物理学论文篇1
关键词:惯性；存在；时间；空间
惯性是经典力学中的一个基本概念，同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念，并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题（1）。可是，尽管经典力学经过了漫长的发展时期，大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性（2），本文试从几个方面对惯性进行了讨论，望引起大家的共识。
一、惯性的意义
大家知道，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质（3）。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均具有惯性。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。因而，惯性只能是存在的一个特征，是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说，它是存在于物体周围的一种条件，一种约束。
二十世纪初，德国数学家诺特尔（4）证明了：空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上，物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质，个别存在物只是惯性的显现者，惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量（例如质量）来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现，并无大小可言，它只是存在之状态的表达。
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关
通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由：质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化，物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使（或抗拒）物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力，而在于它的保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本领：在最相似的物之间，错觉说着最巧妙的谎；最小的罅隙是最难度（5）。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话，则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言，力越小其运动状态就越难改变。因而，也即力越小物体的惯性越大。事实上，在惯性概念发展的最初时期，牛顿就将惯性与力进行等价的思考，当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话，作者以为也只能从这样的一个视角来看：惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为，根据广义相对论，空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间，自从奥古斯丁（6）提出“什么是时间？”以来，人们还没有认清它的真面目，也因而从更深的层次上而言，人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。
惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因（诚然，所有物体均会表现出惯性），它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映，事实上，它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”（7）这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的，在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实，惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质，它使物体的存在行为非常简单，而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书（8），我们来看一些下面的例子。
例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。（9）
在这里，不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大？略作思考，读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，由于车辆质量较大，而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大，那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。
并且，这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。
例2．把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下，斧头就牢牢地套在斧柄上了，这是什么缘故呢？（10）
通常标准答案是这样的：开始斧头和斧柄同时向下运动，当斧柄遇到障碍物时突然停止，而斧头由于惯性保持原来的运动状态，这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。
事实上，斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移，而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种（克服一定力的）运动，因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时，实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系，它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”，正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移，从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题，那么可以这样认为：虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力，但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能，正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看，一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移，二是斧头与斧柄的接触面上在发热。
如果仅从动力学的角度来看，斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间（或所通过的位移）所共同决定的，也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率，从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是，虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因，可严格地说，斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系，因而，撞击“几下”也是一个非常重要的条件。
例3．小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被档板制动时，车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢？（11）
教科书上的答案是这样的：小车突然停止的时候，由于木块和小车之间的摩擦，木块的底部也随着停止，可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒。
事实上，本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物，小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩，从而木块向右倾倒。若以小车为参照物，小车被档板制动时已是一个非惯性系，作用在木块（重心）上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。
需要指出的是，在上述例2和例3中，斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题，而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是，在非惯性系中，我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立，从而也失去了此两例的代表意义。也就是说，这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象，而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子，毫无疑问是正确的（12），但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时，用不着举更新鲜的特别例子，倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于，惯性不是使物体改变运动状态（使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒）的原因。严格地说，这些原因和物体的惯性无关，只和力有关，而至于火车制动得及时不及时，斧头套在斧柄上牢不牢，小木块倾倒得快不快，则不仅与力有关，还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。
惯性，这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质，其实是物体存在方式的一种条件性：“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候，车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题，在汽车急剧刹车前，相对于汽车而言，乘客是静止的，在汽车急剧刹车时，乘客突然向前倾，这就是说，以汽车为参考系统，乘客由静止而突然向前倾，并不保持其静止状态，并不表现出惯性”（13）。这个条件就是：物体要表现出惯性，它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”（14）也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时，惯性系总有着特殊的地位。可是，这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应，惯性系的存在有其形而上的基础：自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性，我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式，其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是：存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而，我们应当从审美的视角来看待惯性，而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。
所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈，可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说，把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候，对学生的这一期望是合适的吗？其实这是一个误区：当教完一些物理学的基本概念与规律以后，就要求学生用它们解释自然现象。事实上，物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象，它没有这个功能，它只是告诉我们要去感受些什么，它提供给我们的不是一种推理的方式，而是一个判断的原则：它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。
三、惯性定律与牛顿第二定律的关系
当物体所受的合外力为零时，从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是，仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体，而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质，因为这个“任何物体”，包括了天地间的万物，而万物的总称（15）即是宇宙：“四方上下曰宇，古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性：惯性是存在的特性，是存在着的时空的特性，是宇宙的特性。
其次，牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律，而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关，它是存在之状态的表述，它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性（16）构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位，从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问，物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系（17）。由此可见，不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例，恰恰相反，现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说，正是惯性现象，构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变，因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。
最后，牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来，基本的物质粒子完全是惰性的，没有任何自发的运动，而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体（18）。也就是说，惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。四、惯性与具体物体的质量无关
从上面的讨论可以看出：“质量是物体惯性大小的量度”这个论题，在几个角度去看都是错误的。第一，质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系，从内容上来看是个体与存在的关系，在它们之间，人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二，“物体（的）惯性”这样的说法缺乏依据，因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三，“惯性（的）大小”这样的说法也缺乏依据，因为惯性没有大小，惯性只是存在的一种表达方式，一种特定状态的显现。第四，既然惯性并无大小，我们也不可去进行量度，事实上，任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系，因为这一函数关系并不存在，它只是人们的一个虚假的逻辑推测，谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比，更不能得出它们之间的比例系数，因为这些关系均是虚假的。因而，物理学界流传的物体的惯性等于它的质量（19）只是人们一个随心所欲的错误言说。
由于物体质量与惯性无关，所以，将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的，质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用，质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说：“物体只有当有其他力作用于它，或者要改变它的状态时，才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力，也可以看做是推斥力。（20）”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关，它事实上具有动力学特征，当一个物体的质量大时，它对运动状态改变的阻抗能力就越大。
从逻辑上而言，我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来，才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说，这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。
五、惯性定律的表述方式
牛顿第一定律是动力学定律的基础，但它本身并不表征物体的某种动力学性质，它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述，对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的：反映时间的均匀性，空间的对称性，及自然之美对人的呈现。可是，现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然，这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的，但以今天的眼光来看，这种差异性就成为值得商讨的了。
例如：一个物体，如果没有受到其他物体的作用，它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态（21）。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远，因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的，陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的，这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例，因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。
另外一种常见的陈述方式是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（22）这样一种表述比前一种完整多了，它几乎就是牛顿的原义，但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”（23）。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定，而“有外力”应当换成“其它物体的作用”，因为惯性定律是不涉及力的，操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。
作者试着这样来陈述惯性定律：存在着的宇宙有这样一种性质，它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许，这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式，它强调了惯性与惯性的表现者（个别研究对象）的严格区分，这个陈述的主语是性质，这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为：使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
六、人们误解惯性的来源
人们在惯性问题上所犯的错误认识，既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式，又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上，牛顿似乎注定要被人误解”。（24）
在牛顿所陈述的第一定律中：（25）“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它迫使它改变那个状态（everybodypersistsit''''sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.）”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解，即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的，这个内部原因即称为惯性：“visinsita,或物质固有的力，是一种起抵抗作用的力，它存在于每一个物体当中，大小与该物体相当，并使之保持其现有的状态，或是静止，或是匀速直线运动”。（26）在牛顿时代，作出这样的判断是无可厚非的：“一个物体，由于其物质的惰性（现称惯性——译者注），要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”（27）因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出，他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的，因而他才认为（惯性）大小与该物体的运动和质量有关。
这一观点可以追踪到亚里士多德，它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过（29）：“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性”；“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”由此我们也可见，在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。
从上面的论述可以看出，人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的，这个原因主要在于：人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候，就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部，把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力，他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即：惯性作为一个内力，在缺乏外部动力或阻力时，会引起无定限的直线运动（30），另一方面，牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承，我们可以从他的著作中强烈地感到，他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然，在现代人看来，自然界的物体是与人具有本质区别的。
在牛顿以后，欧拉则将牛顿关于visinsita的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白：“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力．．．．．惯性的大小与质量成正比例。”（31）可是现在看来，这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在，人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展，特别是诺特尔之后，我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关，而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说，我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解，牛顿的visinsita（惯性是一个消极的本原，靠此本原物体维持它们的运动或静止，按照作用力的大小接受运动，按照受到阻力的大小抵制运动。（32））可以深入为两个层面的结论：在没有外力的作用下，一个物体，它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性，即时间均匀性与空间对称性；在同样大小的力的作用下，一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性，即它的质量较大。
参考文献：
(1)邹荣.质量是物体惯性大小的量度吗?新世纪教育文集.中国广播电视出版社，2000，11，1版，454.
邓昭镜.邓玉兰.质量是惯性的量度,还是物质之量的量度.物理教师，2000，12，33.
(2)徐祖年.质量是惯性或引力的量度.物理教师，2001，11，27.
(3)梁昆淼．力学，上册（修订版）．高等教学出版社，1978，12修订第2版，64.
(4)漆安慎杜婵英.力学,高等教育出版社.1997,7,1版,222.
〔美〕阿·热．可怕的对称．湖南科学技术出版社，1992，2．1版，126.
曾谨言.量子力学卷Ⅱ.科学出版社,1993,9,1版,231.
(5)尼采文集．查拉斯图拉卷．青海人民出版社，1995，11，1版，163．
(6)〔古罗马〕奥古斯丁.忏悔录.商务印书馆，1963，7,1版，242．
(7)中国大百科全书，物理学，Ⅱ.中国大百科全书出版社，1987，7，1版，1236．
(8)同(3),65．
(9)九年义务教育三年制初级中学试用课本,物理,第一册.上海科学技术出版社,1996,5,1版,109．
(10)同(9)．
物理学论文篇2
关键词:惯性；存在；时间；空间
惯性是经典力学中的一个基本概念，同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念，并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题（1）。可是，尽管经典力学经过了漫长的发展时期，大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性（2），本文试从几个方面对惯性进行了讨论，望引起大家的共识。
一、惯性的意义
大家知道，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质（3）。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均具有惯性。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。因而，惯性只能是存在的一个特征，是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说，它是存在于物体周围的一种条件，一种约束。
二十世纪初，德国数学家诺特尔（4）证明了：空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上，物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质，个别存在物只是惯性的显现者，惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量（例如质量）来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现，并无大小可言，它只是存在之状态的表达。
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关
通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由：质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化，物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使（或抗拒）物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力，而在于它的保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本领：在最相似的物之间，错觉说着最巧妙的谎；最小的罅隙是最难度（5）。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话，则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言，力越小其运动状态就越难改变。因而，也即力越小物体的惯性越大。事实上，在惯性概念发展的最初时期，牛顿就将惯性与力进行等价的思考，当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话，作者以为也只能从这样的一个视角来看：惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为，根据广义相对论，空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间，自从奥古斯丁（6）提出“什么是时间？”以来，人们还没有认清它的真面目，也因而从更深的层次上而言，人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。
惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因（诚然，所有物体均会表现出惯性），它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映，事实上，它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”（7）这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的，在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实，惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质，它使物体的存在行为非常简单，而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书（8），我们来看一些下面的例子。
例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。（9）
在这里，不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大？略作思考，读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，由于车辆质量较大，而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大，那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。
并且，这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。
例2．把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下，斧头就牢牢地套在斧柄上了，这是什么缘故呢？（10）
通常标准答案是这样的：开始斧头和斧柄同时向下运动，当斧柄遇到障碍物时突然停止，而斧头由于惯性保持原来的运动状态，这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。
事实上，斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移，而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种（克服一定力的）运动，因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时，实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系，它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”，正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移，从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题，那么可以这样认为：虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力，但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能，正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看，一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移，二是斧头与斧柄的接触面上在发热。
如果仅从动力学的角度来看，斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作
用时间（或所通过的位移）所共同决定的，也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率，从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是，虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因，可严格地说，斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系，因而，撞击“几下”也是一个非常重要的条件。
例3．小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被档板制动时，车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢？（11）
教科书上的答案是这样的：小车突然停止的时候，由于木块和小车之间的摩擦，木块的底部也随着停止，可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒。
事实上，本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物，小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩，从而木块向右倾倒。若以小车为参照物，小车被档板制动时已是一个非惯性系，作用在木块（重心）上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。
需要指出的是，在上述例2和例3中，斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题，而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是，在非惯性系中，我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立，从而也失去了此两例的代表意义。也就是说，这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象，而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子，毫无疑问是正确的（12），但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时，用不着举更新鲜的特别例子，倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于，惯性不是使物体改变运动状态（使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒）的原因。严格地说，这些原因和物体的惯性无关，只和力有关，而至于火车制动得及时不及时，斧头套在斧柄上牢不牢，小木块倾倒得快不快，则不仅与力有关，还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。
惯性，这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质，其实是物体存在方式的一种条件性：“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候，车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题，在汽车急剧刹车前，相对于汽车而言，乘客是静止的，在汽车急剧刹车时，乘客突然向前倾，这就是说，以汽车为参考系统，乘客由静止而突然向前倾，并不保持其静止状态，并不表现出惯性”（13）。这个条件就是：物体要表现出惯性，它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”（14）也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时，惯性系总有着特殊的地位。可是，这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应，惯性系的存在有其形而上的基础：自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性，我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式，其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是：存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而，我们应当从审美的视角来看待惯性，而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。
所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈，可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说，把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候，对学生的这一期望是合适的吗？其实这是一个误区：当教完一些物理学的基本概念与规律以后，就要求学生用它们解释自然现象。事实上，物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象，它没有这个功能，它只是告诉我们要去感受些什么，它提供给我们的不是一种推理的方式，而是一个判断的原则：它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。
三、惯性定律与牛顿第二定律的关系
当物体所受的合外力为零时，从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是，仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体，而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质，因为这个“任何物体”，包括了天地间的万物，而万物的总称（15）即是宇宙：“四方上下曰宇，古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性：惯性是存在的特性，是存在着的时空的特性，是宇宙的特性。
其次，牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律，而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关，它是存在之状态的表述，它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性（16）构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位，从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问，物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系（17）。由此可见，不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例，恰恰相反，现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说，正是惯性现象，构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变，因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。
最后，牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来，基本的物质粒子
完全是惰性的，没有任何自发的运动，而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体（18）。也就是说，惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。
四、惯性与具体物体的质量无关
从上面的讨论可以看出：“质量是物体惯性大小的量度”这个论题，在几个角度去看都是错误的。第一，质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系，从内容上来看是个体与存在的关系，在它们之间，人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二，“物体（的）惯性”这样的说法缺乏依据，因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三，“惯性（的）大小”这样的说法也缺乏依据，因为惯性没有大小，惯性只是存在的一种表达方式，一种特定状态的显现。第四，既然惯性并无大小，我们也不可去进行量度，事实上，任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系，因为这一函数关系并不存在，它只是人们的一个虚假的逻辑推测，谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比，更不能得出它们之间的比例系数，因为这些关系均是虚假的。因而，物理学界流传的物体的惯性等于它的质量（19）只是人们一个随心所欲的错误言说。
由于物体质量与惯性无关，所以，将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的，质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用，质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说：“物体只有当有其他力作用于它，或者要改变它的状态时，才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力，也可以看做是推斥力。（20）”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关，它事实上具有动力学特征，当一个物体的质量大时，它对运动状态改变的阻抗能力就越大。
从逻辑上而言，我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来，才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说，这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。
五、惯性定律的表述方式
牛顿第一定律是动力学定律的基础，但它本身并不表征物体的某种动力学性质，它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述，对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的：反映时间的均匀性，空间的对称性，及自然之美对人的呈现。可是，现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然，这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的，但以今天的眼光来看，这种差异性就成为值得商讨的了。
例如：一个物体，如果没有受到其他物体的作用，它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态（21）。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远，因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的，陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的，这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例，因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。
另外一种常见的陈述方式是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（22）这样一种表述比前一种完整多了，它几乎就是牛顿的原义，但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”（23）。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定，而“有外力”应当换成“其它物体的作用”，因为惯性定律是不涉及力的，操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。
作者试着这样来陈述惯性定律：存在着的宇宙有这样一种性质，它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许，这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式，它强调了惯性与惯性的表现者（个别研究对象）的严格区分，这个陈述的主语是性质，这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为：使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
六、人们误解惯性的来源
人们在惯性问题上所犯的错误认识，既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式，又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上，牛顿似乎注定要被人误解”。（24）
在牛顿所陈述的第一定律中：（25）“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它迫使它改变那个状态（everybodypersistsit’sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.）”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解，即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的，这个内部原因即称为惯性：“visinsita,或物质固有的力，是一种起抵抗作用的力，它存在于每一个物体当中，大小与该物体相当，并使之保持其现有的状态，或是静止，或是匀速直线运动”。（26）在牛顿时代，作出这样的判断是无可厚非的：“一个物体，由于其物质的惰性（现称惯性——译者注），要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”（27）因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出，他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的，因而他才认为（惯性）大小与该物体的运动和质量有关。
这一观点可以追踪到亚里士多德，它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过（29）：“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性”；“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”由此我们也可见，在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。
从上面的论述可以看出，人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的，这个原因主要在于：人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们
在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候，就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部，把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力，他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即：惯性作为一个内力，在缺乏外部动力或阻力时，会引起无定限的直线运动（30），另一方面，牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承，我们可以从他的著作中强烈地感到，他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然，在现代人看来，自然界的物体是与人具有本质区别的。
在牛顿以后，欧拉则将牛顿关于visinsita的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白：“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力．．．．．惯性的大小与质量成正比例。”（31）可是现在看来，这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在，人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展，特别是诺特尔之后，我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关，而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说，我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解，牛顿的visinsita（惯性是一个消极的本原，靠此本原物体维持它们的运动或静止，按照作用力的大小接受运动，按照受到阻力的大小抵制运动。（32））可以深入为两个层面的结论：在没有外力的作用下，一个物体，它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性，即时间均匀性与空间对称性；在同样大小的力的作用下，一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性，即它的质量较大。
参考文献：
(1)邹荣.质量是物体惯性大小的量度吗?新世纪教育文集.中国广播电视出版社，2000，11，1版，454.
邓昭镜.邓玉兰.质量是惯性的量度,还是物质之量的量度.物理教师，2000，12，33.
(2)徐祖年.质量是惯性或引力的量度.物理教师，2001，11，27.
(3)梁昆淼．力学，上册（修订版）．高等教学出版社，1978，12修订第2版，64.
(4)漆安慎杜婵英.力学,高等教育出版社.1997,7,1版,222.
〔美〕阿·热．可怕的对称．湖南科学技术出版社，1992，2．1版，126.
曾谨言.量子力学卷Ⅱ.科学出版社,1993,9,1版,231.
(5)尼采文集．查拉斯图拉卷．青海人民出版社，1995，11，1版，163．
(6)〔古罗马〕奥古斯丁.忏悔录.商务印书馆，1963，7,1版，242．
(7)中国大百科全书，物理学，Ⅱ.中国大百科全书出版社，1987，7，1版，1236．
(8)同(3),65．
(9)九年义务教育三年制初级中学试用课本,物理,第一册.上海科学技术出版社,1996,5,1版,109．
(10)同(9)．
物理学论文篇3
一、易学自然观
《周易》包括《易经》和《易传》两部分，实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮，建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴，《周易》作为官学传习和研究的对象，被尊称为“五经”之首；汉易已经纳入阴阳五行学说，隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透；进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。
易学对宇宙的基本观点是：阴阳相涵相因、流变会通，构成一个合谐互补的有机整体。
张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出：船山的本体哲学，统体会通于和合。所谓和合者，就是“阴阳未分，二气合一，氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道，形而下者谓之器”，作者认定道器是虚实范畴，虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”，隐不是无，而是潜在，是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”，指有形质的东西，“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知，显指可见可循的事物和现象，隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西；而隐又不是虚无，“道不虚生，则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体，得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。
道和器的关系究竟如何？就逻辑上讲，“形上者乃形之所自生”，因为凡器皆有形，由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲，“当其未形而隐然有不可喻之天则，天以之化”，依此概括二者的关系为：道是器存在的依据；道通过器而表现自己，一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲，是“理不先而气不后”，二者既不存在先后、本末之别，也就从根本上排除了天理、神创的观念。
张教授立足于人文（兼及自然）阐述问题，认为“王船山道器、气关系，充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”，本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学，自然界的物理客体应该分两类，即“形之已成乎物”和“未形”，二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。
小结：易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲，“万物（包括宇宙自身）负阴而抱阳，冲气以为和”；从动态角度讲，“阴变阳，阳变阴，其变无穷”。所谓的易，就是讲阴阳变化之理的学问，即“易以道阴阳”。
二、两种物理学理论
物理学作为一门学术的名称，是从亚里士多德的希腊文著作延续下来的，这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”，亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶，由于学科内容的分化，自然史和化学从物理学中独立出来，18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么，结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统，后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。
1829年，泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类：物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动，而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”，即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式，精密地描述宇宙一切现象，称牛顿范式；而后者则强调现象的解析格式，轻视对物理原因进行讨论，称非牛顿范式。1840年以后，牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代；与之同时，拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展，使力学成为完全分析的形式，并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象，实际上运动总是结合着热和电磁的变化，它们也规定运动”〔2-9〕，从而结束牛顿的“力学神话”，可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观，以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异，一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。
19世纪30年代之后，随着实验物理学的成熟，出现了实验物理学和理论物理学之区分；物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征（即原理），然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据，比如牛顿力学；后者又叫“假说—演绎”法，即先确立“想象的原理”（即“假说”），然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明，给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致，特别是能够从假说来预言现象并得到证实，这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法，一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式，即前者采用分析法而后者采用综合法。
三、两类物理客体
牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》，从近代物理学奠基开始，两种截然不同的理论分别传承为两种体系，即牛顿范式——原理理论，惠更斯范式——构造理论，其本质差异不在思维方式和数学形式之不同，也不在是采用数学方法还是实验方法之别，而在于研究的客体分属于根本不同的两类。
以质量对物体进行计量，并假定质量都集中在一个质点，以相互传递力的作用描述运动，是牛顿范式的核心观念；非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象，都不能以质量进行计量，最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关，并且以能量取代了力学概念体系。
而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”，正象无法品尝水果一样，因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系，两种理论的适用范围不同，前者是关于质量系统的理论，后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式（如“能即运动”）〔3-526〕，是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类：宇观上有分立的天球和连续辐射，微观上分粒子和场，粒子物理学分费米子和玻色子，理论物理学称其为物质粒子和相互作用；物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分：“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子，以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代著名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话，不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。
物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括，而应该分为质量和能量两个系统，二者的本质差异有3：1、分立和连续；2、有无静质量；3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5：1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解；2、无限的（负能电子）海的发现；3、爱因斯坦说：“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”；4、3K微波背景辐射证明“空间”不空；5、粒子物理学的实验发现，绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。
“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕，这种分布着某种物理量的空间，不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”，“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知，一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化，动变之因却源于能量系统的作用；而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体，3K微波辐射发现之后，就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络；进而将弥散态粒子分为质量子和能量子，如此一来，物理世界图象就会变得非常清晰。
物理客体分物体、粒子、网络三类，分别用质量、电量（或荷质比）、能量计量；人类生活的现实世界属于质量系统（从天球到原子乃至质子、电子），能量系统则是一切运动变化的动力之源；所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络，只有那些稳定的能量子才有现实意义；不同能量子的有序组合构成信息（从质量系统讲，传递信息必须有载体，而对能量系统，信息和载体则合而为一，于此无暇展开讨论），可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。
小结：物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳，冲气以为和”的状态；作为两系统“中介”的弥散态，是演绎世间万象的“大舞台”；何以产生质量和电量，是现实世界存在的最根本机制。
四、时间和空间
无论哲学还是物理学，时间和空间都是一对非常重要的范畴，同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前，基本上没有留下多少值得关注的重要论点；牛顿为了创立完整的力学体系，不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动，时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流；时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。
现代物理学的发现则是：“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕，场不但“是某种物理量的空间分布”，还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然，时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。
依据质能两系统结构论看待，即使在牛顿力学体系中，时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg，如果没有g作用于m，物体就不会自由下落，很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比，g可以被称为引力场强，其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后，牛顿力学方程基本上已经不再使用，足以说明牛顿力学非常片面，能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能，根本就不需要力这个概念。
时间和空间究竟指什么？答曰：二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量，恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。
“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中，而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解，就会再说一句：这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。
能量系统虽是连续态，探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h，由ε＝hν＝h/t可知，只要测出周期t，即可以知道具体的能量值，同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。
董光璧教授猜想对于不同的相互作用，应该“各有其时空结构”，是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功，“对于电磁相互作用，相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构，既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕；而对于质量，发挥作用的时空结构有ι2t-2和ιt-1两种，对行星的运行则有R3/t2＝K。
小结：时空不是独立的存在，而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子，不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量；对于能量系统，只需要用t和λ对基本单元个体计量，即是能量和动量。
五、两种运动
讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴，明确了物理客体分质量、能量两个系统，确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量，并且弄清了时（t）空（λ）可以直接作为计量能量和动量的基本量，不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后，还应该讨论一下运动形式问题。
亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要，物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动，应该是不受人的干预，不准附加任何人为条件的运动，比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等（下文称绝对运动）；所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动，比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。
牛顿力学除自由落体之外，几乎都有附加条件，将运动定义为一个物体对另一个物体的位移，运动的基点建立在物体对物体的作用（即力）之上，并将物体看作一个质点等，基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏，基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。
“一个钟所处的引力势越低（深），它走得越慢，而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕，亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小，周期变大。如果是摆钟，依据t＝2πL/g，由于g变大，周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反，基于什么原因呢？这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同，显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率，属于绝对运动；而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定，属于相对运动，g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小，故而钟的周期亦随之变小。“量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕；“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异，感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”，“相反的，它们现在成为动力学的量”〔4-53〕，根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。
问起广义相对论场方程的意义，通常的回答是：“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕，反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环，只需要将误用概念“物质”去掉，就变成了非常明晰的单因（能量）决定单果（质量运动路径）的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕，实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因，许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动；产生这种观念的根源又非常久远和牢固，先是哲学上把物质说成第一性，继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量，外加担心宗教神学找麻烦，所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论，动因仅来源于能量系统。
宇观上的星体都是绝对运动，很早很早之前就受到许多哲人的关注，他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合，都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕，欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上，星体本身不动，它们随着天球运动”〔2-51〕，笛卡尔的观点更明确：“宇宙空间充满媒质的旋涡运动，天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕；最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图，那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋，其中不少涡旋的中心根本就找不到质量（被称为质量丢失的暗物质）。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空，那些特定的R3/2＝K的不同旋线上，都可能会有星体在做自然运动，根本就不需要什么引力作为向心力，自然也就没有必要去找切线力的源。
易学中虽说没有“自组织”这个词，王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合，乘机而为动静”，“二气之动，交感而生，凝滞而成物我之万象”，如果将质量子和能量子类比为阴阳，这种说法还满有道理的。
小结：运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动，根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。
六、唯物宇宙观
科学思想作为文化的一部分，在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展；从16世纪开始，随着西方殖民主义的掠夺，希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学，主要指希腊科学传统的扩展，其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系，古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。
在古希腊文化传统中，从公元1世纪基督教创立开始，就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争，科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后，“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一，于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。
基督教创立不太久，某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化，特别是哲学，就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据，从而发展出貌似科学的神学，进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下，自然科学也不例外，布鲁诺被活活烧死，伽利略遭受终生监禁，都因为他们的理论对神学不利。
唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性，自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量，而不研究与感觉有关的第二性，即把意识范畴留给宗教，总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑，去反思物理学发展的历史时发现，把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学，根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来，选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要，终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。
物质和意识对立，对立的双方是自然和人，这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统，即探讨的中心课题是人与自然的关系；而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问，亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题，丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为，唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚，而成为一门独立的学科，却不能做为物理学的哲学基础。
自然界是一个有机整体，要探讨其运动变化的规律，就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间，如mn和nm；而mm则是永远无法观测的。
“科学史界越来越多的学者认识到，站在现代科学的立场寻找历史来龙去脉的做法有误入歧途的危险，转而采取从原来的境况中重新阐释科学思想”〔7-2〕，不少人发现了《周易》中保留着自然学的原初形式，可以为科学发展提供有益的哲学启迪。本人沿着这条进路摸索多年，学习探寻的心得是，物理学只有依据两系统结构论的自然观，才可以讨论变与不变。
易以道阴阳；万物负阴而抱阳，冲气以为和；阴变阳，阳变阴，其变无穷；阳变阴合，乘机而为动静；二气之动，交感而生，凝滞而成物我之万象——仅依据上述五句富涵哲理的格言，对物质、时间、空间、运动和因果关系等重要概念做一些简要的剖析，就可以理出一条新的思路。如果依据两系统结构论，对物理学的概念和理论进行一次新的整合与梳理，极有可能会将物理学带出当前的困境。不当之处，敬请各位师长、同仁指正。
参考书目：
1、朱伯昆主编《国际易学研究》第三辑，华夏出版社1997年版
2、董光璧等著《世界物理学史》吉林教育出版社1994年版
3、《马克思恩格斯选集》第三卷人民出版社1972年版
4、(英)霍金著《霍金讲演录》湖南科技出版社1995年版
5、倪光炯等著《近代物理》上海科技出版社1979年版
物理学论文篇4
1.1学生基础差，不重视作为本三院校的学生，高中物理基础普遍比较薄弱，许多同学基础概念及定律不清楚，给大学物理的学习造成了困难.另外，学生的高数基础不扎实，无法在物理模型建立中灵活应用微积分等高数知识.再次，现在的学生学习功利性比较强，学生们主要把精力放在英语、计算机等考证科目，甚至一些校外的考证上，而对大学物理这门课程重视不够.
1.2教师教学模式固定化教师上课大部分还是采用老式的教学法，以教师讲授为主，照本宣科，致使学生觉得课上枯燥无味.另外，教师教学中教学大纲统一化，不同专业采用同一教学大纲，没有专业特色，与学生专业课课程结合不够紧密和充实，因此学生对大学物理课程兴趣不够.
1.3考评方式单一本校大学物理的考评方式基本是采用期末成绩为主，平时出勤和作业为辅的的方式.学生学部分还是以应试为向导，学习被动，没有深入领会到物理的奥妙.
2改革方向
为了解决教学中遇到的这些问题，针对独立学院特色，大学物理改革可以从以下几方面入手.
2.1不同专业区分对待，应制定不同的教学大纲大学物理涵盖的内容是非常广泛的，包括力学、热学、电磁学、波动光学和近代物理等五篇，如果要全部授予学生，学时往往不够，而且只授予学生点滴皮毛知识而已.教师应该深入各系进行调研，了解不同专业的需求.教学中做到心中有数，有针对性的授课.让学生深刻认识到大学物理有本专业的特色，为他以后的专业课学习以及之后的工作有所准备.比如对于机械类专业，跟物理紧密相关的专业课程有“理论力学”“结构力学”“工程力学”等，对于他们大学物理教授时应重点放在力学和热学篇章，如质点运动学、牛顿运动定律、功和能、动量、刚体定轴转动、机械振动、热学等.教师在授课时就应该多注重力学的分析和计算，并且多举一些跟专业相关的例子，如飞轮、皮带轮、滑轮的转动问题，桥梁结构的承重、钢架的频率和周期等.而对于电子信息类专业，后续的专业课程里“电路分析”“电子技术”跟物理关联较大，对于他们大学物理教授时应重点放在电磁学篇章，并多介绍相关的科研新进展，以增强学生对大学物理的兴趣.同时，增设电磁波的知识点并将其作为重点介绍，为后续专业课程电磁场与电磁波做好准备.
2.2物理理论与实验教学结合大学物理是一门实验性的科学，很多物理定律都是实验总结得到的.但是很多学校的大学物理理论课和实验课是分开设置的两门课，由不同的教研室不同的老师教授.这样的教学就有可能使得理论和实验相脱节.应该加强理论课和实验课的统一，或者直接由同一部门来授课.有些比较复杂的实验在实验室操作，而有些仪器比较简单的实验可以直接搬到教室穿插在理论课上进行演示.建议可以学习麻省理工学院的walterLewin教授在公开课《电和磁》课上的的授课方式，用直观的实验来演示复杂深刻的物理原理，使得课程具有启发性和趣味性.比如，静电屏蔽、光的偏振、驻波等都可以穿插在理论课上进行演示.这样不仅可以化抽象为具体，学生亲眼看到，甚至亲自参与验证，对定理的理解会更加深刻，同时可以提高学生的学习兴趣，激发他们的科研兴趣，培养创新意识.
2.3将物理理论和现实生活和社会实际结合起来物理学并不是一堆枯燥的定理和公式堆砌起来的学科，它反映的是自然界万物的规律，是一门和生活息息相关的学科.物理课程改革要强调“从生活走向物理，从物理走向社会”，即注重与社会实际和生活实际相联系.而物理教师就可以起到这个桥梁的作用，教师在上课时，要特别注意将物理内容和实际生活的应用联系起来介绍，激发学生学习兴趣.比如，讲到涡流时，就可以举电磁炉、涡流探伤、探测金属（安检、扫雷）等例子；讲到角动量守恒定律的应用时，就可以举跳水运动员空中翻转、花样滑冰运动员旋转、舞蹈演员旋转等例子；讲到热学循环时，就可以介绍冰箱、空调的工作原理等.把物理理论知识跟生活社会实际结合起来，学生能够深切体会到物理是一门很有用的学科，变被动接受知识为主动学习.
2.4考评多样化，注重素质教育对学生大学物理课程的考评单纯采用平时作业和期末考试的形式的话，不能完全反映学生对物理知识的掌握和应用程度，这种考核方法不适应素质教育的要求.比较全面而科学的评价标准应该包括对知识的理解、应用和创新.教师可在传统考核方式的基础上增设其他比较开放、灵活的考核方式，比如李元杰推荐的数字物理教学方法。可根据学生专业特点在开学初开设一些小课题或者小应用公布给学生选做，学生可以自由组队选题，也可以个人单独选题.让学生自己检索资料、分析原理，并以科技论文或课件的形式在课上跟大家回报分享和讨论，有些模型还可以做成动画的形式演示出来给大家看.这样不仅可以开阔学生的视野和思路，也能培养学生自学能力、科研能力和创新能力.这样的考核方式还可以让师生很好的互动起来，并让学生充分参与到课堂教学上来，同时锻炼了他们的团队协作精神和社会实践能力.课题的成果最终计入本门课程总成绩中，教师评价的话也可以灵活一点，直接让全班学生现场评分.
2.5成立物理兴趣小组大学物理作为一门公共课，一般都是大班授课，很多学生有问题也很难全部在课上反应给老师，师生互动也会受到限制.为了解决这个问题，可以在班里或者整个学校内成立物理兴趣小组，也可以建立相关的物理网站和论坛，大家可以聚在一起或者在论坛上讨论问题，各抒己见.老师可以定期参与到兴趣小组的讨论中，并随时到物理论坛上跟同学交流讨论.同时还可以把课件、题库、演示实验、上课视频、物理学史介绍等资料上传到网上，还可以设置网上辅导、在线提问等模块，以弥补课上教学课时的限制，同时扩充大家的视野，拉近师生距离.只有当学生和老师之间建立起个人的直接联系的情况下———这时学生可以讨论概念、思考问题和讨论问题———才能达到最好的教学效果.
2.6承上启下大学物理教学要做到承上启下.所谓的承上，指的是要结合中学物理和高等数学的基础.首先要让学生理解大学物理不是中学物理的简单重复，大学物理比中学物理要更加广博，内容也更加深奥.教师在授课过程中，要与已经学过的中学物理内容联系起来，进行比较和区别，引导学生应用新的思维，采用新的方法来解决大学物理问题.其次要让学生明白高等数学与大学物理的密切联系，在大学物理授课之前，都要先了解学生的高等数学基础，对于高数基础比较薄弱的，还要适当的给他们补习高数的知识，特别是矢量代数和微积分运算.大学物理教学也要做到启下，即为学生后续的专业学习和工作服务，让学生认识到大学物理的意义所在.
3结束语
物理学论文篇5
关键词双语教学大学物理保持过渡式
KeywordsUniverstyphysicsbilingualteachingmaintenanceandtransitionalmodel
一、引言
自从2001年8月教育部印发《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》以来，许多高校均把大学物理选作实施双语教学的公共课程。然而，由于缺乏可资借鉴的经验，对于大学物理双语教学的目的、内容和方法，即教什么和如何教的问题并无现成的答案。这些问题也就成了制约大学物理双语教学深入发展的主要因素。几年来，在江西省教育厅教改基金的支持下，我们结合大学物理双语教学的实践，对这些问题进行了专题研究，取得了若干有理论意义和实践参考的结论。现以研究论文的形式予以发表，供从事大学物理双语教学及其它专业双语教学工作的同仁参考。
二、大学物理双语教学的目标与内容
任何形式的教学活动都有特定的教学目标，并由这个目标而确定相应的教学内容。我们认为，大学物理双语教学，作为一种独特的教学形式，其教学目标包括一般双语教学目标和物理学学科教学目标二个子目标。
1、一般双语教学的目标。双语教学，作为一种独特的，使用二种语言进行教学的教学模式，必定有它自己的教学目标。这个教学目标与用双语讲授的学科的类别无关。它是各类双语教学共有的教学目标或一般目标。
加拿大学者麦凯和西格恩认为，双语教学同时具有三个目标：其一是语言目标，即提高学生运用二种或二种以上语言的熟练程度；其二是学术目标，即促进学生的学术能力；其三是社会目标，即满足社会和文化需要[1]。我国双语教育专家王斌华认为，我国实施双语教学最直接、最主要的出发点是提高英语水平，满足国家、地方和学生个人未来发展的需要[2]。
综上所述，我们认为，双语教学的一般教学目标应当是它的语言目标，即改善和提高学生的英语水平。有教师认为，要从事学科教学的双语教师承担起改善和提高学生英语水平的教学任务是不切实际的，因为，学科教学的时数有限，学科教学的重点是学科内容而非语言。然而，我们认为，双语教学承担起改善和提高学生英语水平的教学目标，这正是双语教学得以存在的基础。而且，双语教学的语言教学功能是专门的英语语言教学无法取代的。以大学物理双语教学为例，在专门开设的英语语言教学课程中，并不会专门教学生学习事物间时空关系的英语表述方法和事物间因果关系的英语表述方法，以及数量关系的英语表述方法。
结合专业教学内容给学生讲授这些语言知识，既必要又自然，学生学习起来能做到学用结合，更有利于接受这些语言知识。
2、大学物理双语教学的学科教学目标。大学物理双语教学的学科教学目标与普通大学物理教学的目标应当是一致的，即应当具有相同的学科教学大纲。那种以牺牲专业教学内容为代价的双语教学是不值得提倡的。不过，这样就产生一个问题，那就是教学任务和课时设置的匹配问题。如果要大学物理双语班和普通班在相同的教学时数内完成相同专业内容的教学任务，那显然是不现实的。因为，双语班还有语言教学的任务；而且这个任务是无法逃避的，它是顺利进行专业内容教学的前提。因此，我们认为，大学物理双语班的教学时数应当约高于普通班的教学时数。
三、大学物理双语教学教材的选择
要采用双语教学的模式实现普通大学物理教学大纲所规定的专业内容教学任务，首要的问题就是教材的选择。教材内容相对太浅或太深，范围太宽或太窄均不能满足大学物理双语教学的目标与要求。
目前，我国引进了许多国外原版大学物理教材，但究竟那种版本的原版教材符合我国现行工科院校物理教学大纲的普遍要求，只有通过统计分析才能确定。为此，我们对现有大学物理英语原版教材和国内流行的大学物理教材按照、热、光、电和近代物理五个指标进行了统计对比分析，结果发现，机械工业出版社2004年1月出版的美国原版教材《西尔斯物理学》第10版和哈立德的《Fundamentalsofphysics》第六版在内容范围和深度上都与我国现行工科院校通用教材接近。而其它教材，如Raymandaserway等编著的《collegephysics》，paulpelerUrone的《collegephysics》，以及《伯克利物理教程》等，则在内容范围和深度方面与我国同类教材存在显著差异。国内其它大学物理英语版教材，如王安安的《大学物理简明教程》，张三慧的《大学物理》，均由于受编者母语的影响而在行文风格和语言特征方面与原版国外教材相去甚远。卢德馨的英语版《大学物理》尽管语言流畅，似有原版英美物理教材韵味，但其内容显然不符合普通工科院校大学物理教学大纲要求。因此，我们认为《西尔斯物理学》和《Fundamentalsofphysics》比较适合选作我国工科院校大学物理双语教学的教材。
四、大学物理双语教学的教学方法
与普通大学物理教学相比，大学物理双语教学在教学目标，内容和教学语言等方面都发生了变化；完全沿用传统大学物理的教学方法显然不能完成大学物理双语班的教学任务。究竟采用何种教学方法实施教学，已成为一个急需解决的实际问题。我们结合国内外有关双语教学的理论和实践，对这个问题进行了探讨。
1、大学物理双语教学的教学模式。课程的教学方法是由课程的特点所决定的。大学物理双语教学有二个主要特点：其一，它是一种双语教学；其二，它的内容是物理。
作为双语教学，大学物理双语教学面临的首要问题是双语教学模式的选择问题。而这个问题的解决与人们对双语教学的定义有关。语言学家m·下·麦凯认为，双语教学这个术语指的是以两种语言作为教学媒介的教学系统[3]。托斯滕·休森等在《theinternationalencyclopediaofeducation》中对双语教学给出了如下定义：双语教学，就其最低标准而言，应当是一种在教学的某些过程中至少使用两种教学语言的教学方法[4]。我国学者对双语教学也有自己独特的定义。王斌华教授认为：“我国的双语教学主要是指学校中全部或部份地采用外语（英语）传授数学、物理、化学、历史、地理等非语言学科知识的教学。”王本华则认为：“双语教学就是将母语以外的另一种语言直接用于语言学科以外的其它各种学科的教学，使第二语言的学习与各学科知识的获取同步进行[2]。
比较上述各种定义，我们认为，可以把双语教学的定义表达如下：双语教是指在非语言学科教学中使用二种语言的教学，其目的是使第二语言的学习与各学科知识的获取同步进行。
本定义的恰当性表现在两个方面：首先，它体现了教育部提倡双语教学的初衷，通过双语教学来提高学生的第二语言水平。其次，它切合我国目前双语班学生第二语言的实际水平。在美国和加拿大等国家，国家提倡双语教学可能包含着促进民族平等与民族融合的政治考量。然而，在我国并不存在这种社会基础，不存在说英语的特定族群。因此，全部使用英语而无需进行汉语解释或辅助的双语教学班级，在我国事实上是不存在的。此外，我们认为，将全英文授课的教学，有时甚至是由不懂汉语的教师实施的教学称之为双语教学是不恰当的。
如果接受这种授课方式的班级中也有用中文上的课程，那么这些班级可以叫做双语班；但由不懂汉语的教师上的课绝不能称之为双语教学课。双语班和双语教学课显然是二个不同的概念。
综上所述，我国的双语教学有着自身独特的含义。因此，必须选择适合我国实际情况的双语教学模式。目前，国外流行的双语教学模式主要有三种。第一种是不使用母语的教学模式，称之为浸入式（immersionprogram）。该模式源于加拿大，对语言环境和授课对象要求较高。第二种称之为保特式（maintenanceBilingualeducation）。该模式主张在使用母语的同时也使用外语，但并未对同一门课程中是否使用二种语言教学做出明确区分。第三种双语教学模式被称之为过渡式（transitionalbilingualeducation）。该模式允许学生在开始阶段部份地或全部使用母语，然后逐步转变到只使用第二语言的学习。最终使学生完成从借助第一语言的学习向借助第二语言的学习的过渡。
比较上述三种双语教学模式，我们认为，较适合我国双语教学目的和要求的应当是第二模式和第三模式的综合模式。可以把这种模式称之为保持过渡式双语教学模式。这个模式的含义是：在双语教学的过程中，允许老师用母语向学生解释学科教学内容，同时讲授对应的英语表达方法。使学生在学习过程中逐步丢掉母语这根拐杖，直接通过外语理解和掌握学科教学内容。
保持过渡式是比较符合我国目前双语教学班学生第二语言实际水平的教学模式。这一模式的有效性也在我们的双语教学实践中得到了检验。
2、大学物理双语教学过程中的课时分配比例。由于教材和教学语言的变更，双语教师在进行物理知识教学的同时，也要进行必要的语言教学，以便学生能理解教材和教师用另一种语言提供的信息。而且，使学生掌握这些语言知识也正是双语教学的目标。所以，问题不在于要不要传授这些语言知识，而在于这些语言知识的相对容量有多大，需要花多少时间去传授，以及本课程在语言教学方面能提供多少时间。们的体会是，当必须用于语言教学的时间超过每堂课时的30%时，就无法完成学科内容的教学任务。而在对平均水平接近公共英语6级的学生进行双语教学时，用了语言教学的时间约为10%。但实际情况是，我们进行大学物理双语教学的对象都是大一和大二的学生，其英语水平在3-4级范围。处于这个水平的学生在阅读教材和听讲过程中所碰到的语言问题并不仅仅是单词问题，实施双语教学的困难很大。要使学生明了课程内容，老师必须花费将近50%的时间去教授语言知识。显然，对这样的学生群体实施双语教学是得不偿失的。因此，我们认为，适合进行大学物理双语教学的学生群体应当是英语平均水平在4级以上的教学班级。对这样的班级实施双语教学，课堂上用于语言教学和专业教学的学时分配比例可以控制在2:8。而其中用于语言教学的20%课时应在总学时中补足。
3、大学物理双语教学中的语言教学方法。双语课中的语言教学应当结合课程内容的需要而进行。大学物理是一门集实践性和理论性于一身的课程。该课程所涉及到的许多语言点学生在公共英语课程中均来专门学习过，这些语言点可归纳为以下4个方面：
（1）物理专业术语和习惯表述方法
（2）客体时空位置、状态及相互关系的表述方法
（3）数量关系及方程式的表述方法
（4）事物间因果关系的表述方法
这些语言点分布于整个物理课程中，如何传授这些知识是双语教师必须解决的问题。因为，不掌握这些知识，学生就不能理解教材，也听不懂老师的讲授。
有研究者认为，可以先集中讲授这些语言知识，然后再进行专业内容教学。然而，根据双语教学的语言学理论和我校的教学实践，我们发现这种方法并不恰当。对于专业术语和习惯表述方法的学习，或许可以采用印发资料的方式让学生预先自习。但对于后面3个语言点的学习，就只能在教学过程中完成。因此，我们主张在讲解物理知识的过程中向学生传授相应的语言知识。
美国南加洲大学的Krashen认为，语言“习得”是与语言学习完全不同的，类似于母语学习的下意识过程，只有通过“习得”而掌握的语言，才能真正用于自然的交际环境中，表述说话者想要表述的意义。学习者“习得”一定语言规则后，会对语言输出进行监控，使其合乎已知规则。而这些规则的“习得”，则是通过渐进的方式逐步理解和掌握的，是一个不断增长的过程[5]。显然，我们的主张与这种观点是一致的。
3、大学物理双语教学过程中学科内容的教学方法。由于知识表述形式的变更，大学物理双语班的学科内容教学方法也必须作相应的变更。这些变更主要体现在如下四个方面“
（1）课堂语言的使用。由于双语班学生的第二语言水平普遍较低，尚未达到能接受完全用第二语言讲授的课程的水平。因此，在课程内容的讲述中，必须同时使用两种语言。对重要的物理概念，定律和公式使用两种语言进行讲解，既有利于学生理解和掌握重要的专业内容，也是提高学生英语水平的主要方法。
（2）教学课件的制作。双语教学班的课件应当不同于非双语班的课件。许多在普通教学班中可用口头表达的教学内容，应当在双语班的教学课件中出现。其目的在于帮助第二语言（英语）水平较差的学生听懂课程内容讲解，并强化语言知识。
（3）课堂师生间互动。应当适度增加学生在课堂上提问和答问的机会，并要求学生使用第二语言（英语）问和答，但不能强迫。通过这种方法给学生提供语言应用的机会，增强使用第二语言的兴趣。
（4）课后作业安排。在每个章节讲授完成后一定要布置适量的作业，并且要求学生解答时不得使用母语。此举在于给学生提供检验学习效果的机会，同时也为学生掌握英语提供适度的压力。
除了在上述4个方面双语教学方法与非双语教学方法存在差异外，其余教学方法均无差别，在此不再一一赘述。
五、大学物理双语教学的实践和体会
自2002年以来，我校就开设了大学物理双语教学班，数年来从未间断。不少同学反映，通过双语班的学习，既学到了物理知识又提高了英语水平。以2006年的大学物理双语教学班为例，双语班学生与全校其它非双语班学生使用同一考卷（译成英文），双语班的考试平均分比全校物理考试平均分还高出几个百分点，达到中上水平。
总结几年来大学物理双语教学的实践，我们有以下几点体会：
（1）要有一本好的原版教材。大学物理双语教学班开办之初，由于缺乏经验和理论指导，在教材的选择上没有明确的判断标准，先后选用的几种国内外教材均不理想。后来，我们将对教材的要求细化为统计指标，通过对多种国内外教材的统计对比分析，最终选定了较适合双语教学要求的教材。
（2）要有具备一定英语水平的学生。要实施双语教学，双语班学生英语水平的高低是办班成败的重要因素。我们的体会是，当一个双语班学生的英语水平低于4级，参加双语班的学习是不恰当的。由于4级水平以下的学生无法看懂原版教材，即使老师全部用中文讲授，效果也是不理想的。而且，这种水平上的差距，也不是双语班的教师在有限的教学时间内可弥补的。
（3）要在传授知识的同时传授必要的语言知识。双语教学的实践表明，即使公共英语水平达到6级的同学，在接受双语教学时也需要进行语言指导。某些与专业内容密切相关的英语表述方法，是学生在公共英语学习阶段从未接触过的，更不要说熟练应用。而这一部份语言知识的缺失若不补上，就会影响学生对课程内容的理解，从而影响双语教学的效果。
（4）要制作内容详细的英语版教学课件。鉴于我国目前公共英语的教学状况，学生根本无法听懂正常语速的英语讲课内容。因此，有必要制作文字内容较详细的教学课件；以便帮助学生通过阅读课件内容来理解老师的讲授。
（5）要适度增加授课时数。由于在双语教学过程中需要花一部份时间讲授语言，真正用于学科内容的教学时间相对减少。工科院校大学物理教学总时数一般都在120学时左右。如果有20%用于语言教学，实际用于学科内容的教学时数就会低于100学时，因此，我们觉得大学物理双语班的物理课教学时数定为150课时较为适宜。
六、结语
教什么和如何教一直是困扰大学物理双语教学工作者的难题，本研究通过理论分析和实践探索得出如下几点结论：
1、双语教学的内容是由双语教学的目标决定的。而双语教学的目标是由二个子目标构成的；其一是语言目标，其二是学科教学目标。这二个教学目标决定了大学物理双语教学的内容既包括物理学科知识也包括英语语言知识。
2、教学方法是由教学内容和教学对象共同决定的。鉴于双语班学生的实际英语水平，我们提出保持——过度式作为双语教学的模式。要求教师在进行双语教学时使用二种语言解释学科教学内容，同时传授相应的英语表述方法。使学生逐步丢掉母语这根拐杖，达到直接通过英语理解和掌握学科知识的目的。
3、本研究发现，参加双语班的学生，其英语水平应在4级以上；用于语言教学的时间应在总学时的20%以内；学科教学的总学时数应当相应地增加20%。
4、语言知识的教学应当结合内容教学进行，使学生通过“习得”的方式提高英语水平。即通过双语讲授、课堂师生互动和课后作业安排来增加学生语言练习的机会。
5、为了保证对双语班的学科内容教学能实现普通班物理教学大纲的要求，应当通过统计参数对比分析法选定合适的原版教材，并制作详细的课堂教学课件。
双语教学在我国起步较晚，尚有许多理论和实践问题有待进一步探讨。我们愿与有志于双语教育事业的老师共同努力，把我国的双语教育事业提升到新的水平。
本研究得到江西省教育厅教改项目基金资助
参考文献
1,2.m.F麦凯，m西格恩，严正等译.双语教育概论.光明日报出版社，1985
3.王斌华.双语教育与双语教学.上海教育出版社，2003
4.tHusen,theinternationalencyclopediaofeducation,Secondedition,pergamonpressinc,1994
物理学论文篇6
（一）物理教学方法的改革
(1)比较式教学法。物理教学比较法是通过仔细的观察和分析，综合研究对象的各项特点，通过比较，得出其相同点和不同点，这也是一种重要的推理方法。比较法通过启发、探索和解决问题这一模式，根据已知事物，认识到未知事物，具有一定的创新性。教育工作者可合理采用比较法，将新旧知识进行对比，从而让学生在有效时间内提高学习效率。譬如，大学物理课本中，将稳恒磁场和静电场的公式、定律及其他都进行比较，分析其计算方法，为学生知识的学习提供一个纽带，使其更加形象的了解物理知识。(2)启发式教学。教师应正确的引导学生自主思考，并懂得举一反三，合理应用课堂上所学知识，突出学生的主体作用。在这一过程中，可采用讨论法和问题法。将学生分成小组，小组内进行讨论，总结出所在问题，并选出代表进行提问。这种方法有效调动了学生的学习积极性，将讨论法和问题法结合起来，提高学生的探索能力。
（二）物理教学手段的改革
(1)随着计算机信息技术的广泛应用，在大学物理教学中逐渐得到了认可。教育工作者应合理利用计算机网络技术辅助教学，不断加强优质教学资源的开发，积极引进数字化教学资源，为学生建立物理学习网站。物理学习网站的建立，使学生摆脱了物理学习中多种限制，学生可以随时随地的查阅和解惑。除了可以登陆网站进行自主学习以外，有效缓解了教学内容多但教学时间短的问题，为学生搭建了一个物理学习平台。(2)教育工作者应多进行演示实验，使教学内容更具有针对性。这一过程中，将复杂的定律和理论以简单的试验体现出来，以助于让学生通俗易懂地了解物理知识，从而有效培养学生实事求是的态度。
（三）改革考核制度
传统的考核方式即为闭卷、笔试及单一的期末考试，给学生综合素质的培养带来了不良影响。教师应改革考试制度，注重平时考核的成绩，将课堂提问、论文写作、课外活动等计入学生评分中，并制定合理的评分系统，将各项得分都纳入学生的测评中。从根本上避免了因过于注重期末考试形成的应试教育体质，促使学生更加全面的汲取新知识。
（四）结束语
物理学论文篇7
关键词物理诊断学教学
诊断学是医学院校学生首先接触的临床医学课程，它是连接基础医学和临床医学的桥梁，是研究疾病的基本理论、基本技能和临床思维的学科，对医学生尤其是临床医学生而言，既是学习临床医学课程的基础，也是将来从事临床医学工作的基石。现代医学科学发展迅速，其趋势是由传统的经验医学向实验医学模式发展，但是医学是一门实践性、经验性很强的学科，新的诊断技术并不能取代一般物理诊断学的重要地位。在疾病的诊断中，问诊、体检等物理诊断方法与实验室检查及影像检查具有同等重要的地位。物理诊断学是临床医师必备的基本功，任何时候都不应忽视［1］。但是，由于教学方法、内容和时间安排等方面的原因，使物理诊断学临床实践和体检操作基本技能往往不过关，这就要求我们在诊断学教学中充分利用各种教学手段，发挥教师和学生的主观能动性，努力提高学生的基本技能。其教学方法非常值得探讨，现就本人1991年至今15年诊断学教学实践中的感受，谈以下几点体会。
一、重视和加强师资队伍建设，优化教师队伍
教师在教学中起主导作用，重视物理诊断学师资队伍的建设才能提高教学效果。物理诊断学教学内容看似简单，但其内容多而枯燥，有些内容还比较抽象，难以讲解，为了提高教学效果，理论课最好由具有良好临床技能及教学经验的高年资医师讲解。为了让学生得到正确、标准、统一的诊断学知识，必须重视集体备课，共同参照国内外重点医学院校编写、拍摄的教学资料，统一标准、规范的操作程序和检查手法，学方案。对于初次从事诊断学教学的年轻医师，应通过集体备课的形式，以老带新，互助互学，帮助其明确教材中的重点、难点及讲解技巧，并从带教实习课和见习课开始，不断积累经验，走向成熟。
二、改善教学模式及教学方法，加强技能训练
（一）改变教学模式。目前我们的教学模式仍然多是传统的“灌输式”及“填鸭式”［2］。教师在讲台上照本宣科，学生在下面埋头记笔记；见习时，教师示范，学生则多以看为主，动手机会少，也没有动手的意识；考试时死记硬背应付考试。教学过程中教师和学生互动少，难以激发学生的学习热情，而诊断学是一门实践性很强的课程，学生积极参与才能获得良好效果，所以在教学过程中应变“填鸭式”为“启发式”，变以教师为中心为以学生为中心，调动和发挥学生的联想能力、提问能力，提高学习兴趣。
（二）关于理论课教学的教学方法。物理诊断学教学过程一般分三个环节，一是课堂讲授，二是实验课，三是临床见习。课堂讲授是一种历史悠久的传统教学法，是教师向学生传授知识的重要手段，在讲授中教师可以亲自向学生呈现学科的基本内容，直接鼓励学生的学习热情，并可用学生易懂的形式有效概括学科内容。课堂教学的一个重要环节是备课，教师首先应该对所讲授的内容加以深刻理解，对内容结构进行合理安排设计，将自己的临床经验和工作体会融合于教学中，并针对学生已有的知识结构、理解能力，进行备课并反映到教案中。诊断学内容繁多，理论课讲授应该做到基本内容少而精，重点突出［3］，易于理解的内容和查体等技能操作可以放在实验课或见习课结合实际进行讲解、练习。物理诊断学中，有些内容很抽象、枯燥，在理论课讲授中，应充分利用诊断学教师多为临床医师，有丰富的临床经验的优势，在讲解中多举临床病例，以增加系统性、完整性和趣味性，使学生犹如接触病人一样，提高学习物理诊断学的兴趣，引导学生独立思考，在理解中记忆。比如，在讲解胸部的体表标志“胸骨角”时，可以穿插一张自发性气胸的胸片，并用生动形象的语言简单介绍该病例的病情，然后引出治疗方法——胸腔穿刺术，并介绍胸腔穿刺抽气时，胸骨角是一个重要的定位标志，使学生在理解中记住了这个重要内容。教师要善于调动和控制课堂气氛，在课堂教学过程中，学生的注意力会逐渐下降，为克服这一缺点，教师可以在教学过程中举一些易引起学生兴趣的临床病例，并穿插一些简短的提问和对话。随着科技发展，各种先进的教学手段，如多媒体已广泛应用于教学中。多媒体在教学中地应用，改变了传统的知识储存、传播和提取方式，具有丰富的表现力，交互性强，共享性好，知识组织形式更佳，利于知识同化［4］。通过教学设计，以多种媒体地交互作用，形成了声、光、形、色、动等直接对学生地视觉和听觉器官共同进行作用地情境，具有良好的强化效果和整体效应，有利于最佳教学效果的获得，又具有直观性、生动性和简洁性，使一些抽象的症状、体征的描述更形象，易于接受与记忆。比如心脏检查这部分，利用多媒体制作技术，可以动态显示心脏的“泵”作用机制，结合血流动力学变化图谱，可以使学生更容易理解记忆。做为一名诊断学教师，应该熟练掌握网络教学技术，以其能将自己精彩的教学构思用多媒体等高科技手段进行淋漓尽致的表现。诊断学是基础与临床之间的桥梁，对于不易理解掌握的内容，可以运用已学过的生理学、解剖学、病理学知识，应用循序渐进式的教学方法进行启发式教学，使其变得通俗易懂，简明扼要。比如在讲解肺与胸膜的触诊时，先讲解触觉语颤的检查方法，再分析手掌触到的震颤是如何产生的，引出产生原因为喉发音沿气管、支气管、肺泡、胸膜腔，传导到胸壁，由手掌触及。理解了产生机制，语颤增强及减弱的临床意义，学生就自然而然的非常容易理解与记忆了。物理诊断学中一个极其重要的内容就是检体诊断，检体诊断的传统教学模式是教师示范，学生模仿学习，所以如果条件允许，检体诊断的理论教学应采取小班教学形式，每班10～15人，便于教师授课辅导，个别答疑，还可以手把手进行操作示范，近距离接触还有利于师生互动了解、因人施教。课堂讲授时，教师还可以借助模型、模具、挂图、标本来辅助教学，比如讲授肺与胸膜的体表投影时，可利用肺的解剖标本讲解，可以增加学习兴趣，加深印象，便于记忆。为增加趣味性及学生的主观能动性，在讲授一些简单的体检时，可以穿插1～2分钟学生自检或相互检查，以活跃气氛，增加师生之间的互动，使枯燥的讲解变得生动形象。不易描述、模仿的体征，比如各种呼吸音、心脏杂音等，可以利用录音、录象、VCD等直观形式辅助教学，往往可获得很好的教学效果。（三）实验课注重理论联系实践，加强基本技能训练。学习物理诊断学，要适应基础医学向临床医学的转变，讲究学习方法，不应一味的死记硬背，而应注重理论与实践的结合，加强基本技能训练。为了增加更多的实践机会,物理诊断学课程安排可适当压缩理论课时,安排一定比例的实验示教课，播放生动形象的体检录象或光盘进行示范，统一手法，规范操作，再由教师示范并指出常见体检错误和注意事项，最后大部分时间留给学生相互之间检体练习，教师巡回对学生进行手把手的指导，及时纠正错误手法。随着科技发展及教学条件的改善，我院自2000年已建立了物理诊断实验室，学生在学完理论课进入临床见习前，可采用教师辅导或自学形式在全天开放的物理诊断实验室的电子标准化病人模拟教学系统上进行检体训练，加深对理论课的理解记忆，熟练检体内容，培养正确的检体手法，为进入临床见习打下基础。同时，这一教学手段也有效的弥补了教学资源的不足。
（四）通过临床见习，强化临床技能。诊断学是一门实践性很强的课程。问诊、体检及病历书写是医学生必须熟练掌握的一项基本技能，学好这些技能对临床医生是终生受益的。由于临床教学资源的不足，目前的物理诊断教学大多是理论讲的多，实践体验少，学生缺乏与病人接触与交流的亲身体验，不知如何进行问诊与体检［5］。物理诊断学最终要达到的目的，是与患者良好的沟通，熟练问诊、查体。这一步的完成主要依靠临床见习。临床见习是完成理论向实践过渡的重要一步。在课时分配时，应增加见习课时，如肺与胸膜的检体诊断应安排两次以上的见习。见习前带教老师应精心挑选病人，向病人解释以取得配合帮助，并安排好见习顺序，最大限度的让学生多接触各种病种和体征。见习可以分为四步完成，第一步是安排观看体格检查录象或光盘熟悉见习内容；第二步是教师示范问诊、查体，嘱学生仔细观察老师如何与患者沟通交流，如何问诊、查体；第三步是学生与患者直接接触，锻炼沟通交流技巧，练习问诊方法及检体手法，学习异常体征，教师在一旁指导纠正；第四步是设计、组织典型病例讨论，联系学生所学内容进行分析，启发学生主动性思维，使学生从中得到诊断疾病的乐趣和成就感，也有利于对所学知识的记忆、理解。见习中教师还应注意对学生进行医德医风的教育培养。为解决临床见习中学生多病例少的矛盾，可以通过增加教学医院、适当给患者一些报酬以取得配合、收集并制作典型少见病例的声像教材等方法改善教学条件。
三、完善考试制度，促进学习积极性
考试是检查教师教学效果和学生学习效果的有效手段，通过考试可以促进学生的学习积极性、牢记所学内容。我院物理诊断学考试一直采取理论考试和体检操作考试相结合的考试模式，经过实习期后，毕业前再进行一次检体操作考试和一次问诊、病历书写考试。通过以上考核制度，促使学生即重视理论课学习，也不会忽视临床技能的训练，使学生在毕业时不但熟练掌握了物理诊断学的理论知识，也强化了临床技能，为走上临床工作岗位打下了坚实的基础。
诊断学是医学教育的一门主干课程，为了给国家和人民培养更多、更好的合格医生，做为一名物理诊断学教师，应该不断努力探索，总结教学经验，丰富教学方法，改革教学模式，与时俱进，培养高素质的优秀人才。
参考文献
1.黄云剑，赵景宏，杨惠标，等.诊断学教学中存在的问题及改进对策［J］.山西医科大学学报,2003；12(5):606~607
2.林宇.提高《诊断学》课程教学质量的几点建议［J］.广西医科大学学报,2005；26(10):1192~1193
3.黄卫卫.诊断学教学中学生临床技能的培养［J］.山西医科大学学报,2003；8(5):379~380
物理学论文篇8
这是由于教师所提出的问题，学生不可能照搬课本上的文字作为答案，这种提问方式能引起学生进行积极思维活动，能培养学生的学习兴趣。那么，如何进行教学合理性提问呢？建议如下：
1、激疑性提问
孔子说过：“学起于思，思源于疑”，有疑才能有思，无思则不能释疑。设疑、释疑是人生追求。由于中学生缺乏思维的灵活性和敏捷性，教师若能在其似懂非懂、似通非通处及时提出问题，然后与学生共同释疑，势必收到事半功倍的效果。例如，在浮力教学中，为了使学生弄清浮力的大小与哪些因素有关，遵从什么规律，可以用学生熟悉的例子问学生：为什么木块浮在水面上而铁块沉入水底？用钢铁制成的万吨巨轮为什么可以浮在水面上？类似这样的问题使学生的思维中出现了疑问，从而使他们产生了强烈的求知欲望。
2、探究性提问
这种提问能启发学生思维的灵活性，也有利于培养学生思维的深刻性。例如，对于物理概念，不直接让学生回答，而是让学生应用概念分析解决一些实际问题，并围绕重要的物理过程、理论与实际的关系，深究细追。向学生发问、追究的问题要经过周密、科学的设计。通过这样的提问，就会把学生的认识逐步引向深化，并有利培养学生思维的灵活性。
3、发散性提问
发散思维是一种创造性思维，教师若能在授课时提出激发学生发散思维的问题，引导学生从正面和反面多途径去思考，纵横联想所学知识，将提高学生思维能力和探索能力大有好处。这种提问难度较大，必须考虑学生知识的熟练程度。
例如，在讲完一个例题后，启发学生一题多解地提问，或题目引伸性提问，或逆着题意进行分析。这样的提问很自然地把学生带入积极思考，讨论，探究等生机盎然的学习境界之中，对于培养学生的创造性思维和探索能力无疑是有益的。
4、铺垫性提问
这是一种常用的提问方式，在讲授新知识之前，教师要提问与本课有联系的旧知识，为传授新知识铺平道路。教师应从教材内有规律出发，针对学生的实际，在知识联系的“挂钩点”设计好问题，使学生思维有明确的目的性，启发学生运用自己的知识、智慧，战胜一个个困难，取得有创见的成果，以达到顺利完成教学任务的目的。
5、激趣性提问
富有趣味性的提问，往往能激发学生带着浓厚的学习兴趣，以愉悦的心情去积极思维，直至问题得到圆满的解答。例如，在讲热传导时，可以这样设计问题：在装水的试管底部放一条小鱼，用酒精灯对试管上部的水加热，当上部的水已沸腾了，下面的小鱼为什么却安然无恙？象这类“煮金鱼”以及“纸锅烧开水”等生动有趣的提问，会使学生的注意力高度集中，从而在主动，轻松的心态中进入探求新知识的境界。
物理学论文篇9
【关键词】物理文化物理教学物理思想
物理学是自然科学的基础，也是当代工程技术的理论支柱。它不仅满载着丰富的科学知识，而且还蕴藏着具有重大教育价值的研究方法和人文哲理，具备了丰富的科学教育与人文教育资源。物理教育本是一种广义的文化活动，一方面保证了物理文化在新一代学生身上的再生，同时也保证了物理文化的延续。另一方面也培养了适应社会需要的、掌握一定知识和技术、具有一定科学精神的高素质人才。因此，在物理教学中，不仅要让学生掌握物理知识，更重要的是，要让学生接受物理文化全方位的熏陶。
一物理文化的教育功能
1．物理文化
物理文化是由物理学家群体在认识物理世界和相互作用中自觉形成的一种相对独立、稳定的，且能被广泛群体所共享的物质财富和精神财富的总和，包括物理学家在创造物理理论过程中，发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备以及约定俗成的工作方法的总和。
2．物理文化的教育意义
物理学是一门以实验为基础的科学，又是一门崇尚理性、注重思维、极富想象力的科学，它是一种知识体系，是一种人为的研究活动，又是随着人类社会在认识自然与改造自然的过程中不断探索、不断创新、不断发展的一种体系。因此，物理本身具有文化的特征，物理文化的实质就是从文化的视角来理解物理。物理文化作为人类认识自然的伟大成果，集中体现了人类的创造智慧，唯有深入到物理学的文化层面，超越学科极限，充分体现和扩展具体知识中潜在的文化教育价值，对教学效果的持久和深入才具有现实意义。
物理知识侧重专业，物理文化侧重于强调物理学的历史性、整体性、思想性以及人文性，侧重于物理学家对真、善、美的追求，全面体现物理学的社会价值观。从这个意义上说，物理文化的教育价值更为内在、更为能动、更为持久。
物理文化教育有助于学生思维能力的发展，培养科学的探索精神，建立科学的价值观，以及形成健康、高尚的人格。
二在物理教学中渗透物理文化的策略
1．树立物理学方法论的新物理观
物理学至关重要和最有意义的是代表着一种自然观和方法论，代表着一套获取知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法。物理教育的基本任务之一是传递物理文化，以保证物理文化的连续性。因此，物理教学的过程不只是一种简单的知识或事实的传授过程，而是一项复杂的文化交流活动，教师既是文化的传播者，同时又是文化的整理者和创造者。教学中不能满足于对物理概念和物理定律的理解以及对物理公式的记忆，更不能把立足点放在解几道习题上，而是要充分挖掘隐藏在物理知识背后的科学方法和思维方式，注重引导学生领悟物理思想和物理方法，并学会将这些思想和方法运用到实际问题中去，从而逐渐使物理文化所承载的文化精神根植于学习者的头脑中和社会整体文化中去。
在教学中渗透物理文化就是将大学物理当作一种文化来教，不割舍其整体性、历史生成习惯和连贯性，将物理知识产生的社会文化背景，其中蕴含的物理思想和物理方法展现给学生，减少复杂的微积分推导和计算，把物理知识和方法教学作为培养学生创造力的基础。转贴于2．发挥物理学史的教育功能
物理学理论的发展，最本质的表现在物理学思想和相应的物理途径的演变上。物理学既是科学，又是高层次、高品位的文化。物理学的每一个科学理论的产生和定律的建立都饱含了科学大师的探索和创新，还包括对已有错误观念的批判。
物理学发展史中蕴藏着十分丰富的哲学思想和优秀品格，如彻底的唯物主义世界观、批判继承的态度、敢为人先大胆创新的勇气、坚忍不拔的意志、团结协作的精神等。在教学中，可结合教学内容恰当引入物理学史，通过物理学史展示人类解开物理世界奥秘的探索历程，了解科学大师是如何突破常规发现问题、提出问题、分析问题的，怎样对待矛盾，从矛盾对立中找到突破，进而发现新规律的，使学生从中获得启发、感悟和熏陶。
3．开展探究式教学
物理学作为人类认识自然的伟大成果，其内容、方法和结构都是人类创造智慧的集中体现。物理学上的重大发现往往是从方法论上打开缺口、突破局限、获得成功的。探究式教学的特点是以发展学生的创造性思维为目的，以物理学科的基本结构为内容，以再发现为学习方法，让学生通过探究和自己的实践活动，进行知识建构，掌握和应用基本的物理思想和方法。其模式是：创设问题情境，启发思考——提出问题，分析问题——找出解决问题的出发点——建立模型，设计实验——求解模型，归纳总结——迁移应用，设计创新。
物理教学过程不仅仅是获取知识和技能的过程，更重要的是能运用物理学科的科学语言、物理科学方法和科学态度，在物理文化的网络中自由交往，进而发展求知能力，形成智慧。物理文化的精神能在一个人一生的学习和工作中发挥长久的作用，在物理教学中渗透物理文化，对培养适应社会发展的创新人才具有长远的意义。
参考文献
物理学论文篇10
随着中国高等教育国际化不断的发展，双语教育已逐渐成为一个教学改革的热点，而针对黑龙江大学中俄学院双语教学的独特教学目标，与一般意义上的双语教学有很大的区别，传统双语教学仅仅是为了拓展学生的语言能力，提高专业外语水平，并没有必须达到的硬性教学指标，而对于中俄学院的理工科专业学生，教学目标则非常明确，必须在入学后的两个学年左右的时间内达到全面运用俄语在全俄语教学环境下学习专业知识的能力。这样的双语教学要求，应该说在国内双语教学领域还是新课题，如何探索创新的教学方法，是能否实现教学目标的关键，只能从理论和实践两方面入手去解决，先从已有的双语教学理论和经验中确定决定双语教学效果的决定因素，制定出可行的、创新性的教学实施方案，然后再从实践过程发现问题，逐步改进，最终得到最佳的教学方案。双语教学的定义是：利用非母语的第二语言在学校进行各门学科的教学。双语教学可分为三种模式：全部利用非母语的沉浸式双语教学；先使用母语教学，然后逐渐过渡到部分使用外语的保持性双语教学；开始使用母语教学，逐渐过渡到完全使用第二语言的过渡性双语教学。其中，第一种模式只适用于初级阶段教育，也就是儿童或青少年教育，而对于成人学生，尤其是完全没有俄语基础的学生，只能采用保持性或过渡性双语教学。其次是具体的教学方法，教师在课堂教学时运用外语的比例是双语教学效果的重要影响因素。据调查显示，双语教学大学外语教师的水平是影响双语教学效果的最重要因素，而香港推广双语教学的经验也表明，虽然政府在英语教学方面投入了巨大的力量，但是因为教师无法达到讲课所需的英语水平，以及教师的语音不够标准，所以最终的教学效果并不理想，学生的英语水平普遍较差。这些实践的例子表明，外语双语教学的成功取决于教师讲课时使用外语的比例，如果不能把外语作为主要的演讲媒介，教学效果一定无法保证。
二、双语教学的实践体会
自2013年春季以来，笔者尝试开展中俄学院“大学物理”课的双语教学，至今已有一些初步的尝试，小范围的试讲，主要积累了以下经验：
（一）选用合适的教材
针对学生专业俄语词汇量较少、俄语水平参差不齐的现状，在绪论中增加了物理专业词汇的学习，笔者专门为学生编制了物理专业高频词表，通过对高频词汇的教学，使学生在最初的课程阶段便可以掌握常用的专业名词、术语，从而为以后各章节的顺利学习提供了很好的预备，增强了学生对双语学习的信心。双语教学急须解决的问题之一是选用一本合适的俄文版教材，须要联系国外的大学，引进与之同步的教材，这个须要在后面的工作中解决。
（二）多样教学方法的尝试
试讲过程中，笔者采用俄文板书、中文讲授为主的方法，较为浅显的内容用俄文讲，重点和难点用中文讲解。随着学生俄语水平的提高，尤其是逐步适应后，再提高俄语讲授的比重，最后过渡到俄文教学为主。同时，鼓励学生用俄文发言、提问，实在无法表达时，才用中文进行表述。总之，一切方法都围绕着尽量向全外语授课过渡的目标进行。
（三）重视课外学习的管理
接受双语教学对于语言基础不高的学生是很大的挑战，尤其学生中还有相当部分是俄语零基础的，在课堂教学学时没有增加的情况下，必须要在课后多下功夫，以巩固课堂所学知识。我们对学生课外学习的要求是：限期背诵所要求的单词，复习、理解本次所学内容，掌握固定表达方式和专业术语；预习下节课内容，列出疑难问题；课后阅读老师指定的俄文参考资料。重要的是要制订合理的检查制度，确保学生完成作业的质量，使学生养成良好的学习习惯。
三、加强双语教学的思考与建议
（一）应该继续加大对双语教学的支持力度
首先，学校应加快俄文版教材的引进工作，使学生能使用与国外同步的教材。其次，尽量创造条件，构建良好的语言氛围，如办俄语报纸、俄语广播等，对于增加学生实践外语的机会很有帮助。另外，应该增加双语教学的学时数，引进激励机制，在教师的收入、业绩考核等方面给予政策倾斜，充分调动双语教学教师的积极性。
（二）双语教师外语水平的提高
主要应采取两方面的措施，一方面要对现有教师进行培训，比如选派教师到俄语学院进修，或者专门聘请教学经验丰富的外教教授口语，提高教师的俄语授课水平，并创造条件把教师送到国外培训。另一方面积极引进双语教学人才，制订特殊政策吸引国外留学人员来校任教，或邀请国外专家学者承担部分双语教学课程，通过走出去、引进来的策略提高师资水平。
（三）把扩大双语学生的词汇量作为语言训练的教学中心