學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)以及方法直接對(duì)物理世界進(jìn)行解讀，除此之外，還能夠有效的對(duì)物理問題進(jìn)行處理、歸納總結(jié)出新的物理理論以及對(duì)物理現(xiàn)象的探索等。

物理思想就是人們對(duì)于物理知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，對(duì)于相關(guān)知識(shí)以及方法進(jìn)行歸納總結(jié)得到的科學(xué)認(rèn)識(shí)，物理思想能夠?qū)ξ锢硐嚓P(guān)問題的研究以及理論創(chuàng)新起到一定的指導(dǎo)作用。在中學(xué)物理的學(xué)習(xí)過程中，對(duì)于物理思想的學(xué)習(xí)是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與制作中的物理思想

物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，一般都是需要一定的理論以及原理為基礎(chǔ)來指導(dǎo)的。這些理論在一定程度上體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的物理思想。中學(xué)教材上的任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)都體現(xiàn)了物理學(xué)家對(duì)于物理世界的認(rèn)識(shí)方式以及裝置的思維，比如利用油膜法對(duì)于單分子直徑的測(cè)量以及庫侖定律的驗(yàn)證。學(xué)生在教師對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的背景以及原理進(jìn)行講解之后實(shí)行實(shí)踐。比如觀察雙縫干涉的物理實(shí)驗(yàn)中，在對(duì)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思路以及實(shí)驗(yàn)背景進(jìn)行學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，再對(duì)雙縫干涉的條紋進(jìn)行實(shí)際觀察。在物理光學(xué)的實(shí)際發(fā)展過程中，楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)非常重要的實(shí)驗(yàn)，具有里程碑的意義。原來波動(dòng)學(xué)很難再取得進(jìn)步的主要原因就是波振相對(duì)于波動(dòng)的相關(guān)性質(zhì)是相對(duì)不完善的，因?yàn)闆]有關(guān)于干涉的概念。而楊氏按照波振面的模型，為相干光波賦予相關(guān)的性質(zhì)，也就是在同一個(gè)波振面上多激發(fā)的子波都具有一樣的相位、振動(dòng)的方向以及頻率，這樣是使得這一模型具有非常重要的物理意義。由此可見，如果在實(shí)驗(yàn)中對(duì)物理模型以及實(shí)際物理背景進(jìn)行抽出，那么就相當(dāng)于沒有了物理實(shí)驗(yàn)的精髓。

3.實(shí)驗(yàn)方法中的物理思想

（1）轉(zhuǎn)換法：物理實(shí)驗(yàn)中非常常用的一種實(shí)驗(yàn)方法，就是將不容易測(cè)量的物理量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成另外一種比較容易測(cè)量的物理量，然后通過測(cè)量容易測(cè)量的物理量來得到不容易測(cè)量的物理量。比如伽利略做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來證明了亞里士多德的落體學(xué)說是不對(duì)的，具體實(shí)驗(yàn)思路就是將其轉(zhuǎn)化為斜面的精確分析研究，用沖淡重力的方式來對(duì)時(shí)間以及距離進(jìn)行測(cè)量，最終外推至自由落體。

（2）放大法：放大法在物理實(shí)驗(yàn)中常見的包括：累積放大法、光學(xué)放大法以及機(jī)械放大法。放大法關(guān)鍵的思想就是不能出現(xiàn)失真的現(xiàn)象，也就是需要線性放大。

（3）模擬法：比如電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪實(shí)驗(yàn)，對(duì)于電場(chǎng)中的等勢(shì)線的直接描繪是相對(duì)比較困難的。因?yàn)殪o電場(chǎng)的規(guī)律與恒定電流場(chǎng)的規(guī)律是比較相似的，這就表明可以在導(dǎo)電紙上來形成恒定的電流的方式來對(duì)靜電場(chǎng)進(jìn)行模擬，以這樣的方式來做實(shí)驗(yàn)。

4.實(shí)驗(yàn)條件的控制和實(shí)驗(yàn)操作中的物理思想

（1）在實(shí)驗(yàn)裝置以及儀器具有局限的基礎(chǔ)上，還要保障實(shí)驗(yàn)過程中得到最好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)于相關(guān)裝置以及儀器的使用需要具有一定的目的性，首先需要遵守相關(guān)規(guī)范、有步驟、有要求的進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)操作需要清楚明了以及干凈利索。需要學(xué)習(xí)的物理思想主要包括：砝碼的使用方法并不能用手直接拿，在使用溫度計(jì)的過程中避免將玻璃泡握在手中。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中需要認(rèn)真的對(duì)于潛在的物理思想進(jìn)行重視。

（2）在物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作中，需要對(duì)已經(jīng)調(diào)整好的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行控制：比如在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，需要保障每一次從同一個(gè)高度水平上釋放小球。

5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析中的物理思想

在物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的測(cè)量，這些數(shù)據(jù)需要進(jìn)行良好的分析以及處理，需要針對(duì)相對(duì)比較雜亂無章的數(shù)據(jù)內(nèi)進(jìn)行物理規(guī)律的歸納，最終得到物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。這個(gè)過程主要包括：數(shù)據(jù)表格的設(shè)計(jì)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的及時(shí)記錄以及處理，然后分析實(shí)際測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性以及結(jié)論的判定性。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及記錄的過程中主要體現(xiàn)的物理思想是：在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量的過程中，需要盡量的減少由于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而產(chǎn)生的誤差，另一方面又需要盡可能的保障簡(jiǎn)化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及分析中的物理思想是通過長(zhǎng)期的實(shí)踐來總結(jié)歸納而得到的。

6.結(jié)束語

綜上所述，物理思想對(duì)學(xué)生來說是學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的同時(shí)，還需要潛移默化的對(duì)物理實(shí)驗(yàn)中的物理思想進(jìn)行歸納以及掌握，這樣能夠幫助學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)質(zhì)量得到更深層次的提高。

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指導(dǎo)老師：

臧文彧，浙江省德清縣教育局教育研訓(xùn)中心。endprint