陶娟

摘要：馬克思說“沒有哲學(xué)的幫助，就不能吃透別的科學(xué)”。物理學(xué)作為一門自然基礎(chǔ)學(xué)科，蘊(yùn)含了豐富的馬克思主義哲學(xué)原理，在高中物理教學(xué)中，我們應(yīng)當(dāng)運(yùn)用馬克思主義哲學(xué)思想，有意識地滲透辯證唯物主義的觀點，使學(xué)生受到感染熏陶，理解其中深刻的哲學(xué)原理，從而達(dá)到在傳授知識的同時，提高核心素養(yǎng)、培養(yǎng)高質(zhì)量物理人才的目的。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué) 核心素養(yǎng) 辯證唯物主義 指導(dǎo)

物理學(xué)是一門直面大自然的學(xué)科，主要研究物質(zhì)和其運(yùn)動，揭示和闡述物質(zhì)世界基本屬性、基本構(gòu)成、相互作用和運(yùn)動規(guī)律。廣義地說，物理學(xué)是探索、研究大自然現(xiàn)象及其規(guī)律的學(xué)問。一直以來，教育界對于高中物理課的教學(xué)探索從未停止，但仍有不少教師滿足于物理知識、現(xiàn)象的傳授，忽視事物內(nèi)在規(guī)律的總結(jié)歸納，更缺乏教會學(xué)生運(yùn)用物理思維思考和解決現(xiàn)實生活問題的勇氣和魄力，物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)不到應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)。通常認(rèn)為，物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等多方面。現(xiàn)行的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出，物理學(xué)科要充分體現(xiàn)核心素養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生接受物理學(xué)習(xí)，不僅僅是簡單獲取物理知識與表象，要不斷內(nèi)化生成體現(xiàn)物理學(xué)科鮮明特征的品質(zhì)屬性，進(jìn)而逐步轉(zhuǎn)化形成一種必備品格和關(guān)鍵能力，既服務(wù)于個人終身發(fā)展的要求，又能適應(yīng)未來社會發(fā)展的需要。

基于以上目標(biāo)任務(wù)，筆者認(rèn)為，高中物理課堂教學(xué)要堅持以馬克思主義哲學(xué)為指導(dǎo)，尤其需要滲透辯證唯物主義的觀點，運(yùn)用馬克思主義哲學(xué)思想有意識地引導(dǎo)學(xué)生去理解其中蘊(yùn)含的深刻哲學(xué)原理，幫助學(xué)生去認(rèn)識物質(zhì)世界，探索其中的奧秘，形成帶有物理特征屬性的哲學(xué)思維。本文中筆者結(jié)合自己在實際教學(xué)中的一些典型實例，探討以辯證唯物主義的思想培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)，實現(xiàn)高中物理教學(xué)既定目標(biāo)。

一、解釋看不見、摸不著的東西也是物質(zhì)

眾所周知，世界是物質(zhì)的，是客觀存在的，世界的真正統(tǒng)一在于它的物質(zhì)性。實施物理新課程，其核心素養(yǎng)中的“物理觀念”就是基于物理學(xué)視角，經(jīng)過概括提煉形成的對于物質(zhì)的基本認(rèn)識。在物理教學(xué)中，經(jīng)常會提到關(guān)于物質(zhì)或者關(guān)于物質(zhì)的概念，很多同學(xué)難以弄清兩者的異同。物理學(xué)中的物質(zhì)通?？煞譃閮纱箢?，一類是看得見、摸得著的物質(zhì)，比如樓房、汽車、分子、原子等；還有一類是看不見、摸不著但又客觀存在的特殊物質(zhì)形態(tài)，比如重力場、電場、磁場等。在對這種未知形態(tài)卻客觀存在的物質(zhì)探討中，我們通過課堂實驗引導(dǎo)學(xué)生思考：把物體向空中拋出物體會落回到地面，說明物體受到地球吸引，這個吸引力是通過地球周圍的重力場施加給物體的，證明重力場的存在。

講解磁場概念時，可利用學(xué)生熟悉的異名磁極之間存在吸引力幫助理解。課堂教學(xué)中讓一位同學(xué)手拿兩塊磁體，甲磁體的N極與乙磁體的S極相對時，學(xué)生能感受到兩磁體相互吸引的力。教師對這種現(xiàn)象設(shè)問：N極對S極的吸引力是怎么產(chǎn)生的呢？學(xué)生回答應(yīng)該是甲磁體產(chǎn)生了磁場，這個磁場給S極施加了力的作用；同樣地，S極對N極也產(chǎn)生了吸引力，這個吸引力來自乙磁體產(chǎn)生的磁場，這個磁場對N極施加了力的作用。由此說明，磁極之間的作用力可以通過磁場傳遞，雖然磁場看不見摸不著，卻依然客觀存在。電場和磁場一樣也是客觀存在的，并沒有依賴于我們的感官認(rèn)識。教學(xué)中利用同種電荷之間存在排斥力，解釋電荷之間的力通過電場傳遞，說明電場的存在。在課堂教學(xué)中，針對抽象的物質(zhì)概念，泛泛而談學(xué)生可能理解不了，可列舉一些在日常生活中比較熟悉的現(xiàn)象來啟發(fā)大家思考與理解，引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)的視角樹立正確的物質(zhì)觀念，為學(xué)生科學(xué)地認(rèn)識世界提供基礎(chǔ)，帶領(lǐng)學(xué)生用辯證的觀點去探索未知世界中客觀存在的物質(zhì)，引領(lǐng)他們對科學(xué)產(chǎn)生鍥而不舍的探究能力。

二、樹立正確的矛盾觀，學(xué)會一分為二地看問題

通常我們都認(rèn)為，事物之間的關(guān)系往往既對立又統(tǒng)一。這就要求學(xué)會一分為二地、全面地看問題，樹立正確的矛盾觀。物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的“科學(xué)思維”是指基于物理學(xué)視角，建立對客觀事物的內(nèi)在規(guī)律、本質(zhì)屬性及相互關(guān)系的認(rèn)識方式，同時對不同觀點和結(jié)論提出合理化質(zhì)疑和批判，進(jìn)而形成能夠提出創(chuàng)造性見解的能力與品格。當(dāng)然這些批判和質(zhì)疑是以事實證據(jù)和科學(xué)推理為前提。

生活中，很多事物都充滿了兩面性，我們要正確認(rèn)識事物的兩面性。比如，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的渦流，工業(yè)上可以利用它的熱效應(yīng)進(jìn)行真空冶煉，獲得高質(zhì)量的合金；軍事方面可以制造探雷器，還有機(jī)場、車站和重要活動場所的安檢門都是利用渦流來工作的。但是，渦流也有不利的一面，比如電動機(jī)、變壓器工作時，其中的鐵芯由于渦流發(fā)熱浪費了電能。對這種不利一面的認(rèn)知促使我們研究思考并采取措施減能增效，提高利用率。

再如原子物理中，輕核聚變和重核裂變過程中產(chǎn)生了非常強(qiáng)大的能量，這種能量極大地解決了人類的能源危機(jī)，但是該過程中產(chǎn)生的核輻射和核廢料卻不可避免地嚴(yán)重影響了人類的健康和自然生態(tài)環(huán)境。例如，日本由于地震而引起的核泄漏事件就對人類的健康和全球的自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不良的影響。教學(xué)中我們可以利用這些實例引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識事物的兩面性，對有用的一面加以利用和發(fā)揚(yáng)，對有害的一面加以思考并控制，逐漸形成辯證唯物主義的世界觀。

三、學(xué)會抓主要矛盾，解決主要問題

事物在發(fā)展過程中，可能存在多種矛盾交織疊加，其中起決定作用的矛盾我們稱之為主要矛盾，其他稱之為次要矛盾，通常情況下兩種矛盾相互依賴與影響，也可能會相互轉(zhuǎn)化。因此，我們在面對復(fù)雜事物時要認(rèn)清主要矛盾和次要矛盾，充分認(rèn)識到主要矛盾的重要性，學(xué)會抓重點。學(xué)習(xí)運(yùn)用好這一原理能夠有效解決實際問題。例如，我們在研究物體的機(jī)械運(yùn)動時，為便于研究，有時會忽略物體本身的大小和形狀，只考慮物體的質(zhì)量，前者屬于次要矛盾，后者屬于主要矛盾。在進(jìn)行這類問題研究時，我們把物體看成一個幾何點，即質(zhì)點，這個質(zhì)點有質(zhì)量，但忽略大小與形狀。這種模型的建立，不僅簡化了我們對機(jī)械運(yùn)動的研究，而且不會影響研究的結(jié)果。例如，一輛從合肥開往上海的動車，車身和車輪在行駛過程中運(yùn)動情況各不相同，甚至車輪上每個部位的運(yùn)動情況也不一樣，但是，如果我們研究動車從合肥到達(dá)上海的時間，就可以把動車看成質(zhì)點，動車的質(zhì)量即為研究的主要矛盾，大小形狀為次要矛盾，可忽略不計；而如果研究動車在行駛途中經(jīng)過某個站牌的時間，此時動車的長度即為主要矛盾，動車就不能看成質(zhì)點。類似的模型還有電學(xué)中的點電荷，光學(xué)中的光線，電磁學(xué)中的電場線、磁場線等。教學(xué)中我們可以利用這些問題告訴學(xué)生：研究具體問題時需要全面、細(xì)致，分清主次，抓主要矛盾，略次要矛盾。同時還要注意主要矛盾和次要矛盾在不同問題中的轉(zhuǎn)變。

四、懂得世間萬物是普遍聯(lián)系的

世間萬物及各種社會現(xiàn)象之間都存在某種內(nèi)在聯(lián)系，既相互依存，又相互影響，不可能孤立地存在，世界處在縱橫交錯的普遍聯(lián)系之中。這就要求我們尊重這種聯(lián)系的普遍性和客觀性，懂得用聯(lián)系的觀點、摒棄孤立的觀點去看待問題。

高中物理教學(xué)中，會接觸到很多物理概念、物理規(guī)律與物理公式，也很容易發(fā)現(xiàn)大部分看似獨立的概念、規(guī)律與公式之間其實存在著一定的聯(lián)系。例如下述問題：已知一個質(zhì)量m=6 kg的物體在空中自由下落h=5 m的高度（g=10 m/s2）。問：該過程中重力做的功是多少？重力勢能變化了多少？最終獲得的動能和速度分別是多少？首先，利用重力做功的公式WG=mgh求出重力做功WG=300 J；根據(jù)功能關(guān)系知道重力做的功等于重力勢能的減少量，知道重力勢能減少量為ΔEp減=300 J；再根據(jù)動能定理知道重力做的功等于增加的動能ΔEk=300 J；利用速度與位移的關(guān)系式v2=2gh求出物體下落的速度v=10 m/s。教學(xué)中利用類似的例題去引導(dǎo)學(xué)生充分體會“功”“能”“動能定理”“位移”“速度”這些不同概念、規(guī)律、公式之間的聯(lián)系。

又如，奧斯特做了大量實驗總結(jié)出電流周圍有磁場，科學(xué)家們對磁場的存在并沒有提出質(zhì)疑。根據(jù)事物間的普遍聯(lián)系，既然電流能在周圍產(chǎn)生磁場，相信磁場也能產(chǎn)生電流，由此引發(fā)了科學(xué)家們對磁場產(chǎn)生電流的探索，這種探索是磁生電的來由。英國著名的物理學(xué)家法拉第成功證明了這種可能性。法拉第通過無數(shù)次的實驗，最終在1831年證明了磁生電的事實，也直接證實了電和磁之間具有相互聯(lián)系的正確觀點。通過這些事例，能夠讓學(xué)生輕松理解事物間的普遍聯(lián)系和相互關(guān)系。

五、展示量變是怎么引起質(zhì)變的

辯證唯物主義認(rèn)為，量變引發(fā)質(zhì)變是事物發(fā)展的一種基本規(guī)律，其中，量變是前提條件和基礎(chǔ)，質(zhì)變是最終呈現(xiàn)方式和必然結(jié)果。這對于我們認(rèn)識世界幫助很大。

我們知道，在粗糙水平地面上，用一個水平外力拉一物體，物體初始是靜止不動的，這時物體受到地面施加的靜摩擦力。當(dāng)水平拉力逐漸增加，物體受到的靜摩擦力會不斷增加；當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時，如果還繼續(xù)增加水平外力，物體就會被拉動，運(yùn)動起來后，此時地面施加的摩擦力不再是靜摩擦力，而變?yōu)榛瑒幽Σ亮?。在這個過程中，物體受到的靜摩擦力不斷增大是一個量變過程，當(dāng)增大到一定時候靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?。這個過程就是由量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)化過程，其中靜摩擦力等于最大靜摩擦力是摩擦力突變的轉(zhuǎn)折點，這種量變到質(zhì)變的過程使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變。

再如原子物理中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，用中子去轟擊鈾原子核，從而導(dǎo)致鈾原子核在撞擊中發(fā)生裂變，釋放出新的物質(zhì)，這就是“中子”。被釋放出來的中子，在力的作用下又去轟擊鈾原子核，源源不斷地釋放出更多的中子。在這種重核裂變中，接龍式的量變積累產(chǎn)生了巨大核能，例證了從量變到質(zhì)變的過程。諸如此類，課堂教學(xué)中滲透量變到質(zhì)變的觀點，借此培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地學(xué)習(xí)和研究事物的能力以及對事物發(fā)展的正確認(rèn)知。

六、堅信實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)

檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)是堅持實踐，這一點毋庸置疑。高中物理核心素養(yǎng)中的“科學(xué)探究”的含義，是指在觀察和實驗基礎(chǔ)上，提出猜想和假設(shè)，得出結(jié)論并作出合理解釋，以及在此過程中形成的交流、評估、反思的能力?？茖W(xué)史上的無數(shù)事例，充分說明實踐是檢驗真理客觀性的唯一標(biāo)準(zhǔn)。古希臘亞里士多德在生活中觀察到蘋果和樹葉在空中自由下落，蘋果比樹葉落得快，由此得出結(jié)論，物體下落的快慢取決于物體重量，物體重的下落較快。這一現(xiàn)象導(dǎo)致的結(jié)論很符合人們的主觀經(jīng)驗，很多人認(rèn)可結(jié)論的正確性。但是伽利略通過邏輯推理進(jìn)行質(zhì)疑，指出亞里士多德觀點上存在的問題，認(rèn)為物體下落的快慢與物體的重量并無關(guān)系。為了證明結(jié)論的可靠性，他在比薩斜塔上用不同質(zhì)量的兩個鐵球做落體實驗，即著名的“比薩斜塔實驗”，用實踐證明了落體運(yùn)動快慢與質(zhì)量無關(guān)的觀點的正確性。

再如，在原子結(jié)構(gòu)的探究過程中，英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部有電子這一事實，但對于原子內(nèi)部正負(fù)電荷分布問題的研究卻持續(xù)了很長時間，最初湯姆孫提出“棗糕模型”，但遭到科學(xué)家們的很多質(zhì)疑。后來，英國物理學(xué)家盧瑟福斷然否定了湯姆孫模型，別出心裁地提出原子核式結(jié)構(gòu)模型，并用實驗證實了這一模型。盧瑟福的“α粒子轟擊金箔”實驗，發(fā)現(xiàn)了很奇怪的現(xiàn)象：α粒子轟擊金箔之后，大多數(shù)α粒子穿過金箔沿著原來的方向前進(jìn)，但是少數(shù)α粒子的運(yùn)動方向發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至超過90°，相當(dāng)于它們幾乎被“撞了回來”。對這種大角度散射現(xiàn)象，湯姆孫的“棗糕模型”無法解釋，盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型得以確立。通過學(xué)習(xí)這些實例，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到真理無止境，真知需要反復(fù)實踐。面對權(quán)威，面對已有的結(jié)論，仍然要敢于質(zhì)疑，擁有求真求實的科學(xué)探究精神。

總而言之，在高中物理教學(xué)實踐中，倡導(dǎo)教師有意識地把哲學(xué)思想滲透進(jìn)課堂，在學(xué)科教育中融合辯證唯物主義的觀點，幫助學(xué)生正確認(rèn)識物理觀念，掌握科學(xué)思維、科學(xué)探究的本領(lǐng)，為個人終身發(fā)展和社會發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)，進(jìn)而為黨和國家培養(yǎng)出高質(zhì)量的優(yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020.

[2]馬克思恩格斯選集［M］.北京：人民出版社，1995.

[3]課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.高中物理必修第三冊［M］.北京：人民教育出版社，2019.

[4]課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.高中物理選修3-5［M］.北京：人民教育出版社，2005.

責(zé)任編輯：黃大燦