物理学论文【通用多篇】

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物理小论文范文 篇一

（一）学生的参与程度不足

分组讨论式学习最大的优势就是学生的参与度要高于传统的“注入式”教学模式，然而，在分组讨论的过程中，小组成员之间在学习基础以及学习心态方面都存在一定的差异，那些成绩较好，平时比较活跃的学生往往很快能够投入到讨论活动中，而那些成绩相对较差或者学习心态较为被动的学生则很难融入到学习活动之中，因此，在小组讨论过程中，常常会出现少数几个讨论思考，其余在旁边“看热闹”的情形，由于参与度不足，导致学生无法在分组讨论中获得共同的发展。

（二）小组成员间缺乏互动性

分组讨论式的学习方式其最大的优势就是发挥了学生的学习主体作用，并使得学生在小组合作的过程中形成积极的互动，培养合作能力。然而，在现实的小组讨论活动中，小组成员之间常常缺乏互动性，很多时候都是你说你的、我说我的，小组成员之间很少有人愿意认真聆听队员的观点，仅仅是想着如何把自己的想法说出来，这种貌合神离的小组合作的效果往往也不会很理想。

(三)讨论的时间不足

传统的“注入式”教学中，教师在课前进行备课，把知识点进行总结概括，到了课堂上，就可以在短时间内迅速将这些知识点输送给学生，而讨论式教学是在只提供一定材料的基础上让学生通过讨论、思考、探究来获取知识，在时间上，显然讨论式教学要更长一些，而课堂教学时间只有短短地四十五分钟，很多时候，讨论的时间都显得不足，再加上一些学生在讨论的过程中总是说不到点子上去，从而让很多的讨论活动都显得虎头蛇尾。

二、提高小组合作有效性的策略

（一）小组合作前进行合理的分工

为了避免小组合作过程中有人积极有人“搭便车”的情况，在小组合作之前，就要把小组中每个成员的工作分配好，明确地指出每个成员需要扮演的角色和完成的任务，这样，在合作探究的过程中，每个人才能积极尽心地参与到合作探究中。例如，笔者在给学生讲到《保护生物的多样性》这节的内容时，采用的就是小组合作学习的方式，合作的课题以当前热门的房地产开发为背景，让学生围绕着房地产开发对生物的影响为课题进行探究。为了让每个学生都能在课题的探究中发挥作用，笔者对每组学生进行角色分配，让小组成员分别扮演地方政府行政人员、房地产开发商、农林牧渔人员、科学研究人员、环保局工作人员，围绕着自己所扮演的角色所应当承担的义务、责任，以及面临的困难等进行资料搜集，然后在课堂上进行演讲和辩论。通过这种角色扮演，不但明确了学生在合作学习过程中的分工，同时也有效调动了学生参与讨论的积极性。

（二）制定小组活动规则

“没有规矩，不成方圆”，小组合作要想顺利的开展，制定合理的小组活动规则必不可少。笔者在班级中开展小组合作学习的时候就制定了这样的规则：讨论开始前，小组成员先进行独立思考，把自己思考的结果用笔记录下来，然后在接下来的讨论环节把自己的思考结论说出来，当同组成员发表看法的时候，要求小组内其它成员做记录，然后把其它组员的观念同自己的观念进行比较，指出异同之处。这样的活动规则最大限度发挥每个学生潜能的同时，也能在一定程度上督促小组成员之间的争论和交流，使得同组成员之间的互动更加频繁有效。

（三）安排合理的探究时间，提高课堂探究效率

在开展小组合作学习的过程中，时间的确是一个很重要的问题。为了解决探究时间的问题，教师可以从两个方面入手进行解决，第一，对课时进行适当调整，例如，教师可以把生物课程调整成连堂，让学生能够拥有充分的探究时间；第二，提高课堂探究效率。为了实现这个目标，就需要教师和学生在课前做更多的工作了。例如，笔者在给学生讲到《合理的膳食》时采用小组合作的方式，考虑到课堂时间有限，在活动开始前，笔者先给学生设计了一份课前导学案，让学生通过预习先掌握一些基本的知识，同时，还要求每个学生记录一下自己一周的食谱，然后把食谱拿到课堂上来，并综合所学过的知识，同学之间交换食谱，评价一下食谱是否健康合理。由于课前做了大量的工作，在课堂时间，每个学生都能迅速进入思考和讨论的状态。接下来，再让学生根据讨论的结果设计一份自己认为最健康的食谱，从而有效纠正学生过去不合理、不健康的膳食习惯。就这样，课前充分的准备，课堂上高效率的合作探究，在有限的时间内完成了一次高质量的小组合作探究活动。

三、结语

物理学论文 篇二

（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的平台。(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 篇三

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

物理小论文范文 篇四

——以武夷山集散中心设计为例

摘  要：植物作为旅游区的另外一个风景， 其配置并不是单调分布好就可以。它的设计应该人性化，并从颜色、特性等多方面考虑再进行搭配，才能让游客有视觉上的冲击跟享受。本文正以此作为论述的主体，重点阐述了植物配置的要点及具体手法，最后进一步通过实例分析其应用。

关键词：植物配置；人性化；具体手法

Abstract：Plant as a tourist area of a scenic addition, the configuration is not monotonic distribution can be good, it should be designed to humanity, from the color characteristics, and other aspects to consider another match, and make it possible for tourists to have a visual impact with enjoyment. This paper is discussed as the main emphasis on the plant configuration and the specific points practices Finally further examples of its application analysis

Key words：Plant configuration；Humanity；Specific practices

目  录

摘  要

Abstract

一、前言……………………………………………………………………………（3）

二、植物配置的概念及应用手法……………………………………………（3）

（一）植物配置的要点…………………………………………………………………（3）

（二）植物配置的应用手法……………………………………………………………（3）

1．道路旁植物配置……………………………………………………………………（3）

2．建筑物旁的植物配置……………………………………………………………（4）

3．水景植物配置………………………………………………………………………（4）

4．利用植物对比和衬托不同的形态特征…………………………………………（4）

三、以旅游集散中心的植物配置为例………………………………（5）

（一）道路旁植物配置在景观设计中的运用……………………………………………（5）

（三）停车场植物配置在尽管设计中的运用……………………………………………（5）

（三）建筑物旁的植物配置在景观设计中的运用………………………………………（5）

（四）水景植物配置在景观设计中的运用………………………………………………（6）

四、结束语…………………………………………………………………………………（6）

致谢……………………………………………………………………………………………（6）

参考文献……………………………………………………………………………………（7）

一、前 言

植物作为旅游区的另外一个风景，它的设计也必须是人性化的，随着人们开始渴望更高层次的需求，特别表现在对它们的尊重和关怀。所以景区的植物设计并不是单调分布好就可以的，要从颜色、特性等考虑再进行搭配，突出自己的设计景点，只有在植物配置上进行个性化的设计，才能满足游客视觉上的要求。因此，设计不单是要对建筑、道路、小品、水体进行规划，对植物也进行了配置。

二、植物配置的要点及应用手法

（一）植物配置的要点

植物配置就是按植物生态习性和园林的布局要求，对园林中的各种植物进行合理的布局，并且合理配置各种植物，让它们在园林中使园林发挥园林的功能和植物本身的观赏性。它的要点主要有：

1.各种植物相互之间的配置，考虑各种植物不同种类的选择，树与树、树与草之间的组合，平面和立面的构图；

2.景观植物与其他要素 如山石、水体、建筑、道路等之间的配置。

3.植物在不同季节表现的外貌。植物在一年四季的生长过程中，叶、花、果的形状和色彩随季节而变化。植物配置要充分利用植物季相特色。园林植物配置利用有较高观赏价值和鲜明特色的植物的季相，能给人以时令的启示，增强季节感，表现出园林景观中植物特有的效果。在局部景区往往突出一季或两季特色，以采用单一种类或几种植物成片群植的方式为多，尤其是春、秋的季相。在同一个植物空间内，一般以体现一季或两季的季相，效果比较明显。因为树木的花期或色叶变化期一般只有一、二个月，往往会出现偏枯偏荣的现象。所以，需要采用不同花期的花木分层配置来延长花期；或将不同花期的花木和显示一季季相的花木混栽；或用草本花卉弥补木本花卉花期较短的缺陷等方法。

4．利用植物对比和衬托不同的形态特征。运用高低、姿态、叶形叶色、花形花色的对比手法，表现一定的艺术构思，衬托出美的植物景观。在树丛组合时，要注意相互间的协调，不宜将形态姿色差异很大的树种组合在一起。

（二）植物配置的应用手法

1.道路旁植物配置

道路旁植物配置要注意景观之间不同的道路，如山道、竹径、花径。在天然的景观道路中，应打破一般行道树的栽植格局，道路两边不一定种植同一树种，但是效果必须是均衡。每棵树之间的距离应该跟道路两边的景观、建筑相结合。路口可种植色彩鲜明的孤植树或树丛，或作对景，或作标志起导游作用；在次要园路或小路路面，可镶嵌草皮丰富园路景观。规则式的园路，亦宜有二至三种乔木或灌木相间搭配，形成起伏节奏感。

2.建筑物旁的植物配置

建筑物旁的植物配置首先要符合建筑物的主题，再要加强建筑物的基础种植，墙基种花草或灌木，使建筑物与地面之间有一个过渡空间或起稳定基础的作用。屋角点缀一株花木，可克服建筑物外形单调的感觉。墙面可配植攀缘植物等，旁边种植可以庇荫的、有香味的花木等。

3.水景植物配置

水景植物配置 景观中的各种水体如湖泊、河流、泉、溪流的植物配置，要符合水体生态环境要求，水景创造要注意堤和水面的距离。水边植物宜选用耐水喜湿、姿态优美、色泽鲜明的乔木和灌木，构成主景，也可以用花草、湖石结合装饰作为一个主体。要选用花木或色叶木以丰富水景。在较大的水体旁种高大乔木时，在有景可映的水面，不宜栽植水生植物，以扩大空间感，将远山、近树、建筑物等组成一幅“水中画”。

三、以旅游集散中心的植物配置为例

本项目位于风景秀丽的世界双遗地——福建武夷山之黄冈山的东南麓、武夷山风景区西侧，地理坐标：北纬27°36´13“、东经117°44´11”，距主景区26公里，距武夷山市区48公里

整个武夷源大森林公园规划面积20km2，本设计区域是其入口部分（规划用地约64亩），负责所有游客的集散（预计流量为920人/日左右，可考虑停车场容量为15辆大型车、12辆中型车、95辆小型车），是整个旅游链的关键部分。

（一）道路旁植物配置在景观设计中的运用

因为本设计被漂流包围着，所以选择了垂柳作为整个植物配置的底色，沿着漂流的河，把整个集散中心围住，所以我们选择的搭配是绦柳—白杆+青杆—矮紫杉+大叶黄杨+棣棠+紫藤—崂峪苔草；在东南方向的河流两边种植泡桐—柳叶绣线菊+连翘—白三叶。

景区道路是整个景区的骨架，具有发挥组织游览路线、连接景观区等重要功能。道路植物配置无论从植物品种的选择上还是搭配形式上都要比城市道路配置更加丰富多样，更加自由生动。在景区主入口方向种植武夷山特有的竹科，并采用几何三角的排列方式，起路标作用，进去的主路上定距种植棕榈，因为武夷山的气候特征是亚热带气候很像，棕榈适合一年四季观赏，并在这些棕榈下种植杜鹃、红花木、龙柏整形灌木，节奏明快富有韵律，形成壮美的主路景观；贯穿整个中心的小路，则是在它们的两边种植法桐，夏天，枝叶茂盛，能遮挡阳光，冬天，落叶飘零，阳光能够穿过树枝照射到地面，增加透光度跟光照度。然后在两旁植入绿地。游客沿路散步可经过大草坪，也可在林下小憩或穿行在花丛中赏花。道路交叉口以及转弯处的植物的高度控制在0.7米以内的花卉，因为高大的树种，影响到安全问题，必须留出安全距离。

（二）停车场植物配置在景观设计中的运用

停车场是本设计的换乘中心，是游客对这个旅游点的另外一个了解点，所以要让游客一下车就有一种放松的心情。因为停车场的空气污染是比较严重，要在附近选择具有耐污染、抗污染、滞尘、吸收噪音的植物，所以我们选择了桂花跟广玉兰，桂花跟广玉兰不但很好生长而且起到良好的防护作用和景观效果广玉兰5--6月开大型白花，10月果成熟，桂花8月飘香，刚好在旅游黄金季节开的最茂盛。

（三）建筑物旁的植物配置在景观设计中的运用

建筑物旁边的植物配置不但要符合建筑物的性质和所要表现的主题，还要使建筑物与周围环境协调。加强建筑物的基础种植，墙脚边种花草或灌木，使建筑物与地面之间有一个过渡空间或起稳定基础的作用。在文化活动中心的阳面，我们种植紫露草+红叶美人蕉+金鸡菊+月季+大吴风子草围边搭配的结构来铺设绿地，光照充足，建筑的阴面，我们种植萱草+玉簪+白芨的结构来铺设；在主体茶楼、分区小茶室区以及商铺的旁边，我们种植了保健植物——罗汉松+鹅掌楸+月桂，具有 活血止痛、治风湿症等功效，能够很好的改善空气环境，净化空气；在观鸟台的四周种植四季轮流飘香的木本植物，四季轮流飘香的木本植物：春天的梅花、桔花，夏天的栀子花、白兰花，秋天的桂花和冬天腊梅，具有香味的植物可以得到鸟虫等昆虫青睐，让这个观鸟台更有生气并种植武夷山特有的竹王——毛竹，让更多的旅客来认识竹子，也是一种宣传方式。

（四）水景植物配置在景观设计中的运用

在垂钓鱼塘的东北面选择耐水湿树种，绦柳——白杆+青杆——矮紫杉+大叶黄杨+棣棠+紫藤——崂峪苔草；在鱼塘的水景中种植了睡莲，睡莲出淤泥而不染的习性，自古就被誉为花中君子，睡莲美丽且芬芳，有着特殊的清香，所以也一直在宗教上被视为圣洁的象征；这样就使鱼塘更富有特色，让鱼塘成为整个景点的一幅画。

四、结束语

植物配置是景区设计的另外一个部分。因 为它的存在，为来旅游的游客提供了一个舒适的放松环境，我们只要坚持，一切以“自然”为主的原则，就能使景区的绿化更贴近生活，贴近游客。

致  谢

感谢学校四年来的培养和教育，这次毕业设计让我学到很多的知识和做人的道理，使我有了更加明确的目标，让我受益非浅， 感谢他在毕业设计过程中给我提供指导，帮助我解决困难，在这次毕业设计的整个过程中教诲我，在这里再一次表示感谢。同时我也要感谢我们学院给我们授课的各位教师，正是他们的传道、授业、教导，让我学到了专业知识。还要感谢母校浙江科技学院，让我的大学生活多姿多彩。

参考文献

[1]陶雄军。环境设计色彩[M].广西：广西美术出版社，2005.

[2]游涛。城市道路景观色彩研究——以南京大桥北路色彩规划为例[J].江苏城市规划，2006,（7）.

[3]郭泳言。城市色彩[M].北京：中国建筑工业出版社， 2007.

[4]陶铁生。社区管理概论[M].上海： 上海三联书店出版社，2000.

[5]王明贤，戴志中主编。中国建筑美学文存[M].天津：天津科学技术出版社，

物理学论文 篇五

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 篇六

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

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