“物理学是研究物质的基本结构、物质运动和相互作用的基本规律的一门科学。物理学既是一门实验科学,又是一门具有严密逻辑体系和数学表述的理论科学。物理学从早期萌芽到近现代的发展,都以它的丰富的方法论和世界观等充满着哲理的物理思想,影响着人的思想、观点和方法。因此,物理是一门带有方法论性质的科学。”
正是因为物理有着以上的特点,而初中生的思维主要还是感性认知为主,理性认知为辅,基于这两个事实,就决定了物理的教学必须讲科学、讲严谨,讲逻辑。物理概念和规律是物理的严谨性、逻辑性的最基本的体现。否则,学生会出现科学性错误、结论表述不够严谨、过程分析思维混乱没有逻辑性,学生越听越乱,学习教学效率低下,长此以往导致学生养成脱离实际、浮躁不求甚解、生搬硬套的习惯。
“物理概念和规律有以下特点,物理概念和规律是感性和理性的结合,是物理学体系的基础……物理概念和规律的重要性有以下表现,培养能力、开发智力,加深对知识的理解,有助于学生科学素养的培养和提升……物理概念来源于实验和事实,并经过高度概括和抽象的产物。物理概念是人们在分析和观察了一系列事实及实验,抽象概括出了一系列具体现象的共同特征,从共同特征中抓住了其本质特征的基础上建立起来的。”
物理概念是来源于实验和事实,并经过高度概括、抽象的产物。物理概念的建立过程本身就是一个由感性到理性的过程。初中生已经开始以抽象思维和逻辑思维为主要形式,但水平还很低,处于经验型向理论型过渡的时期,学生对物理概念和规律的理解和应用是学生由感性认知上升为理性认知的必由之路。物理还年反映物理事实的本质,是进入理性认识的第一步,在物理教学中,如果没有建立正确的物理概念,是认识上升到理论阶段,物理事实了解得再多,也是没有作用的。正是由于物理现象的复杂性和物理概念的特殊性、深刻性和抽象性,让学生对物理概念的认识不够深刻,所以教师要采取多种方法引导学生进行分类、比较、综合、归纳、演绎、推理,把本质特性从非本质特性中抽象出来,从而实现从感性到理性的飞跃和升华。
总之,物理概念和规律教学既是物理知识教学的核心内容,也是培养学生思维能力的重要途径。物理概念和规律是物理学体系的基础,在物理教学中,使学生形成物理概念,掌握物理规律是教师的基本任务。
让学生成为一个主动的探索者和学习者,一个训练有素的思考者。
上帝掷骰子吗?无数科学家为这个问题背后的量子力学痴迷疯狂。如果要评选物理学发展史上最伟大的那些年代,那么20世纪初必然榜上有名,因为它为我们带来了相对论和量子论,并最彻底地推翻和重建了整个物理学体系。
量子力学的发展史是物理学上最激动人心的篇章之一。《上帝掷骰子吗——量子物理史话》这本曹天元所著的科普书籍,则淋漓尽致地将其展现了出来。在这本书里,我们会看到物理大厦在狂风暴雨下轰然坍塌,却又在熊熊烈焰中得到了洗礼和重生。我们会看到最革命的思潮席卷大地,带来了让人惊骇的电闪雷鸣,同时却又展现出震撼人心的美丽。我们会看到科学如何在荆棘和沼泽中艰难地走来,却更加坚定了对胜利的信念。
这本书前半部分的章节讲述了“光的波粒二象性”的确立,直到EPR佯谬和薛定谔的猫出场的那一刻,全书进入了最佳境。作者将科普写得如武侠小说一般跌宕起伏、荡气回肠、精彩绝伦,甚至还有点诗情画意。在作者笔下,那些伟大的科学家不是神人,他们只是普通人,只是一个个为一个问题困惑且强烈想要解决它的有着意志坚定的普通人。“人们在量子这个精灵的带领下一路走来,沿途如行山阴道上,精彩目不暇接,但现在却突然发现自己已经身在白云深处,彷徨不知归路。放眼望去,到处谜雾茫茫,不辨东南西北。”量子论光怪陆离,各种各样的推论无不荒诞。但这些科学家却一个个都具有闯入一毛不拔的未知境地开拓疆土的毅力和勇气。从字里行间,我们可以感受到作者对这些科学家由衷的敬佩和因量子物理的每一个突破而怀有的难以言喻的激动。
读过这本书后,我开始明白,科学乃至社会的进步,是需要不断地跳出狭隘的思维,打破顽固的局势。我们需要拥有科学的精神,去无条件地相信一切看似不可能的东西,去质疑一切看似无懈可击的理论。这就是所谓的“不破不立”。因为回答了一个问题后,等待着我们的不是一劳永逸,而是更多问题的接踵而至。然而正是因为这样,才能让科学散发无限的生机。只有一个永无止境的谜题才能散发永无止境的魅力,因为每一个裂口都是一个新生的机会。
一部科普作品的意义不应单单在于普及科学知识,讲述科学家们的贡献,更大的意义在于激发人们对科学的兴趣,培养科学的态度,同时让人们对那些背后推动人类进步的科学英雄怀以崇高敬意。这是科普书籍的“魂”。《上帝掷骰子吗——量子物理史话》,这本书有“魂”。作者说,他更注重的是精神,是历史,而不是科学。这应该就是他能将这个故事讲述的如此精彩的原因吧。
回到一开始。上帝究竟掷骰子吗?爱因斯坦说,上帝不掷骰子。波尔笑笑说,别去指挥上帝怎么做。而霍金说,根据量子力学的理论,上帝不仅掷骰子,有时还把骰子掷到我们看不到的地方去。这其中的含义,就请你翻开《上帝掷骰子吗——量子物理史话》这本书,自己一探究竟了。
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