摘要：“高中物理難學(xué)懂，學(xué)懂了學(xué)不透，學(xué)透了考試也未必能取得好成績(jī)，甚至取得了好成績(jī)也不見(jiàn)得真正意義上掌握了這么學(xué)科的奧秘。”這是一個(gè)擺在高中學(xué)生和老師面前的共同問(wèn)題。如何從根本上解決問(wèn)題，我在這五年的教學(xué)中，有所見(jiàn)解，在這里和大家分享。
　　關(guān)鍵詞：物理，人文，高效，學(xué)習(xí)
　　物理學(xué)在建立概念、模型和揭示物質(zhì)世界本質(zhì)規(guī)律的過(guò)程中，往往需要大量的實(shí)驗(yàn)，既有實(shí)際的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，更有大量的思想實(shí)驗(yàn)——理想化實(shí)驗(yàn)，同時(shí)物理學(xué)想要揭示的本質(zhì)與規(guī)律，常常與人們生活的經(jīng)驗(yàn)相矛盾，所研究的對(duì)象通常又是看不見(jiàn)、摸不著、無(wú)法通過(guò)人體感覺(jué)器官感受到的世界，很多概念的建立要通過(guò)抽象的想象來(lái)完成。
　　一、學(xué)術(shù)界談物理美
　　物理學(xué)本很美，如在學(xué)術(shù)界早已公認(rèn)的“和諧”、“簡(jiǎn)潔”與“奇異”。先說(shuō)和諧之美，物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)作為物理學(xué)的研究對(duì)象,其和諧不僅僅呈現(xiàn)整體和局部的有機(jī)統(tǒng)一,而且呈現(xiàn)在過(guò)去,現(xiàn)在,未來(lái)的因果關(guān)系中,物質(zhì)世界由于質(zhì)和量上的區(qū)別,使物質(zhì)結(jié)構(gòu)整體上形成一個(gè)多層次的可以無(wú)限分化的有機(jī)層次系統(tǒng),即微觀,宏觀宇宙觀.進(jìn)一步又可以分為夸克、基本粒子、原子核、原子分子；巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈；太陽(yáng)系、銀河系、總星系。物質(zhì)世界表現(xiàn)了間斷性和連續(xù)性,間斷性表現(xiàn)了層次性,連續(xù)性表現(xiàn)為統(tǒng)一性。這些統(tǒng)一,除了呈現(xiàn)空間的統(tǒng)一,還表現(xiàn)在時(shí)間的統(tǒng)一上的變化和演化。
　　我們還可以想象一個(gè)交響樂(lè)團(tuán)在演奏,多種聲部合成在一起形成了完整的旋律.但是當(dāng)我們把每一個(gè)樂(lè)器的聲音完全剝離出來(lái),小提琴只演奏主音solo,低音提琴只演奏和弦根音,管樂(lè)器僅僅演奏和弦和和聲部分,可以想象那是多么可怕、單調(diào)。這令我想起了高中物理就學(xué)過(guò)的一個(gè)公式:E=hv.這多么完美而簡(jiǎn)約地表現(xiàn)了微觀粒子波粒二像性的統(tǒng)一和互補(bǔ)。
　　再說(shuō)到“簡(jiǎn)潔”，所謂簡(jiǎn)潔,即由于物理學(xué)揭示了自然界物質(zhì)的存在,構(gòu)成,運(yùn)動(dòng)及其能量轉(zhuǎn)化等規(guī)律的簡(jiǎn)單性而體現(xiàn)出來(lái),如同羅丹的現(xiàn)代藝術(shù)般簡(jiǎn)約的美。最典型的莫過(guò)于著名的愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2,僅用三個(gè)物理量之間的簡(jiǎn)單關(guān)系,就揭示了物體具有能量和它質(zhì)量的關(guān)系,又解釋了核反應(yīng)堆反映過(guò)程的質(zhì)量虧損。
　　我們高中物理就已經(jīng)學(xué)過(guò)的牛頓三大定律就以空前精煉的語(yǔ)言以及最簡(jiǎn)單的公式揭示自然界一切物體最機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。f=ma,這個(gè)簡(jiǎn)單的式子里,包含了多少人類的夢(mèng)想啊。許多年以前的希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為,力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,這個(gè)謬誤的觀點(diǎn)一直持續(xù)到了伽利略的出現(xiàn)。伽利略提出了,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。于是物理學(xué)似乎一瞬間從黑暗邁進(jìn)了光明。時(shí)間長(zhǎng)河慢慢流逝、爭(zhēng)論、叫喊、喧囂都漸漸沉寂的時(shí)候,牛頓的f=ma讓物理學(xué)界關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的語(yǔ)言完全寧?kù)o了,一切聲音都嘎然而止。f=ma這一簡(jiǎn)約的式子,里面凝結(jié)了無(wú)數(shù)代人的謬誤、失敗、奮斗、冥思還有面對(duì)殘暴政治的勇氣。這時(shí),簡(jiǎn)約就不等于簡(jiǎn)單了,更不會(huì)是簡(jiǎn)陋,里面有太多太多的東西。
　　二、科普中談物理美
　　除了學(xué)術(shù)界大家都肯定的這些美,物理學(xué)的美是豐富多彩的,無(wú)處不在的。而這個(gè)層面的美，恰好對(duì)引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有著最直接的影響作用。
　　從初中到大學(xué),我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理學(xué)的時(shí)候,都是一個(gè)快樂(lè)的過(guò)程,因?yàn)樗鼪](méi)有數(shù)學(xué)如此單調(diào)乏味,沒(méi)有化學(xué)那么生硬。在這個(gè)過(guò)程里,有著許多許多有意思的事情,有著許多許多讓人感覺(jué)很美好的東西。例如對(duì)于喜歡看彩虹的人,幻想那些絢麗的色彩后面是不是有一個(gè)神奇的國(guó)度。學(xué)習(xí)了光學(xué)后方知道是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)空氣中的液滴的折射,色散成了多種美麗的顏色。為什么會(huì)有虹與霓？因?yàn)樘��?yáng)光在水珠里面有全反射的原因，一次全反射產(chǎn)生虹，兩次全反射產(chǎn)生霓。根據(jù)全反射的計(jì)算，同樣可以得出虹是42度角，霓是50度角的結(jié)論。這是唯象理論的美。
　　到這里,對(duì)于彩虹的美,一次一次地螺旋上升。從年少童年的幻想變成了具有理性思考研究的知識(shí),這便統(tǒng)一成了一個(gè)過(guò)程。馬克思認(rèn)為,真理都是相對(duì)的,沒(méi)有絕對(duì)的真理.也就是說(shuō),對(duì)于霓虹的研究探索也許并沒(méi)有結(jié)束,或許在不久的將來(lái)還會(huì)有人提出更本質(zhì)的原理。于是這美,并不在于結(jié)果,而是過(guò)程。
　　記得在讀初中時(shí),物理老師就給我們留下一個(gè)讓我們思考的問(wèn)題,為什么“響水不開(kāi),開(kāi)水不響”？也就是說(shuō)燒開(kāi)水的時(shí)候,在水還沒(méi)有燒開(kāi)的時(shí)候會(huì)發(fā)出吱吱的響聲,而當(dāng)水沸騰以后,吱吱聲就沒(méi)有了。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,自己一直在不停地思考,也讓別人一起思考,卻一直沒(méi)有得到滿意的答案.甚至在上大學(xué)后還問(wèn)過(guò)熱學(xué)課的老師,當(dāng)然,她也沒(méi)有給我一個(gè)滿意的答案。但是在她的提示下我又開(kāi)始重新思考。這才得到了一個(gè)讓自己滿意也能說(shuō)服別人的答案。原來(lái)水在沒(méi)有燒開(kāi)地時(shí)候,鍋底的水的溫度比較高,而靠水面的水溫度較低,上下的水在對(duì)流的時(shí)候摩擦,就發(fā)出了吱吱的聲音。而水沸騰之后,所有的水都達(dá)到了100攝氏度,就無(wú)所謂對(duì)流了,當(dāng)然就沒(méi)有吱吱聲了。而為什么水具有上下溫差,就會(huì)發(fā)生對(duì)流呢?這時(shí)就很容易解釋了,根據(jù)熱脹冷縮的原理,同樣質(zhì)量的水,溫度高的就會(huì)比溫度低的體積大一些,于是密度就會(huì)變小。這樣,鍋底的溫度較高的水就會(huì)往上流。相反的,水面的水就會(huì)往下流。得到答案后方發(fā)覺(jué)這是一個(gè)用初中物理知識(shí)就可以解釋的問(wèn)題.原來(lái)答案并不是那么的重要，而過(guò)程才是更讓人不容易忘記。
　　總之，以美好的事物來(lái)引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，以美好的事物來(lái)消除學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的恐懼，再讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中自己發(fā)現(xiàn)更美好的事物；是方法，更是目的，希望每一個(gè)學(xué)生和老師都能在物理教學(xué)中找到屬于自己的美。